Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm m gam hỗn hợp A gồm Al và FexOy thu đc hỗn hợp rắn B. Cho B tác dụng với dd NaOH dư thu đc dd C, phần không tan D và 0,672 lít H2 ở đktc. Cho dd HCl vào dd C để vừa đủ thu đc kết tủa lớn nhất. Nung kết tủa đến khối lượng ko đổi đc 5,1 gam chất rắn. Phần không tan D cho tác dụng với H2SO4 đặc nóng dư thu đc 2,688 lít SO2 ở đktc. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Xác định công thức của oxit sắt và tính m.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a) \(2Al+6HCl\rightarrow2AlCl_3+3H_2\left(1\right)\\ Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\left(2\right)\\ 2Al+2NaOH+2H_2O\rightarrow2NaAlO_2+3H_2\)
Cho hỗn hợp tác dụng với NaOH, chất rắn không tan là Fe
=> mFe= 1,12 (g) \(\Rightarrow n_{Fe}=0,02\left(mol\right)\)
Ta có: \(n_{H_2\left(2\right)}=n_{Fe}=0,02\left(mol\right)\)
=> \(n_{H_2\left(1\right)}=\Sigma n_{H_2}-n_{H_2\left(2\right)}=0,065-0,02=0,045\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow n_{Al}=\dfrac{2}{3}n_{H_2\left(1\right)}=0,03\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{Al}=0,03.27=0,81\left(g\right)\)
\(\Rightarrow\%m_{Al}=41,97\%,\%m_{Fe}=58,03\%\)
b) \(m_{FeCl_2}=0,02.127=2,54\left(g\right)\\ m_{AlCl_3}=0,03.133,5=4,005\left(g\right)\)
QT cho electron:
Fe → Fe2+ + 2e
Mg → Mg2+ + 2e
QT nhận electron:
Ag+ + 1e → Ag
Cu2+ + 2e → Cu
Ta có: nAgNO3= 0,1 mol; nCu(NO3)2= 0,16 mol; nH2= 0,17 mol
Nhìn chung qua quá trình phản ứng thì 3 muối còn lại sẽ là: Cu(NO3)2dư, Fe(NO3)2; Mg(NO3)2 và các kim loại Mg, Fe đều phản ứng hết.
Sơ đồ phản ứng tiếp theo:
⎧⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎨⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎩Mg(NO3)2 xFe(NO3)2 yCu(NO3)2NaOH−−−→⎧⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎨⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎩Mg(OH)2Fe(OH)2Cu(OH)2O2,to−−−→⎧⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎨⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎩MgO x1/2Fe2O3 y/2CuO
Ta có các PT: nH2 = x + y = 0,17
mchất rắn = 40x + 80y + 80z = 10,4 g
Bảo toàn số mol nguyên tử N trong các muối:
nN-AgNO3 + nN-Cu(NO3)2 = nN-Fe(NO3)2 + nN-Mg(MO3)2
Þ 0,1.1 + (0,16 – z).2 = 2x + 2y
Từ đó giải ra x = 0,16; y = 0,01; z = 0,04
=> m = 0,16.24 + 0,01.56 = 4,4 gam.
Khối lượng các muối là: 23,68g; 1,8g; 7,52 g
Muối có phân tử khối lớn nhất trong B là Cu(NO3)2 0,04 mol có khối lượng là 7,52 gam
Đặt a, b, c là số mol Mg, Al, Fe
-> mA = 24a + 27b + 56c = 4,3
Với NaOH =>; nH2 = 1,5b = 0,075
Với HCl =>; nH2 = a + 1,5b + c = 0,135
=>a = 0,01; b = 0,05; c = 0,05
=> A gồm Mg (5,47%), Al (30,75%) và Fe (63,78%)
Al(OH)3 tan trong NaOH dư nên chất rắn còn lại gồm MgO (a) và Fe2O3 (0,5c)
=> m rắn = 4,4 gam
Dễ thấy b = c = 5a nên trong x gam A chứa Mg (y), Al (5y) và Fe (5y)
Bảo toàn electron: 2y + 3.5y + 2.5y = 0,6.3
=>y = 1/15
=>x = 439/15 gam
Sau phản ứng có Al dư do phản ứng với NaOH tạo H2
=> nAl dư = 2/3 .nH2 = 0,02 mol
Sau phản ứng có Al và Al2O3 + NaOH => NaAlO2
Bảo toàn Al ta có :
2nAl2O3 sau nung= nAl dư + 2nAl2O3 => nAl2O3 = 0,04 mol
=>nAl ban đầu = 0,1 mol
Do các phản ứng hàn toàn , mà khi nhiệt nhôm Al dư => oxit sắt hết
=>D chỉ có Fe
=>Bảo toàn e : 3nFe = 2nSO2 => nFe = 0,08 mol
Bảo toàn khối lượng : mA = mB = mFe + mAl + mAl2O3 = 9,1g
=>%mAl(A) = 29,67% gần nhất với giá trị 24%
=>A
Đáp án A
· Có n Al ( B ) = 2 3 . n H 2 = 2 3 . 0 , 672 22 , 4 = 0 , 02 mol
· Chất rắn thu được sau khi nung là Al2O3:
· Quy đổi A tương đương với hỗn hợp gồm 0,1 mol Al, a mol Fe, b mol O
· Phần không tan D gồm Fe và oxit sắt + H2SO4 ® Dung dịch E + 0,12 mol SO2
Dung dịch E chứa một muối sắt duy nhất và không hòa tan được bột Cu
Þ Muối sắt là FeSO4.
2yAl + 3FexOy ---> yAl2O3 + 3xFe (1) Chất rắn B gồm Al2O3, Fe và Al dư (vì phản ứng xảy ra hoàn toàn nên FexOy không dư).
0,08 0,04 0,08
Al(dư) + NaOH + H2O ---> NaAlO2 + 3/2H2 (2)
0,02 0,02 0,03 mol
Al2O3 + 2NaOH ---> 2NaAlO2 + H2O (3) Phần không tan D là Fe.
NaAlO2 + HCl + H2O ---> Al(OH)3\(\downarrow\)+ NaCl (4)
2Al(OH)3 ---> Al2O3 + 3H2O (5) (5,1 gam chất rắn là Al2O3).
0,1 0,05 mol
2Fe + 6H2SO4 ---> Fe2(SO4)3 + 3SO2\(\uparrow\) + 6H2O (6)
0,08 0,12 mol
Theo pt(4) và (5) số mol NaAlO2 = số mol Al(OH)3 = 0,1 mol. Do đó số mol NaAlO2 ở pt (3) = 0,1 - 0,02 = 0,08 mol. Suy ra số mol Al2O3 sinh ra ở pư (1) = 0,04 mol.
Theo pt(6) số mol Fe = 0,08 mol. Như vậy, từ pt (1) ta có: 2y = 3x hay x/y = 2/3. Suy ra: Fe2O3.
m = mAl + mFe2O3 = 27(0,08 + 0,02) + 160.0,04 = 9,1 gam.
sai nhé bạn,đán án là 19,32 gam.