Hỗn hợp X gồm Al2O3, Al, Mg, MgO, FeO, Fe3O4, Fe, Cu trong đó oxi chiếm 11,373% về khối lượng. Hòa tan hoàn toàn m gam X vào dung dịch Y chứa H2SO4, KNO3 có nồng độ % lần lượt là 23,716% và 5,656%. Sau phản ứng thu được dung dịch Z chỉ chứa H2O, (3,5m + 5,425) gam muối sunfat trung hòa và 2,28 gam hỗn hợp khí gồm (NO, N2O, N2). Cho 555 ml dung dịch Ba(OH)2 1M vào Z đến khi phản ứng hoàn toàn thì thu được 163,655 gam kết tủa khan và dung dịch chứa A, B là 2 muối của kali (MA>MB) có tỷ lệ mol nA : nB = 1,25 . Nồng độ % muối Al2(SO4)3 trong Z gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 8,5. B. 11,5. C. 5,5. D. 5,7.
nH2SO4 = 23,716%.mddY/98
nKNO3 = 5,656%.mddY/101
—> nH2SO4/nKNO3 = 121/28
Đặt nH2SO4 = 121p và nKNO3 = 28p
Z + Ba(OH)2 —> BaSO4 (0,555 mol)
—> nK2SO4 = 121p – 0,555
Bảo toàn K —> nKAlO2 = 28p – 2(121p – 0,555) = 1,11 – 214p
—> 121p – 0,555 = 1,25(1,11 – 214p)
—> p = 0,005
—> nH2SO4 = 0,605 và nKNO3 = 0,14
Quy đổi khí thành N (a), O (b) và đặt nNH4+ = c
m khí = 14a + 16b = 2,28 (1)
Bảo toàn N —> a + c = 0,14 (2)
Bảo toàn H —> nH2O = 0,605 – 2c
Bảo toàn khối lượng:
m + 0,605.98 + 0,14.101 = 3,5m + 5,425 + 2,28 + 18(0,605 – 2c) (3)
m kim loại (X) = m(100% – 11,373%) = 0,88627m
mAl trong KAlO2 = 27(1,11 – 214p) = 1,08
m kim loại trong ↓ = 0,88627m – 1,08
nOH- trong ↓ = 0,555.2 – c – 4nKAlO2 = 0,95 – c
m↓ = 0,555.233 + (0,88627m – 1,08) + 17(0,95 – c) = 163,655 (4)
(1)(2)(3)(4) —> a = 0,1; b = 0,055; c = 0,04 và m = 22,5
mddZ = mX + mddY – m khí = 270,22