Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm Al và m gam hai oxit sắt trong khí trơ, thu được hỗn hợp chất rắn X. Cho X vào dung dịch NaOH dư, thu được dung dịch Y, chất không tan Z và 0,672 lít khí H2 (đktc). Sục khí CO2 dư vào Y, thu được 8,58 gam kết tủa. Cho Z tan hết vào dung dịch H2SO4 (đặc, nóng), thu được dung dịch chứa 20,76 gam muối sunfat và 3,472 lít khí SO2 (đktc). Biết SO2 là sản phẩm khử duy nhất của S+6, các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

Do cho X vào NaOH dư thu được khí H2 nên trong phản ứng nhiệt nhôm Al dư, oxit sắt phản ứng hết. X gồm Al dư, Fe, Al2O3.− Cho X phản ứng với NaOH dư:

Từ số mol H2 suy ra số mol của Al− Sục CO2 dư vào Y tính được n Al(OH)3 BTNT “Al” tính được số mol của Al2O3 ⇒ n O (oxit)− Xét phản ứng của Z (Fe) với H2SO4 đặc nóng: Đặt n FeSO4 = x và n Fe2(SO4)3 = y (mol) m muối ⇒ (*) BTe: 2n Fe2++ 3n Fe3+ = 2n SO2 ⇒ (**) Giải hệ (*) và (**) được x, y ⇒ n Fe(oxit) Tính được m = m Fe(oxit)+ m O(oxit) Do cho X vào NaOH dư thu được khí H2 nên trong phản ứng nhiệt nhôm Al dư, oxit sắt phản ứng hết. X gồm Al dư, Fe, Al2O3.− Cho X phản ứng với NaOH dư: n H2 = 0,03 mol; (1) Al+ NaOH+ H2O → NaAlO2+ 1,5H2 0,02 ← 0,02 ← 0,03 (2) Al2O3+ 2NaOH → 2NaAlO2+ H2O− Sục CO2 dư vào Y: n Al(OH)3 = 8,58: 78 = 0,11 mol (3) NaAlO2+ CO2+ 2H2O → Al(OH)3+ NaHCO3 0,11 ← 0,11 ⇒ n NaAlO2(2) = n NaAlO2(3) – n NaAlO2(1) = 0,11 – 0,02 = 0,09 ⇒ n Al2O3 = 0,09:2 = 0,045 mol BTNT “O”: n O(oxit) = 3n Al2O3 = 3.0,045 = 0,135 mol− Xét phản ứng của Z (Fe) với H2SO4 đặc nóng: Đặt n FeSO4 = x và n Fe2(SO4)3 = y (mol) m muối = 152x+ 400y = 20,76 (*) BTe: 2n Fe2++ 3n Fe3+ = 2n SO2 ⇒ 2x+ 3.2y = 2.0,155 (**) Giải hệ (*) và (**) được x = 0,005 và y = 0,05 ⇒ n Fe(oxit) = 0,005+ 0,05.2 = 0,105 mol

Vậy m = m Fe(oxit)+ m O(oxit) = 0,105.56+ 0,135.16 = 8,04 gam

Đáp án A

Từ phân tích trên, đáp án đúng là A. 8,04..