Hòa tan hoàn toàn 13,9g hỗn hợp AL , Fe trong lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 ĐẶC nóng thu được dung dịch B và 10,08 lít khí ở đktc.
a) Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu .
b)lấy dung dịch B cho tác dụng vs lượng vừa đủ dung dịch NaOH thu được kết tủaC đem nung trong không khí đến khối lượng o đổi thu đc chất rắn D. tính $m_{D}$
$a.PTHH : \\2Al+6H_2SO_4\overset{t^o}\to Al_2(SO_4)_3+3SO_2↑+6H_2O \\2 Fe+6H_2SO_4\to Fe_2(SO_4)_3+6H_2O+3SO_2↑ \\Gọi\ n_{Al}=a;n_{Fe}=b \\Ta\ có : \\m_{hh}=m_{Al}+m_{Fe}=27a+56b=13,9(g) \\n_{SO_2}=\dfrac{3}{2}.n_{Al}+\dfrac{3}{2}.n_{Fe}=1,5a+1,5b=\dfrac{10,08}{22,4}=0,45mol \\Ta\ có\ hpt : \\\left\{\begin{matrix} 27a+56b=13,9 & \\ 1,5a+1,5b=0,45 & \end{matrix}\right.⇔\left\{\begin{matrix} a=0,1 & \\ b=0,2 & \end{matrix}\right. \\⇒\%m_{Al}=\dfrac{0,1.27}{13,9}.100\%=19,42\% \\\%m_{Fe}=100\%-19,42\%=80,58\% \\b.n_{Al_2(SO_4)_3}=\dfrac{1}{2}.n_{Al}=\dfrac{1}{2}.0,1=0,05mol \\n_{Fe_2(SO_4)_3}=\dfrac{1}{2}.n_{Fe}=\dfrac{1}{2}.0,2=0,1mol$
Dung dịch B gồm Al2(SO4)3 và Fe2(SO4)3
$PTHH :$
$Al_2(SO_4)_3+6NaOH\to 2Al(OH)_3↓+3Na_2SO_4(1)$
$Fe_2(SO_4)_3+6NaOH\to 2Fe(OH)_3↓+3Na_2SO_4(2)$
Kết tủa C gồm Al(OH)3 và Fe(OH)3
$2Al(OH)_3\overset{t^o}\to Al_2O_3+H_2O(3)$
$2Fe(OH)_3\overset{t^o}\to Fe_2O_3+H_2O(4)$
Chất rắn D gồm Al2O3 và Fe2O3
Theo pt (1) ; (2) ; (3) ; (4) :
$n_{Al(OH)_3}=2.n_{Al_2(SO_4)_3}=2.0,05=0,1mol \\n_{Fe(OH)_3}=2.n_{Fe_2(SO_4)_3}=2.0,1=0,2mol \\n_{Al_2O_3}=\dfrac{1}{2}.n_{Al(OH)_3}=\dfrac{1}{2}.0,1=0,05mol \\n_{Fe_2O_3}=\dfrac{1}{2}.n_{Fe(OH)_3}=\dfrac{1}{2}.0,2=0,1mol \\⇒m_D=m_{Al_2O_3}+m_{Fe_2O_3}=0,05.102+0,1.160=21,1(g)$
Gọi x là nAl, y là nFe
nSO2=10,08/ 22,4=0,45 mol
PTHH: 2Al + 6H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6H2O + 3SO2
x x/2 -> 1,5x
2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6H2O + 3SO2
y x/2 1,5y
Lập hệ PT: 27x+56y=13,9
1,5x+1,5y=0,45
–>x=0,1, y=0,2
%mAl=$\frac{0,1*27*100}{13,9}$ =19,42%
–>%mFe=100-19,42=80,58%
b) Al2(SO4)3 + 6NaOH → 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4
0,05 -> 0,1
2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O
0,1 -> 0,05
Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 3Na2SO4 + 2Fe(OH)3↓
0,1 ->0,2
2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O
0,2 -> 0,1
m chất rắn bao gồm mAl2O3+mFe2O3
=0,05. 102+0,1. 160=21,1g