Hòa tan hoàn toàn 27,04 gam hỗn hợp X gồm `Mg``, Al,` `Al_2O_3,` `Mg(NO_3)_2` vào dung dịch chứa hai chất tan `NaNO_3` và 1,08 mol `H_2SO_4` (loãng). Sau khi kết thúc các phản ứng, thu được dung dịch Y chỉ chứa các muối và 0,28 mol hỗn hợp Z gồm `N_2O, H_2`. Tỷ khối của Z so với `H_2` bằng 10. Dung dịch Y tác dụng tối đa với dung dịch chứa 2,28 mol `NaOH`, thu được 27,84 gam kết tủa. Tính phần trăm khối lượng của nhôm kim loại có trong X? A. 21,89% B. 39,05% C. 23,96% D. 18,00% --- Trình bày chi tiết hộ mình ạ-- mình cảm ơn ~

Đáp án: $C$

Giải thích các bước giải:

Gọi $n_{N_2O} = a(mol) ; n_{H_2} = b(mol)$

Theo đề bài, ta có :

$a + b = 0,28$

$44a + 2b = 10.2.0,28$

Suy ra : $a = 0,12 ; b = 0,16$

Dung dịch Y gồm :

$Mg^{2+} : x\ mol$

$Al^{3+} : y\ mol$
$NH_4^+ : z\ mol$

$Na^+ : t\ mol$

$SO_4^{2-} : 1,08\ mol$

Bảo toàn nguyên tố với H :

$2n_{H_2SO_4} = 4n_{NH_4^+} + 2n_{H_2} + 2n_{H_2O}$

$⇒ n_{H_2O} = 0,92 - 2z(mol)$

Bảo toàn điện tích :

$2x + 3y + z + t = 1,08.2$                                                                   $(1)$

Ta có : $n_{NaOH} = 2x + 4y + z = 2,28$                                              $(2)$

Kết tủa chỉ có $Mg(OH)_2$

$⇒ 58x = 27,84$                                                $(3)$

Bảo toàn khối lượng :

$27,04 + 85t + 1,08.98 = 0,28.2.10 + 24x + 27y + 18z + t.23 + 1,08.96 + (0,92 - 2z).18$         $(4)$

Từ (1)(2)(3)(4) suy ra $x = 0,48 ; y = 0,32 ; z = 0,04 ; t = 0,2$

Phân bổ $H^+$ :

$n_{H^+} =2n_{H_2SO_4} =  2n_O + 10n_{N_2O} + 2n_{H_2} + 10n_{NH_4^+}$

$⇒ n_{O} = 0,12$

$⇒ n_{Al_2O_3} = 0,04(mol)$

Bảo toàn nguyên tố với $Al$ : 

$n_{Al} + 2n_{Al_2O_3} = y = 0,32$

$⇒ n_{Al} = 0,24(mol)$

$⇒ \%m_{Al} = \dfrac{0,24.27}{27,04}.100\% = 23,96\%$