Hòa tan hoàn toàn 9,18 gam Al nguyên chất cần V lít dung dịch axit HNO3, nồng độ 0,25M, thu được một khí X và một dung dịch muối Y. Biết trong X số nguyên tử của nguyên tố có sự thay đổi số oxihóa là 0,3612.10^23 (số Avogadro là 6,02.10^23). Để phản ứng hoàn toàn với dung dịch Y tạo ra một dung dịch trong suốt cần 290 gam dung dịch NaOH 20%.
1. Xác định khí X và viết các phương trình phản ứng xảy ra?
2. Tính V?
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Ta có :
nAl=9,1827=0,34(mol)nAl=9,1827=0,34(mol)
có : nNaOH=290.20%40=1,45(mol)nNaOH=290.20%40=1,45(mol)
Al3++4OH−→Al(OH)4Al3++4OH−→Al(OH)4
Ta thấy : 4nAl4+=0,34.4=1,36<nNaOH4nAl4+=0,34.4=1,36<nNaOH nên trong Y có NH+4NH4+
NH+4+OH−→NH3+H2ONH4++OH−→NH3+H2O
⇒nNH+4=1,45−1,36=0,09(mol)⇒nNH4+=1,45−1,36=0,09(mol)
Gọi số oxi hóa của NN trong khí X là nn
Al0→Al3++3eAl0→Al3++3e
N5++8e→N3−N5++8e→N3−
2N5++(10−2n)e→2Nn+2N5++(10−2n)e→2Nn+
Ta có :
nNn+=0,3612.10236,02.1023=0,06(mol)nNn+=0,3612.10236,02.1023=0,06(mol)
Bảo toàn e ,ta có :
0,34.3=0,09.8+0,06(10−2n)20,34.3=0,09.8+0,06(10−2n)2
⇒n=0⇒n=0
Vậy khí X là N2N2
b/
Ta có : nN2=nNn+2=0,03(mol)nN2=nNn+2=0,03(mol)
Bảo toàn nguyên tố với Al , ta có :
nAl(NO3)2=nAl(NO3)3=0,34(mol)nAl(NO3)2=nAl(NO3)3=0,34(mol)
Bảo toàn nguyên tố với N , ta có :
nHNO3=3nAl(NO3)3+2nNH4NO3+2nN2nHNO3=3nAl(NO3)3+2nNH4NO3+2nN2
=0,34.3+0,09.2+0,03.2=1,26(mol)=0,34.3+0,09.2+0,03.2=1,26(mol)
⇒V=1,260,25=5,04(lít)⇒V=1,260,25=5,04(lít)