Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm Al và...

C

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Phần 1: Tính số mol Al dư dựa vào số mol H₂

Chất rắn không tan trong dung dịch NaOH dư là Fe

→ n_Fe. Từ đó tính được n_Al2O3

Phần 2: Do tỉ lệ các chất trong hỗn hợp Y ở phần 1 và phần 2 là như nhau nên ta đặt số mol Al; Fe và Al₂O₃ theo tỉ lệ ở phần 1.

Giả sử có sản phẩm khử là NH₄NO₃ y mol

Từ số mol HNO₃ và khối lượng của Y để tính được số mol Al; Fe và Al₂O₃ trong phần 2

Bảo toàn nguyên tố N ta suy ra n_{NO3- trong muối kim loại}

Vậy khối lượng muối là m =m_Al3++ m_Fe3++ m_{NO3- trong muối kim loại} + m_NH4NO3

Giải chi tiết:

Phần 1: n_H2 = 0,075 mol → n_{Al dư} = 0,05 mol

Chất rắn không tan trong dung dịch NaOH dư là Fe

Ta có: n_Fe = 5,6 : 56 = 0,1 mol

2Al + Fe₂O₃ \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)Al₂O₃ + 2Fe

Theo phương trình ta có n_Al2O3 = ½.n_Fe = 0,05 mol

Vậy khối lượng phần 1 là m_{phần 1} = m_Al2O3+ m_Fe + m_{Al dư} = 0,05.102 + 0,1.56 + 0,05.27 = 12,05 gam

=> m _{phần 2} = 36,15 – 12,05 = 24,1 gam

=> m _{phần 2} = 2 m _{phần 1}

Phần 2:

Do phần 2 gấp đôi phần 1 nên ta có:

n_Al = 0,1 mol

n_Fe = 0,2 mol

n_Al2O3 = 0,1 mol => n_O = 3n_Al2O3 = 0,3 mol

Giả sử phản ứng tạo NH₄NO₃ (x mol)

Mặt khác ta có công thức giải nhanh:

n_HNO3 = 2n_O + 4n_NO + 10n_NH4NO3 => 0,85.2 = 2.0,3 + 4.0,15 + 10x => x = 0,05 mol

BTNT “N”: n_HNO3 = n_{NO3- muối KL} + n_NO + 2n_NH4NO3

=> 1,7 = n_{NO3- muối KL} + 0,15 + 2.0,05 => n_{NO3- muối KL} = 1,45 mol

=> m _muối = m_Al + m_Fe + m_{NO3- muối KL} + m_NH4NO3

                = 0,3.27 + 0,2.56 + 1,45.62 + 0,05.80 = 113,2 gam gần nhất với 113 gam

Đáp án C