Có hỗn hợp X gồm 3 kim loại Al, Mg, Cu có khối lượng là 1 gam. Cho hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HCl dư thu được chất rắn A và dung dịch B. Đem nung nóng A trong không khí đến khi phản ứng hoàn toàn, sản phẩm thu được có khối lượng 0,795 gam. Thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch B lọc thu kết tủa, rồi đem nung tới khối lượng không đổi được 0, 403 gam. Biết rằng các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính % khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Gọi $n_{Al} = a(mol) ; n_{Mg} = b(mol) $
$2Al + 6HCl → 2AlCl_3 + 3H_2$
$Mg + 2HCl → MgCl_2 + H_2$
A là $Cu$
$2Cu + O_2 \xrightarrow{t^o} 2CuO$
$⇒ n_{Cu} = n_{CuO} = \dfrac{0,795}{80} mol)$
$⇒ m_{Cu} = \dfrac{0,795}{80}.64 = 0,636(gam)$
$AlCl_3 + 3NaOH → Al(OH)_3 + 3NaCl$
$MgCl_2 + 2NaOH → Mg(OH)_2 + 2NaCl$
Vì $NaOH$ dư nên $Al(OH)_3$ bị hòa tan hết :
$Al(OH)_3 + NaOH → NaAlO_2 + 2H_2O$
$Mg(OH)_2 \xrightarrow{t^o} MgO + H_2O$
Theo phương trình , ta có :
$n_{MgO} = n_{Mg} = b(mol)$
$⇒ 40b = 0,403(2)$
$⇒ b = \dfrac{0,403}{40}$
$⇒ m_{Mg} = \dfrac{0,403}{40}.24 = 0,2418(gam)$
Vậy :
$\%m_{Cu} = \dfrac{0,636}{1}.100\% = 63,6\%$
$\%m_{Mg} = \dfrac{0,2418}{1}.100\% = 24,18\%$
$⇒\%m_{Al} = 100\% – 63,6\% – 24,18\% = 12,22\%$
Đáp án:
$\%mCu=63,6\%$
$\%mMg=24,18\%$
$\%mAl=12,22\%$
Giải thích các bước giải:
Chất rắn A
$Cu+1/2O_2 \to CuO$
$nCu=nCuO=\frac{0,795}{80}=9,9375.10^{-3}$
$mCu=9,9375.10^{-3}.64=0,636g$
$\%mCu=\frac{0,636}{1}.100=63,6\%$
$2Al+6HCl \to 2AlCl_3+3H_2$
$Mg+2HCl \to MgCl_2+H_2$
ddB:
$AlCl_3+3NaOH \to Al(OH)_3+3NaCl$
$MgCl_2+2NaOH \to Mg(OH)_2+2NaCl$
$Al(OH)_3+NaOH \to 2H_2O+NaAlO_2$
$Mg(OH)_2 \to MgO+H_2O$
$nMgO=\frac{0,403}{40}=0,010075$
Bảo toàn nguyên tố “Mg”:
$nMg=nMgO=0,010075$
$mMg=0,010075.24=0,2418g$
$\%mMg=\frac{0,2418}{1}.100=24,18\%$
$\%mAl=100-24,18-63,6=12,22\%$