2. Chia 23,8 g hỗn hợp X gồm Al và Fe 2 phần bằng nhau Phần 1 cho phản ứng với dung dịch NaOH dư sinh ra 3,36 lít H2 điều kiện tiêu chuẩn và còn lại chất rắn Y không tan cho toàn bộ y phản ứng với dung dịch H2 SO4 đặc nóng với thu được 6,72 lít SO2 sản phẩm khử duy nhất ở điều kiện tiêu chuẩn cho phần 2 tác dụng với 240 gam dung dịch HNO3 31,5% kết thúc các phản ứng thu được dung dịch A và 1,568 lít điều kiện tiêu chuẩn hỗn hợp 2 khí N2 và N2O có tổng khối lượng là 2,76 g
a Tính khối lượng của muối tạo thành trong dung dịch a
b dung dịch A Hòa tan tối đa bao nhiêu gam Cu biết sản phẩm khử của n+5 và n+2
C tính thể tích dung dịch NaOH 1M tối thiểu cần dùng để phản ứng hết với dung dịch A
Mỗi phần có\(\frac{23,8}{2}\)= 11,9g kim loại
Phần 1:
nH2= \(\frac{3,36}{22,4}\)= 0,15 mol
2Al+2NaOH+2H2O\(\rightarrow\)2NaAlO2+3H2
\(\rightarrow\) nAl= 0,1 mol
Chất rắn ko tan trong kiềm là Fe
nSO2= \(\frac{6,72}{22,4}\)= 0,3 mol
2Fe+6H2SO4 đ \(\underrightarrow{^{to}}\)Fe2(SO4)3+ 3SO2+ 6H2O
\(\rightarrow\) nFe= 0,2 mol
Vậy trong mỗi phần có 0,1 mol Al; 0,2 mol Fe
Phần 2:
Gọi nN2 là x, nN2O là y
Ta có hệ:
x+y=\(\frac{1,568}{22,4}\)= 0,07 và 28x+44y=2,76
\(\Leftrightarrow\) x=0,02 và y=0,05
\(\rightarrow\)nN0= 0,04 mol; nN+1= 0,1 mol
Al= Al+3 +3e
Fe= Fe+3 +3e
\(\rightarrow\)n e nhường= 0,1.3+0,2.3= 0,9 mol
2N+5 + 10e= 2N0
2N+5 +8e= 2N+1
\(\rightarrow\)n e nhận= 0,04.5+0,1.4= 0,6 mol
\(\rightarrow\) 0,9-0,6=0,3 mol e dùng để tạo muối amoni
N+5 +8e= N-3
\(\rightarrow\)nN-3= nNH4NO3= \(\frac{0,3}{8}\)= 0,0375 mol
BTNT, nAl= nAl(NO3)3= 0,1 mol; nFe= nFe(NO3)3= 0,2 mol
Spu thu đc 0,1.213= 21,3g Al(NO3)3 ; 0,2.242= 48,4g Fe(NO3)3; 0,0375.80= 3g NH4NO3
a, Dung dịch A có 21,3+48,4+3= 72,7g muối
b,
nHNO3 pu= nN(axit)= nN(muối)+ nN-3+ nN0+ nN+1
= 0,1.3+ 0,2.3+ 0,0375+0,04+ 0,1= 1,0075 mol
nHNO3 bđ=\(\frac{\text{240.31,5%}}{63}\)= 1,2 mol
\(\rightarrow\) Dung dịch A có 1,2-1,0075= 0,1925 mol HNO3 dư
3Cu+ 8HNO3= 3Cu(NO3)2+ 2NO+ 4H2O
\(\rightarrow\)nCu pu (max)= \(\frac{\text{0,1925.3}}{8}\)= 0,0721875 mol
\(\rightarrow\) mCu= 4,62g
c,
Al(NO3)3+3NaOH\(\rightarrow\) Al(OH)3+3NaNO3
Fe(NO3)3+ 3NaOH\(\rightarrow\) Fe(OH)3+3NaNO3
NH4NO3+NaOH\(\rightarrow\) NaNO3+ NH3+ H2O
HNO3+ NaOH\(\rightarrow\) NaNO3+ H2O
\(\rightarrow\)nNaOH pu (min)= 0,1.3+0,2.3+ 0,0375+ 0,1925= 1,13 mol
\(\rightarrow\) V NaOH=\(\frac{1,13}{1}\)= 1,13l