Hỗn hợp X gồm Na và Al. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với nước dư, thu được V lít H2 (đktc)

Câu hỏi số 543331:

Vận dụng

Hỗn hợp X gồm Na và Al. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với nước dư, thu được V lít H₂ (đktc) và còn lại 0,5192m gam chất rắn không tan. Cho 0,5 mol hỗn hợp X tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được 3,125V lít H₂ (đktc). Tính m.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:543331

Phương pháp giải

*Xét 0,5 mol hỗn hợp X:

Đặt số mol Na trong 0,5 mol hỗn hợp X là a mol

⟹ n_Al = 0,5 – a (mol)

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂

⟹ n_H2 = 0,5n_Na + 1,5n_Al (ứng với 3,125V lít)

*Xét m gam hỗn hợp X:

- Lượng H₂ sinh ra là V lít

⟹ n_H2 theo a

- PTHH:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂

Ở trường hợp này, sau phản ứng vẫn còn chất rắn không tan là Al ⟹ NaOH hết, Αl dư

⟹ n_H2 = 0,5n_Na + 1,5n_NaOH = 0,5n_Na + 1,5n_{Al pứ} = 0,5n_Na + 1,5n_Na = 2n_Na

⟹ n_Natheo a (1)

- Khối lượng chất rắn đã tan: m – 0,5192m = 0,4808m

⟹ 0,4808m = m_Na + m_{Al pứ} = 23n_Na + 27n_Na = 50n_Na

⟹ Liên hệ giữa a và m (2)

- Tỉ lệ số mol Αl và Na ở 2 hỗn hợp bằng nhau:

⟹ Tính n_Altheo a (3)

- Thế (1),(2),(3) vào m = m_Na + m_Al ⟹ tìm ra a ⟹ m.

Giải chi tiết

*Xét 0,5 mol hỗn hợp X:

Đặt số mol Na trong 0,5 mol hỗn hợp X là a mol

⟹ n_Al = 0,5 – a (mol)

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂

⟹ n_H2 = 0,5n_Na + 1,5n_Al = 0,5a + 1,5 (0,5 – a) = 0,75 – a (mol) (ứng với 3,125V lít H₂)

*Xét m gam hỗn hợp X

- Lượng H₂ sinh ra là V lít

⟹ n_H2 = (0,75 - a)/3,125 (mol)

- PTHH:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂

Ở trường hợp này, sau phản ứng vẫn còn chất rắn không tan là Al ⟹ NaOH hết, Αl dư

⟹ n_H2 = 0,5n_Na + 1,5n_NaOH = 0,5n_Na + 1,5n_{Al pứ} = 0,5n_Na + 1,5n_Na = 2n_Na

⟹ n_Na = n_H2/2 = (0,75 - a)/6,25

- Khối lượng chất rắn đã tan: m – 0,5192m = 0,4808m

⟹ 0,4808m = m_Na + m_{Al pứ} = 23n_Na + 27n_Na = 50n_Na

⟹ 0,4808m = 50.(0,75 - a)/6,25

⟹ a = 0,75 – 0,0601m hay m = (0,75 - a)/0,0601

- Tỉ lệ số mol Αl và Na ở 2 hỗn hợp bằng nhau:

\(\dfrac{{\dfrac{{0,75 - a}}{{6,25}}}}{{{n_{Al}}}} = \dfrac{a}{{0,5 - a}}\)

⟹ n_Al = \(\dfrac{{(0,75 - a)(0,5 - a)}}{{6,25a}}\)

⟹ \(27.\dfrac{{(0,75 - a)(0,5 - a)}}{{6,25a}} + 23.\dfrac{{0,75 - a}}{{6,25}} = \dfrac{{0,75 - a}}{{0,0601}}\)

⟹ a ≈ 0,125 mol

⟹ m = \(\dfrac{{0,75 - a}}{{0,0601}}\) ≈ 10,399 g.

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