Hỗn hợp X gồm Al, Fe₃O₄ và CuO có khối lượng 31,2 gam. Cho X phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO₃ loãng, dư thu được dung dịch Y và 1,792 lít khí NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Tiếp tục cho dung...

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước theo thứ tự như sau: ### Bước 1: Tính số mol khí NO sinh ra Khí NO có thể được tính bằng công thức: \[ n_{NO} = \frac{V}{22,4} \] Với \( V = 1,792 \, lít \): \[ n_{NO} = \frac{1,792}{22,4} \approx 0,08 \, mol \] ### Bước 2: Xác định số mol của các chất phản ứng Theo phương trình phản ứng của các chất trong hỗn hợp với HNO₃: - Al phản ứng tạo ra Al(NO₃)₃ và khí NO - Fe₃O₄ phản ứng tạo ra Fe(NO₃)₃ và khí NO - CuO phản ứng tạo ra Cu(NO₃)₂ và khí NO Phương trình phản ứng cụ thể: 1. \( 4Al + 10HNO_3 \rightarrow 4Al(NO_3)_3 + 3NO + 3H_2O \) 2. \( Fe_3O_4 + 8HNO_3 \rightarrow 3Fe(NO_3)_3 + 2NO + 4H_2O \) 3. \( CuO + 2HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + NO + H_2O \) Từ phản ứng 1: - 4 mol Al tạo ra 3 mol NO - Tỉ lệ giữa Al và NO là \( \frac{4}{3} \) Từ phản ứng 2: - 1 mol Fe₃O₄ tạo ra 2 mol NO - Tỉ lệ giữa Fe₃O₄ và NO là \( \frac{1}{2} \) Từ phản ứng 3: - 1 mol CuO tạo ra 1 mol NO - Tỉ lệ giữa CuO và NO là \( 1:1 \) ### Bước 3: Thiết lập hệ phương trình Giả sử: - \( x \) là số mol Al, - \( y \) là số mol Fe₃O₄, - \( z \) là số mol CuO. Số mol NO sinh ra từ hỗn hợp sẽ là: \[ \frac{4}{3}x + 2y + z = 0,08 \] Tổng khối lượng hỗn hợp X là: \[ 27x + 232y + 80z = 31,2 \] ### Bước 4: Giải hệ phương trình Ta có 2 phương trình: 1. \( \frac{4}{3}x + 2y + z = 0,08 \) 2. \( 27x + 232y + 80z = 31,2 \) Từ phương trình 1, ta có: \[ z = 0,08 - \frac{4}{3}x - 2y \] Thay vào phương trình 2: \[ 27x + 232y + 80(0,08 - \frac{4}{3}x - 2y) = 31,2 \] \[ 27x + 232y + 6,4 - \frac{320}{3}x - 160y = 31,2 \] \[ (27 - \frac{320}{3})x + (232 - 160)y = 31,2 - 6,4 \] \[ (-\frac{239}{3})x + 72y = 24,8 \] Giải phương trình trên ta có thể tìm được \( x, y, z \). ### Bước 5: Tính phần trăm khối lượng Sau khi tìm được \( x, y, z \), tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong X bằng cách sử dụng công thức: \[ \% \text{khối lượng} = \frac{\text{khối lượng của chất}}{\text{khối lượng hỗn hợp}} \times 100\% \] ### Bước 6: Tính thành phần khối lượng oxit trong Z Sau khi thu được kết tủa Z, nung Z sẽ tạo ra oxit. Để tìm thành phần oxit sau khi nung, ta cần biết tỉ lệ mol của các oxit trong Z và khối lượng của chúng. Kết tủa Z có thể là Al(OH)₃, Fe(OH)₃ và Cu(OH)₂. Sau khi nung, các chất này sẽ chuyển thành oxit tương ứng. Cuối cùng, dùng các khối lượng và tỉ lệ đã tìm được để tính thành phần khối lượng các oxit. ### Kết quả: a) Tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong X. b) Xác định thành phần khối lượng các oxit trong chất rắn sau khi nung. *Lưu ý: Bài toán này yêu cầu tính toán chi tiết hơn và áp dụng các quy tắc hóa học cụ thể. Kết quả cuối cùng cần được tính toán cụ thể từ các hệ phương trình đã thiết lập.*