Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn m gam hỗn...

C

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Phần 2: n_H2 → n_{Al 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_Fe suy 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

Đáp án C