Cho 46,37 gam hỗn hợp H gồm Al, Zn, Fe3O4, CuO vào dung dịch chứa H2SO4 36,26% và HNO3 3,78%, khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,11 mol hỗn hợp khí T gồm H2, NO và dung dịch X (không chứa ion Fe3+ và ion H+) chứa 109,93 gam các chất tan. Cho X tác dụng vừa đủ với dung dịch Ba(NO3)2, thu được dung dịch Y chứa 130,65 gam các chất tan. Cô cạn Y và nung chất rắn thu được trong không khí đến khối lượng không đổi thì được 51,65 gam chất rắn mới. Nồng độ % của Al2(SO4)3 có trong X gần nhất với
A. 7% B. 10% C. 13% D. 16%
Câu trả lời tốt nhất
Khi thêm Ba(NO3)2 thì cứ 1 gốc SO42- bị thay thế bởi 2 gốc NO3- nên:
nH2SO4 = nSO42- = (130,65 – 109,93)/(2.62 – 96) = 0,74
—> mdd axit = 200 gam
—> nHNO3 = 0,12 mol
Đặt a, b, c là số mol H2, NO và H2O
nT = a + b = 0,11 (1)
Bảo toàn N —> nNH4+ = 0,12 – b
Bảo toàn H —> 2a + 4(0,12 – b) + 2c = 0,74.2 + 0,12 (2)
Bảo toàn khối lượng:
46,37 + 0,74.98 + 0,12.63 = 109,93 + 2a + 30b + 18c (3)
Giải hệ (1)(2)(3) —> a = 0,01; b = 0,1; c = 0,75
Đặt x, y, z, t là số mol Al, Zn, Fe3O4, CuO trong H.
mH = 27x + 65y + 232z + 80t = 46,37 (4)
Bảo toàn điện tích cho X:
3x + 2y + 2.3z + 2t + (0,12 – b) = 0,74.2 (5)
Khối lượng muối trong X:
27x + 65y + 56.3z + 64t + 18(0,12 – b) + 0,74.96 = 109,93 (6)
Nhiệt phân muối nitrat trong Y thu được Al2O3, ZnO, Fe2O3 và CuO nên:
m rắn = 102x/2 + 81y + 160.3z/2 + 80t = 51,65 (7)
Giải hệ (4)(5)(6)(7):
x = 0,1
y = 0,15
z = 0,06
t = 0,25
mddX = mH + mdd axit – mT = 243,35
nAl2(SO4)3 = x/2 = 0,05
—> C% Al2(SO4)3 = 7,03%