Câu hỏi: Cho 66,2 gam hỗn hợp $X$ gồm $F{{\text{e}}_{3}}{{O}_{4}}$, $F\text{e}{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}$, $Al$ tan hoàn toàn trong dung dịch chứa 3,1 mol $KH\text{S}{{O}_{4}}$ loãng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch $Y$ chỉ chứa 466,6 gam muối sunfat trung hòa với 10,08 lít (đktc) khí $Z$ gồm 2 khí, trong đó có một khí hóa nâu ngoài không khí. Biết tỉ khối của $Z$ so với He là $\dfrac{23}{18}.$ Phần trăm khối lượng của $Al$ trong hỗn hợp gần nhất với giá trị nào sau đây:
A. 15.
B. 20.
C. 25.
D. 30.
A. 15.
B. 20.
C. 25.
D. 30.
$Z\left\{ \begin{aligned}
& co\grave{u} 1 kh\acute{i} kho\hat{a}ng mau ho\grave{u}a na\hat{a}u trong kho\hat{a}ng kh\acute{i} NO \\
& {{\overline{M}}_{Z}}=\dfrac{4.23}{18}=\dfrac{46}{9}<{{M}_{NO}}\to {{M}_{kh\acute{i} con la\ddot{i}i}}<\dfrac{46}{9}\to kh\acute{i} con la\ddot{i}i la {{H}_{2}} \\
\end{aligned} \right.$
$\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{NO}}+{{n}_{{{H}_{2}}}}=\dfrac{10,08}{22,4}=0,45 mol \\
& 30{{n}_{NO}}+2{{n}_{{{H}_{2}}}}=0,45.\dfrac{46}{9} \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{NO}}=0,05 mol \\
& {{n}_{{{H}_{2}}}}=0,4 mol \\
\end{aligned} \right.$
$\xrightarrow{BTKL}{{n}_{{{H}_{2}}O}}=\dfrac{66,2+3,1.136-466,6-0,45.\dfrac{46}{9}}{18}=1,05 mol$
$\xrightarrow{BT.H}{{n}_{NH_{4}^{+}}}=\dfrac{{{n}_{KHS{{O}_{4}}}}-2{{n}_{{{H}_{2}}O}}-2{{n}_{{{H}_{2}}}}}{4}=\dfrac{3,1-2.1,05-2.0,4}{4}=0,05 mol$
Có ${{H}_{2}}$ tạo ra $\to NO_{3}^{-}$ hết
$\xrightarrow{BT.N}{{n}_{Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}}}=\dfrac{{{n}_{NO}}+{{n}_{NH_{4}^{+}}}}{2}=\dfrac{0,05+0,05}{2}=0,05 mol$
$\xrightarrow{BT.O}4{{n}_{F{{e}_{3}}{{O}_{4}}}}+6{{n}_{Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}}}={{n}_{NO}}+{{n}_{{{H}_{2}}O}}\to {{n}_{F{{e}_{3}}{{O}_{4}}}}=\dfrac{0,05+1,05-6.0,05}{4}=0,2 mol$
$\to \%{{m}_{Al\left( X \right)}}=\dfrac{66,2-\left( 180.0,05+232.0,2 \right)}{66,2}.100\%=16,31\%$
& co\grave{u} 1 kh\acute{i} kho\hat{a}ng mau ho\grave{u}a na\hat{a}u trong kho\hat{a}ng kh\acute{i} NO \\
& {{\overline{M}}_{Z}}=\dfrac{4.23}{18}=\dfrac{46}{9}<{{M}_{NO}}\to {{M}_{kh\acute{i} con la\ddot{i}i}}<\dfrac{46}{9}\to kh\acute{i} con la\ddot{i}i la {{H}_{2}} \\
\end{aligned} \right.$
$\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{NO}}+{{n}_{{{H}_{2}}}}=\dfrac{10,08}{22,4}=0,45 mol \\
& 30{{n}_{NO}}+2{{n}_{{{H}_{2}}}}=0,45.\dfrac{46}{9} \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{NO}}=0,05 mol \\
& {{n}_{{{H}_{2}}}}=0,4 mol \\
\end{aligned} \right.$
$\xrightarrow{BTKL}{{n}_{{{H}_{2}}O}}=\dfrac{66,2+3,1.136-466,6-0,45.\dfrac{46}{9}}{18}=1,05 mol$
$\xrightarrow{BT.H}{{n}_{NH_{4}^{+}}}=\dfrac{{{n}_{KHS{{O}_{4}}}}-2{{n}_{{{H}_{2}}O}}-2{{n}_{{{H}_{2}}}}}{4}=\dfrac{3,1-2.1,05-2.0,4}{4}=0,05 mol$
Có ${{H}_{2}}$ tạo ra $\to NO_{3}^{-}$ hết
$\xrightarrow{BT.N}{{n}_{Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}}}=\dfrac{{{n}_{NO}}+{{n}_{NH_{4}^{+}}}}{2}=\dfrac{0,05+0,05}{2}=0,05 mol$
$\xrightarrow{BT.O}4{{n}_{F{{e}_{3}}{{O}_{4}}}}+6{{n}_{Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}}}={{n}_{NO}}+{{n}_{{{H}_{2}}O}}\to {{n}_{F{{e}_{3}}{{O}_{4}}}}=\dfrac{0,05+1,05-6.0,05}{4}=0,2 mol$
$\to \%{{m}_{Al\left( X \right)}}=\dfrac{66,2-\left( 180.0,05+232.0,2 \right)}{66,2}.100\%=16,31\%$
Đáp án A.