Hòa tan hoàn toàn 37,8 gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng, dư thu được 8,96 lít hỗn hợp khí X

Phương pháp giải:

- Tính được số mol Al.

- Đặt ẩn số mol mỗi khí, lập hệ phương trình về số mol và khối lượng của khí. Giải tìm được số mol mỗi khí.

- Ta so sánh số mol e do Al nhường và số mol e do khí nhận để kết luận về sự tạo muối NH₄NO₃.

- Áp dụng bảo toàn electron để tính số mol NH₄NO₃.

- Xác định thành phần của muối trong dung dịch sau phản ứng.

Giải chi tiết:

nAl=37,827=1,4(mol);MX=18.2=36;nX=8,9622,4=0,4(mol)

Đặt số mol của N₂O và N₂ lần lượt là a và b.

Ta có hệ phương trình: nX=a+b=0,4mX=44a+28b=0,4.36→a=0,2b=0,2

Ta có:

Al0→Al+3+3e              2 N+5+8e→2 N+1(N2O)2 N+5+10e→2 N0(N2)

Số mol electron do Al nhường =3nAl=1,4.3=4,2(mol)

Số mol electron do khí nhận =8nN2O+10nN2=8.0,2+10.0,2=3,6(mol)

Ta thấy: 4,2 mol > 3,6 mol

→ Phản ứng tạo NH₄NO₃

Vậy các quá trình oxi hóa - khử là:

Al0→Al+3+3e              2 N+5+8e→2 N+1(N2O)2 N+5+10e→2 N0(N2)                                   N+5+8e→ N−3(NH4NO3)

Áp dụng bảo toàn e: 3nAl=8nN2O+10nN2+8nNH4NO3

⇔3.1,4=8.0,2+10.0,2+8nNH4NO3⇔nNH4NO3=0,075

Vậy dung dịch muối chứa: nAl(NO3)3=nAl=1,4(mol);nNH4NO3=0,075(mol)

Khối lượng muối là: m=1,4.213+0,075.80=304,2(g)