Có 3,94 gam hỗn hợp X gồm bột Al và Fe3O4 (trong đó Al chiếm 41,12% về khối lượng). Thực hiện

Câu hỏi số 385853:

Vận dụng cao

Có 3,94 gam hỗn hợp X gồm bột Al và Fe₃O₄ (trong đó Al chiếm 41,12% về khối lượng). Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn hỗn hợp X trong chân không thu được hỗn hợp Y. Hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch chứa 0,314 mol HNO₃ thu được dung dịch Z chỉ có các muối và 0,021 mol một khí duy nhất NO. Cô cạn dung dịch Z, lấy chất rắn khan nung trong chân không đến khối lượng không đổi thu được hỗn hợp khí và hơi T. Khối lượng của T gần nhất với giá trị

A. 15,35.

B. 14,15.

C. 15,78.

D. 14,58.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:385853

Phương pháp giải

Bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố.

Giải chi tiết

n_Al = 0,06 mol → n_Fe3O4 = 0,01 mol

8Al + 3Fe₃O₄ → 4Al₂O₃ + 9Fe

Phản ứng hoàn toàn nên sau phản ứng có:

0,03 mol Fe; 0,04/3 mol Al₂O₃; 0,1/3 mol Al

Giả sử phản ứng tạo x mol Fe²⁺ và y mol Fe³⁺

+) Bảo toàn Fe → x + y = 0,03 (1)

+) Bảo toàn e: 2n_Fe2+ + 3n_Fe3+ + 3n_Al = 3n_NO + 8n_NH4NO3

→ 2x + 3y + 0,1 = 0,021.3 + 8n_NH4NO3 (2)

+) Bảo toàn N:

n_HNO3 = n_NO + 2n_NH4NO3 + n_{NO3 muối KL} → 0,021 + 2n_NH4NO3 + 2x + 3y + 0,1 + 0,08 = 0,314 (3)

Từ (2) (3) → n_NH4NO3 = 0,015 mol

→ 2x + 3y = 0,083 (4)

Từ (1) (4) → x = 0,007 mol; y = 0,023 mol

Vậy muối gồm 0,007 mol Fe(NO₃)₂; 0,023 mol Fe(NO₃)₃; 0,06 mol Al(NO₃)₃ và 0,015 mol NH₄NO₃

Nung các muối đến khối lượng không đổi:

2X(NO₃)₃ → X₂O₃ + 6NO₂ + 1,5O₂

Fe(NO₃)₂ → FeO + 2NO₂ + ½ O₂

2FeO + ½ O₂ → Fe₂O₃

NH₄NO₃ → N₂O + 2H₂O

Chất rắn sau nung chứa: Fe₂O₃ (0,015 mol) và Al₂O₃ (0,03 mol)

BTKL → m_T = m_muối - m _{chất rắn}

= 0,007.180 + 0,023.242 + 0,06.213 + 0,015.80 - (0,015.160 + 0,03.102)

= 15,346 gam gần nhất với 15,35 gam

Đáp án cần chọn là: A

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.