Đun nóng m gam hỗn hợp gồm bột kim loại Al và hai oxit sắt trong khí trơ thu được hỗn hợp rắn X (oxi chiếm 20,216% về khối lượng của X).

37/40

Đun nóng m gam hỗn hợp gồm bột kim loại Al và hai oxit sắt trong khí trơ thu được hỗn hợp rắn X (oxi chiếm 20,216% về khối lượng của X). Chia X thành hai phần. Phần 1 phản ứng hết với 250 ml dung dịch KOH 1M thu được 0,075 mol khí H₂ và dung dịch chứa 23,45 gam hai chất tan. Phần 2 tác dụng hết với dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng thu được dung dịch Y chứa các muối trung hòa và 0,975 mol khí SO₂ (sản phẩm khử duy nhất của S⁺⁶). Dung dịch Y hòa tan tối đa 42,3 gam Mg. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

Giải thích

Chọn D

Hai chất tan gồm KAlO₂ (u) và KOH dư (v)

→ nKOH ban đầu = u + v = 0,25

và 98u + 56v = 23,45

→ u = 0,225; v = 0,025

nH₂ = 0,075, bảo toàn electron: 3nAl = 2nO + 2nH₂

Với nAl = 0,225 → nO = 0,2625

→ m phần 1 = 0,2625.16/20,216% = 20,775

→ nFe = (20,775 – mAl – mO)/56 = 0,1875

nAl : nFe : nO = 6 : 5 : 7 → Phần 2 gồm Al (6x), Fe (5x) và O (7x)

nSO₄^2- (Y) = nMg = 1,7625

Bảo toàn S → nH₂SO₄ = 2,7375

nH₂SO₄ = 2nSO₂ + nO ⇔ 2,7375 = 0,975.2 + 7x

→ x = 0,1125

Phần 2 / Phần 1 = 7x/0,2625 = 3 lần

→ m = 20,775 + 20,775.3 = 83,1 gam