Cho 30,24 gam hỗn hợp chất rắn X gồm Mg, MgCO3 và Mg(NO3 ) 2 (trong đó, nguyên tố oxi chiếm 28,57% về khối lượng hỗn hợp) vào dung dịch chứa 0,12 mol HNO3 và 1,64 mol NaHSO4, khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y chỉ chứa các muối trung hòa có khối lượng 215,08 gam và hỗn hợp khí Z gồm N2 O, N2, CO2 và H2 (trong đó số mol của N2 O bằng số mol của CO2 ). Tỉ khối hơi của Z so với He bằng a. Giá trị gần nhất của a là

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

Do khí thu được có chứa H2 nên dd Y không chứa NO3−. Sơ đồ bài toán: 30,24(g)X\ matrix Mg hfill cr MgCO3 hfill cr Mg(NO3)_2 hfill cr.+ \ matrix HNO3:0,12 hfill cr NaHSO4:1,64 hfill cr. → 215,08(g)\ matrix Mg^2+ hfill cr Na^+:1,64 hfill cr NH4^+ hfill cr SO4^2−:1,64 hfill cr.+ Z\ matrix N2O hfill cr CO2 hfill cr N2 hfill cr H2 hfill cr.+ H2O Sử dụng định luật bảo toàn điện tích, bảo toàn nguyên tố để tính số mol của các chất, ion. Do khí thu được có chứa H2 nên dd Y không chứa NO3−. Sơ đồ bài toán: 30,24(g)X\ matrix Mg hfill cr MgCO3 hfill cr Mg(NO3)_2 hfill cr.+ \ matrix HNO3:0,12 hfill cr NaHSO4:1,64 hfill cr. → 215,08(g)\ matrix Mg^2+ hfill cr Na^+:1,64 hfill cr NH4^+ hfill cr SO4^2−:1,64 hfill cr.+ Z\ matrix N2O hfill cr CO2 hfill cr N2 hfill cr H2 hfill cr.+ H2O− Xét dd Y: Đặt n Mg2+ = x và n NH4+ = y (mol)+ m muối = m Mg2++ m Na++ m NH4++ m SO42- ⇒ 24x+ 1,64.23+ 18y+ 1,64.96 = 215,08 (1)+ BTĐT: 2n Mg2++ n Na++ n NH4+ = 2n SO42- ⇒ 2x+ 1,64+ y = 1,64.2 (2) Giải hệ (1) và (2) thu được x = 0,8 và y = 0,04− Xét hỗn hợp X: m O = 30,24.28,57% = 8,64 gam ⇒ n O = 0,54 mol Đặt n Mg = a; n MgCO3 = b; n Mg(NO3)2 = c (mol)+ BTNT “Mg”: n Mg2+ = a+ b+ c = 0,8 (3)+ m X = 24a+ 84b+ 148c = 30,24 (4)+ n O(X) = 3b+ 6c = 0,45 (5) Giải hệ (3), (4), (5) được a = 0,68; b = 0,06; c = 0,06− Xét hỗn hợp khí Z: n CO2 = n MgCO3 = 0,06 mol ⇒ n N2O = 0,06 mol (theo giả thiết số mol N2 O bằng số mol CO2 ) BTNT “N”: 2n Mg(NO3)2+ n HNO3 = n NH4++ 2n N2O+ 2n N2 ⇒ 2.0,06+ 0,12 = 0,04+ 2.0,06+ 2n N2 ⇒ n N2 = 0,04 mol Mặt khác, BTNT “O”: n O(X)+ 3n HNO3+ 4n NaHSO4 = 4n SO42-+ n N2O+ 2n CO2+ n H2O ⇒ 0,54+ 0,12.3+ 1,64.4 = 1,64.4+ 0,06+ 2.0,06+ n H2O ⇒ n H2O = 0,72 mol BTNT “H”: n HNO3+ n NaHSO4 = 4n NH4++ 2n H2+ 2n H2O ⇒ 0,12+ 1,64 = 4.0,04+ 2n H2+ 2.0,72 ⇒ n H2 = 0,08 mol

Vậy hỗn hợp khí Z gồm có: N2 O (0,06 mol); CO2 (0,06 mol); N2 (0,04 mol); H2 (0,08 mol) M Z = 0,06.44+ 0,06.44+ 0,04.28+ 0,08.2 over 0,06+ 0,06+ 0,04+ 0,08 = 82/3 ⇒ d Z/He = 82/3: 4 = 41/6 = 6,83 gần nhất với 7

Đáp án A

Từ phân tích trên, đáp án đúng là A. 7,0.