Hoà tan hoàn toàn 7,68 gam Mg vào dung dịch chứa 0,96 mol HNO3, thu được dung dịch X và m gam hỗn hợp khí. Thêm dung dịch chứa 0,8 mol KOH vào X, thu được dung dịch Y, kết tủa và 0,896 lít khí Z (đktc). Lọc bỏ kết tủa, cô cạn Y thu được chất rắn T. Nung T đến khối lượng không đổi, thu được 66,84 gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính giá trị của m.
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
$NH_4NO_3 + KOH \to KNO_3+ NH_3 + H_2O$
$\to n_{NH_4NO_3} = n_{NH_3} = \dfrac{0,896}{22,4} = 0,04(mol)$
Y có $KNO_3(x\ mol),KOH\ dư(y\ mol)$
Bảo toàn nguyên tố với $K$ :
$x + y + = 0,8$ $(1)$
$2KNO_3 \xrightarrow{t^o} 2KNO_2 + O_2$
$x$ $x$ $(mol)$
$\to m_{chất\ rắn} = 85x + 56y = 66,84(gam)$ $(2)$
Từ (1)(2) suy ra $x = 0,76 ; y = 0,04$
$ n_{Mg(NO_3)_2} = n_{Mg} = \dfrac{7,68}{24} = 0,32(mol)$
Trong dung dịch X có :$Mg(NO_3)_2,NH_4NO_3,HNO_3\ dư$
$HNO_3 + KOH \to KNO_3 + H_2O$
$Mg(NO_3)_2 + 2KOH \to Mg(OH)_2 + 2KNO_3$
Ta có :
$n_{KNO_3} = 2n_{Mg(NO_3)_2} + n_{HNO_3\ dư} + n_{NH_4NO_3}$
$\to n_{HNO_3\ dư} = 0,76 – 0,32.2 – 0,04 = 0,08(mol)$
$\to n_{HNO_3\ pư} = 0,96 – 0,08 = 0,88(mol)$
$\xrightarrow{BTNT\ với\ H} n_{H_2O} = \dfrac{n_{HNO_3\ pư}-4n_{NH_4NO_3}}{2} = 0,36(mol)$
Bảo toàn khối lượng :
$m_{Mg} + m_{HNO_3\ pư} = m_{Mg(NO_3)_2} + m_{NH_4NO_3} + m_{khí} + m_{H_2O}$
$\to m_{khí} = 7,68 + 0,88.63 – 0,32.148 – 0,04.80 – 0,36.18$
$= 6,08(gam)$