1) Cho hỗn hợp gồm các chất rắn sau: MgCO3, CuO, NaCl. Hãy lập sơ đồ tách các kim loại Mg, Cu,

Câu hỏi số 676951:

Vận dụng cao

1) Cho hỗn hợp gồm các chất rắn sau: MgCO₃, CuO, NaCl. Hãy lập sơ đồ tách các kim loại Mg, Cu, Na riêng biệt, sao cho không làm thay đổi khối lượng các kim loại trong hỗn hợp ban đầu. Các điều kiện và dụng cụ cần thiết có đủ. Viết các phương trình hóa học xảy ra.

2) Cho m gam hỗn hợp X gồm Na, Al, Fe tác dụng với một lượng nước dư thu được 8,96 lít khí H₂(đktc), dung dịch Y và chất rắn Z. Cho toàn bộ Z tác dụng với 100 ml dung dịch CuSO₄ 1,5M, khuấy đều thuđược 13,8 gam kim loại và dung dịch T chứa hai muối. Cho T tác dụng với lượng dư dung dịch Ba(OH)₂, lọclấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 40,95 gam chất rắn. Các phản ứng xảyra hoàn toàn. Tính m.

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hoá học của các chất.

Cách giải

Các phương trình hoá học

2NaCl ⟶ 2Na + Cl₂ (đpnc)

MgCO₃ $\xrightarrow{{{t^0}}}$ MgO + CO₂

CuO + CO $\xrightarrow{{{t^0}}}$ Cu + CO₂

MgO + HCl ⟶ MgCl₂ + H₂O

MgCl₂ ⟶ Mg + Cl₂ (đpnc)

N_Na = a (mol), n_Fe = b (mol), n_Al = c (mol)

X tác dụng với H₂O dư

n_H2 = 0,4 (mol)

2Na + 2H₂O ⟶ 2NaOH + H₂

a a 0,5a

2Al + 2NaOH + 2H₂O ⟶ 2NaAlO₂ + 3H₂

TH₁: Al hết, NaOH dư

2Al + 2NaOH + 2H₂O ⟶ 2NaAlO₂ + 3H₂

c c c 1,5c (mol)

n_H2 = 0,5a + 1,5c = 0,4 (1)

Chất rắn Z: Fe (b mol)

Z tác dụng với dung dịch CuSO₄

n_CuSO4 = 0,15.1 = 0,15 (mol)

Nếu kim loại chỉ có Cu ⟹ n_Cu = 13,8/64 = 0,21 > n_CuSO4 = 0,15 (mol) (vô lý)

⟹ CuSO₄ hết, Fe dư ⟹ dung dịch T chỉ có 1 muối FeSO₄ ⟹ Loại

TH₂: Al dư, NaOH hết

2Al + 2NaOH + 2H₂O ⟶ 2NaAlO₂ + 3H₂

a a a 1,5a (mol)

n_H2 = 0,5a + 1,5a = 0,4 ⟹ a = 0,12 (2)

Chất rắn Z gồm Fe (a mol), Al dư (c – 0,2) mol

Z tác dụng với dung dich CuSO₄

Kim loại thu được là Cu ⟹ n_Cu = 0,12 (mol)

n_CuSO4 > n_Cu ⟹ CuSO₄ dư, Al và Fe đều hết

Nếu kim loại chỉ có Cu ⟹ n_Cu = 13,8/64 = > n_CuSO4 = 0,15 (mol) (vô lý)

⟹ CuSO₄ hết

Dung dịch T chứa 2 muối ⟹ Al hết, Fe dư

2Al + 3CuSO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3Cu

(c - 0,2) → (1,5c – 0,3) (0,5c –0,1) (1,5c – 0,3) (mol)

Fe + CuSO₄ ⟶ FeSO₄ + Cu

x ⟶ x x x (mol)

2Al(OH)₃ + Ba(OH)₂ ⟶ Ba(AlO₂)₂ + 4H₂O

ncuso₄ = (1,5c - 0,3) + x = 0,15 (3)

Kim loại gồm: Cu : 0,15 mol; Fe dư: (b − x) mol

⇒ 64.0,15 + 56.(b-x) = 13,8 ⇒ b – x = 0,075 (4)

Dung dịch T: Al₂(SO₄)₃: (0,5c – 0,1) mol; FeSO₄ (x mol)

Dung dịch T tác dụng với dung dịch Ba(OH)₂ dư

Al₂(SO₄)₃ + 3Ba(OH)₂ ⟶ 3BaSO₄ + 2Al(OH)₃

(0,5c – 0,1) (1,5c – 0,3) (mol)

FeSO₄ + Ba(OH)₂ ⟶ BaSO₄ + Fe(OH)₂

x x (mol)

2Al(OH)₃ + Ba(OH)₂ ⟶ Ba(AlO₂)₂ + 4H₂O

Kết tủa: BaSO₄ (0,15 mol), Fe(OH)₂ (x mol)

Nung kết tủa trong không khí

4Fe(OH)₂ + O₂ $\xrightarrow{{{t^0}}}$ 2Fe₂O₃ + 4H₂O

Chất rắn thu được là BaSO₄ (0,15 mol), Fe₂O₃ (0,5x mol)

⟹ 233.0,15 + 160.0,5x = 40,95

⟹ x = 0,075 (mol) (5)

Từ 3, 4, 5 ⟹ b = 0,15; c = 0,25

m = 23.0,2 + 56.0,15 + 27.0,25 = 19,75 (gam)

Giải chi tiết

Xem lời giải Hỏi đáp / Thảo luận

Câu hỏi:676951

Tham Gia Group 2K10 Ôn Thi Vào Lớp 10 Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 & lộ trình Up 10! trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách (Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều), theo lộ trình 3: Nền Tảng, Luyện Thi, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.