Chia hỗn hỗn hợp X gồm một oxit sắt và bột nhôm thành 3 phần bằng nhau:
Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 2,016 lít khí (đktc).
Phần 2 và phần 3: Đem nung nóng ở nhiệt độ cao để thực hiện phản ứng nhiệt nhôm. Sản phẩm thu được sau khi nung ở phần 2 hòa tan trong dung dịch NaOH dư thì thu được chất rắn E và không có khi bay ra. Cho E phản ứng hết với dung dịch AgNO3 1M thì cần 120 ml, sau phản ứng thu được 17,76 gam chất rắn và dung dịch chỉ có Fe(NO3)2.
Sản phẩm thu được ở phần 3 sau khi nung cho vào bình có 2 lít dung dịch H2SO4 0,095M thu được dung dịch F và một phần Fe không tan. .
a. Xác định công thức oxit sắt, tính khối lượng các chất sau phản ứng nhiệt nhôm ở mỗi phần.
b. Tính nồng độ mol các chất trong dung dịch F và khối lượng Fe không tan. Coi thể tích các chất rắn là không đáng kể, thể tích dung dịch không thay đổi trong quá trình phản ứng
Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Câu trả lời tốt nhất
nH2 = 0,09 —> nAl = 0,06
Quy đổi mỗi phần thành Al (0,06), Fe (x) và O (y)
nAl2O3 = 0,03 —> E gồm Fe (x) và O (y – 0,09)
nAgNO3 = 0,12 —> nFe(NO3)2 = 0,06
—> 17,76 gam chất rắn gồm Fe (x – 0,06), O (y – 0,09) và Ag (0,12)
—> x/y = (x – 0,06)/(y – 0,09)
—> x/y = 0,06/0,09 = 2/3: Oxit là Fe2O3
m rắn = 56(x – 0,06) + 16(y – 0,09) + 0,12.108 = 17,76
—> x = 0,12; y = 0,18
Hỗn hợp sau phản ứng chứa Al2O3 (0,03), Fe2O3 dư (0,03) và Fe (0,06)
nH2SO4 = 0,19
Dung dịch F chứa Al2(SO4)3 (0,03), bảo toàn S —> nFeSO4 = 0,1
CM Al2(SO4)3 = 0,015M; CM FeSO4 = 0,05M
Bảo toàn Fe —> mFe không tan = 56(x – 0,1) = 1,12 gam