Cho hỗn hợp A chứa Fe và kim loại M có hóa trị không đổi, chia thành 3 phần bằng nhau
P1: Đốt cháy hết trong O2 thu được 66,8g hỗn hợp gồm Fe3O4 và oxit của M
P2: Hòa tan hết vào dung dịch HCl dư thu được 26,88l H2(đktc)
P3: Tác dụng vừa đủ với 33,6l Cl2.
a)Tìm M.
b) Tính %m Fe, %m M.
Đáp án:
M là Al.
\({\text{\% }}{{\text{m}}_{Fe}} = 75,68\% ;\% {m_{Al}} = 24,32\% \)
Giải thích các bước giải:
Gọi n là hóa trị của M.
Phần 1 cho tác dụng với oxi
\(3Fe + 2{O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}F{e_3}{O_4}\)
\(4M + n{O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}2{M_2}{O_n}\)
Gọi số mol Fe và M trong mỗi phần lần lượt là x, y.
Cho phần 2 tác dụng với HCl
\(Fe + 2HCl\xrightarrow{{}}FeC{l_2} + {H_2}\)
\(2M + 2nHCl\xrightarrow{{}}2MC{l_n} + n{H_2}\)
\( \to {n_{{H_2}}} = {n_{Fe}} + \frac{n}{2}{n_M} = x + 0,5ny = \frac{{26,88}}{{22,4}} = 1,2\)
Cho phần 3 tác dụng với Clo.
\(2Fe + 3C{l_2}\xrightarrow{{{t^o}}}2FeC{l_3}\)
\(2M + nC{l_2}\xrightarrow{{{t^o}}}2MC{l_n}\)
\( \to {n_{C{l_2}}} = \frac{3}{2}{n_{Fe}} + \frac{n}{2}{n_M} = 1,5x + 0,5ny = \frac{{33,6}}{{22,4}} = 1,5\)
\( \to x = 0,6;y = \frac{{1,2}}{n}\)
\({n_{{O_2}}} = \frac{2}{3}{n_{Fe}} + \frac{n}{4}{n_{{O_2}}} = \frac{2}{3}x + 0,25ny = 0,4 + 0,25n.\frac{{1,2}}{n} = 0,7{\text{ mol}} \to {{\text{m}}_{Fe}} + {m_M} + {m_{{O_2}}} = {m_{oxit}} \to {m_{Fe}} + {m_M} = 66,8 – 0,7.32 = 44,4{\text{ gam}}\)
\( \to 0,6.56 + \frac{{1,2}}{n}.M = 44,4 \to \frac{M}{n} = 9 \to M = 9n \to n = 3;M = 27\)
\( \to {m_{Fe}} = 0,6.56 = 33,6{\text{ gam}} \to {\text{\% }}{{\text{m}}_{Fe}} = \frac{{33,6}}{{44,4}} = 75,68\% ;\% {m_{Al}} = 24,32\% \)