Cho 93,9g hỗn hợp X ở dạng bột gồm `Fe_3O_4` và `Al`.Nung X trong điều kiện không có không khí đến phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp Y. Chia Y thành hai phần. Cho phần một vào dung dịch NaOH dư, thu được 672ml khí `H_2`(đktc). Cho phần hai vào dung dịch HCl dư, thu được 18,816 lít `H_2`(đktc). Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X ban đầu. Làm chi tiết giúp mình với các bạn 😟

Đáp án:

Giải thích các bước giải:

8Al + 3`Fe_3O_4` → 4`Al_2O_3` + 9Fe

2Al + 2NaOH + 2`H_2O` → 2`NaAlO_2` + 3`H_2`

`Al_2O_3` + 2NaOH → 2`NaAlO_2` + `H_2O`

Fe + HCl → `FeCl_2` + `H_2`

2Al + 6HCl → 2`AlCl_3` + 3`H_2`

Vì có xảy ra phản ứng với NaOH → Al dư

Gọi :

 `nAl` (1) = `a` mol

`nFe` (1) = `b` mol 

$\frac{m_2}{m_1}$= `x` 

`nFe` (2) = `xb`

`nAl` (2) = `xa`

`nAl_2O_3` = $\frac{1}{3}$ `nFe` = $\frac{b}{3}$ 

Y gồm Fe, Al, `Al_2O_3`

Đổi 672ml = 0,672l

`nH_2` (1) = $\frac{0,672}{22,4}$ = 0,03 mol

`nAl` dư = $\frac{0,03.2}{3}$ = 0,02 mol

Phần 2:

`nH_2` = $\frac{18,816}{22,4}$ = 0,84 mol

Ta có:

1,5`nAl` + `nFe` = 0,84 

Hay 

0,03`x` + `xb` = 0,84 

→ `b` = $\frac{0,84}{x}$ - 0,03

Ta lại có:

`m_Y` = `m_1` + `m_2` = (`x` + 1). `m` = 93,9g

`m` = `mAl` + `mFe` + `mAl_2O_3` 

      = 27 . 0,02 + 56`b` + 102 . $\frac{b}{3}$ = 90`b` + 0,54 

<=> (`x` + 1) . (90`b` + 0,54 ) = 93,9g

<=> (`x` + 1 ). [ 90 . ( $\frac{0,84}{x}$ - 0,03) + 0,54 = 93,9g

<=>( `x` + 1 ) . ( 75,6 - 2,16`x` ) = 93,9`x`

<=> $\begin{cases} x = 2,842\\x = -12,3 ( loại )\\ \end{cases}$

`nAl_2O_3`  (Y) = $\frac{b}{3}$ .( `x`+1 )= (`x`+1) . ( $\frac{28}{x}$ - 0,01 ) = 0,34 mol 

`nAl` ( Y ) = 0,02 . ( `x` + 1 ) = 0,07684 mol

Vì chia 2 phần bằng nhau:

`nAl` ( X ) = `nAl` ( Y ) + 2`nAl_2O_3` = 0,07645 + 0,34 . 2 = 0,75684 mol

 `mAl` = 0,75684 . 27 ≈ 20,43g

`mFe_3O_4` = 93,9 - 20,43 = 73,47g

Chúc bạn học tốt #aura