Câu hỏi
Nung Al và Fe3O4 ở nhiệt độ cao (không có không khí, phản ứng xảy ra hoàn toàn) thu được hỗn hợp X. Nếu cho X tác dụng với dung dịch KOH dư thì thu được 0,672 lít khí (đktc) và thấy có 0,1 mol KOH đã tham gia phản ứng. % khối lượng của Al trong hỗn hợp ban đầu là:
- A 27,95%
- B 23,68%
- C 72,05%
- D 76,32%
Phương pháp giải:
Sơ đồ phản ứng:
Al + Fe3O4 → hỗn hợp X
Hỗn hợp X tác dụng với KOH dư sinh ra nH2 nên Al dư. Do đó X chứa Al2O3, Fe và Al dư.
- Dựa vào số mol H2 tính được nAl.
- Từ số mol KOH suy ra số mol Al2O3
Dùng bảo toàn nguyên tố O và Al ta tính được nFe3O4 và nAl ban đầu => %mAl
Lời giải chi tiết:
Sơ đồ phản ứng:
Al + Fe3O4 → hỗn hợp X
Hỗn hợp X tác dụng với KOH dư sinh ra nH2 = 0,03 mol
Do đó X chứa Al2O3, Fe và Al dư → nAl dư = 2/3.nH2 = 2/3.0,03 = 0,02 mol
Ta có: nKOH pứ = nAl dư + 2.nAl2O3 = 0,1 mol → nAl2O3 = 0,04 mol
Bảo toàn nguyên tố O ta có: 4.nFe3O4 = 3.nAl2O3 = 3.0,04 = 0,12 mol → nFe3O4 = 0,03mol
Bảo toàn nguyên tố Al ta có: nAl ban đầu = 2.nAl2O3+ nAl dư = 2.0,04 + 0,02 = 0,1 mol
→ Khối lượng hỗn hợp ban đầu là mban đầu = 0,1.27 + 0,03.232 = 9,66 gam
→ %mAl = 0,1.27.100%/9,66 = 27,95%
Đáp án A