Bài 14: (Đề thi HSG TP 2013 – 2014) Hỗn hợp X chứa hai kim loại Al, Fe. Cho 13,9 gam hỗn hợp X vào 200ml dung dịch CuSO4 1M. Kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y và 21,2 gam chất rắn. Tính thành phần phần trăm về khối lượng các kim loại có trong hỗn hợp X?
Giải thích các bước giải:
$2Al + 3CuSO_4\to Al_2(SO_4)_3+3Cu$ (1)
$Fe+CuSO_4\to FeSO_4+Cu$ (2)
$n_{CuSO_4}=0,2\ mol$
Nếu chỉ có Al tham gia phan ứng
$⇒CuSO_4$ hết tại (1)
Gọi số mol Al phản ứng là a $⇒$ số mol Cu là 1,5a mol
$⇒1,5a.64-27a=21,2-13,9$
$⇒a=0,105\ mol⇒n_{CuSO_4}=\dfrac 32a=0,158\ne 0,2\ mol$
$⇒$ Loại
$⇒$ Cả Al và Fe đều phản ứng
Gọi số mol Al, số mol Fe phản ứng, số mol Fe dư là a, b, c
$⇒27a+56b+56c=13,9$
$n_{CuSO_4}=1,5a+b=0,2\ mol$
Chất rắn thu được là Cu (0,2 mol) và Fe dư (c mol)
⇒ c = $\dfrac{21,2-0,2.64}{56}=0,15\ mol$
$⇒a=0,1; b=0,05$
$⇒\%m_{Al}=\dfrac{0,1.27}{13,9}.100\%=19,42\%⇒\%m_{Fe}=80,58\%$