Cho 10,8 gam bột Al và m gam hỗn hợp X gồm CuO và Fe3O4 vào bình chân không rồi nung nóng, thu được

37/40

Cho 10,8 gam bột Al và m gam hỗn hợp X gồm CuO và Fe₃O₄ vào bình chân không rồi nung nóng, thu được hỗn hợp rắn Y. Chia Y thành 2 phần bằng nhau:

- Phần 1 cho tác dụng hết với dung dịch NaOH dư thấy thoát ra 0,06 mol khí H₂, đồng thời thu được 18,08 gam hỗn hợp chất rắn không tan.

- Phần 2 cho tác dụng hết với dung dịch HNO₃ dư thu được dung dịch Z chứa 106,16 gam muối và thoát ra 0,18 mol khí NO duy nhất.

Khối lượng của Fe₃O₄ có trong m gam X là:

21,92 gam.

27,84 gam.

19,21 gam.

24,32 gam.

Giải thích

Đáp án đúng là: B

Coi trong mỗi phần có 0,2 mol Al

Xét quá trình phản ứng với NaOH dư

BTe: 3nAl(du)=2nH2→nAl(du)=0,04 mol

Bảo toàn Al: nAl(ban dau)−nAl(du)=2nAl2O3→nAl2O3=0,08 mol

→ n_O = 0,08.3 = 0,24 mol

Bảo toàn khối lượng:

m = m_Fe + m_Cu + m_O = 18,08 + 0,24.16 = 21,92 gam

Đặt số mol CuO và Fe₃O₄ trong hỗn hợp X là a mol và b mol

→ 80a + 232b = 21,92 (1)

Xét quá trình phản ứng với HNO₃ dư

BTE: 3nAl+nFe3O4=3nNO+8nNH4NO3

→nNH4NO3=0,2.3+b−0,18.38=b+0,068mol

Mà mmuoi=mAl(NO3)3+mCu(NO3)2+mFe(NO3)3+mNH4NO3

→ 213.0,2 + 188a + 242.3b + 80b+0,068=106,12 (2)

Từ (1) và (2) →a=0,1b=0,06

→mFe3O4=232.2b=27,84g