Oxi hoá hoàn toàn 4,368 gam bột Fe thu được 6,096 gam các oxi sắt (hỗn hợp X).
Trộn 1/3 hỗn hợp X với 10,8 gam bột Al rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm ( hiệu suất 100%).
Hoà tan hỗn hợp thu được sau nhiệt nhôm bằng dung dịch HCl (dư) sẽ thu được V lít (đktc) khí
bay ra. Giá trị của V là
A. 13 lít.
B. 13,1 lít.
C. 14 lít.
D. 13,216 lít
Đáp án:
D
Giải thích các bước giải:
Ta có:
\(Fe + {O_2}\xrightarrow{{}}X\)
BTKL:
\({m_{{O_2}}} = {m_X} – {m_{Fe}} = 6,096 – 4,368 = 1,728{\text{ gam}} \to {{\text{n}}_{{O_2}}} = 0,054{\text{ mol; }}{{\text{n}}_{Fe}} = 0,078{\text{ mol}}\)
Vậy X chứa 0,078 mol Fe và 0,108 mol O (bảo toàn O)
Suy ra một phần ba X chứa 0,026 mol Fe và 0,036 mol O.
Cho lượng này tác dụng với Al
\(\frac{1}{3}X + Al\xrightarrow{{}}A{l_2}{O_3} + Fe\)
\({n_{Al}} = \frac{{10,8}}{{27}} = 0,4{\text{ mol > }}\frac{2}{3}{n_O} \to Al\) dư.
\({n_{Fe}} = {n_{Fe{\text{ trong }}\frac{1}{3}X}} = 0,026{\text{ mol; }}{{\text{n}}_{A{l_2}{O_3}}} = \frac{1}{3}{n_O} = 0,012{\text{ mol}} \to {{\text{n}}_{Al{\text{ dư}}}} = 0,4 – 0,012.2 = 0,376{\text{ mol}}\)
Cho hỗn hợp tác dụng với HCl
\(2Al + 6HCl\xrightarrow{{}}2AlC{l_3} + 3{H_2}\)
\(Fe + 2HCl\xrightarrow{{}}FeC{l_2} + {H_2}\)
\(A{l_2}{O_3} + 6HCl\xrightarrow{{}}2AlC{l_3} + 3{H_2}O\)
\( \to {n_{{H_2}}} = \frac{3}{2}{n_{Al{\text{ dư}}}} + {n_{Fe}} = \frac{3}{2}.0,376 + 0,026 = 0,59{\text{ mol}} \to {\text{V = }}{{\text{V}}_{{H_2}}} = 0,59.22,4 = 13,216{\text{ lít}}\)