Hòa tan hỗn hợp gồm 18,24 gam FeSO4 và 27,36 gam Al2(SO4)3 vào 200 gam dung dịch H2SO4 9,8% thu được dung dịch A. Cho 77,6 gam NaOH nguyên chất vào dung dịch A thu được kết tủa B và dung dịch C. Tách kết tủa B khỏi dung dịch C.
1. Nung kết tủa B ngoài không khí đến khối lượng không đổi. Tính khối lượng chất rắn thu được.
2. Thêm nước vào dung dịch C được dung dịch D có khối lượng 400 gam. Tính khối lượng nước thêm vào và nồng độ phần trăm theo khối lượng các chất tan trong dung dịch D.
3. Cần bao nhiêu ml dung dịch HCl 2M vào dung dịch D để:
a) Được khối lượng kết tủa max.
b) Được kết tủa mà sau khi nung đến khối lượng không đổi thu được chât rắn cân nặng 5,1 gam.
Câu trả lời tốt nhất
nFeSO4 = 0,12
nAl2(SO4)3 = 0,08
nH2SO4 = 0,2
nNaOH = 1,94
H2SO4 + 2NaOH —> Na2SO4 + 2H2O
0,2………….0,4…………..0,2
FeSO4 + 2NaOH —> Fe(OH)2 + Na2SO4
0,12………..0,24……….0,12………..0,12
Al2(SO4)3 + 6NaOH —> 2Al(OH)3 + 3Na2SO4
0,08……………..0,48…………0,16………..0,24
Al(OH)3 + NaOH —> NaAlO2 + 2H2O
0,16………..0,16…………0,16
Kết tủa B là Fe(OH)2 (0,12 mol)
Dung dịch C chứa NaOH dư (0,66 mol), Na2SO4 (0,56 mol) và NaAlO2 (0,16 mol)
4Fe(OH)2 + O2 —> 2Fe2O3 + 4H2O
0,12………………………0,06
—> mFe2O3 = 9,6
nddC = mFeSO4 + mAl2(SO4)3 + mddH2SO4 – mFe(OH)2 = 234,8
—> mH2O cần thêm = 400 – 234,8 = 165,2
Dung dịch D chứa NaOH dư (0,66 mol), Na2SO4 (0,56 mol) và NaAlO2 (0,16 mol). Từ đó tính C% từng chất.
Thêm HCl vào D:
NaOH + HCl —> NaCl + H2O
0,66……..0,66
+ Để được kết tủa max:
NaAlO2 + HCl + H2O —> Al(OH)3 + NaCl
0,16……….0,16
—> nHCl = 0,66 + 0,16 = 0,82
+ Khi nung —> nAl2O3 = 0,05
2Al(OH)3 —> Al2O3 + 3H2O
0,1………………0,05
TH1: Al(OH)3 chưa bị hòa tan
NaAlO2 + HCl + H2O —> Al(OH)3 + NaCl
……………0,1…………………0,1
—> nHCl = 0,66 + 0,1 = 0,76
TH2: Al(OH)3 đã bị hòa tan
NaAlO2 + HCl + H2O —> Al(OH)3 + NaCl
0,16……….0,16………………0,16
nAl(OH)3 bị hòa tan = 0,16 – 0,1 = 0,06
Al(OH)3 + 3HCl —> AlCl3 + 3H2O
0,06……….0,18
—> nHCl = 0,66 + 0,16 + 0,18 = 1