Cho hỗn hợp A gồm Al và một oxit sắt. Chia hỗn hợp A thành 2 phần bằng nhau.
Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng thu được 6,72 lít khí (đktc).
Phần 2: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn, thu được hỗn hợp B. Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 1,344 lít khí (đktc) và chất rắn C. Cho chất rắn C vào dung dịch H2SO4 loãng, dư được 4,032 lít H2 (đktc). Công thức của oxit sắt là
Trả lời bởi giáo viên
Gọi công thức oxit sắt cần tìm là FexOy
Phần 1:${n_{{H_2}}} = 0,3\,\,mol\,\, \to \,\,{n_{Al}} = \frac{2}{3}{n_{{H_2}}} = 0,2\,\,mol$
Phần 2: B tác dụng với dung dịch NaOH thu được khí H2 → Al dư sau phản ứng nhiệt nhôm
→ B gồm Al2O3, Fe và Al dư → chất rắn C là Fe
nAl dư trong B $ = \frac{2}{3}{n_{{H_2}}} = 0,04\,\,mol$
Cho C vào dung dịch H2SO4 loãng
${n_{{H_2}}} = 0,18\,\,mol\,\, \to \,\,{n_{Fe\,\,(B)}} = {n_{{H_2}}} = 0,18\,\,mol\,\, \to \,\,{n_{F{e_x}{O_y}}} = \frac{{0,18}}{x}\,\,mol$
Bảo toàn nguyên tố Al : nAl ban đầu = nAl dư + $2{n_{A{l_2}{O_3}}} \to \,\,{n_{A{l_2}{O_3}}} = \frac{{0,2 - 0,04}}{2} = 0,08\,\,mol$
Bảo toàn nguyên tố O :
$y.{n_{F{e_x}{O_y}}} = 3{n_{A{l_2}{O_3}}} \to \,\,{n_{F{e_x}{O_y}}} = \frac{{3.0,08}}{y} = \frac{{0,24}}{y}\,\,mol$
$ \to \,\,\frac{{0,18}}{x} = \frac{{0,24}}{y}\,\,\, \to \,\,\frac{x}{y} = \frac{3}{4}$ → oxit sắt là Fe3O4
Hướng dẫn giải:
Phần 1:$\,{n_{Al}} = \frac{2}{3}{n_{{H_2}}}$
Phần 2: B gồm Al2O3, Fe và Al dư → chất rắn C là Fe
nAl dư trong B = 2/3.nH2
${n_{Fe\,\,(B)}} = {n_{{H_2}}} = 0,18\,\,mol\,\, \to \,\,{n_{F{e_x}{O_y}}} = \frac{{0,18}}{x}\,\,mol$
+) Bảo toàn nguyên tố Al : nAl ban đầu = nAl dư + $2{n_{A{l_2}{O_3}}}$
+) Bảo toàn nguyên tố O : $y.{n_{F{e_x}{O_y}}} = 3{n_{A{l_2}{O_3}}}$