Hòa tan hòa toàn 7,8 gam hỗn hợp X gồm Al và Al2O3 trong dung dịch HNO3 30% (loãng, dư) thu được 2,24 lít (đktc) khí NO là sản phẩm khử duy nhất. Tính khối lượng dung dịch HNO3 ban đầu biết lượng HNO3 dư 20% so với lượng phản ứng. (Cho: Al=27, H=1, N=14, O=16)
Đáp án:
$ m_{dd\ HNO_3}= 176,4(gam)$
Giải thích các bước giải:
$Al + 4HNO_3 \to Al(NO_3)_3 + NO + 2H_2O$
Theo PTHH :
$n_{Al} = n_{NO} = \dfrac{2,24}{22,4} = 0,1(mol)$
$⇒ n_{Al_2O_3} = \dfrac{7,8-0,1.27}{102} = 0,05(mol)$
$Al_2O_3 + 6HNO_3 \to 2Al(NO_3)_3 + 3H_2O$
Theo PTHH :
$n_{HNO_3\ pư} = 4n_{Al} + 6n_{Al_2O_3} = 0,1.4 + 0,05.6=0,7(mol)$
$⇒ n_{HNO_3\ dư} = 0,7.20\% = 0,14(mol)$
$⇒ n_{HNO_3\ ban\ đầu} = 0,7 + 0,14 = 0,84(mol)$
$⇒ m_{dd\ HNO_3} = \dfrac{0,84.63}{30\%} = 176,4(gam)$
PTHH
Al + 4HNO3 -> Al(NO3)3 + 4H2O + NO2↑
x 4x x
Al2O3 + 6HNO3 -> 2Al(NO3)3 + 3H2O
y 6y
nNO2= 2,24/22,4= 0,1 (mol)
Gọi: x là nAl; y là nAl2O3
Ta có hệ phương trình:
27x + 102y = 7,8
x + 0y = 0,1
=> Giải hệ, ta được: x= 0,1; y= 0,05
Vậy: nAl= 0,1 (mol); nAl2O3= 0,05 (mol)
Ta có: nHNO3= 4. 0,1 + 6.0,05= 0,7 (mol)
nHNO3 dư= 0,7 .20%= 0,14 (g)
=> nHNO3 ban đầu= 0,7 + 0,14= 0,84
=> mHNO3 ban đầu = 0,84 . 63= 52,92 (g)
mdd HNO3 (30%) = 52,92/30 .100= 176,4(g)