Có 3,94g hỗn hợp X gồm bột Al và Fe3O4( trong đó Al chiếm 41,12% về khối lượng) thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn hỗn hợp X trong chân không thu được hỗn hợp Y. Hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch chứa 0,314 mol HNO3 thu được dung dịch Z chỉ có các muối và 0,021mol một khí duy nhất là NO. Cô cạn dung dịch Z, rồi thu lấy chất rắn khan nung trong chân không đến khối lượng không đổi thu được hỗn hợp khí và hơi T. Khối lượng của T gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 14,15g
B. 15,35g
C. 15,78g
D. 14,58g
Đáp án : B
nAl = 0,06 mol
=> n F e 3 O 4 = 0,01 mol
8Al + 3Fe3O4 -> 4Al2O3 + 9Fe
Phản ứng hoàn toàn nên sau phản ứng có :
0,03 mol Fe ; 0,04/3 mol Al2O3 ; 0,1/3 mol Al
Giả sử phản ứng tạo x mol Fe2+ và y mol Fe3+
=> x + y = 0,03 ; bảo toàn e :
2x + 3y + 0,1 = 0,02.3 + 8 n N H 4 N O 3
Bảo toàn N :
n H N O 3 = 0,02 + 2 n N H 4 N O 3 + 2x + 3y + 0,1 + 0,08
=> n N H 4 N O 3 = 0,0154 mol
=> 2x + 3y = 0,0832
=> x = 0,0068 mol ; y = 0,0232 mol
Vậy muối gồm 0,0068 mol Fe(NO3)2 ; 0,0232 mol Fe(NO3)3 ; 0,06 mol Al(NO3)3
2X(NO3)3 -> X2O3 + 6NO2 + 1,5O2
Fe(NO3)2 -> FeO + 2NO2 + ½ O2
2FeO + 1 2 O2 -> Fe2O3
NH4NO3 -> N2O + 2H2O
=> Hơi gồm : 0,0154 mol N2O ; 0,0308 mol H2O
0,2632 mol NO2 ; 0,0624mol O2
=> mT = 15,336g