Cho 3,94 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe3O4 (trong đó Al chiếm 41,12 % về khối lượng) thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn hỗn hợp X trong chân không thu được hỗn hợp Y. Hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch chứa 0,314 mol HNO3 thu được dung dịch Z chỉ có các muối và 0,021 mol một khí duy nhất là NO. Cô cạn dụng dịch Z rồi thu lấy chất khan nung trong chân không đến khối lượng không đổi thu được hỗn hợp khí và hơi T. Khối lượng của T gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 14,15
B. 15,35
C. 15,78
D. 14,58
Chọn đáp án B.
Ta có n A l = 0 , 4112 . 3 , 94 27 = 0 , 06 m o l
Ta có: n H + = 4 n N O + 10 n N H 4 N O 3 + 2 n N O
⇒ n N H 4 N O 3 = 0 , 015 m o l
Z gồm muối nitrat của kim loại và NH4NO3
M N O 3 n → t o oxit + NO2 + O2
N H 4 N O 3 → t o N2O + 2H2O
Bảo toàn N:
n N O 3 - M N O 3 n = n N O 2 = 0 , 263 m o l
Bảo toàn O:
3 . n N O 3 M N O 3 n = 2 . n N O 2 + 3 . n A l 2 O 3 + 3 . n F e 2 O 3 + 2 . n O 2
n O 2 = 0 , 263 . 3 - 0 , 263 . 2 - 0 , 03 . 3 - 0 , 015 . 3 2 = 0 , 064 m o l
Vậy m T = 15 , 346 g