Đáp án đúng: B
Cách giải nhanh bài tập nàyTheo đề bài Al chiếm 41,12% về khối lượng hỗn hợp nên ta có:
\({m_{Al}} = 3,94.\frac{{41,12}}{{100}} = 1,62(g) \to {m_{F{e_3}{O_4}}} = 3,94 - 1,62 = 2,32(g)\)
⟹ nAl = 0,06 mol và nFe3O4 = 0,01 mol
Quy đổi hỗn hợp Y thành Al (0,06 mol); Fe (0,03 mol); O (0,04 mol)
Giả sử dung dịch Z chứa: x mol Fe2+; y mol Fe3+; z mol NH4+
+ Bảo toàn Fe ⟹ x + y = 0,03 (1)
+ Quá trình cho - nhận e:
Al0 → Al+3 + 3e N+5 + 3e → N+2 (NO)
0,06 → 0,18 0,06 ← 0,02
Fe0 → Fe+2 + 2e N+5 + 8e → NH4+
x → 2x 8z ← z
Fe0 → Fe+3 + 3e O0 + 2e → O-2
y → 3y 0,04 → 0,08
Áp dụng bảo toàn e ⟹ 0,18 + 2x + 3y = 0,06 + 8z + 0,08 (2)
+ Dung dịch Z chứa: Al3+ (0,06); Fe2+ (x); Fe3+ (y); NH4+ (z); NO3‑ (Bảo toàn điện tích ⟹ 2x+3y+z+0,18)
Bảo toàn nguyên tố N ⟹ nHNO3 pư = nNO3-(muối) + nNH4+ + nNO
⟹ 0,314 = (2x + 3y + z + 0,18) + z + 0,02 (3)
Giải hệ (1) (2) (3) được x = 0,0068; y = 0,0232; z = 0,0154
Vậy muối Z chứa: Al(NO3)3 (0,06); Fe(NO3)2 (0,0068); Fe(NO3)3 (0,0232); NH4NO3 (0,0154)
Nung muối tới khối lượng không đổi:
4Al(NO3)3 → 2Al2O3 + 12NO2 + 3O2
4Fe(NO3)2 → 2Fe2O3 + 8NO2 + O2
4Fe(NO3)3 → 2Fe2O3 + 12NO2 + 3O2
NH4NO3 → N2O + 2H2O
Muối → Chất rắn (0,03 mol Al2O3; 0,015 mol Fe2O3) + Khí và hơi T
BTKL ⟹ mT = m muối - mchất rắn
= 0,06.213 + 0,0068.180 + 0,0232.242 + 0,0154.80 - 0,03.102 - 0,015.160 = 15,3904 (g)
Vậy khối lượng của T gần nhất với 15,35 gam
Đáp án B