Lấy 10,2 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4 và Al nung trong môi trường không có không khí. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp Y. Chia Y làm hai phần không bằng nhau
Phần 1 : Cho tác dụng với NaOH dư thu được 0,336 lít khí H2 (đktc).
Phần 2 : Cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 2,52 lít khí H2 (đktc).
Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng Al trong hỗn hợp X là
Trả lời bởi giáo viên
P1: Y tác dụng với NaOH thu được H2 => trong Y chứa Al2O3, Fe và Al dư
nH2 = 0,015mol → nAl dư = 2/3.nH2 = 0,01 mol
Gọi nFe (phần 1) = x mol
Giả sử số mol các chất phần 2 bằng k lần số mol các chất ở phần 1
P2: nH2 = 0,1125 mol; nAl dư = 0,01k mol; nFe = kx mol
nAl2O3 = 4/9.nFe = 4/9.kx
Bảo toàn e : 2nH2 = 3nAl + 2nFe → 2.0,1125 = 3.0,01k + 2kx
=> k = \(\frac{{0,1125.2}}{{0,03 + 2x}}\) (1)
Ta có : mX = mY = mphần 1 + mphần 2 = k.(0,01.27 + 56x + 102.\(\frac{4}{9}x\) ) + (0,01.27 + 56x + 102. \(\frac{4}{9}x\)) = 10,2
=> (k + 1).(0,27 +\(\frac{{304x}}{3}\) ) = 10,2 (2)
Từ (1) và (2) =>\((\frac{{0,1125.2}}{{0,03 + 2x}} + 1).(0,27{\text{ }} + \;\frac{{304x}}{3}) = 10,2\)
=> x = 0,0225 mol => k = 3
=> nAl = (3 + 1).(0,01 + 0,0225.$\frac{8}{9}$ ) = 0,12 mol => mAl = 3,24 gam
=> %mAl = 31,76%
Hướng dẫn giải:
P1: nH2 = 0,015mol → nAl dư = 2/3.nH2 = 0,01 mol
Gọi nFe (phần 1) = x mol
Giả sử số mol các chất phần 2 bằng k lần số mol các chất ở phần 1
P2: Bảo toàn e : 2nH2 = 3nAl + 2nFe
=> k =\(\frac{{0,1125.2}}{{0,03 + 2x}}\) (1)
+) mX = mY = mphần 1 + mphần 2 => (k + 1).(0,27 +\(\frac{{304x}}{3}\)) (2)