Hòa tan 16,95 gam hỗn hợp gồm Al và Al2O3 trong dung dịch HNO3 loãng dư thu được 3,36 lít khí không màu, hóa nâu trong không khí và dung dịch A chứa 98,85 gam muối khan.. Biết các khí đo ở đktc. Thành phần phần trăm theo khối lượng của Al trong hỗn hợp đầu là: (Cho Al=27;N=14;O=16;H=1) A. 23,89%. B. 71,68%. C. 54,30%. D. 39,82%.

Đáp án: $D$

Giải thích các bước giải:

- $Al$ tác dụng với $HNO_3$ tạo khí không màu hóa nâu ngoài không khí $(NO)$

- $Al_2O_3$ tác dụng với $HNO_3$ phản ứng trao đổi, không tạo khí.

 Đặt: $\begin{cases} n_{Al}=x(mol)\\n_{Al_2O_3}=y(mol) \end{cases}$

 $m_{hh}=16,95(g)$ → $27x+102y=16,95$ $(1)$

Xét TH không có muối $NH_4NO_3$

Bảo toàn $e$ ta có: $3x=\dfrac{3,36}{22,4}×3=0,45$ 

→ $m_{Muối}=16,95+0,45×62=44,85(g)<98,85(g)$ 

⇒ Trong dung dịch $A$ còn chứa muối $NH_4NO_3$

 Đặt $n_{NH_4NO_3}=a(mol)$

Trong dung dịch $A$ chứa $\begin{cases} Al(NO_3)_3\\NH_4NO_3 \end{cases}$

Bảo toàn $e$: $3x=0,45+8a$

                    ⇔ $3x-8a=0,45$ $(2)$

  Bảo toàn nguyên tố $''Al''$

→ $n_{Al(NO_3)_3}=n_{Al}=x(mol)$

→ $n_{Al(NO_3)_3}=2n_{Al_2O_3}=2y(mol)$

Đề cho: $m_{Muối}=98,85(g)$

  → $213(x+2y)+80a=98,85$

 ⇔ $213x+426y+80a=98,85$ $(3)$ 

Từ $(1)$ $(2)$ $(3)$ ⇒ $\begin{cases} x=0,25\\y=0,1\\a=0,0375 \end{cases}$

⇒ $\%m_{Al}=\dfrac{0,25×27}{16,95}×100\%=39,82\%$