Đề bài
Cho 18 gam hỗn hợp bột Al, Al2O3 và một kim loại R hoá trị II không đổi.
- Nếu cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng (dư) thấy thoát ra 8,96 lít H2 (đktc).
- Nếu cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch NaOH 2M thấy thoát ra 6,72 lít H2 (đktc) và lượng NaOH tối đa cho phản ứng là 200 ml, ngoài ra còn một phần chất rắn không tan.
Xác định kim loại R và phần trăm khối lượng Al203 trong hỗn hợp.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Gọi số mol của Al, Al2O3 và R lần lượt là a, b, c mol
Lập phương trình số mol H2 khi hỗn hợp tác dụng với dung dịch H2SO4
Lập phương trình số mol NaOH
Lập phương trình số mol H2 khi hỗn hợp tác dụng với dung dịch NaOH
Giải hệ phương trình, suy ra số mol của Al, Al2O3 và R.
Lập biểu thức tính khối lượng hỗn hợp, suy ra nguyên tử khối của R
Kết luận kim loại R.
Lời giải chi tiết
Gọi a, b, c lần lượt là số mol của Al, Al203 và R.
Do thể tích 2 khí thoát ra khi tác dụng với dung dịch H2S04 loãng và NaOH khác nhau nên R đứng trước H2 (trong dãy điện hoá) nhưng không tác dụng với NaOH.
Khi tác dụng với dung dịch H2S04 loãng :
\(Al\buildrel {{H_2}S{O_4}} \over
\longrightarrow {3 \over 2}{H_2};R\buildrel {{H_2}S{O_4}} \over
\longrightarrow {H_2}\)
⟹ 1,5a + c = 0,4 (1)
Khi tác dụng với dung dịch NaOH :
2Al + 2NaOH + 2H20 → 2NaAl02 + 3H2
Al203 + 2NaOH → 2NaAl02 + H20
nH2 = 1,5a = 0,3 (2)
nNaOH =a + 2b = 0,4
Từ (1) và (2) → a = 0,2 mol ; b = 0,1 mol và c = 0,1 mol.
Vậy mhh = 27.0,2 + 102.0,1 + R.0,1 = 18 ⟹ R = 24 (Mg).
⟹ % Al2O3= \({{0,1.102} \over {18}}.100\) = 56,67%
