Phương pháp giải:

Dùng định luật bảo toàn khối lượng để tìm khối lượng Al có trong hỗn hợp ban đầu

2Al + Fe₂O₃ \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)Al₂O₃ + 2Fe

Chất rắn X chứa Al₂O₃, Fe, Al dư và Fe₂O₃ dư

Từ số mol H₂ tìm ra số mol Al dư và số mol Fe sinh ra. Từ đó tìm được số mol của Fe₂O₃, Al₂O₃

Chất nào phản ứng hết nếu H = 100% thì hiệu suất được tính theo chất đó.

Ta có: n_{HCl pứ} = 6. n_Al2O3+ 2.n_Fe+ 3.n_Al+ 6.n_Fe2O3 → V

Lời giải chi tiết:

Ta có: n_Fe2O3 =  0,07 mol

Dùng định luật bảo toàn khối lượng ta có: m_Fe2O3+ m_Al = m_X → m_Al = 14,44 - 11,2 = 3,24 gam

→ n_Al = 0,12 mol

2Al + Fe₂O₃ \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)Al₂O₃ + 2Fe

Ta có: 0,12:2 < 0,07:1 nên hiệu suất phản ứng tính theo Al. Đặt n_{Al pứ} =2x mol

2Al + Fe₂O₃ \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)Al₂O₃ + 2Fe

2x       x                   x         2x mol

Chất rắn X chứa x mol Al₂O₃, 2x mol Fe, (0,12-2x) mol Al dư và (0,07-x) mol Fe₂O₃ dư

Ta có: n_H2 = 3/2.n_Al + n_Fe = 2,912 : 22,4 = 0,13 mol → 1,5.(0,12-2x) + 2x = 0,13

→ x = 0,05

Vậy hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm là:

H = n_{Al pứ}.100%/n_{Al ban đầu} = 2x.100%/0,12 = 83,33%

Chất rắn X chứa 0,05 mol Al₂O₃; 0,1 mol Fe; 0,02 mol Al dư và 0,02 mol Fe₂O₃ dư

→ n_{HCl pứ} = 6. n_Al2O3 + 2.n_Fe + 3.n_Al + 6.n_Fe2O3 = 6.0,05 + 2.0,1+3.0,02 + 6.0,02 = 0,68 mol

→ V = 0,68 lít = 680 ml

Đáp án C