Phân tích một mẫu quặng Laterit – đá ong thu được ở huyện Nho Quan, tỉnh Ninh Bình ta xác định được thành phần hóa học gồm 10,2% Al2O3, 32% Fe2O3, 48% SiO2 và phần còn lại là tạp chất trơ. Người ta thực hiện thí nghiệm điều chế sắt như sau:
Bước 1: Nghiền mịn a gam mẫu quặng trên rồi ngâm trong bể chứa dung dịch NaOH đặc nóng dư, phần không tan rửa kỹ bằng nước thu được chất rắn X.
Bước 2: Hòa tan X trong dung dịch HCl vừa đủ, lọc bỏ chất rắn không tan thu được dung dịch Y.
Bước 3: Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa tạo thành, đem nung đến khi khối lượng không đổi thu được chất rắn Z.
Bước 4: Cho chất rắn Z tác dụng với khí CO dư nung nóng, thu được b gam chất rắn T.
Tổng khối lượng NaOH đã phản ứng ở Bước 1 và Bước 3 là c gam. Biết rằng c = 5b+40 và các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tổng giá trị (a + b + c) là
A. 612. B. 1100. C. 712. D. 1212.
Câu trả lời tốt nhất
nAl2O3 = 10,2%a/102 = 0,001a
nFe2O3 = 32%a/160 = 0,002a
nSiO2 = 48%a/60 = 0,008a
Bước 1: Hòa tan Al2O3 và SiO2
nNaOH = 2nAl2O3 + 2nSiO2 = 0,018a
Chất rắn X không tan là Fe2O3 và chất bẩn.
Bước 2: Hòa tan Fe2O3:
Dung dịch Y chứa nFeCl3 = 2nFe2O3 = 0,004a
Bước 3: Tách sắt dưới dạng Fe2O3:
nNaOH = 3nFeCl3 = 0,012a
Bước 4:
Khử Fe2O3 bằng CO —> nFe = 0,004a
b = 0,004a.56 = 0,224a;
c = 40(0,018a + 0,012a) = 1,2a
c = 5b + 40 ⇔ 1,2a = 5.0,224a + 40
—> a = 500 —> b = 112 và c = 600
—> a + b + c = 1212