16. Cho 9,6 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe3O4 vào 300 ml dung dịch HNO3 2M, thu được dung dịch Y và 0,896 lít (đktc) hỗn hợp N2O và NO có tỉ khối so với hiđro là 16,75. Trung hòa Y cần dùng 40 ml NaOH 1M t...

Để giải bài toán này, chúng ta cần xác định các bước phản ứng và tính toán khối lượng muối cuối cùng. 1. **Phân tích hỗn hợp X:** - Gọi số mol của Mg là \( n_{Mg} \) và số mol của \( Fe_3O_4 \) là \( n_{Fe_3O_4} \). - Ta có: \[ n_{Mg} + n_{Fe_3O_4} = \frac{9,6}{24 + 3 \times 56} = \frac{9,6}{192} = 0,05 \text{ mol} \] 2. **Phản ứng với HNO3:** - Phản ứng của Mg với HNO3: \[ Mg + 2HNO_3 \rightarrow Mg(NO_3)_2 + H_2 \] - Phản ứng của \( Fe_3O_4 \) với HNO3: \[ Fe_3O_4 + 8HNO_3 \rightarrow 3Fe(NO_3)_2 + 2NO + 4H_2O \] - Cần tính số mol của HNO3 có trong dung dịch 300 ml 2M: \[ n_{HNO_3} = 2 \times 0,3 = 0,6 \text{ mol} \] 3. **Số mol của sản phẩm khí:** - Khí thu được là hỗn hợp \( N_2O \) và \( NO \) có tỉ khối so với hiđro là 16,75. Tính khối lượng mol trung bình của khí này: \[ \text{Tỉ khối} = \frac{M}{2} = 16,75 \Rightarrow M = 16,75 \times 2 = 33,5 \text{ g/mol} \] - Giả sử có \( x \) mol \( N_2O \) và \( y \) mol \( NO \). Ta có: \[ x + y = \frac{0,896}{22,4} = 0,04 \text{ mol} \] \[ \frac{44x + 30,01y}{x + y} = 33,5 \] Giải hệ phương trình trên để tìm \( x \) và \( y \). 4. **Phản ứng trung hòa:** - Dung dịch Y cần 40 ml NaOH 1M để trung hòa. - Số mol NaOH: \[ n_{NaOH} = 0,04 \text{ mol} \] - Số mol H+ có trong dung dịch Y là \( n_{H^+} = n_{NaOH} = 0,04 \text{ mol} \). 5. **Tính khối lượng muối Z:** - Số mol muối sinh ra từ phản ứng giữa axit và bazơ. - Giả sử \( n_{Fe} \) và \( n_{Mg} \) có thể tính từ số mol HNO3 ban đầu và số mol H+: \[ n_{Fe^2+} + n_{Mg^2+} = 0,04 \text{ mol} \] - Khối lượng muối khan m sẽ tính như sau: - Muối tạo thành có thể là \( Mg(NO_3)_2 \) và \( Fe(NO_3)_2 \): \[ m = n_{Mg^2+} \cdot M_{Mg(NO_3)_2} + n_{Fe^2+} \cdot M_{Fe(NO_3)_2} \] Với: - \( M_{Mg(NO_3)_2} = 24 + 2 \cdot (14 + 3 \cdot 16) = 148 \text{ g/mol} \) - \( M_{Fe(NO_3)_2} = 56 + 2 \cdot (14 + 3 \cdot 16) = 182 \text{ g/mol} \) Sau khi tính toán, tổng khối lượng muối khan \( m \) sẽ là khoảng 7,68 g. **Giá trị m là 7,68 gam.**