Cho 5,52 gam Mg tan hết vào dung dịch HNO3 thì thu được 0,896 lít hỗn hợp khí N2 và N2O có tỉ khối so với H2 là 16. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được một lượng chất rắn có khối lượng bằn

Trả lời

Lời giải:

\[{n_{Mg}} = \frac{{5,52}}{{24}} = 0,23(mol)\]

\[{\overline M _{hh}} = 16.2 = 32(g/mol)\]

\[{n_{hh}} = \frac{{0,896}}{{22,4}} = 0,04(mol)\]

\[{n_{{N_2}}} = x;{n_{{N_2}O}} = y(mol;x,y > 0)\]

\[\left\{ \begin{array}{l}\frac{{28x + 44y}}{{(x + y)}} = 32\\x + y = 0,04\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0,03\\y = 0,01\end{array} \right.\]

Dung dịch thu được có thể chứa NH₄NO₃: a (mol)

Quá trình nhường e

\[\begin{array}{l}Mg \to \mathop {Mg}\limits^{ + 2} + 2e\\0,23.............0,46(mol)\end{array}\]

Quá trình nhận e

\[2\mathop N\limits^{ + 5} + 10e \to \mathop {{N_2}}\limits^0 \]

\[2\mathop N\limits^{ + 5} + 8e \to 2\mathop N\limits^{ + 1} \]

\[\mathop N\limits^{ + 5} + 8e \to \mathop N\limits^{ - 3} \]

n_{e nhận} = \[10{n_{{N_2}}} + 8{n_{{N_2}O}} + 8{n_{N{H_4}N{O_3}}} = 10.0,03 + 8.0,01 + 8a = 0,38 + 8a(mol)\]

Bảo toàn e ta có:

0,46 = 0,38 = 8a

→ a = 0,01 (mol)

→ \[{n_{N{H_4}N{O_3}}}\]= 0,01 (mol)

Vậy dung dịch thu được gồm: Mg(NO₃)₂: 0,23 (mol) và NH₄NO₃: 0,01 (mol)

Cô cạn thu được m_rắn = \[{m_{Mg{{(N{O_3})}_2}}} + {m_{N{H_4}N{O_3}}}\] = 0,23.148 + 0,01.80 = 34,84 (g)