Hỗn hợp X gồm Al, Fe3O4 và CuO, trong đó oxi chiếm 25% khối lượng hỗn hợp. Cho 1,344 lít khí CO (đktc) đi qua m gam X nung nóng, sau một thời gian thu được chất rắn Y và hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H2 bằng 18. Hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được dung dịch chứa 3,08m gam muối và 0,896 lít khí NO (đktc, là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị m là?
\(m_{O\left(X\right)}=m.25\%=0,25m\left(g\right)\)
BTNT C: \(n_Z=n_{CO}=\dfrac{1,344}{22,4}=0,06\left(mol\right)\\ M_Z=18.2=36\left(g/mol\right)\)
Áp dụng sơ đồ đường chéo:
\(\dfrac{n_{CO}}{n_{CO_2}}=\dfrac{44-36}{36-28}=\dfrac{1}{1}\Rightarrow n_{CO}=n_{CO_2}=0,03\left(mol\right)\)
Bán phản ứng: \(CO+O\rightarrow CO_2\)
0,03<-0,03
\(\Rightarrow m_Y=m_X-m_{O\left(p\text{ư}\right)}=m-0,03.16=m-0,48\left(g\right)\)
Ta có: \(m_{KL}=m_X-m_O=m-0,25m=0,75m\left(g\right)\)
\(\Rightarrow m_{\left(-NO_3\right)}=m_{mu\text{ối}}-m_{KL}=3,08m-0,75m=2,33m\left(g\right)\\ \Rightarrow n_{\left(-NO_3\right)}=\dfrac{2,33m}{62}\left(mol\right)\)
\(n_{NO}=\dfrac{0,896}{22,4}=0,04\left(mol\right)\)
BTNT N: \(n_{HNO_3}=n_{\left(-NO_3\right)}+n_{NO}=\dfrac{2,33m}{62}+0,04\left(mol\right)\)
BTNT H: \(n_{H_2O}=\dfrac{1}{2}n_{HNO_3}=\dfrac{2,33m}{124}+0,02\left(mol\right)\)
Theo ĐLBTKL:
\(m_Y+m_{HNO_3}=m_{mu\text{ối}}+m_{NO}+m_{H_2O}\)
\(\Rightarrow m-0,48+63.\left(\dfrac{2,33m}{62}+0,04\right)=3,08m+0,04.30+18.\left(\dfrac{2,33m}{124}+0,02\right)\\ \Leftrightarrow m=9,4777\left(g\right)\)
