Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm Al và một oxit của sắt trong điều kiện không có không khí, thu được hỗn hợp rắn Y. Chia Y thành 2 phần bằng nhau: - Phần 1: Tác dụng với HNO₃ loãng dư, thu được dung dịch chứa 233,7 gam muối và a mol khí NO. - Phần 2: Tác dụng vừa đủ với V ml dung dịch NaOH 2M, thu được 1,5a mol H₂ và 16,8 gam chất rắn không tan. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của V gần nhất với giá trị nào sau đây?

Giải thích: 

Phản ứng xảy ra hoàn toàn, chất rắn sau phản ứng + NaOH thu được khí H₂ => chứng tỏ có Al dư sau phản ứng => phản ứng nhiệt nhôm oxit sắt hết. Chất rắn Y gồm có Al₂O₃, Fe và Al dư

Phần 2: n_Fe = 16,8 : 56 = 0,3 (mol) ;

Bảo toàn e => 3n_Al dư = 2 n_H2 => n_Al = 2/3. n_H2 = a (mol)

Phần 1: Nếu không tạo muối NH₄NO₃ thì  n_{e ( Fe, Al dư)} nhường = n_e (NO nhận)

=> 0,3. 3 + 3a = 3a => vô lí

Vậy phải tạo muối NH₄NO₃

=> n_NH4NO3 = ( 3n_Fe + 3n_Al – 3n_NO)/8 = ( 0,3. 3+ 3a – 3a) /8 = 0,1125 (mol)

m_muối = m_Fe(NO3)3 + m_Al(no3)3 + m_NH4NO3

=> m_Al(NO3)3 = 233,7 – 0,3. 242 – 0,1125.80 = 152, 1(g)

n_Al(NO3)3 ≈ 0,714 (mol)

Rắn Y phản ứng vừa đủ với dd NaOH

Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O

Al + NaOH → NaAlO₂ + 3/2H₂

=> n_NaOH = n_NaAlO2- = n_Al(NO3)3 = 0,714 (mol) ( Bảo toàn nguyên tố Al)

=> V_NaOH = 0,714: 2 = 0,357 (lít) = 357 (ml)

Gần nhất với  352 ml

Đáp án D