Cho 10,8 gam bột Al và m gam hỗn hợp X gồm CuO và Fe3O4 vào bình chân không rồi nung nóng, thu

Câu hỏi số 263225:

Vận dụng cao

Cho 10,8 gam bột Al và m gam hỗn hợp X gồm CuO và Fe₃O₄ vào bình chân không rồi nung nóng, thu được hỗn hợp rắn Y. Chia Y thành hai phần bằng nhau. Phần một cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thấy thoát ra 0,06 mol khí H₂, đồng thời thu được 18,08 gam hỗn hợp chất rắn không tan. Phần hai cho tác dụng hết với dung dịch HNO₃ dư, thu được dung dịch Z chứa 106,16 gam muối và thoát ra 0,18 mol khí NO duy nhất. Khối lượng Fe₃O₄ có trong m gam X là

A. 27,84 gam.

B. 21,92 gam.

C. 19,21 gam.

D. 24,32 gam.

Đáp án đúng là: A

Phương pháp giải

Tóm tắt sơ đồ bài toán:

Coi trong mỗi phần có 0,2 mol Al

\(Al:0,2\,mol + m(g)\left\{ \begin{gathered}
CuO:a\,(mol) \hfill \\
F{e_3}{O_4}:b\,(mol) \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{}}ran\,Y\left\langle \begin{gathered}
\xrightarrow{{ + NaOH\,du}}\left\{ \begin{gathered}
{H_2}:0,06\,(mol) \hfill \\
18,08g\,Cu,Fe \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\xrightarrow{{ + HN{O_3}\,du}}\left\{ \begin{gathered}
NO:0,18\,mol \hfill \\
106,16g\,muoi:Cu{(N{O_3})_2},Fe{(N{O_3})_3},Al{(N{O_3})_3},N{H_4}N{O_3} \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

Dùng bảo toàn e, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng

Giải chi tiết

Coi trong mỗi phần có 0,2 mol Al

- Rắn Y + NaOH → 0,06 n_H2

BT: e => n_{Al DƯ}= 2/3 n_H2 = 2/3. 0,06 = 0,04 ( mol)

BTNT: Al => n_Al2O3 = ½ ( n_Albđ – n_Al _dư) = ½ ( 0,2 – 0,04) = 0,08 (mol)

BTKL: m = m_{Fe, Cu} + m_O = 18,08 + 0,08.3.16 = 21,92 (g)

=> 80a + 232b = 21,92 (1)

- Rắn Y + HNO₃

Sau tất cả quá trình ta có: Al → Al⁺³ ; Fe^+8/3 → Fe⁺³, N⁺⁵ → N⁺²; N⁺⁵→ N^-3

BT e ta có: 3n_Al + n_Fe3O4 = 3n_NO + 8n_NH4NO3

\( = > {n_{N{H_4}N{O_3}}} = \frac{{0,2.3 + b - 0,18.3}}{8} = \frac{{b + 0,06}}{8}\)

m_muối = m_Al(NO3)3 + m_Cu(NO3)3 + m_Fe(NO3)3 + m_NH4NO3

=>213.0,2 +188a + 242.3b + 80 ( b+0,06)/8 = 106,12 (2)

Từ (1) và (2) => a = 0,1 và b = 0,06

=> m_Fe3O4 = 232.2b = 232.2.0,1= 27,84 (g) ( Vì hỗn hợp ban đầu nên phải nhân đôi số liệu)

Xem lời giải

Câu hỏi:263225

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.