Cho hỗn hợp X gồm Al và FexOy. Nung m gam X trong điều kiện không có không khí

Bạn cần đăng nhập để đánh giá tài liệu

Cho hỗn hợp X gồm Al và FexOy. Nung m gam X trong điều kiện không có không khí

Nguyễn Trang Ngày: 02-03-2024 Tổng hợp kiến thức

Top 1000 câu hỏi thường gặp môn Hóa Học có đáp án (phần 23) hay nhất được biên soạn và chọn lọc giúp bạn ôn luyện và đạt kết quả cao trong bài thi môn Hóa Học.

Cho hỗn hợp X gồm Al và FexOy. Nung m gam X trong điều kiện không có không khí

Câu 28: Cho hỗn hợp X gồm Al và Fe_xO_y. Nung m gam X trong điều kiện không có không khí. Sau phản ứng thu được hỗn hợp rắn Y. Chia Y thành 2 phần:

- Phần 1 cho tác dụng với NaOH dư, sau phản ứng hu được 1,68 lít khí và 12,6 gam chất rắn.

- Phần 2 cho tác dụng với dd H₂SO₄ đặc nóng dư, sau phản ứng thu được 27,72 lít khí SO₂ và dd Z có chứa 263,25 gam muối SO₄. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thể tích các khí đo ở đktc.

a) Viết các PTHH.

b) Tính m và xác định CTHH của Fe_xO_y.

Lời giải:

$2 y A l + 3 F e_{x} O_{y} \overset{t^{°}}{\to} y A l_{2} O_{3} + 3 x F e$

Y có Al₂O₃, Fe và Al dư

Ta có:

Phần 1: Cho tác dụng với NaOH dư

Al₂O₃+ 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O

2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂

$\Rightarrow n_{A l d u} = \frac{2}{3} n_{H_{2}} = 0, 05 (m o l)$

→m_{Al dư} = 1,35 (g)

→m_Fe = 12,6 (g) →n_Fe = 0,225 (mol)

Phần 2: cho tác dụng với dung dịch H₂SO₄ đặc nóng dư

Gọi a là hệ số tỉ lệ với phần 1

Al₂O₃+ 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O (1)

2Al + 6 H₂SO₄→ Al₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O (2)

2Fe + 6H₂SO₄→ Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O (3)

$n_{S O_{2}} = 1, 2375 (m o l)$

→ n_Al = 0,05a mol

→n_Fe = 0,225a mol

$\begin{array}{l} \Rightarrow n_{S O_{2}} = \frac{3}{2} n_{A l} + \frac{3}{2} n_{F e} = 0, 4125 a (m o l) \\ \to 0, 4125 a = 1, 2375 \\ \to a = 3 \\ n_{A l_{2} {(S O_{4})}_{3} (2)} = \frac{1}{2} n_{A l} = 0, 025 a = 0, 075 (m o l) \\ n_{F e_{2} {(S O_{4})}_{3} (3)} = \frac{1}{2} n_{F e} = 0, 1125 a = 0, 3375 (m o l) \\ \to m_{A l_{2} {(S O_{4})}_{3} (1)} = 263, 25 - 0, 075.342 \\ - 0, 3375.400 = 102, 6 (g) \\ \to n_{A l_{2} {(S O_{4})}_{3} (1)} = 0, 3 (m o l) \\ \to n_{A l_{2} O_{3}} = n_{A l_{2} {(S O_{4})}_{3} (1)} = 0, 3 (m o l) \\ \to m_{Y} = m_{A l_{2} O_{3}} + m_{F e} + m_{A l d u} \end{array}$

m_{phần 2} = 0,3.102 + 0,05.3.27 + 0,225.3.56 = 72,45 (g)

Mà ta lại có phần 2 gấp 3 lần phần 1 nên suy ra:

→ m_{phần 1} = $\frac{1}{3}$ m_{phần 2} = 24,15 (g) →m = m_{phần 1}+ m_{phần 2}= 96,6 (g).

$n_{A l_{2} O_{3} b d} = \frac{4}{3} n_{A l_{2} O_{3}}$ _{phần 2} = 0,4 (mol)

n_{Fe ban đầu} = 4n_{Fe (phần 1)}= 0,9 (mol)

$\begin{array}{l} \to n_{O b d} = 3 n_{A l_{2} O_{3} b d} = 1, 2 (m o l) \\ \to \frac{x}{y} = \frac{n_{F e b d}}{n_{O b d}} = \frac{0, 9}{1, 2} = \frac{3}{4} \end{array}$