Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Cu, Al trong dung dịch HNO3 loãng vừa đủ thu được dung dịch Y chứa 14,16 gam muối và 1,344 lít khí không màu hoá nâu trong không khí a. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp b. Cho 200 ml dd KOH 1 M vào Y. Tính khối lượng kết tủa thu được

$n_{NO(đktc)}$ = $\frac{1,344}{22,4}$ = 0,06 (mol)

Đặt : $\left \{ {{n_{Cu} = x (mol) (x> 0)} \atop {n_{Al} = y (mol) (y>0)}} \right.$ 

Theo đề bài ta có: 

$Cu^{0}$ → $Cu^{+2}$ + 2e

  x                 2x

$Al^{0}$  →   $Al^{+3}$ + 3e

  y                 3y

$N^{+5}$ + 3e → $N^{+2}$ 

          0,18     0,06                         (Bảo toàn e)

⇒ 2x + 3y = 0,18 (1)

Bảo toàn nguyên tố Cu và Al ta lại có:

$n_{Cu}$ = $n_{Cu(NO_{3})_{2}}$ = x (mol)

$n_{Al}$ = $n_{Al(NO_{3})_{3}}$ = y (mol)

⇒ 188x + 213y = 14,16 (2)

Từ (1)(2) $\Longrightarrow$ $\left \{ {{2x + 3y = 0,18} \atop {188x + 213y = 14,16 }} \right.$ 

⇔ $\left \{ {{x = 0,03 (mol)(Nhận)} \atop {y = 0,04 (mol)(Nhận)}} \right.$ 

A.) Ta có :

$m_{Cu}$ = 0,03 . 64 = 1,92 (g)

$m_{Al}$ = 0,04 . 27 = 1,08 (g)

⇒ %$m_{Cu}$ = $\frac{1,92}{1,92 + 1,08}$.100% = 64%

$\Longrightarrow$ %$m_{Al}$ = 100% - 64% = 36% 

B.) Đổi 200 ml = 0,2 l

Ta có : $n_{KOH}$ = 1. 0,2 = 0,2 (mol)

Bảo toàn nguyên tố Cu và Al ta lại có:
$n_{Cu}$ = $n_{Cu(NO_{3})_{2}}$ = 0,03 (mol)
$n_{Al}$ = $n_{Al(NO_{3})_{3}}$ = 0,04 (mol)

$PTion_{1}$:

$Cu^{2+}$ + 2$OH^{-}$ → $Cu(OH)_{2}$

  0,03        0,2

Lập tỉ lệ : $\frac{0,03}{1}$ < $\frac{0,2}{2}$ . Do đó $Cu^{2+}$ phản ứng hết và $OH^{-}$ dư.

⇒ $m_{Cu(OH)_{2}}$ = 0,03 . 98 = 2,94 (g)

Ta lại có: $n_{OH^{-}_{(pứ)}}$ = $\frac{0,2 . 1}{2}$ = 0,1 (mol)

$n_{OH^{-}_{(dư)}}$ = 0,2 - 0,1 = 0,1 (mol)

$PTion_{2}$:
$Al^{3+}$ + 3$OH^{-}$ → $Al(OH)_{3}$

  0,04         0,1

Lập tỉ lệ : $\frac{0,04}{1}$ > $\frac{0,1}{3}$. Do đó đó $Al^{3+}$ bị dư và $OH^{-}$ phản ứng hết.

⇒ $n_{Al(OH)_{3}}$ = $\frac{0,1.1}{3}$ = $\frac{1}{30}$ (mol)

⇒ $m_{Al(OH)_{3}}$ = $\frac{1}{30}$ . 78 = 2,6 (g)

Vậy $m_{kết tủa}$ = 2,94 + 2,6 = 5,56 (g)