Chia m gam hỗn hợp A gồm Al , MgO , Fe3O4 . Cho 0,5 mol A tác dụng vừa đủ với 500ml dung dịch HCl 3M. Mặt khác cho m gam A tác dụng 500ml dung dịch NaOH 1M tạo ra 8,4 lít khí(đktc), dung dịch B và 83 gam chất rắn không tan a) tính m và % khối lượng các chất trong A b) Tính CM các chất trong dung dịch B

a, Ta có : Khi cho hỗn hợp vào NaOH chỉ có Al phản ứng

   2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑

⇒ nH2 = 8,4/22,4 = 0,375 (mol) ⇒ nAl = 2/3.0,375 = 0,25

  Còn 83 g chất rắn dư là MgO và Fe3O4 . Gọi số mol của MgO , Fe3O4 là x , y

   ⇒ 40x + 232y = 83 (1)

  Nếu lấy 0,5 mol A trong A cho tác dụng với dd HCl 3M thì hỗn hợp này phải có tỉ lệ mol của từng hợp chất tỉ lệ với tổng số mol ban đầu của từng chất vì nếu không sẽ không giải được nên ta phải tự hiểu như vậy .

     2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑ . Tỷ lệ mol của HCl gấp 3 lần Al

     MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O . Tỷ lệ mol của HCl gấp 2 lần MgO

 Fe3O4 là 1 cặp gồm FeO và Fe2O3 có tỷ lệ tương đồng nhau FeO + Fe2O3 = Fe3O4

+     FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O

       Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O

Cộng 2 PT ta được : Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O . Tỷ lệ HCl gấp 8 lần Fe3O4

    k( 3nAl + 2nMgO + 8nFe3O4 ) = 500/1000.3k = 1,5

⇔k( 3.0,25 + 2x + 8y ) = 1,5 (*)

( Vì 0,5 mol trích ra từ cả hỗn hợp không phải tất cả số mol của các hợp chất đó mà chỉ là 1 phần tỷ lệ nên k là số lần mà phần này gấp phần kia )

    Lại có : k( nAl + nMgO + nFe3O4 ) = 0,5

            ⇔k(0,25 + x + y ) = 0,5 (**)

Lấy (*) chia (**) ⇒ ( 0,75 + 2x + 8y )/( 0,25 + x + y) = 1,5/0,5 = 3

                         ⇒  0,75 + 2x + 8y = 0,75 + 3x + 3y

                         ⇒  -x + 5y = 0 (2)

 Từ (1) và (2) ⇒ x ≈ 0,96 , y ≈ 0,192

  ⇒ mAl = 0,25.27 = 6,75 (g) , mMgO = 0,96.40 = 38,4 (g) , mFe3O4 = 0,192.232 = 44,544 (g)

  ⇒ m = 6,75 + 38,4 + 44,544 = 89,694 (g)

 C% mAl = 6,75/89,694 . 100% ≈ 7,52%

 C% mMgO = 38,4/89,694 . 100% ≈ 42,81%

⇒ C% mFe3O4 = 100% - 42,81% - 7,52% = 49,67%

b, Trong dung dịch B : 2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + 3H2↑

    ⇒ nNaAlO2 = 0,25 ⇒ Cm NaAlO2 = n/V = 0,25/0,5 = 0,5 M

nNaOH = 1.0,5 = 0,5 (mol) . Mà theo PT chỉ dùng 0,25 mol NaOH nên NaOH dư

 Số mol còn lại sau phản ứng = 0,5 - 0,25 = 0,25 ⇒ Cm NaOH = 0,25/0,5 = 0,5M