cho 4,32 gam hỗn hợp Na Al Fe vào nước dư được 896 ml khí đktc và một lượng chất rắn không tan A Tách lượng chất rắn không tan này cho tác dụng với 120 ml dd CuSO4 1M thu được 6,4 gam Cu và dd X Tách dd X cho tác dụng với V ml dd KOH 1M thu được lượng kết tủa P Nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn Y 1) Tính khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp ban đầu 2) Tính khối lượng cr Y 3) tính V

Bạn tham khảo!

Đáp án:

$1) Na: 0,46g/Al:1,62g/Fe:2,24g$

$2) CuO,Fe_2O_3, Al_2O_3/6,84g$

$3) 0,24l$ 

Giải thích các bước giải:

$\bullet$1)
Khi cho hỗn hợp vào nước thì $Na$ sẽ tan vì thế chất rắn $A$ sẽ được chia làm $2$ trường hợp:

`@` Trường hợp 1) $A$ chỉ có $Fe$

1) $2Na+2H_2O$ $\rightarrow$ $2NaOH+H_2$

2) $2NaOH+2H_2O+2Al$ $\rightarrow$ $2NaAlO_2+3H_2$

3) $Fe+CuSO_4$ $\rightarrow$ $FeSO_4+Cu$

Có $n_{Cu}$ $=$ $\dfrac{6,4}{64}$ $=0,1$ mol

Dựa vào PTHH $n_{Fe}$ $=$ $n_{Cu}$ $=0,1$ mol

Vậy $m_{Fe}$ $=0,1.56=5,6g$

Nhận thấy $m_{Fe}$ $>$ khối lượng hỗn hợp ban đầu ($5,6>4,32$) nên loại trường hợp $1$

_________________________________________________________

`@` Trường hợp $2$) $A$ gồm $Fe, Al$ dư

Gọi $x,y,z$ là số mol của $Na, Al$ dư và $Fe$ 

Dựa vào PTHH 1,2) $n_{Al}$ phản ứng $=$ $n_{Na}=x$

Theo bài) $m_{Na}+m_{Al}+m_{Fe}=4,32g$ hay $23x+27(x+y)+56z=4,32$ (*)

Có $n_{H_2}$ $=$ $\dfrac{0,896}{22,4}$ $=0,04$ mol

Dựa vào PTHH 1) $n_{H_2}$ $=0,5x$

Dựa vào PTHH 2) $n_{H_2}$ $=1,5n_{Al}$ phản ứng hay $1,5x$

Vậy $0,5x+1,5x=0,4$ (**)

4) $2Al+3CuSO_4$ $\rightarrow$ $Al_2(SO_4)_3+3Cu$

Có $n_{Cu}=0,1$ mol là $n_{Cu(3)}$ $+$ $n_{Cu(4)}$

Vậy $z+1,5y=0,1$ (***) 

Từ (*,**,***) ta thiết lập hệ sau:

$\begin{cases} 23x+27(x+y)+56z=4,32\\0,5x+1,5x=0,4\\z+1,5y=0,1 \end{cases}$⇔$\begin{cases}x=0,02\\y=0,04\\z=0,04 \end{cases}$

Vậy $m_{Na}$ $=23x=23.0,02=0,46g$

Vậy $m_{Al}$ $=27(x+y)=27(0,02+0,04)=1,62g$

Vậy $m_{Fe}$ $=56y=56.0,04=2,24g$

$\bullet$2) 

5) $FeSO_4+2KOH$ $\rightarrow$ $Fe(OH)_2↓+K_2SO_4$

6) $Al_2(SO_4)_3+6KOH$ $\rightarrow$ $3K_2SO_4+2Al(OH)_3↓$

7) $CuSO_4+2KOH$ $\rightarrow$ $Cu(OH)_2↓+K_2SO_4$

8) $4Fe(OH)_2+O_2$ $\xrightarrow{t^o}$ $2Fe_2O_3+4H_2O$

9) $2Al(OH)_3$ $\xrightarrow{t^o}$ $Al_2O_3+3H_2O$

10) $Cu(OH)_2$ $\xrightarrow{t^o}$ $CuO+H_2O$

Có $n_{CuSO_4}$ $=1.0,12=0,12$ mol

Ở PTHH 3) $n_{CuSO_4}$ $=$ $n_{Fe}$ $=0,04$ mol

Ở PTHH 4) $n_{CuSO_4}$ $=1,5n_{Al}$ dư $=1,5.0,04=0,06$ mol

Vì $0,04+0,06<0,12$ nên $CuSO_4$ dư và tiếp tục tác dụng với $KOH$

Vậy $Y$ gồm: $CuO, Al_2O_3, Fe_2O_3$

_______________________________________________________

Bảo toàn nguyên tố:

$n_{CuO}$ $=$ $n_{CuSO_4}$ dư $=0,12-0,10=0,02$ mol

$n_{Al_2O_3}$ $=n_{Al_2(SO_4)_3}$ $=0,5n_{Al}$ dư $=0,5.0,04=0,02$ mol

$n_{Fe_2O_3}$ $=0,5n_{Fe}$ $=0,04.0,05=0,02$ mol

Vậy $m_Y$ $=(0,02.80)+(0,02.102)+(0,02.160)=6,84g$

$\bullet$3)

Dựa vào PTHH 5) $n_{KOH}$ $=2n_{FeSO_4}$ $=0,04.2=0,08$ mol

Dựa vào PTHH 6) $n_{KOH}$ $=6n_{Al_2(SO_4)_3}$ $=0,02.6=0,12$ mol

Dựa vào PTHH 7) $n_{KOH}$ $=2n_{CuSO_4}$ dư $=0,02.2=0,04$ mol

Có $∑n_{KOH}$ $=0,08+0,12+0,04=0,24$ mol

Vậy $V_{KOH}$ $=$ $\dfrac{n}{CM}$ $=$ $\dfrac{0,24}{1}$ $=0,24l$