Cho hỗn hợp A gồm m gam các chất Al2O3 và Al vào 56,5 gam dung dịch H2SO4 98%, thu được 0,336 lít khí SO2 thoát ra (đktc) cùng dung dịch B và a gam hỗn hợp rắn D. Lọc lấy D và chia làm 2 phần bằng nhau:
+ Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch HNO3 vừa đủ, sau phản ứng thu được dung dịch X chỉ chứa muối sunfat cùng 1,4 lít hỗn hợp khí không màu có khối lượng là 2,05 gam, có khí hóa nâu trong không khí. Dẫn từ từ đến dư dung dịch NaOH 1M vào X, thấy lượng NaOH dùng hết tối đa là 130 ml.
+ Phần 2: Nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được rắn Y có khối lượng giảm 1,36 gam so với lượng rắn đem đốt. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m gần nhất với:
A. 14. B. 12. C. 15. D. 13.
Câu trả lời tốt nhất
Quy đổi mỗi phần D thành Al (x), S (y) và O (z)
Khí gồm NO (0,05) và N2O (0,0125)
Dung dịch X chứa Al3+ (x), SO42- (y), bảo toàn điện tích —> NH4+ (2y – 3x)
Bảo toàn electron:
3x + 6y = 2z + 8(2y – 3x) + 0,05.3 + 0,0125.8 (1)
nNaOH = 4x + (2y – 3x) = 0,13 (2)
Nung D ngoài không khí, bảo toàn electron:
3x + 4y = 2z + 4nO2 —> nO2 = 0,75x + y – 0,5z
Δm = mO2 – mSO2 = 32(0,75x + y – 0,5z) – 64y = -1,36 (3)
(1)(2)(3) —> x = 0,03; y = 0,05; z = 0,03
—> Mỗi phần D chứa Al2O3 (0,01), Al (0,01), S (0,05)
—> a gam D chứa Al2O3 (0,02), Al (0,02) và S (0,1)
nH2SO4 = 0,565 và nSO2 = 0,015
Bảo toàn S —> nAl2(SO4)3 = 0,15
Bảo toàn H —> nH2O = 0,565
Bảo toàn khối lượng:
m + mH2SO4 = mAl2(SO4)3 + mSO2 + mD + mH2O
—> m = 12,84 gam