Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm với 9,66g hỗn hợp X gồm FexOy và Al thu được hỗn hợp rắn Y. Cho Y tác dụng với dd NaOH dư thu được dd D, 0,672 lit khí (đkc) và chất không tan Z. Sục CO2 đến dư vào dd D, lọc kết tủa và nung đến khối lượng không đổi thu được 5,1g chất rắn. a. Khối lượng của FexOy và Al trong hỗn hợp X là A. 6,96g và 2,7g B. 5,04g và 4,62g C. 2,52g và 7,14g D. 4,26g và 5,4 g b. Công thức của oxit sắt là A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Không xác định được

Đáp án: a, A và b,C

Giải thích các bước giải:

0,672 lít khí => 0,03 mol

=> sau phản ứng Al vẫn còn dư, chất rắn chứa Al, Al2O3, Fe và có thể có FexOy dư

gọi a là số mol của Al2O3 có trong chất rắn sau phản ứng

phản ứng với NaOH dư:

2NaOH + 2Al + 2H2O ---> 2NaAlO2 + 3H2

--- --- ------0,02 mol <--- --- -0,02 mol<--0,03 mol

Al2O3 + 2NaOH ---> 2NaAlO2 + H2O

a mol --- --- --- --- --- ->2a mol

sau phản ứng còn 0,02 mol Al

khi phản ứng với CO2 dư, kết tủa thu được là Al(OH)3

lượng kết tủa này là từ NaAlO2 do Al dư và Al2O3 tạo thành

nung kết tủa ta thu được Al2O3

5,1 gam Al2O3 => 0,05 mol

2Al(OH)3 ---> Al2O3 + 3H2O

=> 0,1 mol Al(OH)3

phản ứng với CO2 dư

2NaAlO2 + CO2 + 3H2O ---> Na2CO3 + 2Al(OH)3

(0,02 + 2a) mol <--- -- --- --- -- --- -- -- --- ---0,1 mol

=> a =0,04 mol

sau phản ứng, trong chất rắn có 0,04 mol Al2O3 và 0,02 mol Al

=> trước phản ứng nhiệt nhôm có 0,04 * 2 + 0,02 = 0,1 mol Al

=>khối lượng Al trước phản ứng là 2,7 gam

=> khối lượng oxit Fe là 6,96 gam

có thể là bạn ghi thiếu đề một đoạn như: sau khi phản ứng hoàn toàn hoặc là phản ứng xảy ra hoàn toàn,...

chứ nếu không có đoạn trên thì ta sẽ hiểu đề theo 2 hướng:

- Al dư => FexOy hết

- phản ứng xảy ra không hoàn toàn, sau phản ứng Al còn, FexOy vẫn còn

nhưng chắc là phản ứng xảy ra hoàn toàn vì mình thử làm trường hợp đó thì ra kết quả chẵn

--------------------------------------...

FexOy phản ứng hết => O trong FexOy sẽ bị Al lấy đi

như ta đã tính được, sau phản ứng trong chất rắn thu được có 0,04 mol Al2O3

=> có 0,12 mol O nguyên tử

=> khối lượng O là 0,12 * 16 = 1,92 gam

khối lượng oxit Fe là 6,96 gam

=> khối lượng Fe là 6,96 - 1,92 = 5,04 gam

=> số mol Fe là 0,09 mol

ta có tỉ lệ:

số mol O / số mol Fe = 0,12 / 0,09 = 4/3

=> oxit đó là Fe3O4

a)Cho Y tác dụng với NaOH dư thu được 0,03 mol H2 nên Y chứa Al dư 0,02 mol.

Sục CO2 đến dư vào D thì phản ứng xảy ra như sau:

NaAlO2 + CO2 + 2H2O -> NaHCO3 + Al(OH)3

-Nung kết tủa thu được rắn là Al2O3

-> nAl2O3 =5,1/102=0,05 mol -> nNaAlO2=0,1 mol

Bảo toàn Al : nAl trong X=0,1 mol

-> mAl=2,7 gam -> mFexOy=9,66-2,7=6,96 gam.

b)

Nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn:

Ta có: nAl2O3 trong Y=(0,1-0,02)/2=0,04 mol -> nO trong oxit sắt=0,04.3=0,12 mol

-> Trong oxit sắt chứa 0,12 mol O và nFe=(6,96-0,12.16)/56=0,09

-> x:y=nFe:nO=0,09:0,12=3:4

-> oxit là Fe3O4