Hỗn hợp X gồm Fe và kim loại M (hóa trị n không đổi). Hòa tan hoàn toàn 9,650 gam hỗn hợp X bằng lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng. Sau khi kết thúc phản ứng thu được dung dịch A và 7,280 lít khí H2 (đktc). Cho dung dịch A phản ứng hết với 70 gam dung dịch NaOH 40% thu được kết tủa B. Lọc, rửa cẩn thận kết tủa B rồi đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được a gam chất rắn gồm hai loại oxit . Biết tỉ lệ số mol của 2 kim loại nFe/nM = 2/3, biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn .
a) Viết các phương trình hóa học xảy ra .
b) Xác định tên kim loại M và tính giá trị a .
Câu trả lời tốt nhất
nFe = 2x, nM = 3x
Fe + H2SO4 —> FeSO4 + H2
2x………………………………2x
2M + nH2SO4 —> M2(SO4)n + nH2
3x……………………………………..1,5nx
mX = 56.2x + 3x.M = 9,65 (1)
nH2 = 2x + 1,5nx = 0,325 (2)
(1) / (2) —> (3M + 112)/(1,5n + 2) = 386/13
Biện luận với n = 1, 2, 3 —> Chọn n = 3, M = 27: M là Al
—> x = 0,05
Dung dịch A chứa FeSO4 (0,1) và Al2(SO4)3 (0,075)
nNaOH = 70.40%/40 = 0,7
FeSO4 + 2NaOH —> Fe(OH)2 + Na2SO4
0,1………….0,2……………0,1
Al2(SO4)3 + 6NaOH —> 2Al(OH)3 + 3Na2SO4
0,075……………0,45……………0,15
nNaOH còn lại = 0,7 – 0,2 – 0,45 = 0,05
Al(OH)3 + NaOH —> NaAlO2 + 2H2O
0,05…………..0,05
Kết tủa gồm Fe(OH)2 (0,1) và Al(OH)3 (0,15 – 0,05 = 0,1)
4Fe(OH)2 + O2 —> 2Fe2O3 + 4H2O
0,1…………………………..0,05
2Al(OH)3 —> Al2O3 + 3H2O
0,1………………..0,05
—> a = 0,05.160 + 0,05.102 = 13,1