Google
Câu hỏi: Nung nóng 40,8 gam hỗn hợp gồm Al và $\mathrm{Fe}_{3} \mathrm{O}_{4}$ trong điều kiện không có không khí, sau 1 thời gian thu được hỗn hợp rắn X. Chia X làm 2 phần bằng nhau. Phần 1 cho vào dung dịch $\mathrm{NaOH}$ loãng dư, thấy thoát ra 4,032 lít $\mathrm{H}_{2} .$ Phần 2 tác dụng với $\mathrm{HNO}_{3}$ loãng dư, thu được 0,16 mol khí NO duy nhất và dung dịch Y có chứa 97,68 gam muối. Giả sử trong phản ứng nhiệt nhôm, $\mathrm{Fe}_{3} \mathrm{O}_{4}$ chỉ bị khử thành Fe. Khối lượng Fe tham gia phản ứng là
A. 10,44 gam.
B. 11,6 gam.
C. 6,96 gam.
D. 9,28 gam.
A. 10,44 gam.
B. 11,6 gam.
C. 6,96 gam.
D. 9,28 gam.
$40,8\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{Al} \\
\text{F}{{\text{e}}_{3}}{{\text{O}}_{4}} \\
\end{array}\xrightarrow{{{\text{t}}^{0}}}\text{X}\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{Fe} \\
\begin{aligned}
& \text{A}{{\text{l}}_{2}}{{\text{O}}_{3}} \\
& \text{F}{{\text{e}}_{3}}{{\text{O}}_{4}} \\
\end{aligned} \\
\text{Al} \\
\end{array}\xrightarrow{\text{NaOH}}{{\text{H}}_{2}}:0,18\to {{n}_{\text{Al}}}=\dfrac{2}{3}{{n}_{{{\text{H}}_{2}}}}=0,12 \right. \right.$
$\text{X}\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{Fe}:x \\
\begin{aligned}
& \text{A}{{\text{l}}_{2}}{{\text{O}}_{3}}:y \\
& \text{F}{{\text{e}}_{3}}{{\text{O}}_{4}}:z \\
\end{aligned} \\
\text{Al}:0,12 \\
\end{array} \right.\xrightarrow{\text{HN}{{\text{O}}_{3}}} $ $ \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{Y}:97,68\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{Fe}{{\left( \text{N}{{\text{O}}_{3}} \right)}_{3}}:x+3z (\text{BTNT} \text{Fe}) \\
\text{Al}{{\left( \text{N}{{\text{O}}_{3}} \right)}_{3}}:2y+0,12 (\text{BTNT} \text{Al}) \\
\text{N}{{\text{H}}_{4}}\text{N}{{\text{O}}_{3}}:t \\
\end{array} \right. \\
\text{NO}:0,16 \\
\end{array} \right.$
BTKL: $56x+102y+232z+0,12.27=\dfrac{40,8}{2}=20,4(1)$
$242.(x+3z)+213.(2y+0,12)+80t=97,68 (2)$
$\text{BT e: }3x+z+0,12.3=0,16.3+8t (3)$
$\dfrac{{{n}_{\text{Fe}}}}{{{n}_{\text{O}}}}=\dfrac{3}{4}=\dfrac{{{n}_{\text{Fe}(\text{X})}}}{{{n}_{\text{O}(\text{X})}}}=\dfrac{x+3z}{3y+4z}\to (x+3z).4=(3y+4z).3$ (4)
Từ $\operatorname{Tu}(1),(2),(3),(4) \rightarrow\left\{\begin{array}{l}
x=0,135 \\
y=0,06 \\
z=0,015 \\
t=0,0375
\end{array}\right.$$\to \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
x=0,135 \\
y=0,06 \\
z=0,015 \\
t=0,0375 \\
\end{array} \right.$
$\to {{n}_{\text{F}{{\text{e}}_{3}}{{\text{O}}_{4}}\text{ phản ứng }}}=\dfrac{1}{3}{{n}_{\text{Fe tạo thành }}}=0,045$
$\to {{m}_{\text{F}{{\text{e}}_{3}}{{\text{O}}_{4}}}}=10,44 \text{gam}$
Lưu ý đối với bài này:
- Phản ứng nhiệt nhôm xảy ra không hoàn toàn (sau một thời gian) nên sau khì dừng phản ứng các chất tham gia đều còn dư.
