Cho 22 gam hỗn hợp A gồm Fe và Al tác dụng với O2 dư 20% so với lượng cần thiết thấy thu được 36,4 gam chất rắn B gồm hai oxit. a. Tính thể tích khí Oxi đã phản ứng? b. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu? c. Nếu đốt cháy hỗn hợp A trong không khí có chứa 20% thể tích là oxi thì ta cần bao nhiêu lít không khí (đktc)?

$a)$ Áp dụng định luật BTKL:

$m_{KL}+m_{O_2}=m_{oxit}$

$\Rightarrow m_{O_2(p/ứ)}=36,4-22=14,4(g)$

$\Rightarrow n_{O_2(p/ứ)}=\dfrac{14,4}{32}=0,45(mol)$

$\Rightarrow V_{O_2(p/ứ)}=0,45.22,4=10,08(lít)$

$\Rightarrow V_{O_2(dùng)}=10,08.120\%=12,096(lít)$

$b)$ Đặt $(n_{Al};n_{Fe})=(x;y)(mol)$

$\Rightarrow 27x+56y=22(1)$

$PTHH:4Al+3O_2\xrightarrow{t^o}2Al_2O_3$

$3Fe+2O_2\xrightarrow{t^o}Fe_3O_4$

Theo 2 PT: $n_{Al_2O_3}=0,5x(mol);n_{Fe_3O_4}=\dfrac{1}{3}y$

$\Rightarrow 102.0,5x+232.\dfrac{1}{3}y=36,4(2)$

Từ $(1)(2)\Rightarrow x\approx 0,44(mol);y\approx 0,18(mol)$

$\Rightarrow m_{Al}=0,44.27=11,88(g)$

$\Rightarrow \%m_{Al}=\dfrac{11,88}{22}.100\%=54\%$

$\Rightarrow \%m_{Fe}=100\%-54\%=46\%$

$c)$ Theo câu $a)$ ta có $V_{O_2(dùng)}=12,096(lít)$

$\Rightarrow V_{kk}=\dfrac{12,096}{20\%}=60,48(lít)$

Đáp án:

 `↓`

Giải thích các bước giải:

a. Theo định lật bảo toàn khối lượng, ta có :

`m_{hh} + m_{O_2pư} = m_{oxit}`

`<=> m_{O_2pư} = 36,4 - 22 = 14,4(gam)`

`n_{O_2} = {14,4}/{32} = 0,45(mol)`

`V_{O_2pư} = n.22,4 = 0,45.22,4 = 10,08(lít)`

`=> V_{O_2dùng} = 10,08.(100% + 20%) = 12,096l`

b.

Gọi

$\begin{cases} n_{Al} = x(mol)\\n_{Fe} = y(mol)\\ \end{cases}$

Ta có :

`m_{hh} = 22g`

`=> 27x + 56y = 22(1)`

Phương trình hóa học :

`4Al + 3O_2`$\xrightarrow[]{t^0}$ `2Al_2O_3`

`3Fe + 2O_2` $\xrightarrow[]{t^0}$ `Fe_3O_4`

Theo phương trình :

`n_{Al_2O_3} = 1/2x`

`n_{Fe_3O_4} = 1/3y`

` n_{Al_2O_3}.M_{Al_2O_3} + n_{Fe_3O_4}.M_{Fe_3O_4} = 36,4g`

`1/2x.102 + 1/3y.232 = 36,4(2)`

Từ (1) và (2) 

`=> x = 0,44(mol);y=0,18(mol)`

`=> %m_{Al} = {0,44.27}/{22}.100% = 54%`

`=> %m_{Fe} = 100% - 54% = 46%`

c.

`V_{kk} = V_{O_2 dùng} : 20%  = {12,096}/{20%} = 60,48l`

Vậy thể tích kk cần dụng là `60,48l`