Nung m gam hỗn hợp Al, F e 2 O 3 đến phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp rắn Y. Chia Y làm 2 phần bằng nhau. Phần 1 tác dụng với dung dịch H 2 S O 4 loãng dư, sinh ra 3,08 lít khí H2 ở đktc. Phần 2 tác dụng với dung dịch NaOH dư, sinh ra 0,84 lít khí H 2 ở đktc. Giá trị của m là:
A. 21,40
B. 29,40
C. 29,43
D. 22,75
2Al + F e 2 O 3 → A l 2 O 3 + 2Fe
n H 2 (p1) = 3,08/22,4 = 0,1375 mol
n H 2 (p2) = 0,84/22,4 = 0,0375 mol
Thấy phần 2 tác dụng với NaOH sinh ra khí, suy ra sản phẩm có Al dư.
Vậy rắn Y gồm A l 2 O 3 , Fe và Al dư.
Phần 2:
2Al + 2NaOH + 2 H 2 O
→ 2 N a A l O 2 + 3 H 2
Theo PTPU ta có:
n A l (p2) = 2/3 n H 2 (p2)
= 2/3 . 0,0375 = 0,025 mol
⇒ n A l (p1) = n A l (p2) = 0,025 mol
Phần 1:
Fe + H 2 S O 4 → F e S O 4 + H 2 (*)
2Al + 3 H 2 S O 4
→ A l 2 S O 4 3 + 3 H 2 (**)
Theo (**) ta có:
n H 2 (**) = 3/2 n A l (p1)
= 3/2 . 0,025 = 0,0375 mol
⇒ n H 2 (*) = n H 2 (p1) - n H 2 (**)
= 0,1375 - 0,0375 = 0,1 mol
⇒ n F e (p1) = n H 2 (*)=0,1 mol
⇒ n A l pư = n F e sp = 0,2 mol
⇒ n F e 2 O 3 = 1/2 . n F e sp
= 1/2 . 0,2 = 0,1 mol
m h h = m F e 2 O 3 + m A l p u + m A l d u
= 0,1.160+0,05.27+0,2.27=22,75g
⇒ Chọn D.