- Bài toán cho Al tác dụng với HNO3 lưu ý sự xuất hiện của $\mathrm{NH}_{4}^{+}$.
\text{Al} \\
\text{F}{{\text{e}}_{3}}{{\text{O}}_{4}} \\
\end{array}\xrightarrow{{{\text{t}}^{0}}}\text{X}\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{Fe} \\
\begin{aligned}
& \text{A}{{\text{l}}_{2}}{{\text{O}}_{3}} \\
& \text{F}{{\text{e}}_{3}}{{\text{O}}_{4}} \\
\end{aligned} \\
\text{Al} \\
\end{array}\xrightarrow{\text{NaOH}}{{\text{H}}_{2}}:0,18\to {{n}_{\text{Al}}}=\dfrac{2}{3}{{n}_{{{\text{H}}_{2}}}}=0,12 \right. \right.$
$\text{X}\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{Fe}:x \\
\begin{aligned}
& \text{A}{{\text{l}}_{2}}{{\text{O}}_{3}}:y \\
& \text{F}{{\text{e}}_{3}}{{\text{O}}_{4}}:z \\
\end{aligned} \\
\text{Al}:0,12 \\
\end{array} \right.\xrightarrow{\text{HN}{{\text{O}}_{3}}} $ $ \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{Y}:97,68\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{Fe}{{\left( \text{N}{{\text{O}}_{3}} \right)}_{3}}:x+3z (\text{BTNT} \text{Fe}) \\
\text{Al}{{\left( \text{N}{{\text{O}}_{3}} \right)}_{3}}:2y+0,12 (\text{BTNT} \text{Al}) \\
\text{N}{{\text{H}}_{4}}\text{N}{{\text{O}}_{3}}:t \\
\end{array} \right. \\
\text{NO}:0,16 \\
\end{array} \right.$
BTKL: $56x+102y+232z+0,12.27=\dfrac{40,8}{2}=20,4(1)$
$242.(x+3z)+213.(2y+0,12)+80t=97,68 (2)$
$\text{BT e: }3x+z+0,12.3=0,16.3+8t (3)$
$\dfrac{{{n}_{\text{Fe}}}}{{{n}_{\text{O}}}}=\dfrac{3}{4}=\dfrac{{{n}_{\text{Fe}(\text{X})}}}{{{n}_{\text{O}(\text{X})}}}=\dfrac{x+3z}{3y+4z}\to (x+3z).4=(3y+4z).3$ (4)
Từ $\operatorname{Tu}(1),(2),(3),(4) \rightarrow\left\{\begin{array}{l}
x=0,135 \\
y=0,06 \\
z=0,015 \\
t=0,0375
\end{array}\right.$$\to \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
x=0,135 \\
y=0,06 \\
z=0,015 \\
t=0,0375 \\
\end{array} \right.$
$\to {{n}_{\text{F}{{\text{e}}_{3}}{{\text{O}}_{4}}\text{ phản ứng }}}=\dfrac{1}{3}{{n}_{\text{Fe tạo thành }}}=0,045$
$\to {{m}_{\text{F}{{\text{e}}_{3}}{{\text{O}}_{4}}}}=10,44 \text{gam}$
Lưu ý đối với bài này:
- Phản ứng nhiệt nhôm xảy ra không hoàn toàn (sau một thời gian) nên sau khì dừng phản ứng các chất tham gia đều còn dư.
- Bài toán cho Al tác dụng với HNO3 lưu ý sự xuất hiện của $\mathrm{NH}_{4}^{+}$.
Đáp án A.