Cho hỗn hợp X gồm Al và Fe3O4. Nung m gam X trong điều kiện ko có không khí đến phản ứng hoàn toàn đc hỗn hợp Y. Cho Y tác dụng với dd NaOH dư thu đc 5,04 lít H2 đktc. Cũng cho Y tác dụng vs dd HCl dư đc 11.76 lít H2 đktc. Tính m

Y + NaOH => H2 vậy Y có Al dư, Fe và Al2O3.

Al + NaOH + H2O => NaAlO2 + 3/2H2

Mol Al = 2/3 mol H2 = 0.15 mol

Khi pư HCl thì có Al và Fe pư. Al vẫn cho lượng H2 như khi pư với NaOH.

=> nH2 do Fe pư = (11.76 - 5.04)/22.4 = 0.3 mol = nFe.

8Al + 3Fe3O4 => 4Al2O3 + 9Fe

Mol Al2O3 = 4/9 mol Fe = 4/9 x 0.3 = 0.4/3 mol

Bảo toàn klg mX = mY = mFe + mAl + mAl2O3

= 0.3 x 56 + 0.15 x 27 + 102 x 0.4/3 = 34.45g

Đáp án:

\(m  = 34,45{\text{ gam}}\)

Giải thích các bước giải:

 Phản ứng xảy ra:

\(8Al + 3F{e_3}{O_4}\xrightarrow{{{t^o}}}9Fe + 4A{l_2}{O_3}\)

Sau phản ứng rắn \(X\) gồm \(Fe;Al_2O_3\) và \(Al\) dư

Cho \(Y\) tác dụng với \(NaOH\)

\(NaOH + Al + {H_2}O\xrightarrow{{}}NaAl{O_2} + \frac{3}{2}{H_2}\)

\(2NaOH + A{l_2}{O_3}\xrightarrow{{}}2NaAl{O_2} + {H_2}O\)

Ta có:

\({n_{{H_2}}} = \frac{{5,04}}{{22,4}} = 0,225{\text{ mol = }}\frac{3}{2}{n_{Al}}\)

\( \to {n_{Al}} = 0,15{\text{ mol}}\)

Cho \(Y\) tác dụng với \(HCl\)

\(2Al + 6HCl\xrightarrow{{}}2AlC{l_3} + 3{H_2}\)

\(Fe + 2HCl\xrightarrow{{}}FeC{l_2} + {H_2}\)

\(A{l_2}{O_3} + 6HCl\xrightarrow{{}}2AlC{l_3} + 3{H_2}O\)

Ta có:

\({n_{{H_2}}} = \frac{{11,76}}{{22,4}} = 0,525{\text{ }}mol = \frac{3}{2}{n_{Al}} + {n_{Fe}} \to {n_{Fe}} = 0,3{\text{ mol}}\)

\( \to {n_{A{l_2}{O_3}}} = \frac{4}{9}{n_{Fe}} = \frac{4}{9}.0,3 = \frac{2}{{15}}{\text{ mol}}\)

Ta có:

\(m = {m_X} = {m_Y} = 0,15.27 + 0,3.56 + \frac{2}{{15}}.102 = 34,45{\text{ gam}}\)