Đáp án đúng: C
Phương pháp giải:
Tính nNO, nH2, nNO2
17,4 gam kết tủa chỉ chứa Mg(OH)2 do Al(OH)3 đã tan hết trong NaOH dư ⟹ nMg(OH)2
Do hỗn hợp X chứa H2 ⟹ Dung dịch Y không còn NO3-
BTNT N: nHNO3 = nNO + nNO2 + nNH4+ ⟹ nNH4+
*Khi cho Y + NaOH xảy ra các phản ứng:
Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2 ↓
Al3+ + 4OH-dư → AlO2- + 2H2O
NH4+ + OH- → NH3 + H2O
⟹ nNaOH = 2nMg2+ + 4nAl3+ + nNH4+ ⟹ nAl3+
*Đặt nKHSO4 = a mol ⟹ nK+ = nSO42- = a mol
Dung dịch sau cùng chứa \(\left\{ \begin{array}{l}{K^ + }:{a^{mol}}\\SO_4^{2 - }:{a^{mol}}\\N{a^ + }\\AlO_2^ - \end{array} \right.\)
BTĐT ⟹ a.
*Ion H+ tham gia vào các quá trình sau:
4H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O
2H+ + NO3- + 1e → NO2 + H2O
10H+ + NO3- + 3e → NH4+ + 3H2O
2H+ + 2e → H2
2H+ + O2- → H2O
⟹ nH+ = 4nNO + 2nNO2 + 10nNH4+ + 2nH2 + 2nO ⟹ nO ⟹ nMgO
BTNT Mg ⟹ nMg
⟹ Thành phần hỗn hợp ban đầu ⟹ %mMgO.Giải chi tiết:Gọi nNO = 10x; nH2 = 5x; nNO2 = 3x
nX = 8,064/22,4 = 0,36 mol.
⟹ 10x + 5x + 3x = 0,36
⟹nNO = 0,2 mol; nH2 = 0,1 mol; nNO2 = 0,06 mol
17,4 gam kết tủa chỉ chứa Mg(OH)2 do Al(OH)3 đã tan hết trong NaOH dư
⟹ nMg(OH)2 = 17,4/58 = 0,3 mol
Do hỗn hợp X chứa H2 ⟹ Dung dịch Y không còn NO3-
BTNT N: nHNO3 = nNO + nNO2 + nNH4+
⟹ nNH4+ = 0,34 – 0,2 – 0,06 = 0,08 mol
*Khi cho Y + NaOH xảy ra các phản ứng:
Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2 ↓
Al3+ + 4OH-dư → AlO2- + 2H2O
NH4+ + OH- → NH3 + H2O
⟹ nNaOH = 2nMg2+ + 4nAl3+ + nNH4+
⟹ \({n_{Al}}^{3 + } = \frac{{2,28 - 2.0,3 - 0,08}}{4} = 0,4{\rm{ }}mol\)
*Đặt nKHSO4 = a mol ⟹ nK+ = nSO42- = a mol
Dung dịch sau cùng chứa \(\left\{ \begin{array}{l}{K^ + }:{a^{mol}}\\SO_4^{2 - }:{a^{mol}}\\N{a^ + }:2,{28^{mol}}\\AlO_2^ - :0,{4^{mol}}\end{array} \right.\)
BTĐT trong dung dịch: a + 2,28 = 2a + 0,4 ⟹ a = 1,88
*Ion H+ tham gia vào các quá trình sau:
4H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O
2H+ + NO3- + 1e → NO2 + H2O
10H+ + NO3- + 3e → NH4+ + 3H2O
2H+ + 2e → H2
2H+ + O2- → H2O
⟹ nH+ = 4nNO + 2nNO2 + 10nNH4+ + 2nH2 + 2nO
⟹ 1,88 + 0,34 = 4.0,2 + 2.0,06 + 10.0,08 + 2.0,1 + 2nO
⟹ nO = 0,15 mol
⟹ nMgO = 0,15 mol
BTNT Mg: nMg = 0,3 – 0,15 = 0,15 mol
Vậy hỗn hợp ban đầu gồm: nMgO = 0,15 mol; nMg = 0,15 mol; nAl = 0,4 mol
⟹%mMg≈ 17,65%.