Phương pháp giải:

Lập sơ đồ cả quá trình diễn biến phản ứng trong đề bài, từ đó biện luận chất rắn cuối cùng gồm thành phần gì => thành phần các chất trong các hỗn hợp.

- Cần lưu ý xem Y có NH₄⁺ hay không (Vì đề bài không nói rằng N₂ là sản phẩm khử duy nhất)

- Dựa vào định luật bảo toàn nguyên tố , bảo toàn electron => tính số mol các chất trong hỗn hợp

(Ban đầu dựa vào Y + 0,85 mol KOH => thành phần các chất trong dung dịch sau phản ứng => số mol các chất cần thiết)

Lời giải chi tiết:

m_Al = 13,04.27/163 = 2,16g => n_Al = 2,16 : 27 = 0,08 mol

m_HNO3 = 216,72.25% = 54,18g => n_HNO3 = 54,18 : 63 = 0,86 mol

- Giả sử dung dịch Y có NH₄⁺, ta có sơ đồ sau :

Bảo toàn khối lượng : m_X + m_{dd HNO3} = m_{dd Y} + m_N2

=> m_N2 = 13,04 + 216,72 – 228,64 = 1,12g => n_N2 = 1,12 : 28 = 0,04 mol

Bảo toàn nguyên tố Al : n_Al = n_KAlO2 = 0,08 mol

Bảo toàn nguyên tố K : n_KOH = n_KAlO2 + n_KNO3 => n_KNO3 = 0,85 – 0,08 = 0,77 mol

Bảo toàn nguyên tố N : n_HNO3 = n_NO3(Y) + n_NH4 + 2n_N2. Mà n_NO3(Y) = n_KNO3 = 0,77 mol

=> n_NH4 = 0,86 – 0,77 – 2.0,04 = 0,01 mol

Gọi số mol Fe₃O₄ và Fe lần lượt là x và y

Bảo toàn electron : n_Fe3O4 + 3n_Fe + 3n_Al = 8n_NH4 + 10n_N2 (Với Fe₃O₄ : 3Fe^+8/3 → 3Fe³⁺ + 1e)

=> x + 3y = 8.0,01 + 10.0,04 – 3.0,08

=> x + 3y = 0,24 mol ⁽¹⁾

Lại có : m_X = 13,04 = m_Fe3O4 + m_Fe + m_Al => 232x + 56y = 13,04 – 0,08.27 = 10,88g ⁽²⁾

Từ (1,2) => x = 0,03 ; y = 0,07 mol

- Xét sơ đồ phản ứng trên,Chất rắn T gồm Fe₂O₃ và Al₂O₃.

Bảo toàn nguyên tố :   n_Fe2O3 = ½ (n_Fe + 3n_Fe3O4) = 0,08 mol

                                    n_Al2O3 = ½ n_Al = 0,04 mol

=> m = m_Fe2O3 + m_Al2O3 = 0,08.160 + 0,04.102 = 16,88g (Gần nhất với giá trị 16,9g)

Đáp án B