Bài tập Nito - Photpho có lời giải chi tiết (P1)

Gọi $n_{KN{O}_3}$ = x và  $n_{Cu(N{O}_3{)}_2}$ = y 

Hỗn hợp khí X thu được gồm khí O₂ và khí NO₂.

Ta có  $\overline{M}$ = 18,8 . 2 = 37,6

Các phản ứng xảy ra như sau:

               $KN{O}_3 \stackrel{t^0}{\to } KN{O}_2 +\frac{1}{2}{O}_2$               

Mol            x                           $\frac{x}{2}$

               $Cu(N{O}_3{)}_2 \stackrel{t^0}{\to } CuO + 2N{O}_2 + \frac{1}{2}{O}_2$               

Mol              y                                 2y        $\frac{y}{2}$

Đến đây, ta có thể sử dụng 2 cách:

Cách 1: Sơ đồ đường chéo

 Cách 2: Tính toán thông thường:

Gọi X là tỉ lệ số mol của O₂ với tổng số mol hỗn hợp

Suy ra tỉ lệ mol của NO₂ với tổng số mol hỗn hợp là (1 – X).

Khi đó  $\overline{M}$ = 32X + 46(1-X) = 37,6 $\iff$X = 0,6

Suy ra, tỉ lệ số mol của NO₂ so với tổng số mol khí là 0,4

                                                                                                            Đáp án D.

Cách 1: Ta nhận thấy, khối lượng chất rắn sau khi nung giảm 1,62 gam. Đó chính là khối lượng NO₂ và O₂:

                                                                    Đáp án C.

Vì muối đem nhiệt phân là muối nitrat của kim loại M hóa trị II và phản ứng thu được oxit tương ứng nên sản phẩm thu được là MO.

Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng:  $M(N{O}_3{)}_2 \to MO$

                                                                   M + 62.2         M + 16

                                                                  18,8 gam          8 gam

$\Rightarrow \frac{M +124}{18,8} = \frac{M +16}{8} \Rightarrow M = 64 \left(Cu\right)$ 

Vậy kim loại M là Cu.

                                                                                                            Đáp án A.

Vì hỗn hợp rắn sau phản ứng có phản ứng với H₂ nên hỗn hợp này có chứa oxit kim loại. Có thể coi quá trình khử oxit kim loại bởi H₂ diễn ra đơn giản như sau:

Vì trong sản phẩm rắn có oxit kim loại và nên cả hai muối trong hỗn hợp khi nhiệt phân đều tạo ra oxit kim loại tương ứng (hai kim loại hóa trị II không đổi).

Gọi công thức chung của hai muối là $\overline{M}(N{O}_3{)}_2$ .

                                  $\overline{M}(N{O}_3{)}_2 \stackrel{t^0}{\to }MO + 2N{O}_2 +\frac{1}{2}{O}_2$         

Do đó  $n_{\overline{M}(N{O}_3{)}_2} = n_{MO} = 2n_{O_2} = 0,2$

Mà khi cho hỗn hợp oxit này phản ứng với H₂ dư thì chỉ có 0,1 mol H₂ phản ứng. Nên trong hỗn hợp oxit thu được chứa 0,1 mol oxit của kim loại đứng sau Al (bị khử bởi H₂) và 0,1 mol oxit của kim loại đứng trước Al (không bị khử bởi H₂) trong dãy hoạt động hóa học của kim loại.

Mà trong các kim loại đứng trước Al trong dãy hoạt động hóa học của kim loại thì kim loại có hóa trị II không đổi và khi nhiệt phân muối nitrat của nó thu được oxit kim loại chỉ có Ba và Mg.

Nên trong hỗn hợp hai muối chứa Ba(NO₃)₂ hoặc Mg(NO₃)₂.

Vì số mol của mỗi oxit kim loại trong hỗn hợp đều là 0,1 nên khối lượng mol trung bình $\overline{M}$  là giá trị trung bình cộng khối lượng mol của hai kim loại.

Có  ${\overline{M}}_{M(N{O}_3{)}_2} =\frac{m}{n} =\frac{45}{0,2} =225 \Rightarrow \overline{M} = 101$

Gọi muối còn lại trong hỗn hợp ban đầu là R(NO₃)₂.

+) Nếu hỗn hợp muối có Mg(NO₃)₂ thì:  (loại)

+) Nếu trong hỗn hợp muối chứa Ba(NO₃)₂ thì ta có: 

. Do đó hai kim loại cần tìm là Ba và Zn.

                                                                                                            Đáp án A.

Khối lượng muối mỗi phần là 26,1 gam.

Như đã đề cập ở phần lí thuyết, khi nhiệt phân muối nitrat, tùy mức độ hoạt động của kim loại mà muối nitrat kim loại sẽ nhiệt phân từ muối nitrit đến oxit kim loại rồi về kim loại.

Vì thực hiện 2 thí nghiệm ở hai mức nhiệt độ khác nhau thu được kết quả khác nhau nên muối đã nhiệt phân ở các mức khác nhau.

Với thí nghiệm ở nhiệt độ thấp hơn  chỉ thu được một khí A nên khí này là O₂ và M(NO₃)_n chỉ nhiệt phân tạo thành muối nitrit M(NO₂)_n.

Với thí nghiệm ở nhiệt độ cao hơn  thu được hỗn hợp khí B, do đó hỗn hợp khí B chứa NO₂ và O₂. Khi đó M(NO₃)_n là muối có khả năng nhiệt phân tạo thành oxit kim loại hoặc kim loại.

Các phản ứng xảy ra

Đáp án C.