Hòa tan hoàn toàn 4,56g hỗn hợp rắn Mg và KOH vào dung dịch HNO3 2M tạo ra 2,24 lít NO2 (đktc, sp khử duy nhất) và dung dịch X chỉ gồm muối nitrat.
a) Viết ptpu xảy ra
b) Tính thể tích dung dịch HNO3 đã dùng
c) Cô cạn dung dịch X thu được hỗn hợp rắn, nhiệt phân hoàn toàn thu được hỗn hợp khí Y. Tính tỉ khối hơi của Y so với không khí?
\(\text{a) PTHH: KOH + HNO3 → KNO3 + H2O (1) }\)
\(\text{Mg + 4HNO3 → Mg(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O (2)}\)
\(\text{b) nNO2(dktc) = 2,24:22,4 = 0,1 (mol)}\)
Theo PTHH (2):\(\text{nMg = 1/2 nNO2 = 1/2×0,15 = 0,05 (mol)}\)
→ mMg = 0,05×24 = 1,2 (g)
→ mKOH = mhh - mMg = 4,56 - 1,2 = 3,36 (g)
→ nKOH = 3,36 : 56 = 0,06 (mol)
\(\text{Theo PTHH (2): nHNO3(2) = 2nNO2 = 2×0,1 = 0,2 (mol)}\)
\(\text{Theo PTHH (1): nHNO3(1) = nKOH = 0,06 (mol)}\)
→ Tổng mol HNO3 = nHNO3(1) + nHNO3(2) = 0,06 + 0,2 = 0,26 (mol)
\(\text{VHNO3 = nHNO3 : CM = 0,26 : 2= 0,13 (lít)}\)
c) Theo PTHH (1): nKNO3 = nKOH = 0,06 (mol)
nMg(NO3)2 = nMg = 0,05 (mol)
→ Rắn X thu được chứa:\(\left\{{}\begin{matrix}\text{K N O 3 : 0 , 06 ( m o l ) }\\\text{ M g ( N O 3 ) 2 : 0 , 2 ( m o l ) }\end{matrix}\right.\)
Nhiệt phân rắn X xảy ra phản ứng:
\(\text{ 2 K N O 3 t 0 ⟶ 2 K N O 2 + O 2 ↑ }\)
0,06..............................................0,03(mol)
\(\text{ 2 M g ( N O 3 ) 2 t 0 ⟶ 2 M g O + 4 N O 2 ↑ + O 2 ↑ }\)
0,2................................................0,4.....................................0,1
Hỗn hợp Y thu được gồm:\(\left\{{}\begin{matrix}\text{N O 2 : 0 , 4 ( m o l ) }\\\text{ O 2 : 0 , 03 + 0 , 1 = 0 , 13 ( m o l ) }\end{matrix}\right.\)
Khối lượng trung bình của Y là:
\(\overline{M}_Y=\frac{mNO_2+mO_2}{n_{NO2}+n_{O2}}\text{= 42 , 566 ( g / m o l )}\)
Tỉ khối của Y so với không khí là: dY/kk=\(\frac{\overline{M}_Y}{M_{kk}}=\frac{42,566}{29}=\text{1 , 571}\)