Cho 15,12 gam hỗn hợp X gồm Mg, MgCO3 và Mg(NO3 ) 2 (trong đó nguyên tố oxi chiếm 28,57% về khối lượng) vào dung dịch chứa 0,06 mol HNO3 và 0,82 mol NaHSO4, khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y chứa các muối trung hòa có khối lượng 107,54 gam và a gam hỗn hợp khí Z gồm N2 O, N2, CO2 và H2 (trong đó số mol của N2 O bằng số mol của CO2 ). 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.

X\ matrix Mg hfill cr MgCO3 hfill cr Mg(NO3)_2 hfill cr.+ \ matrix HNO3:0,6 hfill cr NaHSO4:0,82 hfill cr.buildrel over longrightarrow langle matrix Y. \ matrix Mg^2+ hfill cr Na^+:0,82 hfill cr NH4^+ hfill cr SO4^2−:0,82 hfill cr. \107,54 g hfill cr Z\ matrix N2O hfill cr CO2 hfill cr N2 hfill cr H2 hfill cr. hfill cr.+ H2O Trong Y đặt: \ matrix n Mg2+ = u(mol) hfill cr n_NH4+ = v(mol) hfill cr. Ta có hệ phương trình: \ matrix buildrel BT dien tich over longrightarrow 2n_Mg^2+ + n_Na^+ + n_NH4^+ = 2n_SO4^2− hfill cr m Y = m_Mg^2+ + m_Na^+ + m_NH4^+ + m_SO4^2− = 107,54 hfill cr. ⇒ \ matrix u = ? hfill cr v = ? hfill cr. Trong X đặt số mol Mg, MgCO3 và Mg(NO3 ) 2 lần lượt là x, y, z (mol) Ta có hệ 3 phương trình: \ matrix m X = 24x+ 84y+ 148z = 15,12 hfill cr n O = 3y+ 6z = 15,12.28,75\% over 100\%.16 = 0,27 hfill cr n Mg = x+ y+ z = u hfill cr. ⇒ \ matrix x = ? hfill cr y = ? hfill cr z = ? hfill cr. BTNT “C”⇒ n N2O = n CO2 = y=? (mol) Trong Z: đặt n H2 = b (mol); n N2 = c (mol) BTNT “H”: n HNO3+ n NaHSO4 = 4n NH4++ 2n H2+ 2n H2O ⇒ n H2O = 0,4 – b (mol) ⇒ n H+ bđ = 10n N2O+ 12n N2+ 10n NH4++ 2n H2+ 2n CO2 ⇒ 2b+12c = 0,32 (1) BTNT “O” n O(X)+ 3n HNO3+ 4n NaHSO4 = 4n SO42-+ n N2O+ 2n CO2+ n H2O ⇒ b = ? (mol)

Từ (1) ⇒ c = ? ⇒ m Z = m N2O+ m CO2+ m N2+ m H2 = ? X\ matrix Mg hfill cr MgCO3 hfill cr Mg(NO3)_2 hfill cr.+ \ matrix HNO3:0,6 hfill cr NaHSO4:0,82 hfill cr.buildrel over longrightarrow langle matrix Y. \ matrix Mg^2+ hfill cr Na^+:0,82 hfill cr NH4^+ hfill cr SO4^2−:0,82 hfill cr. \107,54 g hfill cr Z\ matrix N2O hfill cr CO2 hfill cr N2 hfill cr H2 hfill cr. hfill cr.+ H2O Trong Y đặt: \ matrix n Mg2+ = u(mol) hfill cr n_NH4+ = v(mol) hfill cr. Ta có hệ phương trình: eqalign & \ matrix buildrel BT dien tich over longrightarrow 2n_Mg^2+ + n_Na^+ + n_NH4^+ = 2n_SO4^2− hfill cr m Y = m_Mg^2+ + m_Na^+ + m_NH4^+ + m_SO4^2− = 107,54 hfill cr. cr & ⇒ \ matrix 2u+ 0,82+ v = 2.0,82 hfill cr 24u+ 0,82.23+ 18v+ 0,82.96 = 107,54 hfill cr. ⇒ \ matrix u = 0,4 hfill cr v = 0,02 hfill cr. cr Trong X đặt số mol Mg, MgCO3 và Mg(NO3 ) 2 lần lượt là x, y, z (mol) Ta có hệ 3 phương trình: \ matrix m X = 24x+ 84y+ 148z = 15,12 hfill cr n O = 3y+ 6z = 15,12.28,75\% over 100\%.16 = 0,27 hfill cr n Mg = x+ y+ z = 0,4 hfill cr. ⇒ \ matrix x = 0,34 hfill cr y = 0,03 hfill cr z = 0,03 hfill cr. BTNT “C”⇒ n CO2 = 0,03 ⇒ n N2O = n CO2 = 0,03 (mol) Trong Z: đặt n H2 = b (mol); n N2 = c (mol) BTNT “H”: n HNO3+ n NaHSO4 = 4n NH4++ 2n H2+ 2n H2O ⇒ 0,06+ 0,82 = 4.0,02+ 2b+ 2n H2O ⇒ n H2O = 0,4 – b (mol) 2NO3−+ 10H++ 8e → N2 O+ 5H2O2NO3−+ 12H++ 10e → N2+ 5H2O NO3−+ 10H++8e → NH4++ 3H2O2H++2e → H2 2H++ CO3 2- → CO2+ H2O ⇒ n H+ bđ = 10n N2O+ 12n N2+ 10n NH4++ 2n H2+ 2n CO2 ⇒ 0,88 = 10.0,03+ 12c+ 10.0,02+ 2b+ 2.0,03 ⇒ 2b+12c = 0,32 (1) BTNT “O” n O(X)+ 3n HNO3+ 4n NaHSO4 = 4n SO42-+ n N2O+ 2n CO2+ n H2O ⇒ 0,27+ 3.0,06+ 4.0,82 = 4.0,82+ 0,03+ 2.0,03+ 0,4− b ⇒ b = 0,04 (mol)

Từ (1) ⇒ c = 0,02 ⇒ m Z = m N2O+ m CO2+ m N2+ m H2 = 0,03.44+ 0,03.44+ 0,02.28+ 0,04.2 = 3,28 (g) gần nhất với 3,3

Đáp án B

Từ phân tích trên, đáp án đúng là B. 3,30..