Câu hỏi
Hoà tan hoàn toàn m gam Al vào dung dịch HNO3 loãng, thu được dung dịch Y chứa 8m gam muối và x mol một chất khí duy nhất là N2O. Cho dung dịch NaOH dư vào Y, kết thúc thí nghiệm có 25,84 gam NaOH đã phản ứng. Giá trị của x gần nhất với
- A 0,060.
- B 0,050.
- C 0,030.
- D 0,055.
Phương pháp giải:
Khi cho m g Al vào thì → mAl(NO3)3 = (m/27).213 < 8m → Muối có NH4NO3 → nNH4NO3 theo m
- Viết các quá trình cho - nhận e. Áp dụng định luật bảo toàn e => Phương trình (1) ẩn m, x
- Khi cho NaOH vào Y: NaOH + NH4NO3 → NaNO3 + NH3 + H2O
4NaOH + Al(NO3)3 → 3NaNO3 + NaAlO2 + 2H2O
Từ số mol NaOH phản ứng => Phương trình (2) ẩn m, x
Giải hệ (1) và (2) tìm được m và x.
Lời giải chi tiết:
Khi cho m g Al vào thì → mAl(NO3)3 = (m/27).213 < 8m → Muối có NH4NO3
Ta có: nAl = \(\frac{m}{{27}}\) mol → nNH4NO3 = \(\frac{{8m - 213.\frac{m}{{27}}}}{{80}} = \frac{m}{{720}}\) mol
QT cho e: Al → Al+3 + 3e
QT nhận e: 2N+5 + 8e → 2N+1 ; N+5 + 8e → N-3
- Bảo toàn e: 3nAl = 8nN2O + 8nNH4NO3 =>\(\frac{m}{{27}}.3 = 8{\rm{x}} + 8.\frac{m}{{720}}\) (1)
- Khi cho NaOH vào Y: NaOH + NH4NO3 → NaNO3 + NH3 + H2O
4NaOH + Al(NO3)3 → 3NaNO3 + NaAlO2 + 2H2O
→ nNaOH phản ứng = nNH4NO3 + 4nAl(NO3)3 → 0,646 =\(\frac{m}{{720}} + 4.\frac{m}{{27}}\) → m = 4,32 gam (2)
Từ (1) và (2) suy ra x = 0,054 mol → x gần nhất với 0,055
Đáp án D