Có 3,94 gam hỗn hợp X gồm bột Al và Fe3...

B

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố.

Giải chi tiết:

Theo đề bài Al chiếm 41,12% về khối lượng hỗn hợp nên ta có:

\({m_{Al}} = 3,94.\frac{{41,12}}{{100}} = 1,62(g) \to {m_{F{e_3}{O_4}}} = 3,94 - 1,62 = 2,32(g)\)

⟹ n_Al = 0,06 mol và n_Fe3O4 = 0,01 mol

Quy đổi hỗn hợp Y thành Al (0,06 mol); Fe (0,03 mol); O (0,04 mol)

Giả sử dung dịch Z chứa: x mol Fe²⁺; y mol Fe³⁺; z mol NH₄⁺

+ Bảo toàn Fe ⟹ x + y = 0,03 (1)

+ Quá trình cho - nhận e:

Al⁰ → Al⁺³ + 3e                         N⁺⁵ + 3e → N⁺² (NO)

0,06 →         0,18                              0,06 ← 0,02

Fe⁰ → Fe⁺² + 2e                         N⁺⁵ + 8e → NH₄⁺

x  →             2x                                  8z ←   z

Fe⁰ → Fe⁺³ + 3e                         O⁰    +   2e → O^-2

y →              3y                         0,04 → 0,08

Áp dụng bảo toàn e ⟹ 0,18 + 2x + 3y = 0,06 + 8z + 0,08 (2)

+ Dung dịch Z chứa: Al³⁺ (0,06); Fe²⁺ (x); Fe³⁺ (y); NH₄⁺ (z); NO₃^‑ (Bảo toàn điện tích ⟹ 2x+3y+z+0,18)

Bảo toàn nguyên tố N ⟹ n_HNO3 pư = n_NO3-(muối) + n_NH4+ + n_NO

⟹ 0,314 = (2x + 3y + z + 0,18) + z + 0,02 (3)

Giải hệ (1) (2) (3) được x = 0,0068; y = 0,0232; z = 0,0154

Vậy muối Z chứa: Al(NO₃)₃ (0,06); Fe(NO₃)₂ (0,0068); Fe(NO₃)₃ (0,0232); NH₄NO₃ (0,0154)

Nung muối tới khối lượng không đổi:

4Al(NO₃)₃ → 2Al₂O₃ + 12NO₂ + 3O₂

4Fe(NO₃)₂ → 2Fe₂O₃ +  8NO₂ + O₂

4Fe(NO₃)₃ → 2Fe₂O₃ + 12NO₂ + 3O₂

NH₄NO₃ → N₂O + 2H₂O

Muối → Chất rắn (0,03 mol Al₂O₃; 0,015 mol Fe₂O₃) + Khí và hơi T

BTKL ⟹ m_T = m _muối - m_{chất rắn}

                     = 0,06.213 + 0,0068.180 + 0,0232.242 + 0,0154.80 - 0,03.102 - 0,015.160 = 15,3904 (g)

Vậy khối lượng của T gần nhất với 15,35 gam

Đáp án B