Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm Al và Fe2O3 (trong điều kiện không có không khí) thu được 36,15 gam hỗn hợp Y, nghiền nhỏ, trộn đều và chia hỗn hợp Y thành hai phần. Phần 1 tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 1,68 lít khí H2 (đktc) và 5,6 gam chất rắn không tan. Phần 2 tác dụng vừa đủ với 850 ml dung dịch HNO3 2M thu được 3,36 lít khí NO (đktc) và dung dịch Z chứa m gam hỗn hợp chỉ chứa muối. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị m gần nhất với giá trị nào sau đây?

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.

Phần 1: Tính số mol Al dư dựa vào số mol H2 Chất rắn không tan trong dung dịch NaOH dư là Fe → n Fe

Từ đó tính được n Al2O3 Phần 2: Do tỉ lệ các chất trong hỗn hợp Y ở phần 1 và phần 2 là như nhau nên ta đặt số mol Al; Fe và Al2O3 theo tỉ lệ ở phần 1. Giả sử có sản phẩm khử là NH4 NO3 y mol

Từ số mol HNO3 và khối lượng của Y để tính được số mol Al; Fe và Al2O3 trong phần 2

Bảo toàn nguyên tố N ta suy ra n NO3- trong muối kim loại

Vậy khối lượng muối là m =m Al3++ m Fe3++ m NO3- trong muối kim loại+ m NH4NO3 Phần 1: n H2 = 0,075 mol → n Al dư = 0,05 mol Chất rắn không tan trong dung dịch NaOH dư là Fe

Ta có: n Fe = 5,6: 56 = 0,1 mol 2Al+ Fe2O3 →+ 2Fe

Theo phương trình ta có n Al2O3 = ½.n Fe = 0,05 mol

Vậy khối lượng phần 1 là m phần 1 = m Al2O3+ m Fe+ m Al dư = 0,05.102+ 0,1.56+ 0,05.27 = 12,05 gam ⇒ m phần 2 = 36,15 – 12,05 = 24,1 gam ⇒ m phần 2 = 2 m phần 1 Phần 2: Do phần 2 gấp đôi phần 1 nên ta có: n Al = 0,1 mol n Fe = 0,2 mol n Al2O3 = 0,1 mol ⇒ n O = 3n Al2O3 = 0,3 mol Giả sử phản ứng tạo NH4 NO3 (x mol) Mặt khác ta có công thức giải nhanh: n HNO3 = 2n O+ 4n NO+ 10n NH4NO3 ⇒ 0,85.2 = 2.0,3+ 4.0,15+ 10x ⇒ x = 0,05 mol BTNT “N”: n HNO3 = n NO3- muối KL+ n NO+ 2n NH4NO3 ⇒ 1,7 = n NO3- muối KL+ 0,15+ 2.0,05 ⇒ n NO3- muối KL = 1,45 mol ⇒ m muối = m Al+ m Fe+ m NO3- muối KL+ m NH4NO3 = 0,3.27+ 0,2.56+ 1,45.62+ 0,05.80 = 113,2 gam gần nhất với 113 gam

Đáp án C

Từ phân tích trên, đáp án đúng là C. 113.