Câu trong ảnh làm như nào các bạn ơi... Trong phản ứng nhiệt phân muối nitrat của kim loại M có hóa trị II, thu được chất rắn là oxit kim loại, khí,$NO_2$ và $O_2.$ Tính thể tích hỗn hợp khí thu được (đktc) khi nhiệt phân hoàn toàn 24,6 gam muối nitrat,$M(NO_3)_2.$ Biết M là kim loại kiềm thổ có khối lượng mol là 40 g/mol.

Question

Kiều Hoàng · Accepted Answer

1. Xác định kim loại M:
* Kim loại M là kim loại kiềm thổ có khối lượng mol là 40 g/mol, vậy M là canxi (Ca).
2. Viết phương trình hóa học:
* Phương trình nhiệt phân canxi nitrat:
* 2Ca(NO₃)₂ → 2CaO + 4NO₂ + O₂
3. Tính số mol Ca(NO₃)₂:
* Khối lượng mol của Ca(NO₃)₂: 40 + 2(14 + 3*16) = 164 g/mol
* Số mol Ca(NO₃)₂: n(Ca(NO₃)₂) = 24,6 g / 164 g/mol = 0,15 mol
4. Tính số mol khí NO₂ và O₂:
* Theo phương trình hóa học:
* n(NO₂) = 2 * n(Ca(NO₃)₂) = 2 * 0,15 mol = 0,3 mol
* n(O₂) = 0,5 * n(Ca(NO₃)₂) = 0,5 * 0,15 mol = 0,075 mol
5. Tính thể tích hỗn hợp khí:
* Thể tích hỗn hợp khí (đktc):
* V = (n(NO₂) + n(O₂)) * 22,4 L/mol
* V = (0,3 mol + 0,075 mol) * 22,4 L/mol
* V = 0,375 mol * 22,4 L/mol = 8,4 L
Kết luận:
* Thể tích hỗn hợp khí thu được (đktc) là 8,4 lít.

Timi · Answer

Để giải bài toán này, trước tiên chúng ta cần xác định phản ứng nhiệt phân của muối nitrat $M(NO_3)_2$.

1. **Viết phương trình phản ứng**:
   Phản ứng nhiệt phân của muối nitrat có thể được viết như sau:
   $$
   2 M(NO_3)_2 \rightarrow 2 MO + 4 NO_2 + O_2
   $$

2. **Tính số mol của muối nitrat**:
   Khối lượng mol của muối nitrat $M(NO_3)_2$ là:
   $$
   M(NO_3)_2 = M + 2 \cdot (14 + 3 \cdot 16) = 40 + 2 \cdot 62 = 40 + 124 = 164 \text{ g/mol}
   $$

Số mol của muối nitrat là:
   $$
   n = \frac{m}{M} = \frac{24,6 \text{ g}}{164 \text{ g/mol}} \approx 0,150 \text{ mol}
   $$

3. **Tính số mol khí thu được**:
   Từ phương trình phản ứng, ta thấy:
   - 2 mol $M(NO_3)_2$ cho ra 4 mol $NO_2$ và 1 mol $O_2$.
   - Vậy 1 mol $M(NO_3)_2$ sẽ cho ra 2 mol $NO_2$ và 0,5 mol $O_2$.
   
   Từ 0,150 mol $M(NO_3)_2$, ta sẽ thu được:
   - Số mol $NO_2$:
   $$
   n_{NO_2} = 0,150 \text{ mol} \times 2 = 0,300 \text{ mol}
   $$
   - Số mol $O_2$:
   $$
   n_{O_2} = 0,150 \text{ mol} \times 0,5 = 0,075 \text{ mol}
   $$

4. **Tính tổng số mol khí**:
   Tổng số mol khí thu được là:
   $$
   n_{total} = n_{NO_2} + n_{O_2} = 0,300 + 0,075 = 0,375 \text{ mol}
   $$

5. **Tính thể tích khí thu được ở điều kiện tiêu chuẩn**:
   1 mol khí ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc) có thể tích là 22,4 L. Do đó, thể tích khí thu được là:
   $$
   V = n_{total} \times 22,4 \text{ L/mol} = 0,375 \text{ mol} \times 22,4 \text{ L/mol} \approx 8,4 \text{ L}
   $$

Vậy thể tích hỗn hợp khí thu được (đktc) khi nhiệt phân hoàn toàn 24,6 gam muối nitrat $M(NO_3)_2$ là khoảng **8,4 L**.