Chia 11 gam hỗn hợp X gồm Al và kim loại R thành 2 phần bằng nhau:
Phần I: Hòa tan hoàn toàn trong 500 dung dịch HCl 1,2M thu được 4,48 lít H2 (đktc) và dung dịch B.
Phần II: Đốt hoàn toàn trong Cl2 dư thu được 21,475 gam hỗn hợp 2 muối.
a/ Xác định kim loại R và tính khối lượng các kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
b/ Cho 400 ml dung dịch NaOH 1,625M vào dung dịch B. Lọc lấy kết tủa sau phản ứng đem nung trong không khí ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính m.
Câu trả lời tốt nhất
Mỗi phần nặng 5,5 gam, gồm Al (a mol) và R (b mol)
—> 27a + bR = 5,5 (1)
Phần 1: nHCl = 0,6; nH2 = 0,2
nHCl > 2nH2 nên HCl còn dư (0,6 – 0,2.2 = 0,2 mol)
2Al + 6HCl —> 2AlCl3 + 3H2
2R + 2xHCl —> 2RClx + xH2
nH2 = 1,5a + 0,5bx = 0,2 (2)
Phần 2:
2Al + 3Cl2 —> 2AlCl3
2R + yCl2 —> 2RCly
nCl2 = 1,5a + 0,5by = (21,475 – 5,5)/71 = 0,225 (3)
(2)(3) —> x < y —> Chọn x = 2, y = 3 (Các trường hợp x = 1, y = 3 hoặc x = 1, y = 2 làm tương tự)
—> a = 0,1; b = 0,05
Thay vào (1) —> R = 56: R là Fe
B chứa AlCl3 (0,1), FeCl2 (0,05), HCl dư (0,2)
nNaOH = 0,65
HCl + NaOH —> NaCl + H2O
0,2…….0,2
AlCl3 + 3NaOH —> Al(OH)3 + 3NaCl
0,1…………0,3……………0,1
FeCl2 + 2NaOH —> Fe(OH)2 + 2NaCl
0,05……….0,1……………0,05
nNaOH còn lại = 0,65 – 0,2 – 0,3 – 0,1 = 0,05
NaOH + Al(OH)3 —> NaAlO2 + 2H2O
0,05………..0,05
Kết tủa gồm Al(OH)3 (0,1 – 0,05 = 0,05) và Fe(OH)2 (0,05)
2Al(OH)3 —> Al2O3 + 3H2O
4Fe(OH)2 + O2 —> 2Fe2O3 + 4H2O
Chất rắn gồm Al2O3 (0,025) và Fe2O3 (0,025)
—> m rắn = 6,55