Hòa tan 2,16 gam hỗn hợp 3 kim loại gồm Na, Al và Fe vào nước dư. Thu được 0,448 lít khí và còn lại một lượng chất rắn. Cho lượng chất rắn này tác dụng hết với 60ml dung dịch CuSO4 1M thu được 3,2 gam Cu kim loại và dung dịch A. Cho dung dịch A tác dụng với một lượng vừa đủ dung dịch NH3 thu được kết tủa. Nung kết tủa thu được trong không khí đến khối lượng không đổi được chất rắn B. a, Xác định khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp đầu? b, Tính khối lượng chất rắn B?

Đáp án:

a)mNa = 0,23g

mAl = 0,81g

mFe = 1,12g

b) 3,42g

Giải thích các bước giải:

nH2 = 0,448:22,4=0,02mol

Gọi số mol Na là x

2Na + 2H2O → 2NaOH +H2↑

x → x → x/2

2NaOH + 2Al + 2H2O → 2NaAlO2 +3H2 ↑

x → x → 3/2x

nH2 = x/2+3/2x = 0,02

→ x = 0,01

Khối lượng chất rắng: 2,16 - 0,01.23 - 0,01.27 = 1,66g

Chất rắn: Fe: x mol, Al: y mol (y có thể bằng 0)

56x+27y = 1,66 (1)

2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

nCu = 3,2 : 64 = 0,05mol

nCuSO4 = 0,06.1=0,06mol

nCuSO4 >nCu → CuSO4 còn dư

nCu = nFe + 3/2nAl = x+3/2y=0,05 (2)

Từ (1) và (2) → x= 0,02; y = 0,02

Vậy trong hỗn hợp ban đầu có:

mNa = 0,01 .23 = 0,23g

mAl = (0,01 + 0,02) . 27 = 0,81g

mFe = 0,02 . 56 = 1,12g

b) A: CuSO4 dư: 0,06 - 0,05 = 0,01mol

Al2(SO4)3: 0,01mol

FeSO4: 0,02mol

CuSO4 + 2NH3 + 2H2O → Cu(OH)2 ↓ + (NH4)2SO4

0,01 → 0,01

FeSO4 + 2NH3 + 2H2O → Fe(OH)2 ↓ + (NH4)2SO4

0,02 → 0,02

Al2(SO4)3 + 6NH3 + 6H2O → 2Al(OH)3 ↓ + 3(NH4)2SO4

0,01 → 0,02

Cu(OH)2 -to→ CuO +H2O

0,01 → 0,01

4Fe(OH)2 + O2 → 2Fe2O3 + 4H2O

0,02 → 0,01

2Al(OH)3 -to→ Al2O3 +3H2O

0,02 → 0,01

mB = mCuO + mFe2O3 + mAl2O3

= 0,01. 80+ 0,01.160+0,01.102

= 3,42g