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

Vietjack.me giới thiệu bộ câu hỏi ôn tập Hóa có đáp án được biên soạn bám sát chương trình học giúp bạn ôn luyện và bổ sung kiến thức môn Hóa tốt hơn. Mời các bạn đón xem:

1 1,303 07/10/2023

Trang trước

Trang sau

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

Đề bài: 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)

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