Bài 8: Cho hỗn hợp A gồm
3 kim loại Na, Al, Fe. Hòa tan 2,16 gam hỗn hợp A vào nước dư thu được 0,448
lít khí (đktc) và còn lại một lượng chất rắn B. Cho B tác dụng hết với 60 ml
dung dịch CuSO4 1M thu được 3,2 gam Cu kim loại và dung dịch C. Cho
dung dịch C tác dụng với một lượng vừa đủ dung dịch NH3 thu được kết
tủa lớn nhất. Nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất
rắn E.
a)
Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A.
b)
Tính khối lượng chất rắn E.
a)
Gọi x, y, z lần lượt là số mol của Na, Al, Fe trong 2,16 gam hỗn hợp A.
Ta có: 23x + 27y + 56z = 2,16.
Vì H2O dư nên Na tan hoàn toàn theo phản ứng:
|
Na + H2O = NaOH +
|
1
|
H2↑
|
(1)
|
|
2
|
|
x x
0
|
x
|
|
|
|
2
|
|
|
Al tan một phần (thiếu OH-) hoặc tan hoàn toàn (dư OH-):
|
Al + NaOH + H2O = NaAlO2 +
|
3
|
H2↑
|
(2)
|
|
2
|
Chất rắn B gồm Fe và có thể có Al (dư) nếu thiếu OH-. Giả sử B
chỉ gồm Fe, khi đó:
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu↓ (3)
|
nFe = nCu =
|
3,2
|
= 0,05 mol → mFe = 0,05.56 = 2,8 gam > mA
|
|
64
|
Nên Al vẫn còn dư. Hỗn hợp B gồm Fe, Al dư:
|
2Al +
3CuSO4 = Al2(SO4)3
+ 3Cu↓ 0
|
(4)
|
|
(y – x)
|
(y – x)
|
|
3(y – x)
|
|
|
2
|
2
|
|
Theo (1,2)
ta có nH2 =
|
x
|
+
|
3x
|
= 2x =
|
0,448
|
= 0,02
|
|
2
|
2
|
22,4
|
|
→ x = 0,01
mol Na → %mNa =
|
0,01.23.100
|
= 10,65%
|
|
2,16
|
Fe
+ CuSO4 = FeSO4 + Cu↓ (5)
z z
Theo (4, 5): nCuSO4 = nCu = 0,05 mol < nCuSO4 bđ = 0,06 mol
→ Cu dư và Al, Fe phản ứng hết ta có:
|
nCu↓ =
|
3(y – x)
|
+ z = 0,05, thay x = 0,01 ta có:
|
|
2
|
|
{
|
3y + 2z = 0,13
|
→ {
|
y = 0,03 mol Al
|
|
27y + 56z + 0,23 =2,16
|
z = 0,02 mol Fe
|
|
%mAl =
|
0,03.27.100
|
= 37,5%
|
|
2,16
|
%mFe = 100 – 10,65 – 37,5 = 51,85%
b) Dung dịch C chứa Al3+, Fe2+ và Cu2+ dư
nCu2+ dư = 0,06 – 0,05 = 0,01 mol
nAl3+ = 0,02 mol; nFe2+
= 0,02 mol
Thêm dung dịch NH3 vừa đủ vào dung dịch C để kết tủa Cu(OH)2
không bị tan do phản ứng tạo phức:
Cu(OH)2
+ 4NH3 = [Cu(NH3)4](OH)2
Kết
tủa thu được gồm:
+
0,01 mol Cu(OH)2 sau khi nung thu được 0,01 mol CuO;
+ 0,02 mol Al(OH)3 sau khi nung thu được 0,01 mol Al2O3;
+ 0,02 mol Fe(OH)2 sau khi nung và bị oxy hóa ngoài không khí
thu được 0,01 mol Fe2O3.
Chất rắn E có: 0,01 mol CuO; 0,01 mol Al2O3; 0,01 mol
Fe2O3. Khối lượng chất rắn E là:
mE = 0,01(80 + 102 + 160) = 3,42 gam.
No comments:
Post a Comment