Cho 66,2 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4, Fe(NO3)2, Al tan trong dung dịch chứa 3,1 mol KHSO4 loãng.

M _khí = 4.23/18 = 46/9 => Khí có chứa H₂

Thành phần của khí: NO (x mol) và H₂ (y mol)

+) n _khí = x + y = 0,45 (1)

+) m _khí = 30x + 2y = 0,45.46/9 (2)

Từ (1) (2) => x = 0,05 và y = 0,4

Sơ đồ bài toán:

\(66,2(g)\left\{ \begin{array}{l}
F{e_3}{O_4}\\
Fe{(N{O_3})_2}\\
Al
\end{array} \right. + KHS{O_4}:3,1 \to 466,6(g)\left\{ \begin{array}{l}
F{e^{2 + }}\\
F{e^{3 + }}\\
A{l^{3 + }}\\
{K^ + }:3,1\\
N{H_4}^ + \\
S{O_4}^{2 - }:3,1
\end{array} \right. + \left\{ \begin{array}{l}
NO:0,05\\
{H_2}:0,4
\end{array} \right. + {H_2}O\)

BTKL: m_H2O = m_X + m_KHSO4 – m _khí = 66,2 + 3,1.136 – 466,6 – 0,05.30 – 0,4.2 = 18,9 gam => n_H2O = 1,05 mol

BTNT “H”: n_NH4+ = (n_KHSO4 – 2n_H2 – 2n_H2O) : 4 = (3,1 – 2.0,4 – 2.1,05) : 4 = 0,05 mol

=> m_{(Fe, Al)} = m _muối – m_K+ – m_NH4+ - m_SO42- = 466,6 – 3,1.39 – 0,05.18 – 3,1.96 = 47,2 gam

Mặt khác, BTNT “N”: n_Fe(NO3)2(X) = (n_NH4+ + n_NO) : 2 = (0,05 + 0,05) : 2 = 0,05 mol

m_O(X) = m_X – m_{(Fe, Al)} – m_NO3- = 66,2 – 47,2 – 0,1.62 = 12,8 gam => n_O = 0,8 mol

=> n_Fe3O4 = n_O : 4 = 0,2 mol

=> m_Al = m_X – m_Fe3O4 – m_Fe(NO3)2 = 66,2 – 0,2.232 – 0,05.180 = 10,8 gam

=> %m_Al = 10,8 : 66,2 = 16,3% gần nhất với 15%

Đáp án A