Hỗn hợp X gồm FexOy và Al (theo tỉ lệ mol tương ứng 1: 3). Lấy 46,95 gam X thực hiện phản ứng nhiệt trong điều kiện không có không khí (giả sử chỉ xảy ra phản ứng Al khử FexOy thành Fe và Al2O3 với hiệu suất của phản ứng đạt 100%) thu được hỗn hợp chất rắn Y. Cho toàn bộ lượng Y tác dụng với dung dịch NaOH dư, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,075 mol khí H2 và 25,2 gam chất rắn.
a) Tìm công thức hóa học của FexOy và phần trăm về số mol của Al trong X.
b) Cho từ từ đến hết 210 gam dung dịch HCl 7,3% vào 15,65 gam hỗn hợp X (với tỉ lệ mol tương ứng như trên). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,09 mol khí H2 dung dịch Z và m gam hỗn hợp chất rắn T. Tính giá trị của m và nồng độ phần trăm chất tan trong dung dịch Z
Câu trả lời tốt nhất
%nAl = 3/(1 + 3) = 75%
nH2 = 0,075 —> nAl dư = 0,05
Do có Al dư nên FexOy hết —> nFe = 25,2/56 = 0,45
nAl2O3 = (46,95 – 0,05.27 – 25,2)/102 = 0,2
—> nO = 0,2.3 = 0,6
—> x : y = nFe : nO = 3 : 4 —> Oxit là Fe3O4
b.
15,65 gam X chứa Fe3O4 (0,05) và Al (0,15)
nHCl = 210.7,3%/36,5 = 0,42
Bảo toàn H —> nHCl = 2nH2 + 2nH2O
—> nH2O = 0,12 —> nFe3O4 phản ứng = 0,12/4 = 0,03 —> nFe3O4 dư = 0,02
Dễ thấy nHCl < 3nAl nên Al vẫn còn dư —> Z chỉ chứa AlCl3 (0,42/3 = 0,14)
T gồm Al dư (0,15 – 0,14 = 0,01), Fe3O4 dư (0,02), Fe (0,03.3 = 0,09) —> mT = 9,95
mddZ = mX + mddHCl – mH2 – mT = 215,52
—> C%AlCl3 = 0,14.133,5/215,52 = 8,672%