Có 3,94g hỗn hợp X gồm bột Al và Fe₃O₄( trong đó Al chiếm 41,12% về khối lượng) thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn hỗn hợp X trong chân không thu được hỗn hợp Y. Hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch chứa 0,314 mol HNO₃ thu được dung dịch Z chỉ có các muối và 0,021mol một khí duy nhất là NO. Cô cạn dung dịch Z, rồi thu lấy chất rắn khan nung trong chân không đến khối lượng không đổi thu được hỗn hợp khí và hơi T. Khối lượng của T gần giá trị nào nhất sau đây?

Đáp án : B

n_Al = 0,06 mol 

=> nFe3O4 = 0,01 mol

8Al + 3Fe₃O₄ -> 4Al₂O₃ + 9Fe

Phản ứng hoàn toàn nên sau phản ứng có :

0,03 mol Fe ; 0,04/3 mol Al₂O₃ ; 0,1/3 mol Al

Giả sử phản ứng tạo x mol Fe²⁺ và y mol Fe³⁺

=> x + y = 0,03 ; bảo toàn e :

2x + 3y + 0,1 = 0,02.3 + 8nNH4NO3

Bảo toàn N :

nHNO3 = 0,02 + 2nNH4NO3 + 2x + 3y + 0,1 + 0,08

=> nNH4NO3 = 0,0154 mol

=> 2x + 3y = 0,0832

=> x = 0,0068 mol ; y = 0,0232 mol

Vậy muối gồm 0,0068 mol Fe(NO₃)₂ ; 0,0232 mol Fe(NO₃)₃ ; 0,06 mol Al(NO₃)₃

2X(NO₃)₃ -> X₂O₃ + 6NO₂ + 1,5O₂

Fe(NO₃)₂ -> FeO + 2NO₂ + ½ O₂

2FeO +12 O₂ -> Fe₂O₃

NH₄NO₃ -> N₂O + 2H₂O

=> Hơi gồm : 0,0154 mol N₂O ; 0,0308 mol H₂O

0,2632 mol NO₂ ; 0,0624mol O₂

=> m_T = 15,336g