Hỗn hợp E gồm Al, Ca, Al₄C₃ và CaC₂. Cho 15,15 gam E vào nước dư, chỉ thu được dung dịch G và hỗn hợp khí Z. Đốt cháy hết Z, thu được 4,48 lít CO₂ (đktc) và 9,45 gam H₂O. Nhỏ từ từ 200 ml dung dịch HCl 2M vào G, được m₁ gam kết tủa. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính giá trị m₁.

– Gọi số mol các chất trong 15,15 gam hỗn hợp E lần lượt là a, b, c, d.

– Các phản ứng xảy ra:

Ca  +  2H₂O →Ca(OH)₂  +  H₂

 CaC₂  +  2H₂O →Ca(OH)₂  + C₂H₂

Al₄C₃  +  12H₂O →4Al(OH)₃  +  3CH₄

Ca(OH)₂  +  2Al  +  2H₂O →Ca(AlO₂)₂  +  3H₂

Ca(OH)₂  +  2Al(OH)₃ →Ca(AlO₂)₂  +  4H₂O

– Áp dụng BTNT hidro: 2nH₂O_{(đốt cháy)}  = 2nH₂  +  2nC₂H₂  +  4nCH₄

2b  +  12c  + 2d  +  3a = 0,525.2 = 1,05

 2(b + d)  + 3(4c + a) = 1,05 = 2n_Ca  + 3n_Al

– Xét hỗn hợp X gồm: Al, Ca, C  m_X  = m_Ca  + m_Al + m_C = 15,15 (g)

 m_Ca  + m_Al = 12,75 (g) n_Ca = 0,15 (mol) ; n_Al  = 0,25 (mol)

– Sản phẩm không có kết tủa nên dung dịch gồm: Ca(AlO₂)₂  và Ca(OH)₂

– Bảo toàn nguyên tố Ca và Al  dung dịch Y có 0,125 (mol) Ca(AlO₂)₂ ;

0,15 – 0,125 = 0,025 (mol) Ca(OH)₂ và 0,4 (mol) HCl

Ca(OH)₂  + 2HCl →CaCl₂  +  2H₂O

Ca(AlO₂)₂  +  2HCl  + 2H₂O →2Al(OH)₃  +  CaCl₂

3HCl+  Al(OH)₃ →AlCl₃+  3H₂O

– Áp dụng công thức tính nhanh: nHCl  = 2nCa(OH)₂  +  8nCa(AlO₂)₂ – 3n

0,4 = 0,025.2 + 8.0,125 – 3n

 m₁= 78.(0,65 : 3) = 16,9 (g)