Cho 12g hỗn hợp Al và Mg vào dung dịch H2SO4 98% dư , đun nóng thu được 14,56lit khí (đktc ) và dung dịch X .
A. Tính thành phần phần trăm khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp.
B. Để tác dụng hoàn toàn các chất có trong dung dịch X cần có 1 lít dung dịch NaOH 1,9M. Tính khối lượng dung dịch H2SO4 ban đầu
Đáp án:
a/ $\%m_{Mg}=52,94\%; \%m_{Cu}=100-52,94=47,06\%$
b/ 2,24 lít
Giải thích các bước giải:
a/ $n_{SO_2}=\dfrac{14,56}{22,4}=0,65\ mol$
Cho hỗn hợp tác dụng với $H_2SO_4$:
$Mg+2H_2SO_4\to MgSO_4+SO_2+2H_2O\\x\hspace{6cm}x\\2Al+6H_2SO_4\to Al_2(SO_4)_3+3SO_2+6H_2O\\y\hspace{6cm}1,5y$
Ta có hệ: $\left\{ \begin{array}{l}
24x + 27y = 12\\
x + 1,5y = 0,65
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x = 0,05\\
y = 0,4
\end{array} \right.$
⇒ $m_{Mg}=0,05.24=1,2g⇒\%m_{Mg}=\dfrac{1,2}{12}×100\%=10\%\\⇒\%m_{Al}=100-10=90\%$
b/ Dung dịch X chứa: $MgSO_4;;Al_2(SO_4)_3$ có thế có $H_2SO_4\ dư$
$MgSO_4+2NaOH\to Mg(OH)_2+Na_2SO_4\\0,05\hspace{2cm}0,1\\Al_2(SO_4)_3+8NaOH\to 2NaAlO_2+3Na_2SO_4+H_2O\\0,2\hspace{2cm}1,6$
⇒ Do $n_{NaOH}=1,7<1,9⇒H_2SO_4 dư$
$H_2SO_4+2NaOH\to Na_2SO_4+H_2O\\0,1\hspace{2cm}(1,9-1,7)$
⇒ số mol axit ban đầu là: $2n_{Mg}+3n_{H_2SO_4}+0,1 =1,4\ mol$
⇒ khối lượng dung dịch axt ban đầu là: $1,4.98.100:98=140g$