M1 là hỗn hợp rắn gồm Mg và Al2O3 thoả mãn mAl2O3/mMg = 0,35. M2 là hỗn hợp rắn gồm Be và MgO thoả mãn mMgO/mBe = 2,6. Người ta thực hiện 2 thí nghiệm sau:
Thí nghiệm 1: Lấy m1 gam M1 trộn chung với m2 gam M2 thu được hỗn hợp rắn X1. Cho X1 hòa tan hoàn toàn trong 620 ml HNO3 2M thu được dung dịch Y và hỗn hợp Z gồm 3 khí. Trong Z có nguyên tố oxi chiếm 8/15 về khối lượng và tỉ lệ số mol các khí là A : NO2 : N2O = 3 : 2 : 2. Để Y đạt kết tủa cực đại cần dùng 500 ml dung dịch NaOH 1,28M và thu được tối đa 3,36 lít khí T (dktc).
Thí nghiệm 2: Lấy (m2 + 3,06) gam M1 trộn chung với (m1 – 3,06) gam M2 thu được hỗn hợp rắn X2. Nhận thấý X2 phản ứng vừa đủ với 668 ml dung dịch HCl 5M. Giá trị |m1-m2| gần nhất với:
A. 17,6. B. 18,7. C. 19,8. D. 20,9
TN1:
mAl2O3/mMg = 0,35 —> nAl2O3/nMg = 7/85
—> nMg = 85x và nAl2O3 = 7x
mMgO/mBe = 2,6 —> nMgO/nBe = 117/200
—> nMgO = 117y và nBe = 200y
Z có dạng NnOm —> mO = 16m = 8(14n + 16m)/15
—> n = m
—> Z là NO (z mol)
nNH4+ = nNH3 = 0,15
Dung dịch Y chứa Mg2+ (85x + 117y), Al3+ (14x), Be2+ (200y), NH4+ (0,15), NO3- (1,24 – z – 0,15 = 1,09 – z)
Bảo toàn điện tích —> nH+ dư = 1,09 – z – (212x + 634y + 0,15) = 0,94 – 212x – 634y – z
Bảo toàn electron:
2.85x + 2.200y = 3z + 0,15.8 (1)
nOH- = 2(85x + 117y) + 3.14x + 2.200y + 0,15 + (0,94 – 212x – 634y – z)= 0,64 (2)
TN2:
m2 = 6480y
—> mAl2O3 = (6480y + 3,06).0,35/1,35 = 1680y + 119/150 —> nAl2O3 = 280y/17 + 7/900
mMg = (6480y + 3,06)/1,35 = 4800y + 34/15
—> nMg = 200y + 17/180
m1 = 2754x
—> mMgO = (2754x – 3,06).2,6/3,6 = 1989x – 2,21
—> nMgO = 49,725x – 0,05525
mBe = (2754x – 3,06)/3,6 = 765x – 0,085
—> nBe = 85x – 17/1800
nHCl = 6nAl2O3 + 2nMg + 2nMgO + 2nBe
⇔ 3,34 = 6(280y/17 + 7/900) + 2(200y + 17/180) + 2(49,725x – 0,05525) + 2(85x – 17/1800) (3)
(1)(2)(3):
x = 0,000937
y = 0,005977
z = 0,45
—> m1 = 2754x = 2,58
và m2 = 38,73