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 to?
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 0,021mol một khí duy nhất là NO. Cô cạn Z, lấy chất rắn khan nung trong chân không đến khối lượng không đổi thu được hỗn hợp a gam hỗn hợp T gồm khí và hơi. Giá trị của a gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 14,15.
B. 15,35.
C. 15,78.
D. 14,58.
Đáp án B
HD: Quan sát sơ đồ quá trình và giả thiết:\(\left\{ \begin{array}{l}\overbrace {{\rm{Al}}}^{{\rm{0,06 mol}}}\\\underbrace {{\rm{F}}{{\rm{e}}_{\rm{3}}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}}_{{\rm{0,01 mol}}}\end{array} \right\}{\rm{ + }}\underbrace {{\rm{HN}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}_{{\rm{0,314 mol}}} \xrightarrow[]{(1)} {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O + }}\underbrace {{\rm{NO}}}_{{\rm{0,021 mol}}}{\rm{ + }}\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}\begin{array}{l}{\rm{A}}{{\rm{l}}^{{\rm{3 + }}}}\\{\rm{F}}{{\rm{e}}^{{\rm{? + }}}}\\{\rm{NH}}_{\rm{4}}^{\rm{ + }}:{x^{{\rm{mol}}}}\end{array}&{{\rm{NO}}_{\rm{3}}^ - }\end{array}} \right\} \xrightarrow[\rm{t}^o\rm{C}]{(2)} \left\{ \begin{array}{l}\overbrace {{\rm{F}}{{\rm{e}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}^{{\rm{0,015mol}}}\\\underbrace {{\rm{A}}{{\rm{l}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}_{{\rm{0,03mol}}}\end{array} \right\}{\rm{ + }}\left\{ {\rm{T}} \right\}\)
•₁ khí duy nhất không phải nói sản phẩm khử duy nhất nên tránh quên amoni NH4+.
•₂: có Al dư sau nhiệt nhôm nên có amoni, lúc này dùng X hay Y + HNO3 đều như nhau.!
Giải: gọi nNH4+ = x mol thì nHNO3 = 10nNH4 + 4nNO + 2nO trong oxit (bảo toàn electron)
(hoặc có thể dùng ghép cụm) đều tìm ra nNH4 = 0,015 mol → nH2O = 0,127 mol.
BTKL cả phản ứng (1) có mmuối Z = 20,806 gam.
Lại có ở (2): ∑mcác oxit = 5,46 gam ||→ Yêu cầu mT = 20,806 – 5,46 = 15,346 gam. Chọn B. ♦.