Cho m gam Mg vào 500 ml dung dịch gồm H2SO4 0,4M và Cu(NO3 ) 2. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 1,12 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm N2, H2; dung dịch Y và còn lại 2,0 gam hỗn hợp kim loại. Tỉ khối hơi của X so với H2 là 6,2. Giá trị của m 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 sau phản ứng thu được khí H2 và hỗn hợp KL (Mg dư và Cu) nên dung dịch Y không chứa NO3− và Cu 2+ ⇒ Y chứa Mg 2+ (x mol); NH4+ (y mol) và SO4 2- (0,2 mol) Sơ đồ: m(g) Mg+ \ matrix H2SO4:0,2 hfill cr Cu(NO3)_2 hfill cr. → X\ matrix N2:0,02 hfill cr H2:0,03 hfill cr.+ 2(g)\ matrix Mg hfill cr Cu hfill cr.+ dd Y\ matrix Mg^2+:x hfill cr NH4^+:y hfill cr SO4^2−:0,2 hfill cr. BTNT “N”: n Cu(NO3)2 = n Cu = (n NH4++ 2n N2 )/2 ⇒ n Cu theo y Lập hệ 2 phương trình dựa vào các dữ kiện: BTĐT cho dd Y: 2n Mg2++ n NH4+ = 2n SO42- BTe: 2n Mg pư = 2n Cu+ 10n N2+ 2n H2+ 8n NH4+ Giải hệ thu được x và y ⇒ n Cu ⇒ m Mg dư ⇒ m = m Mg ban đầu = m Mg pư+ m Mg dư Đặt n N2 = a và n H2 = b (mol) n X = a+ b = 1,12: 22,4 = 0,05 (1) m X = n X.M X ⇒ 28a+ 2b = 0,05.6,2.2 (2) Giải (1) và (2) được: a = 0,02 và b = 0,03 Do sau phản ứng thu được khí H2 và hỗn hợp KL (Mg dư và Cu) nên dung dịch Y không chứa NO3− và Cu 2+ ⇒ Y chứa Mg 2+ (x mol); NH4+ (y mol) và SO4 2- (0,2 mol) Sơ đồ: m(g) Mg+ \ matrix H2SO4:0,2 hfill cr Cu(NO3)_2 hfill cr. → X\ matrix N2:0,02 hfill cr H2:0,03 hfill cr.+ 2(g)\ matrix Mg hfill cr Cu hfill cr.+ dd Y\ matrix Mg^2+:x hfill cr NH4^+:y hfill cr SO4^2−:0,2 hfill cr. BTNT “N”: n Cu(NO3)2 = (n NH4++ 2n N2 )/2 = (y+ 2.0,02)/2 = 0,5y+ 0,02 (mol) ⇒ n Cu = 0,5y+ 0,02 BTĐT cho dd Y: 2n Mg2++ n NH4+ = 2n SO42- ⇒ 2x+ y = 0,2.2 (3) BTe: 2n Mg pư = 2n Cu+ 10n N2+ 2n H2+ 8n NH4+ ⇒ 2x = 2(0,5y+0,02)+ 10.0,02+ 2.0,03+ 8y (4) Giải (3) và (4) thu được x = 0,195 và y = 0,01 ⇒ n Cu = 0,5y+ 0,02 = 0,025 mol ⇒ m Mg dư = 2 – 0,025.64 = 0,4 gam ⇒ m = m Mg ban đầu = m Mg pư+ m Mg dư = 0,195.24+ 0,4 = 5,08 gam

Đáp án B

Từ phân tích trên, đáp án đúng là B. 5,08..