Nung nóng m gam hỗn hợp gồm Al và Fe3O4 trong điều kiện không có không khí. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được dung dịch Y, chất rắn Z và 0,672 lít khí H2 (ở đktc). Sục khí CO2 dư vào dung dịch Y, thu được 7,8 gam kết tủa. Giá trị của m là
Trả lời bởi giáo viên
8Al + 3Fe3O4 $\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow $ 4Al2O3 + 9Fe
X tác dụng với dung dịch NaOH sinh ra khí H2 → X có Al dư → X gồm Al2O3, Fe và Al dư
Bảo toàn e : 3.nAl dư = 2.nH2 → nAl dư =$\frac{2}{3}{n_{{H_2}}}$ = 0,02 mol
Bảo toàn nguyên tố Al : ${n_{Al}} + 2{n_{A{l_2}{O_3}}} = {n_{Al{{(OH)}_3}}}$
=> nAl2O3 = (0,1 – 0,02)/2= 0,04 mol
Bảo toàn nguyên tố O : ${n_{A{l_2}{O_3}}} = \frac{4}{3}{n_{F{e_3}{O_4}}}$ => ${n_{F{e_3}{O_4}}} = 0,03\,mol$
=> ${n_{Fe}} = 3{n_{F{e_3}{O_4}}} = 0,09$
Bảo toàn khối lượng : m = mAl2O3 + mFe + mAl = 0,04.102 + 0,09.56 + 0,02.27 = 9,66 gam
Hướng dẫn giải:
+) Bảo toàn e : 3.nAl dư = 2.nH2
+) Bảo toàn nguyên tố Al : ${n_{Al}} + 2{n_{A{l_2}{O_3}}} = {n_{Al{{(OH)}_3}}}$
+) Bảo toàn nguyên tố O và Fe : ${n_{Fe}} = 3{n_{F{e_3}{O_4}}};{n_{A{l_2}{O_3}}} = \frac{4}{3}{n_{F{e_3}{O_4}}}$
+) Bảo toàn khối lượng : m = mAl2O3 + mFe + mAl