Cho hỗn hợp gồm Mg và Al (tỉ lệ mol 1:1) tan vừa đủ trong dung dịch gồm HCl; 0,05 mol NaNO₃ và 0,1 mol KNO₃. Sau khi kết thúc các phản ứng thu được dung dịch X chứa m gam muối; 0,125 mol hỗn hợp khí Y gồm hai khí không màu, trong đó có một khí hóa nâu trong không khí. Tỉ khối của Y so với H₂ là 12,2. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

Đáp án D

Vì hỗn hợp khí thu được có d_Y/H2 = 12,2 => M_khí = 12,2.2 = 24,4

Có 1 khí hóa nâu ngoài không khí (NO có M = 30 > 24,4) => khí còn lại có M < 24,4

=> Chỉ có thể là H₂ => NO₃^- hết trước H⁺.

Ta có: n_NO + n_H2 = 0,125 mol ⁽¹⁾

Và: m_khí = 30n_NO + 2n_H2  = 0,125.24,4 = 3,05g ⁽²⁾

Từ (1,2) => n_NO = 0,1 ; n_H2 = 0,025 mol

Bảo toàn nguyên tố N: n_NaNO3 + n_KNO3 = n_NO + n_{NH4 (nếu có)}

=> n_NH4 = 0,05 mol

Bảo toàn electron: 3n_Al + 2n_Mg = 3n_NO + 8n_NH4 + 2n_H2 = 3.0,1 + 8.0,05 + 0,025.2 = 0,75 mol

Và: n_Mg = n_Al (Đề bài)

=> n_Mg = n_Al = 0,15 mol

Vậy dung dịch X chứa: 0,15 mol Mg²⁺ ; 0,15 mol Al³⁺ ; 0,05 mol Na⁺ ; 0,1 mol K⁺ ; 0,05 mol NH₄⁺ ; Cl^-

Bảo toàn điện tích: n_Cl = 2n_Mg + 3n_Al + n_Na + n_K + n_NH4 = 0,95 mol

=> m = åm_ion = 0,15.24 + 0,15.27 + 0,05.23 + 0,1.39 + 0,05.18 + 0,95.35,5 = 47,235g (Gần nhất với giá trị 47,3g)