Hỗn hợp X gồm Mg, Al, Al(NO3)3 và MgCO3 (trong đó oxi chiếm 41,618% về khối lượng). Hòa tan hết 20,76 gam X trong dung dịch chứa 0,48 mol H2SO4 và x mol HNO3, kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y chỉ chứa các muối trung hòa có khối lượng 56,28 gam và 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm CO2, N2, H2. Cho dung dịch NaOH dư vào Y, thu được 13,34 gam kết tủa. Giá trị của x là.
A. 0,02
B. 0,04
C. 0,06
D. 0,08
Chọn đáp án B
Lập sơ đồ:
NaOH dư ⇒ kết tủa chỉ có Mg(OH)2 → nMg2+ = 13,34 ÷ 58 = 0,23 mol.
Gọi nAl3+ = a; nNH4+ = b. Bảo toàn diện tích: 0,23 × 2 + 3a + b = 0,48 × 2
mY = 0,23 × 24 + 27a + 18b + 0,48 × 96 = 56,28
Giải hệ có: a = 0,16 mol; b = 0,02 mol.
Đặt nCO3 = c mol; nNO3 = d mol.nNO = 20,76 × 0,41618 ÷ 16 = 0,54 = 3c + 3d
mX = 20,76 = 0,23 × 24 + 0,16 × 27 + 60c + 62d ⇒ c = 0,12 mol; d = 0,06 mol.
Bảo toàn nguyên tố Nitơ: nN2 = (0,06 + x – 0,02) ÷ 2 = 0,5x + 0,02
Gọi nH2 = y → nZ = 0,2 mol = 0,5x + 0,02 + y + 0,12
nH+ = 12nN2 + 10nNH4+ + 2nH2 + 2nCO3 → 0,96 + x = 12.(0,5x + 0,02) + 2y + 0,44
⇒ x = y = 0,04 mol.