Nung m gam hỗn hợp Al và FexOy trong điều kiện không có không khí đếnkhi phản ứng xảy ra hoàn

Câu hỏi số 379685:

Vận dụng cao

Nung m gam hỗn hợp Al và Fe_xO_y trong điều kiện không có không khí đếnkhi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp rắn A. Chia hỗn hợp rắn A làm 2 phần

Phần 1 có khối lượng 60,3 gam. Cho phần 1 tác dụng với một lượng dư dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng, sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch X và 30,24 lít SO₂ duy nhất (đktc)

Phần 2 có khối lượng m₂ gam. Cho phần 2 tác dụng với dung dịch NaOH dư, sau phản ứng thu được 5,04 lít H₂ (đktc) và còn lại 8,4 gam chất rắn không tan. Hãy xác định công thức phân tử của Fe_xO_yvà tính m

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:379685

Phương pháp giải

Vì phần 2 phản ứng với NaOH tạo khí H₂ nên còn Al dư => A có Al, Fe. Al₂O₃

Trong phần 1 có \(\left\{ \begin{array}{l}Al:x\,mol\\Fe:y\,mol\\A{l_2}{O_3}:z\,mol\end{array} \right.\)thì phần 2 có \(\left\{ \begin{array}{l}Al:xk\,mol\\Fe:yk\,mol\\A{l_2}{O_3}:zk\,mol\end{array} \right.\)

Phần 1: phương trình khối lượng (1)

X + H₂SO₄ đặc nóng thì

2Al + 6H₂SO_4(đ) \(\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow \)Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O + 3SO₂

2Fe + 6H₂SO_4(đ) \(\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow \) Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O + 3SO₂

Nên n_SO2 (2)

Phần 2 :

2NaOH + 2Al + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂

2NaOH + Al₂O₃→ 2NaAlO₂ + H₂O

=> n_H2 = 0,225 = 1,5xk mol

m_rắn = 8,4 =56yk => phương (3)

Giaỉ (1)(2)(3) có x,y mol và z => k

Xét phản ứng nhiệt nhôm Al + Fe_xO_y → Al₂O₃ + Fe

Bảo toàn Fe

Bảo toàn O

Xét Fe_xO_y có x : y = n_Fe : n_O

Giải chi tiết

Vì phần 2 phản ứng với NaOH tạo khí H₂ nên còn Al dư => A có Al, Fe. Al₂O₃

Phần 1: 27x + 56y + 102z = 60,3 gam(1)

X + H₂SO₄ đặc nóng thì

2Al + 6H₂SO_4(đ)\(\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow \) Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O + 3SO₂

2Fe + 6H₂SO_4(đ) \(\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow \)Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O + 3SO₂

Nên n_SO2 = 1,35 = 1,5(x+y) (2)

Phần 2 :

2NaOH + 2Al + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂

2NaOH + Al₂O₃→ 2NaAlO₂ + H₂O

=> n_H2 = 0,225 = 1,5xk mol

m_rắn = 8,4 =56yk =>\(\frac{{xk}}{{yk}} = \frac{x}{y} = \frac{{\frac{{0,225}}{{1,5}}}}{{\frac{{8,4}}{{56}}}} = 1\)(3)

Giaỉ (1)(2)(3) có x = y = 0,45 mol và z = 0,225 mol => k = \(\frac{1}{3}\)nên m₂ = \(\frac{1}{3}\)m₁ = 20,1 gam

Bảo toàn khối lượng m = m₁ + m₂ = 60,3 + 20,1 = 80,4 gam

Xét phản ứng nhiệt nhôm Al + Fe_xO_y → Al₂O₃ + Fe

Bảo toàn Fe có n_Fe = y + yk = 0,45 + \(\frac{1}{3}\).0,45 = 0,6 mol

Bảo toàn O có n_O = 3n_Al2O3 = 3.(z + \(\frac{1}{3}\).z) = 0,9 mol

Xét Fe_xO_y có x : y = n_Fe : n_O = 0,6 : 0,9 = 2 : 3 nên x = 2 và y = 3

Oxit sắt là Fe₂O₃

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link