Cho FexOy hòa tan hoàn toàn bằng H2SO4 đ,n thu đc 2.24l SO2 (đktc), phần dd chứa 120g 1 loại muối sắt duy nhất. Trộn 10,8g bột Al với 34,8g bột FexOy nói trên rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm (G/s lúc đó chỉ xảy ra pứ FexOy thành Fe).
Chất rắn thu được sau pứ hòa tan hoàn toàn bằng dd H2SO4 20%(d=1,14), thu dược 10,752l H2.
H% pứ nhiệt nhôm và V tối thiểu dd H2SO4 đã dùng.
A. 90%; 21,768ml
B. 80%; kết quả khác
C. 80%; 464,21ml
D. 100%; 464,21ml
nSO[SUB]2[/SUB] = 0,1; nFe[SUB]2[/SUB](SO[SUB]4[/SUB])[SUB]3[/SUB] = 0,3
Fe[SUP]+[/SUP][SUP]2y/x[/SUP] --> Fe[SUP]3+ [/SUP]+ (3-2y/x)e
---------0,6 mol---0,6(3-2y/x) mol
S[SUP]+6 [/SUP]+ 2e --> S[SUP]+4[/SUP]
------0,2-----0,1
Bảo toàn e: 0,6(3-2y/x) = 0,2 => x/y = 3/4 => Fe[SUB]3[/SUB]O[SUB]4[/SUB]
nAl = 0,4; nFe[SUB]3[/SUB]O[SUB]4[/SUB] = 0,15; nH[SUB]2[/SUB] = 0,48
8Al + 3Fe[SUB]3[/SUB]O[SUB]4[/SUB] --> 4Al[SUB]2[/SUB]O[SUB]3[/SUB] + 9Fe
8a/3----a---------4a/3----3a (a là số mol ocid sắt p/ư nhiệt nhôm)
nAl còn = 0,4 - 8a/3
nFe[SUB]3[/SUB]O[SUB]4[/SUB] còn = 0,15 - a
nFe = 3a
n[SUB]Al2O3[/SUB] = 4a/3
Fe[SUB]3[/SUB]O[SUB]4[/SUB] + 8H[SUP]+[/SUP] --> Fe[SUP]2+[/SUP] + 2Fe[SUP]3+[/SUP] + 4H[SUB]2[/SUB]O
Al[SUB]2[/SUB]O[SUB]3[/SUB] + 6H[SUP]+[/SUP] --> 2Al[SUP]3+[/SUP] + 3H[SUB]2[/SUB]O
Fe + 2H[SUP]+[/SUP] --> Fe[SUP]2+[/SUP] + H[SUB]2[/SUB]
2Al + 6H[SUP]+[/SUP] --> 2Al[SUP]3+[/SUP] + 3H[SUB]2[/SUB]
Có: n[SUB]H2[/SUB] = 3a + 0,6 - 4a = 0,48 => a = 0,12
Vậy H = 0,12*100%/0,15 = 80%
n[SUB]acid[/SUB] = n[SUB]H2[/SUB] + 4n[SUB]Fe3O4 dư [/SUB]+ 3n[SUB]Al2O3[/SUB] = 0,48 + 4.0,03 + 3.0,16 = 1,08mol => mdd[SUB]acid[/SUB] = 1,08.98:20% = 529,2g
=>
Vacid = 529,2/1,14 = 464,21ml
Chọn C.
