Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp Al, Fe2O3, Cr2O3 sau một thời gian thu được hỗn hợp

Câu hỏi số 341400:

Vận dụng cao

Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp Al, Fe₂O₃, Cr₂O₃ sau một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn X. Chia X thành 2 phần bằng nhau. Hòa tan hoàn toàn phần 1 trong dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng dư sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 2,016 lít khí SO₂ (sản phẩm khử duy nhất, đktc). Hòa tan hết phần 2 trong 400 ml dung dịch HNO₃ 2M, thu được dung dịch Y và khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵). Cho từ từ dung dịch NaOH 1M đến dư vào dung dịch Y thu được kết quả như hình vẽ sau:

Khối lượng Cr₂O₃ trong hỗn hợp ban đầu là

A. 7,29 gam.

B. 30,40 gam.

C. 6,08 gam.

D. 18,24 gam.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:341400

Phương pháp giải

Nhìn vào đồ thị ta thấy sau một thời gian kết tủa xuất hiện nên suy ra trong dung dịch Y có chứa H⁺ dư

⟹ n_{H+ dư} = ?

Khi thêm NaOH khối lượng kết tủa không đổi và bằng 5,136 gam ⟹ m_Fe(OH)3 = ? ⟹ n_Fe(OH)3 = ?

Quy đổi mỗi phần thành: Al; Fe; Cr; O.

Đặt ẩn số mol sau đó dựa vào các dữ kiện đề bài để lập hệ phương trình.

Giải chi tiết

Nhìn vào đồ thị ta thấy sau một thời gian kết tủa xuất hiện nên suy ra trong dung dịch Y có chứa H⁺ dư

⟹ n_{H+ dư} = 0,296 mol

Khi thêm NaOH khối lượng kết tủa không đổi và bằng 5,136 gam ⟹ m_Fe(OH)3 = 5,136 gam

⟹ n_Fe(OH)3 = 0,048 mol

Quy đổi mỗi phần thành: Al (x mol); Fe (0,048 mol); Cr (y mol); O (x mol)

⟹ n_Fe2O3= 0,5.0,048 = 0,024 (mol); n_Cr2O3 = 0,5y (mol)

+ Ta có: n_O = 3n_Fe2O3 + 3n_Cr2O3 ⟹ z = 3.0,024 + 3.0,5y (1)

+ BTe quá trình phần 1 tác dụng với H₂SO₄ đặc nóng dư:

3n_Al+ 3n_Fe+ 3n_Cr= 2n_O + 2n_SO2 ⟹ 3x + 3.0,048 + 3y = 2z + 0,09.2 (2)

+ Phần 2 tác dụng với HNO₃:

Thành phần dung dịch Y \(\left\{ \begin{array}{l}A{l^{3 + }}:x\\F{{\rm{e}}^{3 + }}:0,048\\C{{\rm{r}}^{3 + }}:y\\{H^ + }du:0,296\\N{O_3}^ - :3{\rm{x}} + 3y + 0,44\left({BTDT} \right)\end{array} \right.\)

Do 2 phần có khối lượng bằng nhau nên ta suy ra lượng e trao đổi của SO₂ bằng lượng e trao đổi của NO

⟹ 2n_SO2 = 3n_NO ⟹ n_NO = 2/3.nSO2 = 2/3.0,09 = 0,06 mol

BTNT "N": n_{HNO3 pư} = n_NO3-+ n_NO ⟹ 0,8 = 3x + 3y + 0,44 + 0,06 (3)

Giải hệ (1) (2) (3) được x = 0,06; y = 0,04; z = 0,132

Trong mỗi phần ta có: n_Cr = y = 0,04 ⟹ n_Cr2O3 = 0,02 mol ⟹ m_Cr2O3 = 3,04 gam

⟹ m_{Cr2O3 (hh đầu)}= 6,08 gam.

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.