Hỗn hợp X gồm kim loại M, Fe và FeCO3. Cho 8,98 gam X tác dụng với 500ml dụng dịch HNO3 đun nóng, thu được dung dịch Y và hỗn hợp khí Z gồm hai chất khí. Trộn Z với 2,8 lít O2 rồi cho hỗn hợp hấp thụ vào dung dịch NaOH dư thì thu được 8,28 gam hỗn hợp muối khan và còn lại 1,792 lít khí thoát ra(đktc). Để trung hòa axit dư trong dung dịch Y cần thêm vừa đủ 200ml dung dịch NaOH 1M, được dung dịch T. Chia T làm 2 phần bằng nhau:
- Phần 1 đem cô cạn được 30,33 gam hỗn hợp muối khan.
- Cho tiếp dung dịch NaOH dư và phần 2 thu được 4,28 gam kết tủa.
Xác định tên kim loại M, tính nồng độ mol của HNO3 đã dùng.
Câu trả lời tốt nhất
Dễ thấy 2,8 > 1,792 nên O2 có phản ứng với Z —> Z gồm NO (x mol) và CO2 (y mol)
2NO + O2 —> 2NO2
x………0,5x………x
4NO2 + O2 + 4NaOH —> 4NaNO3 + 2H2O
x………0,25x………………………x
CO2 + 2NaOH —> Na2CO3 + H2O
y……………………………y
nO2 phản ứng = 0,5x + 0,25x = (2,8 – 1,792)/22,4 = 0,045
m muối = 85x + 106y = 8,28
—> x = 0,06 và y = 0,03
Y chứa M(NO3)n (a mol), Fe(NO3)3 (b mol), NH4NO3 (c mol) và HNO3 dư (0,2 mol)
mX = aM + 56b + 60.0,03 = 8,98 (1)
Trung hòa Y rồi cô cạn phần 1 được:
m muối = a(M + 62n)/2 + 242b/2 + 80c/2 + 0,2.85/2 = 30,33
—> aM + 62na + 242b + 80c = 43,66 (2)
Bảo toàn electron:
na + 3(b – 0,03) + 0,03.1 = 0,06.3 + 8c (3)
Thêm NaOH dư vào phần 2:
TH1: M(OH)n lưỡng tính —> nFe(OH)3 = b/2 = 0,04 (4)
Giải hệ (1)(2)(3)(4):
aM = 2,7
na = 0,3
b = 0,08
c = 0,0375
—> M/n = 9 —> M = 9n —> n = 3, M = 27: M là Al. Khi đó a = 0,1
nHNO3 = 4nNO + 10nNH4NO3 + 2nO + nHNO3 dư = 0,875 (Hoặc tính theo bảo toàn N)
—> CM = 1,75M
TH2: M(OH)n không lưỡng tính —> m↓ = a(M + 17n)/2 + 107b/2 = 4,28 (5)
Giải hệ (1)(2)(3)(5): Vô nghiệm.