Câu 30THPTChuyên đề: Nitric acid và muối nitrate • Lớp 11Kim loại nhóm IIAVận dụng cao#secondary:CHEM12.L3.GROUP_IA_IIA.ALKALINE_EARTH#curriculum:undetermined
Nung hỗn hợp X gồm a mol Mg và 0,25 mol Cu(NO), sau một thời gian, thu được chất rắn Y và 0,45 mol hỗn hợp khí Z gồm NO và O. Cho Y phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa 1,3 mol HCl, thu được dung dịch chỉ chứa m gam hỗn hợp muối clorua và 0,05 mol hỗn hợp khí T (gồm N và H có tỉ khối so với H là 11,4). Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
Nung hỗn hợp X gồm a mol Mg và 0,25 mol Cu(NO), sau một thời gian, thu được chất rắn Y và 0,45 mol hỗn hợp khí Z gồm NO và O. Cho Y phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa 1,3 mol HCl, thu được dung dịch chỉ chứa m gam hỗn hợp muối clorua và 0,05 mol hỗn hợp khí T (gồm N và H có tỉ khối so với H là 11,4). Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
Chọn một phương án bên dưới để kiểm tra đáp án ngay:
Đáp án chính thức: B
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Phân tích: Khi nung, Cu(NO) phân hủy: 2Cu(NO) → 2CuO + 4NO + O, cho 0,25 mol CuO, 0,5 mol NO, 0,125 mol O. Mg phản ứng với O (2Mg + O → 2MgO) và một phần Mg phản ứng với NO. Khí Z thoát ra 0,45 mol gồm NO và O.
Khí T: d = 11,4 nên M = 22,8. Gọi x, y là mol N, H: x + y = 0,05; 28x + 2y = 0,05·22,8 = 1,14 → 26x = 1,04 → x = 0,04 mol N, y = 0,01 mol H.
H sinh ra từ Mg dư trong Y: Mg + 2HCl → MgCl + H → lượng Mg phản ứng với HCl là 0,01 mol (tốn 0,02 mol HCl).
Khí N (0,04 mol, chứa 0,08 mol N) sinh ra từ phần nitơ trong Y: một phần do Mg khử NO theo phản ứng 2Mg + NO → 2MgO + ½N, phần còn lại nằm trong MgN tạo thành khi nung. Bảo toàn N: n(NO thoát ra) = 0,5 − 0,08 = 0,42 mol → n(O thoát ra) = 0,45 − 0,42 = 0,03 mol → O bị Mg tiêu thụ 0,125 − 0,03 = 0,095 mol → tạo 0,19 mol MgO.
Y gồm: 0,25 mol CuO; 0,19 mol MgO (từ O); 0,04 mol MgO (từ Mg khử NO, theo 2Mg + NO → 2MgO + ½N); MgN; và 0,01 mol Mg dư. Phản ứng với HCl (vừa đủ 1,3 mol):
- MgN + 8HCl → 3MgCl + 2NHCl: tốn 0,32 mol HCl, tạo 0,08 mol NHCl.
- Mg + 2HCl → MgCl + H: tốn 0,02 mol HCl.
- Oxide: 2·n(MgO) + 2·0,25 = 1,3 − 0,32 − 0,02 = 0,96 → n(MgO) = 0,23 mol.
Muối clorua thu được:
- MgCl: từ MgO (0,23) + từ MgN (3·0,04 = 0,12) + từ Mg dư (0,01) = 0,36 mol → 34,2 g.
- CuCl: 0,25 mol → 33,75 g.
- NHCl: 0,08 mol → 4,28 g.
Tổng m = 34,2 + 33,75 + 4,28 = 72,23 ≈ 72 g.
Vậy m gần nhất với 72 → chọn B (khớp với bảng đáp án chính thức của đề: Câu 70 = B).
Phân tích: Khi nung, Cu(NO) phân hủy: 2Cu(NO) → 2CuO + 4NO + O, cho 0,25 mol CuO, 0,5 mol NO, 0,125 mol O. Mg phản ứng với O (2Mg + O → 2MgO) và một phần Mg phản ứng với NO. Khí Z thoát ra 0,45 mol gồm NO và O.
Khí T: d = 11,4 nên M = 22,8. Gọi x, y là mol N, H: x + y = 0,05; 28x + 2y = 0,05·22,8 = 1,14 → 26x = 1,04 → x = 0,04 mol N, y = 0,01 mol H.
H sinh ra từ Mg dư trong Y: Mg + 2HCl → MgCl + H → lượng Mg phản ứng với HCl là 0,01 mol (tốn 0,02 mol HCl).
Khí N (0,04 mol, chứa 0,08 mol N) sinh ra từ phần nitơ trong Y: một phần do Mg khử NO theo phản ứng 2Mg + NO → 2MgO + ½N, phần còn lại nằm trong MgN tạo thành khi nung. Bảo toàn N: n(NO thoát ra) = 0,5 − 0,08 = 0,42 mol → n(O thoát ra) = 0,45 − 0,42 = 0,03 mol → O bị Mg tiêu thụ 0,125 − 0,03 = 0,095 mol → tạo 0,19 mol MgO.
Y gồm: 0,25 mol CuO; 0,19 mol MgO (từ O); 0,04 mol MgO (từ Mg khử NO, theo 2Mg + NO → 2MgO + ½N); MgN; và 0,01 mol Mg dư. Phản ứng với HCl (vừa đủ 1,3 mol):
- MgN + 8HCl → 3MgCl + 2NHCl: tốn 0,32 mol HCl, tạo 0,08 mol NHCl.
- Mg + 2HCl → MgCl + H: tốn 0,02 mol HCl.
- Oxide: 2·n(MgO) + 2·0,25 = 1,3 − 0,32 − 0,02 = 0,96 → n(MgO) = 0,23 mol.
Muối clorua thu được:
- MgCl: từ MgO (0,23) + từ MgN (3·0,04 = 0,12) + từ Mg dư (0,01) = 0,36 mol → 34,2 g.
- CuCl: 0,25 mol → 33,75 g.
- NHCl: 0,08 mol → 4,28 g.
Tổng m = 34,2 + 33,75 + 4,28 = 72,23 ≈ 72 g.
Vậy m gần nhất với 72 → chọn B (khớp với bảng đáp án chính thức của đề: Câu 70 = B).