Cho 23,34 gam X gồm Al, Al2O3 và Al(NO3)3 (oxi chiếm 34,961% về khối lượng) vào chứa 1,58 mol NaHSO4 và 0,04 mol NaNO3, khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y chỉ chứa các muối trung hòa và 0,18 mol hỗn hợp khí Z gồm N2O; N2 và H2. Để tác dụng tối đa các chất tan có trong dung dịch Y cần dùng dung dịch chứa 2,04 mol NaOH. Phần trăm khối lượng của N2 có trong hỗn hợp khí Z là?
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐặt 23,34 gam hỗn hợp X chứa x mol Al, y mol N và 0,51 mol O
Dung dịch Y chứa x mol Al3+, 1,62 mol Na+, 1,58 mol SO42- và y mol NH4+
Dung dịch Y tác dụng với 2,04 mol NaOH thu được 1,58 mol Na2SO4 và x mol NaAlO2
0,18 mol khí Z chứa a mol N2O; b mol N2 và c mol H2
Áp dụng bảo toàn nguyên tố Na ta có: nNaAlO2 = 1,62 + 2,04 - 2.1,58 = 0,5 mol
Biết mX = 23,34 gam suy ra x = (23,34 - 0,5.27 - 0,51.16)/14 = 0,12 mol
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có y = nNH4+ = 1,58.2 - 0,5.3 - 1,62 = 0,04 mol
Theo giả thiết và áp dụng bảo toàn nguyên tố N ta có: a + b + c = 0,18 mol; 2a + 2b = 0,12 mol
Suy ra c = 0,12 mol. Bảo toàn nguyên tố H ta có: nH2O = (1,58 - 0,04.4 - 0,12.2)/2 = 0,59 mol
Bảo toàn nguyên tố O ta có: nN2O = 0,51 + 0,04.3 - 0,59 = 0,04 mol
Ta có: nN2 = 0,18 - 0,12 - 0,04 = 0,02 mol → %mN2 = 21,875%
Đáp án B
