Hòa tan hoàn toàn 16,86 gam hỗn hợp X gồm Al, Al₂O₃, Mg và MgCO₃ trong dung dịch chứa đồng thời 1,14 mol NaHSO₄ và 0,32 mol HNO₃ thu được dung dịch Y chứa 156,84 gam muối trung hòa và 2,688 lít hỗn hợp khí Z gồm hai khí thoát ra (ở đktc), biết Z có tỉ khối hơi so với hiđro bằng 22. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch Y thì thu được 19,72 gam kết tủa. Khối lượng của Al₂O₃ trong hỗn hợp X là

Đáp án D

Trong Z chắc chắn có CO_{2 $\left(M=44\right)$} . Lại có: $d_{Z/H_2}=22\to M_Z=44$

→ Sản phẩm khử của N⁺⁵ là N₂O (M = 44).

Ta có: $n_Z=0,12mol\to m_Z=0,12.44=5,28gam$

Ta có quá trình: $\underset{16,86gam}{\underbrace{\left\{\begin{array}{l}Al\\ A{l}_2{O}_3\\ Mg\\ MgC{O}_3\end{array}\right.}}+\left\{\begin{array}{l}\underset{1,14mol}{\underbrace{NaHS{O}_4}}\\ \underset{0,32mol}{\underbrace{HN{O}_3}}\end{array}\right.\to 〈\begin{array}{l}156,84gammuoáikhan\underset{}{\overset{+NaOHdö}{\to }}\underset{19,72gam}{\underbrace{Mg{\left(OH\right)}_2}}\\ Z\left\{\begin{array}{l}C{O}_2\\ N_{2}O\end{array}\right.\\ H_{2}O\end{array}$

Bảo toàn khối lượng: $m_{H_{2}O}=m_X+m_{NaHS{O}_4}+m_{HN{O}_3}-m_{muoái}-m_z$

                                  $=16,86+1,14.120+0,32.63-156,84-5,28=11,7gam$

$\to n_{H_{2}O}=1,65mol$

Bảo toàn nguyên tố H: $n_{NaHS{O}_4}+n_{HN{O}_3}=1,46mol>2n_{H_{2}O}=1,3mol$

→ Có tao muối amoni: $n_{N{H}_4^{+}}=\frac{1,46-1,3}{4}=0,04mol$

Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch Y thu được kết tủa Mg(OH)₂: $n_{Mg\left(OH\right)}=0,34mol$

Dung dịch Y chứa Mg²⁺ (0,34 mol); Al³⁺ (a mol);  $N{H}_4^{+}$(0,04 mol); Na⁺ (1,14 mol);  $S{O}_4^{2-}$(1,14 mol) và  $N{O}_3^{-}$(b mol) .

  $\to 0,34.24+27a+0,04.18+1,14.23+1,14.96+62b=156,84$

$\to 27a+62b=12,3$ (*)

Bảo toàn điện tích cho dung dịch Y: $2.0,34+3a+0,04+1,14=2.1,14+b$

      $\to 3a-b=0,42$ (**)

Từ  (*) và (**) suy ra: a = 0,18; b = 0,12

Bảo toàn nguyên tố N: $n_{N_{2}O}=\frac{n_{HN{O}_3}-n_{N{H}_4^{+}}-n_{N{O}_3^{-}}}{2}=\frac{0,32-0,04-0,12}{2}=0,08mol$

$\to n_{C{O}_2}=0,12-0,08=0,04mol$

Ta có: $n_{H^{+}pö}=10n_{N_{2}O}+10n_{N{H}_4^{+}}+2n_{O\left(A{l}_2{O}_3\right)}+2n_{C{O}_2}$

$\to n_{O\left(A{l}_2{O}_3\right)}=\frac{1,14+0,32-10.0,08-10.0,04-2.0,04}{2}=0,09mol$

$\to n_{A{l}_2{O}_3}=0,03mol$

$\to m_{A{l}_2{O}_3}=0,03.102=3,06mol$