Hỗn hợp A gồm Al và Fe. Cho 11 gam A vào 300ml dung dịch HCL 18,28% thu được dung dịch B và khí H2. Cho tiếp 800ml dung dịch KOH 2M vào B khuấy đều cho phản ứng xảy ra hoàn toàn, lọc kết tủa đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được 13,1 gam chất rắn C. Tính % mỗi kim loại ban đầu

$\textit{Gọi số mol của Al và Fe trong hỗn hợp đầu lần lượt là a và b}$

$\textit{=> 27a + 56b = 11(1)}$

$\textit{nHCL = 1,5(mol)}$

$\textit{nKOH = 2*0,8 = 1,6(mol)}$

$\textit{PTHH: 2Al + 6HCl -> 2Al$Cl_3$ + 3$H_2$}$

$\textit{Fe +2HCl ->Fe$Cl_2$ + $H_2$}$

$\textit{KOH + HCL -> KCl + $H_2$O}$

$\textit{3KOH + Al$Cl_3$ -> 3KCL + Al$(OH)_3$}$

$\textit{Al$(OH)_3$ + KOH -> KAl$O_2$ +2$H_2$O}$

$\textit{Fe$Cl_2$ +2KOH -> Fe$(OH)_2$ + 2KCl}$

$\textit{2Al$(OH)_3$(dư) -> $Al_2$$O_3$ + 3$H_2$O (nhiệt độ)}$

$\textit{4Fe$(OH)_2$ + $O_2$ -> 2$Fe_2$$O_3$ + 4$H_2$O}$

$\textit{BTNT Cl: => nKCl = nHCl = 1,5 (mol)}$

$\textit{BTNT K => nKOH(dư) =1,6-1,5 = 0,1(mol)}$

$\textit{Th1: AL$(OH)_3$ có dư để phản ứng với KOH dư}$

$\textit{=>nAL$(OH)_3$ phản ứng với KOH: 0,1(mol)}$

$\textit{=> nAl$(OH)_3$ (dư) = a-0,1(mol)}$

$\textit{=>n$Al_2$$O_3$ = $\frac{a-1}{2}$ (mol)}$

$\textit{n$Fe$$O_3$ = $\frac{b}{2}$ (mol)}$

$\textit{102 * $\frac{a-1}{2}$ + 160 * $\frac{b}{2}$ =13,1}$

$\textit{=> 51a + 80b = 18,2(2)}$

$\textit{Từ (1) và (2) => a = 0,2(mol) và b = 0,1 (mol)}$

$\textit{=> mAl = 5,4(g) và mFe=5,6(g)}$

$\textit{=> %Al = 49,091(%) và %Fe = 50,909(%)}$

$\textit{Còn th2 là Al$(OH)_3$ hết thì bn tự giải thêm nha:}$

Đáp án + Giải thích các bước giải:

Đặt $n_{Al}=x(mol);n_{Fe}=y(mol)$

$\Rightarrow 27x+56y=11(1)$

$n_{KOH}=0,8.2=1,6(mol)$

$n_{HCl}=\dfrac{300.18,25\%}{36,5}=1,5(mol)$

Vì $n_{KOH}>n_{HCl}$ nên kết tủa chỉ bị hòa tan 1 phần

$PTHH:$

$2Al+6HCl\to 2AlCl_3+3H_2$

$Fe+2HCl\to FeCl_2+H_2$

$AlCl_3+3KOH\to Al(OH)_3\downarrow+3KCl$

$Al(OH)_3+KOH\to KAlO_2+2H_2O$

$FeCl_2+2KOH\to Fe(OH)_2\downarrow+2KCl$

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

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

Theo PT: $n_{KOH(dư)}=1,6-1,5=0,1(mol)=n_{Al(OH)_3\text{ bị hòa tan}}$

Mặt khác $n_{Al(OH)_3}=n_{Al}=x(mol)$

$\Rightarrow n_{Al(OH)_3\text{ đem nung}}=x-0,1(mol)$

Theo PT: $n_{Al_2O_3}=0,5n_{Al(OH)_3}=0,5(x-0,1)(mol)$

$n_{Fe_2O_3}=0,5n_{Fe}=0,5y(mol)$

$\Rightarrow 102.0,5(x-0,1)+160.0,5y=13,1(2)$

$(1)(2)\Rightarrow x=0,2(mol);y=0,1(mol)$

$\Rightarrow \%m_{Fe}=\dfrac{0,1.56}{11}.100\%=50,91\%$

$\Rightarrow \%m_{Al}=100-50,91=49,09\%$