Đáp án đúng: A
Phương pháp giải:
- Đặt nH2SO4 = 1,52a mol; nNaNO3 = 0,34a molSơ đồ: \(X + \left\{ \begin{array}{l}{H_2}S{O_4}\left( {1,52{\rm{a}}} \right)\\NaN{{\rm{O}}_3}\left( {0,34{\rm{a}}} \right)\end{array} \right. \to 97,96\left( g \right)Z\left\{ \begin{array}{l}M{g^{2 + }},F{{\rm{e}}^{2 + }},F{{\rm{e}}^{3 + }},A{l^{3 + }},N{a^ + }\\N{H_4}^ + \\S{O_4}^{2 - }\end{array} \right. + NO\left( {0,07} \right) + {H_2}O\)Bảo toàn N ⟹ nNH4+ = nNaNO3 - nNO (theo ẩn a).- Khi dung dịch Z + 1,25 mol NH3, dung dịch thu được sau phản ứng gồm: Na+, NH4+, SO42-.BTĐT ⟹ giá trị của a ⟹ nH2SO4; nNaNO3- Khi dung dịch Z + 1,46 mol KOH, dung dịch thu được sau phản ứng gồm: K+, Na+, SO42-, AlO2-.BTĐT ⟹ nAlO2- ⟹ nAl trong X.- Bảo toàn H: 2nH2SO4 = 4nNH4+ + 2nH2O ⟹ nH2O- BTKL: mX + mH2SO4 + mNaNO3 = mmuối + mNO + mH2O ⟹ mX ⟹ %mAl.Giải chi tiết:- Đặt nH2SO4 = 1,52a mol; nNaNO3 = 0,34a molSơ đồ: \(X + \left\{ \begin{array}{l}{H_2}S{O_4}\left( {1,52{\rm{a}}} \right)\\NaN{{\rm{O}}_3}\left( {0,34{\rm{a}}} \right)\end{array} \right. \to 97,96\left( g \right)Z\left\{ \begin{array}{l}M{g^{2 + }},F{{\rm{e}}^{2 + }},F{{\rm{e}}^{3 + }},A{l^{3 + }},N{a^ + }\\N{H_4}^ + \\S{O_4}^{2 - }\end{array} \right. + NO\left( {0,07} \right) + {H_2}O\)Bảo toàn N: nNH4+ = nNaNO3 - nNO = 0,34a - 0,07 (mol).- Khi dung dịch Z + 1,25 mol NH3:Dung dịch thu được sau phản ứng gồm:\(\left\{ \begin{array}{l}N{a^ + }:0,34a\\NH_{4\,}^ + :\left( {0,34a - 0,07} \right) + 1,25 = 0,34a + 1,18\\SO_4^{2 - }:1,52a\end{array} \right.\)BTĐT ⟹ 0,34a + 0,34a + 1,18 = 2.1,52a ⟹ a = 0,5⟹ nH2SO4 = 0,76 mol; nNaNO3 = 0,17 mol- Khi dung dịch Z + 1,46 mol KOH:Dung dịch thu được sau phản ứng gồm\(\left\{ \begin{array}{l}{K^ + }:1,46\,\\N{a^ + }:0,17\\SO_4^{2 - }:0,76\\AlO_2^ - \end{array} \right.\)(mol)BTĐT ⟹ nAlO2- = 1,46 + 0,17 - 0,76.2 = 0,11 mol⟹ nAl (X) = nAlO2- = 0,11 mol.- Ta có: nNH4+ = 0,34a - 0,07 = 0,1 molBảo toàn H: 2nH2SO4 = 4nNH4+ + 2nH2O ⟹ nH2O = \(\dfrac{{2.0,76 - 0,1.4}}{2}\) = 0,56 molBTKL: mX + mH2SO4 + mNaNO3 = mmuối + mNO + mH2O⟹ mX = 97,96 + 0,07.30 + 0,56.18 - 0,76.98 - 0,17.85 = 21,21 gam.⟹ %mAl = \(\dfrac{{0,11.27}}{{21,21}}.100\% \) ≈ 14%.
