Tiến hành nhiệt nhôm hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm bột Al và oxit sắt trong điều kiện không

Câu hỏi số 339647:

Vận dụng

Tiến hành nhiệt nhôm hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm bột Al và oxit sắt trong điều kiện không có O₂ thu được hỗn hợp Y. Trộn đều Y rồi chia thành 2 phần:

Phần 1: có khối lượng 14,49 gam được hòa tan hết trong dung dịch HNO₃ loãng dư thu được dung dịch Z và 0,165 mol NO ( sản phẩm khử duy nhất)

Phần 2: đem tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 0,015 mol H₂ và 2,52 gam chất rắn

Phần trăm số mol của Al trong hỗn hợp X gần nhất là

A. 80%

B. 60%

C. 70%

D. 75%

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:339647

Phương pháp giải

Phần 2: n_H2 → nAl dư

Do Al dư nên oxit sắt bị khử hết → Chất rắn còn lại là Fe

Phần 1: có cùng tỉ lệ số mol như phần 2

Áp dụng định luật bảo toàn electron để tìm số mol Al, Fe và Al₂O₃ có trong hỗn hợp Y.

Có n_Al, n_Fesuy ra n_O trong Fe_aO_b. Từ đó suy ra công thức của oxit sắt.

Giá trị m = m_{phần 1}+ m_{Phần 2}

Giải chi tiết

Phần 2: n_H2 = 0,015 mol → n_Al dư = 0,01 mol

Do Al dư nên oxit sắt bị khử hết → Chất rắn còn lại là Fe: 2,52 gam → n_Fe = 0,045 mol

Phần 1: có cùng tỉ lệ số mol như phần 2 nên n_Al = x mol; n_Fe = 4,5x mol và m_Al2O3 = y mol

→ 27x + 56.4,5x + 102y = 14,49 gam

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3.n_Al + 3.n_Fe = 3.n_NO

→ 3x+ 3.4,5x = 3.0,165

Giải hệ ta có: x = 0,03 và y = 0,06

Vậy phần 1 gấp 3 lần phần 2

Suy ra m = m_X = 14,49 + 14,49/3 = 19,32 gam

Xét phần 1: Bảo toàn nguyên tố Al ta có: n_Al = n_{Al dư}+ 2.n_Al2O3 = x+ 2y = 0,15 mol

Ta có: n_Fe = 4,5x = 0,135 mol

Suy ra m_O = 14,49 - m_Al - m_Fe = 14,49- 0,15.27- 0,135.56 = 2,88 gam suy ra n_O = 0,18 mol

→ Tỉ lệ a : b = n_Fe : n_O = 0,135 : 0,18 = 3:4

Suy ra công thức oxit là Fe₃O₄ → n_Fe3O4 = 0,135 : 3 =0,045 mol

→ %n_Al(X) = \(\frac{{{n_{Al}}.100\% }}{{{n_{Al}} + {n_{F{e_3}{O_4}}}}} = 76,92\% \) gấn nhất với 75%

Đáp án cần chọn là: D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, 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.