Đáp án đúng: C
Phương pháp giải:
- Áp dụng bảo toàn khối lượng tính được khối lượng của mỗi phần
- Phần 1 tác dụng với NaOH sinh ra khí H2 nên hỗn hợp sau có chứa Al ⟹ Al dư, oxit sắt phản ứng hết
⟹ Chất rắn sau phản ứng nhiệt nhôm chứa: Fe, Al2O3, Al dư
- Dựa vào số mol H2 thu được mỗi phần ta xác định được thành phần của mỗi phần
- Sơ đồ: Al + Oxit → {Fe, Al2O3, Al dư}
+ Bảo toàn nguyên tố Fe, O tính được mol nguyên tố Fe, O trong oxit
+ Lập tỉ lệ nFe : nO ⟹ Công thức oxit
Giải chi tiết:BTKL ⟹ mY = mX = 9,66 gam
Do chia Y thành 2 phần bằng nhau nên khối lượng mỗi phần là 4,83 gam.
Phần 1 tác dụng với NaOH sinh ra khí H2 nên hỗn hợp sau có chứa Al ⟹ Al dư, oxit sắt phản ứng hết
⟹ Chất rắn sau phản ứng nhiệt nhôm chứa: Fe, Al2O3, Al dư
- Phần 1: \({n_{{H_2}}} = \frac{{0,336}}{{22,4}} = 0,015\left( {mol} \right)\)
PTHH: 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2
(mol) 0,01 ← 0,015
- Phần 2: \({n_{{H_2}}} = \frac{{1,344}}{{22,4}} = 0,06\left( {mol} \right)\)
Giả sử mỗi phần chứa: Fe (a mol); Al2O3 (b mol); Al dư (0,01 mol)
PTHH:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
a → a (mol)
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
0,01 → 0,015 (mol)
Ta có hệ phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}56{\rm{a}} + 102b + 0,01.27 = 4,83\\a + 0,015 = 0,06\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}a = 0,045\\b = 0,02\end{array} \right.\)
Vậy mỗi phần chứa: Fe (0,045 mol); Al2O3 (0,02 mol); Al dư (0,01 mol)
Sơ đồ: Al + Oxit → {Fe, Al2O3, Al dư}
Bảo toàn nguyên tố Fe ⟹ nFe(oxit) = nFe = 0,045 mol
Bảo toàn nguyên tố O ⟹ nO(oxit) = 3nAl2O3 = 0,06 mol
⟹ nFe : nO = 0,045 : 0,06 = 3 : 4
Vây oxit sắt là Fe3O4.
Đáp án C
