Hỗn hợp X gồm Al, Fe$_{2}$O$_{3}$, Fe$_{3}$O$_{4}$, CuO trong đó oxi chiếm 25,39% khối lượng hỗn hợp. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với 8,96 lít CO (đktc) sau một thời gian thu được chất rắn Y và hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với hiđro là 19. Cho chất rắn Y tác dụng với dung dịch HNO$_{3}$ loãng dư thu được dung dịch T và 7,168 lít NO (điều kiện tiêu chuẩn, sản phẩm khử duy nhất). Cô cạn dung dịch T thu được b gam muối khan (biết b = 3,456m). Giá trị của b gần nhất với giá trị nào sau đây?

Hỗn hợp X gồm Al, Fe$_{2}$O$_{3}$, Fe$_{3}$O$_{4}$, CuO trong đó oxi chiếm 25,39% khối lượng hỗn hợp. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với 8,96 lít CO (đktc) sau một thời gian thu được chất rắn Y và hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với hiđro là 19. Cho chất rắn Y tác dụng với dung dịch HNO$_{3}$ loãng dư thu được dung dịch T và 7,168 lít NO (điều kiện tiêu chuẩn, sản phẩm khử duy nhất). Cô cạn dung dịch T thu được b gam muối khan (biết b = 3,456m). Giá trị của b gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 142,506

B. 140,065

C. 133,056

D. 135,065

Hướng dẫn

Chọn phương án là: C

Phương pháp giải:

Từ thể tích và khối lượng mol trung bình của hỗn hợp khí Z ta tìm được số mol CO và CO$_{2}$ trong hỗn hợp Z.

Từ đó tìm được số mol O còn lại trong chất rắn Y.

Coi hỗn hợp Y gồm kim loại và O

Ta có các quá trình nhận electron:

O$^{0}$ + 2e → O$^{-2}$

N$^{+5}$ + 3e → N$^{+2}$

Cô cạn dung dịch T thu được 3,456m gam muối khan gồm kim loại và NO$_{3}$$^{-}$ (trong muối)

Ta có: n $_{e nhận}$ = n$_{NO3- trong muối }$

→ m $_{muối}$ = m $_{kim loại}$ + m$_{NO3-trong muối}$, từ đó giải tìm được giá trị m và giá trị b.

Lời giải chi tiết:

Giả sử Z gồm a mol CO dư và b mol CO$_{2}$

+ BTNT “C”: n$_{CO bđ}$ = n$_{CO dư}$ + n$_{CO2}$ => a + b = 0,4 (1)

+ m$_{Z}$ = 28a + 44b = 0,4.19.2 (2)

Giải hệ (1) và (2) được a = 0,15 và b = 0,25

Quá trình khử oxit KL bằng CO có thể viết đơn giản là: CO + O → CO$_{2}$

→ n$_{O pư}$ = n$_{CO2}$ = 0,25 mol

→ n$_{O}$ $_{dư}$ = 0,2539m/16 – 0,25 mol

n$_{NO}$ = 7,168/22,4 = 0,32 mol

Coi hỗn hợp Y gồm {KL: 0,7461m (gam); O: 0,2539m/16 – 0,25 (mol)}

Ta có các quá trình nhận electron:

O$^{0}$ + 2e → O$^{-2}$

0,2539m/16-0,25 → 0,2539m/8-0,5

N$^{+5}$ + 3e → N$^{+2}$

0,96 ← 0,32

Cô cạn dung dịch T thu được 3,456m gam muối khan gồm kim loại và NO$_{3}$$^{-}$ (trong muối)

Ta có: n $_{NO3- trong muối}$ = n $_{e nhận}$ = 0,2539m/8 – 0,5 + 0,96 = 0,2539m/8 + 0,46 (mol)

→ m $_{muối}$ = m $_{kim loại}$ + m$_{NO3-trong muối}$

=> 0,7461m + 62.(0,2539m/8 + 0,46) = 3,456m

→ m = 38,4276 gam → b = 3,456m = 132,8 gam

Vậy giá trị của b gần nhất với giá trị 133,056.

Đáp án C