Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Al và Al₂O₃ trong 1,37 lít dung dịch HNO₃ 1M thu được dung dịch Y và 0,672 lít (đktc) hỗn hợp khí Z có khối lượng 1,16 gam gồm hai khí N₂O và N₂. Cô cạn dung dịch Y được chất rắn T. Nung T đến khối lượng không đổi thu được (m + 2,4) gam chất rắn. Mặt khác, để tác dụng với các chất trong dung dịch Y thì cần tối đa 1,705 lít dung dịch KOH 1M. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng của Al trong X là:

A. 16,875%;

B. 15,00%;

C. 17,49%;

D. 14,79%.

Đáp án đúng là: B

Z gồm N₂O (0,02) và N₂ (0,01)

Để oxi hoá hoàn toàn X cần \[{n_O} = \frac{{2,4}}{{1,6}} = 0,15(mol)\]

Bảo toàn electron:

\[\begin{array}{l}2{n_O} = 3{n_{Al}} = 8{n_{{N_2}O}} + 10{n_{{N_2}}} + 8{n_{NH_4^ + }}\\ \to {n_{Al}} = 0,1;{n_{NH_4^ + }} = 0,005\end{array}\]

\[{n_{HN{O_3}}}\]_{ban đầu} = 1,37; n_KOH = 1,705

Bảo toàn N: \[{n_{NO_3^ - (Y)}} = {n_{HN{O_3}}} - 2{n_{{N_2}O}} - 2{n_{{N_2}}} - {n_{NH_4^ + }} = 1,37 - 2.0,02 - 2.0,01 - 0,005 = 1,305(mol)\]

Bảo toàn điện tích: \[{n_{{K^ + }}} = {n_{NO_3^ - }} + {n_{AlO_2^ - }} \to {n_{AlO_2^ - }} = 1,705 - 1,305 = 0,4(mol)\]

Bảo toàn Al: \[{n_{A{l_2}{O_3}}} = \frac{{{n_{AlO_2^ - }} - {n_{Al}}}}{2} = \frac{{0,4 - 0,1}}{2} = 0,15(mol)\]

\[\% {m_{Al}} = \frac{{0,1.27}}{{0,1.27 + 0,15.102}}.100\% = 15\% \]