Một hỗn hợp A gồm Al, Al2O3, CuO tan hết trong 2 lít dung dịch H2SO4 0,5M, thu được dung dịch B và 6,72 lít (ở đktc) khí H2. Khi thêm 0,4 lít dung dịch NaOH 0,5M vào dung dịch B thì thấy kết tủa bát đầu xuất hiện và để kết tủa bắt đầu không thay đổi nữa thì thể tích dung dịch NaOH 0,5M đã dùng tổng cộng là 4,8 lít, dung dịch thu được khi đó gọi là dung dịch C.
a) Tính phần trăm khối lượng từng chất trong hỗn hợp A.
b) THêm dugn dịch HCl 1M vào dung dịch C. Tính thể tích dung dịch HCl 1M dùng để thu được kết tủa sau khi đun nóng cho ra 10,2 gam chất rắn khan. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
\(n_{H2SO4}=1\left(mol\right);n_{H2}=0,3\left(mol\right);n_{NaOH}=0,2\left(mol\right)\)
Tạo kết tủa ngay \(\Rightarrow\) H2SO4 hết
\(\Sigma n_{NaOH}=2,4\left(mol\right)\)
Gọi a , b , c là số mol của Al , Al2O3 , CuO
\(2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\)
a____1,5a___________0,5a______1,5a
\(Al_2O_3+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2O\)
b______3b__________b___________
\(CuO+H_2SO_4\rightarrow CuSO_4+H_2O\)
c_______c___________c__________
Ta có hệ phương trình :
\(\left\{{}\begin{matrix}1,5a+3b+c=1\\1,5a=0,3\end{matrix}\right.\)
\(Al_2\left(SO_4\right)_3+6NaOH\rightarrow2Al\left(OH\right)_3+3Na_2SO_4\)
0,5a+b_____3a+6b_______a+2b________1,5a+3b
\(CuSO_4+2NaOH\rightarrow Cu\left(OH\right)_2+Na_2SO_4\)
c________2c_____________________c
\(Al\left(OH\right)_3+NaOH\rightarrow NaAlO_2+2H_2O\)
a+2b_______a+2b_______a+2b________
\(\Rightarrow3a+6b+2c+a+2b=2,4\)
\(\Rightarrow4a+8b+2c=2,4\)
Giải hệ phương trình :
\(\left\{{}\begin{matrix}1,5a+3b+c=1\\1,5a=0,3\\4a+8b+2c=2,4\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=0,2\\b=0,1\\c=0,4\end{matrix}\right.\)
\(\%_{Al}=\frac{0,2.27.100}{0,2.27+0,1.106+0,4.80}=11,25\%\)
\(\%_{Al2O3}=\frac{0,1.106.100}{0,2.27+0,1.106+0,4.80}=22\%\)
\(\%_{CuO}=66,75\%\)
b,
C chứa \(1,5a+3b+c=1\left(mol\right)Na_2SO_4\)
______\(a+2b=0,4\left(mol\right)NaAlO_2\)
\(n_{Al2O3}=0,1\left(mol\right)\)
\(2Al\left(OH\right)_3\underrightarrow{^{to}}Al_2O_3+H_2O\)
0,2_________0,1_________
\(NaAlO_2+HCl+H_2O\rightarrow Al\left(OH\right)_3+NaCl\)
_________0,2______________0,2___________
\(\Rightarrow V_{HCl}=0,2\left(l\right)=200\left(ml\right)\)