Cho 10,8 gam bột Al và m gam hỗn hợp X gồm CuO và Fe3O4 vào bình

Câu hỏi:

Cho 10,8 gam bột Al và m gam hỗn hợp X gồm CuO và Fe₃O₄ vào bình chân không rồi nung nóng, thu được hỗn hợp rắn Y. Chia Y thành hai phần bằng nhau. Phần một cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thấy thoát ra 0,06 mol khí H_­­2, đồng thời thu được 18,08 gam hỗn hợp chất rắn không tan. Phần hai cho tác dụng hết với dung dịch HNO₃ dư, thu được dung dịch Z chứa 106,16 gam muối và thoát ra 0,18 mol khí NO duy nhất. Khối lượng Fe₃O₄ có trong m gam X là

A. 27,84 gam

B. 21,92 gam

C. 19,21 gam

D. 24,32 gam

Trả lời:

Đáp án A

Gọi số mol CuO và Fe₃O₄ trong một nửa hỗn hợp X là a và b mol

Coi trong mỗi phần có 0,2 mol Al

- Rắn Y + NaOH → 0,06 mol H₂

BT: e $\Rightarrow n_{Al dư}=\frac{2}{3}.n_{H_2}=\frac{2}{3}.0,06 = 0,04 \left(mol\right)$

BTNT: Al => $n_{A{l}_2{O}_3}$ = ½.( n_Al bđ – n_Al dư) = ½.(0,2 – 0,04) = 0,08 (mol)

BTKL: m_{Fe, Cu} + m_O = 18,08 + 0,08.3.16 = 21,92 (g)

=> 80a + 232b = 21,92 (1)

- Rắn Y + HNO₃

Sau tất cả quá trình ta có: Al → Al⁺³ ; Fe^+8/3 → Fe⁺³, N⁺⁵ → N⁺²; N⁺⁵→ N^-3

BT e ta có: $3n_{Al}+n_{F{e}_3{O}_4}=3n_{NO}+8n_{N{H}_{4}N{O}_3}$

$\Rightarrow n_{N{H}_{4}N{O}_3}=\frac{0,2.3+b-0,18.3}{8}=\frac{b+0,06}{8}$

$m_{muối}=m_{Al{\left(N{O}_3\right)}_3}+m_{Cu{\left(N{O}_3\right)}_2}+m_{Fe{\left(N{O}_3\right)}_3}+m_{N{H}_{4}N{O}_3}$

=> 213.0,2 + 188a + 242.3b + 80.$\frac{b+0,06}{8}$= 106,16 (2)

Từ (1) và (2) => a = 0,1 và b = 0,06

=> $m_{F{e}_3{O}_4}$ = 232.2b = 232.2.0,1= 27,84 (g) (Vì hỗn hợp ban đầu nên phải nhân đôi số liệu)