Nung 51,1 g hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4, Al đến khi phản ứng hoàn toàn được hỗn hợp X. Chia X thành 2 phần bằng nhau:
Phần 1 cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 1,68 lít khí.
Phần 2 hòa tan hết trong dung dịch chứa 1,45 mol HNO3 thu được dung dịch Y chỉ chứa muối tan và 3,36 lít NO thoát ra. Cô cạn Y, lấy chất rắn đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi được 2 sản phẩm rắn có số mol bằng nhau.
Các khí đều đo ở đktc. Nếu đem Y tác dụng với lượng dư dung dịch Na2CO3 thì thu được bao nhiêu gam kết tủa
Nung 51,1 g hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4, Al đến khi phản ứng hoàn toàn được hỗn hợp X. Chia X thành 2 phần bằng nhau: Phần 1 cho tác dụng với dung d
By Gabriella
Phần 1:
$n_{AI}=\dfrac{2}{3}n_{H_2}=0,05(mol)$
$\text{→ oxit Fe hết}$
$\text{→ X gồm AI;Al_2;Fe}$
Phần 2:
$\text{Giả thiết X có x mol Fe; y mol Al_2O_3 và 0,05 mol Al}$
Ta có : $X\begin{cases}Fe\\Al\\Al_2O_3\end{cases}+HNO_3 \to M(NO_3)_x\buildrel{{t^o}}\over\longrightarrow \begin{cases}Al_2O_3\\Fe_2O_3\end{cases}$
có số mol bằng nhau
$\text{→ Bảo toàn nguyên tố:}$ $n_{Fe(X)}=2.n_{AI2O3}+n_{AI(X)}$
$→ x = 2y + 0,05$
$→ x = 0,25 ; y = 0,1 mol$
$\text{Nếu dung dịch có $a$ mol $Fe^{2+}$ và $b$ mol $Fe^{3+}$}$
$\text{→ Bảo toàn e :$ 2a + 3b + 3.0,05 = 3n_{NO} → 2a + 3b = 0,3 mol$}$
$\text{Lại có : $n_{Fe} = a + b = 0,25(1)$ → Vô nghiệm}$
$\text{Chứng tỏ có $c$ $mol$ $NH_4NO_3$ → Bảo toàn $e : 2a + 3b = 0,3 + 8c(2)$}$
$n_{NO3 \text{muối KL} } = 2a + 3b + 3n_{Al} + 6n_{Al2O3} = (2a + 3b + 0,75) mol$
$\text{→ Bảo toàn $N : nHNO3 = n_{NO3 \text{muối KL}} + nNO + 2n_{NH4NO3}$}$
$→ 1,45 = (2a + 3b + 0,75) + 0,05 + 2c$
$→ 2a + 3b + 2c = 0,65 mol(3)$
$\text{Từ $(1)(2)(3) → a = 0,17 ; b = 0,08 ; c = 0,035 mol$}$
$Y + Na_2CO_3 :$
$Fe^{2+} → FeCO_3$
$Fe^{3+} → Fe2(CO_3)_3 → Fe(OH)_3$
$Al^{3+} → Al_2(CO_3)_3 → Al(OH)_3$
$\text{→ Kết tủa gồm : $0,18$ $mol$ $FeCO_3$ ; $0,07$ $mol$ $Fe(OH)_3$ ; $0,25 mol Al(OH)_3$}$
$→ m_{\text{kết tủa}} = 47,87g$
P1 : nAl = 2/3nH2 = 0,05 mol => oxit Fe hết
=> X gồm Al ; Al2O3 ; Fe
P2 : Giả sử X có x mol Fe ; y mol Al2O3 và 0,05 mol Al
=> mP2(X) = 56x + 102y + 0,05.27 = 25,55g
Sơ đồ phản ứng : X(Fe ; Al ; Al2O3) -> muối -> nung -> Al2O3 và Fe2O3 có số mol bằng nhau
=> Bảo toàn nguyên tố : nFe(X) = 2nAl2O3(X) + nAl(X)
=> x = 2y + 0,05
=> x = 0,25 ; y = 0,1 mol
Nếu dung dịch có a mol Fe2+ và b mol Fe3+
=> Bảo toàn e : 2a + 3b + 3.0,05 = 3nNO => 2a + 3b = 0,3 mol
Lại có : nFe = a + b = 0,25(1) => Vô nghiệm
Chứng tỏ có c mol NH4NO3 => Bảo toàn e : 2a + 3b = 0,3 + 8c(2)
, nNO3 muối KL = 2a + 3b + 3nAl + 6nAl2O3 = (2a + 3b + 0,75) mol
=> Bảo toàn N : nHNO3 = nNO3 muối KL + nNO + 2nNH4NO3
=> 1,45 = (2a + 3b + 0,75) + 0,05 + 2c
=> 2a + 3b + 2c = 0,65 mol(3)
Từ (1,2,3) => a = 0,17 ; b = 0,08 ; c = 0,035 mol
Y + Na2CO3 :
Fe2+ -> FeCO3
Fe3+ -> Fe2(CO3)3 -> Fe(OH)3
Al3+ -> Al2(CO3)3 -> Al(OH)3
=> Kết tủa gồm : 0,18 mol FeCO3 ; 0,07 mol Fe(OH)3 ; 0,25 mol Al(OH)3
=> mkết tủa = 47,87g