Dung dịch X là dung dịch HCl. Dung dịch Y là dung dịch NaOH. Cho 60 ml dung dịch vào cốc chứa 100 gam dung dịch Y, tạo ra dung dịch chỉ chứa một chất tan. Cô cạn dung dịch, thu được 14,175 gam chất rắn Z. Nung Z đến khối lượng không đổi, thì chỉ còn lại 8,775 gam chất rắn.
(a) Tìm nồng độ CM của dung dịch X, nồng độ C% của dung dịch Y và công thức của Z.
(b) Cho 16,4 gam hỗn hợp X1 gồm Al, Fe vào cốc đựng 840 ml dung dịch X. Sau phản ứng thêm tiếp 1600 gam dung dịch Y vào cốc. Khuấy đều cho phản ứng hoàn toàn, lọc lấy kết tủa, đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi, thu được 13,1 gam chất rắn Y1. Tìm thành phần % theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp X1.
Câu trả lời tốt nhất
nNaCl = 8,775/58,5 = 0,15
Z có dạng NaCl.nH2O
—> MZ = 58,5 + 18n = 14,175/0,15 —> n = 2
Vậy Z là NaCl.2H2O
NaOH + HCl —> NaCl + H2O
0,15…….0,15……0,15
CM HCl = 0,15/0,06 = 2,5M
C% NaOH = 0,15.40/100 = 6%
b.
nHCl = 0,84.2,5 = 2,1
nNaOH = 1600.6%/40 = 2,4
Nếu X1 chỉ có Al —> nAl = 0,61 —> nHCl pư = 1,83
Nếu X1 chỉ có Fe —> nFe = 0,29 —> nHCl pư = 0,58
nHCl đã dùng = 2,1 —> HCl dư
mX1 = 27a + 56b = 16,4 (1)
2Al + 6HCl —> 2AlCl3 + 3H2
a………..3a………….a
Fe + 2HCl —> FeCl2 + H2
b……….2b……….b
NaOH + HCl —> NaCl + H2O
2,1-3a-2b
AlCl3 + 3NaOH —> Al(OH)3 + 3NaCl
a……………3a……………a
FeCl2 + 2NaOH —> Fe(OH)2 + 2NaCl
b…………..2b……………..b
nNaOH tổng các pư trên = 2,1 – 3a – 2b + 3a + 2b = 2,1
—> nNaOH còn dư = 2,4 – 2,1 = 0,3
TH1: Al(OH)3 bị hòa tan một phần —> a > 0,3
NaOH + Al(OH)3 —> NaAlO2 + 2H2O
0,3………..0,3
2Al(OH)3 —> Al2O3 + 3H2O
a-0,3………….(a-0,3)/2
4Fe(OH)2 + O2 —> 2Fe2O3 + 4H2O
b…………………………..b/2
—> mY1 = 102(a – 0,3)/2 + 160b/2 = 13,1 (2)
(1)(2) —> a = 0,4 và b = 0,1
Nghiệm thỏa mãn a > 0,3
—> %Al = 65,85%; %Fe = 34,15%.
TH2: Al(OH)3 bị hòa tan hết —> a ≤ 0,3
4Fe(OH)2 + O2 —> 2Fe2O3 + 4H2O
b…………………………..b/2
—> mY1 = 160b/2 = 13,1 (3)
(1)(3) —> a = 241/900 và b = 131/800
Nghiệm thỏa mãn a ≤ 0,3
—> %Al = 44,09%; %Fe = 55,91%.