Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm với 9,66 gam hỗn hợp X gồm Fe x O y và Al, thu được hỗn hợp rắn Y. Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 0,672 lít khí (đktc), dung dịch D và chất rắn không tan Z. Sục khí CO2 đến dư vào dung dịch D, lọc kết tủa và nung đến khối lượng không đổi thu được 5,1 gam chất rắn. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Công thức của oxit sắt 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.

Dùng bảo toàn nguyên tố Al để tính số mol Al ban đầu

Từ đó tính được khối lượng của Fe x O y

Từ số mol H2 suy ra số mol Al dư → Số mol Al phản ứng Dùng bảo toàn nguyên tố O để tìm số mol O có trong oxit sắt

Từ đó suy ra số mol Fe có trong oxit sắt. → Công thức oxit Ta có sơ đồ phản ứng: Fe x O y, Al → Y → Khí H2+ dung dịch D (NaAlO2 )+ chất rắn không tan Z Dung dịch D → du Kết tủa Al(OH)3 → Al2O3

Bảo toàn nguyên tố Al ta có: n Al = 2.n Al2O3 = 2.0,05 = 0,1 mol → m FexOy = 9,66− 0,1.27 = 6,96 gam

Ta có: n Al dư = 2/3.n H2 = 2/3.0,03 = 0,02 mol

Ta có: n O = 3.n Al2O3 = 1,5.n Al pứ = 1,5. (0,1− 0,02) = 0,12 mol → m Fe = 6,96− 0,12.16 = 5,04 gam → n Fe = 0,09 mol

Ta có: n Fe: n O = 0,09: 0,12 = 3: 4 → Công thức oxit là Fe3O4

Đáp án C

Từ phân tích trên, đáp án đúng là C. Fe3O4.