cho 10g hỗn hợp bột các loại Fe , Cu và Al tác dụng với 200g dung dịch H2SO4 vừa đủ thu được 5,6 lít khí (ĐKTC) và 1,7g chất rắn không tan a, tính % khối lượng mỗi kim loại có trong hỗn hợp b, tính C% của dung dịch axit đã dùng và C% dung dịch muối sau phản ứng c, tính thể tích dung dịch NAOH 10% (D=1,06g/ml) vừa đủ kết tủa hoàng toàn dung dịch muối sau phản ứng ở trên trình bày đúng đầy đủ dễ hiểu mình sẽ vote 5*

Đáp án:

 a) %Al = 27% ; %Fe = 56% ; %Cu = 17%

b) C% H2SO4 = 12,25%; C% Al2(SO4)3 = 8,23%; c% FeSO4 = 7,31%

c) Vdd NaOH = 188,68 ml

Giải thích các bước giải:

hh kim loại + H₂SO₄ chỉ có Fe và Al pư, Cu không phản ứng vì Cu đứng sau H trong dãy điện hóa

→ m_Cu = 1,7 (g)

→ m_{hh Al+ Fe} = 10 – 1,7 = 8,3 (g)

Đặt trong 8,3 g hh số mol Al và Fe lần lượt là a và b (mol)

→ m_hh = m_Al + m_Fe = 27a + 56b = 8,3 (I)

n_H2(đktc) = 5,6 : 22,4 = 0,25 (mol)

PTHH: 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑

 (mol)    a   →  1,5a       → 0,5a      → 1,5a

            Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂↑

(mol)    b  → b        →    b      → b

Theo 2 PTHH: ∑ n_H2 = 1,5a + b = 0,25 (II)

giải hê (I) và (II) ta được a = b = 0,1 (mol)

Vậy trong hh ban đầu có n_Al = n_Fe = 0,1 (mol) và Cu = 1,7 (g)

a) Phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hh là:

\(\left\{ \matrix{
  \% {m_{Al}} = {{0,1.27} \over {10}}.100\%  = 27\%  \hfill \cr 
  \% {m_{Fe}} = {{0,1.56} \over {10}}.100\%  = 56\%  \hfill \cr 
  \% {m_{Cu}} = 100\%  - 27\%  - 56\%  = 17\%  \hfill \cr}  \right.\)

b) ∑ n_H2SO4 = 1,5a + b = 1,5.0,1 + 0,1 = 0,25 (mol)

→ ∑ m_H2SO4 =0,25.98 = 24,5 (g)

\(C\% {H_2}S{O_4} = {{{m_{{H_2}S{O_4}}}} \over {{m_{dd\,{H_2}S{O_4}}}}}.100\%  = {{24,5} \over {200}}.100\%  = 12,25\% \)

dd thu được sau phản ứng gồm: Al₂(SO₄)₃: 0,5a = 0,5.0,1 = 0,05 (mol) ; FeSO₄: b = 0,1 (mol)

→ m_Al2(SO4)3 = 0,05.342 = 17,1 (g)

m_FeSO4 = 0,1.152 = 15,2 (g)

Khối lượng dd sau là: m_dd sau  =m_Al,Fe + m_{dd H2SO4} – m_H2 =8,3 + 200 – 0,25.2= 207,8

Nồng độ phần trăm các chất trong dd sau là:

\(\left\{ \matrix{
  C\% A{l_2}{(S{O_4})_3} = {{{m_{A{l_2}{{(S{O_4})}_3}}}} \over {{m_{dd\,sau}}}}.100\%  = {{17,1} \over {207,8}}.100\%  = 8,23\%  \hfill \cr 
  C\% FeS{O_4} = {{{m_{FeS{O_4}}}} \over {{m_{dd\,sau}}}}.100\%  = {{15,2} \over {207,8}}.100\%  = 7,31\%  \hfill \cr}  \right.\)

c) PTHH: Al₂(SO₄)₃ + 6NaOH → 2Al(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄

(mol)           0,05      →  0,3

                  FeSO₄ + 2NaOH → Fe(OH)₂↓ + Na₂SO₄

(mol)          0,1     → 0,2

→ ∑n_NaOH = 0,3 + 0,2 = 0,5 (mol)

→ m_NaOH = 0,5×40 = 20 (g)

→ m_dd NaOH = m_NaOH ×100% : c% = 20×100% :10% = 200 (g)

→ V_dd NaOH = m_dd NaOH : d_NaOH = 200 : 1,06 = 188,68 (ml)