Trộn đều 83 gam hỗn hợp bột Al, Fe2O3 và CuO rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm ( giả sử chỉ xảy ra hai phản ứng khử oxit kim loại thành kim loại). Chia hỗn hợp sau phản ứng thành 2 phần có khối lượng chênh lệch nhau 66,4 gam.
Lấy phần lớn hơn hòa tan bằng dung dịch H2SO4 dư, thu được 23,3856 lít H2 (đktc), dung dịch X và chất rắn. Lấy 1/10 dung dịch X cho tác dụng vừa đủ với 200ml dung dịch KMnO4 0,018M.
Hòa tan phần có khối lượng nhỏ bằng dung dịch NaOH dư thấy còn lại 4,736 gam chất rắn không tan.
Tính phần trăm khối lượng mỗi oxit kim loại bị khử biết trong hỗn hợp ban đầu số mol Fe2O3=2/3nCuO.
m phần lớn + m phần nhỏ = 83
m phần lớn – m phần nhỏ = 66,4
—> m phần lớn = 74,7 và m phần nhỏ = 8,3
—> Phần lớn gấp 9 lần phần nhỏ.
Phần nhỏ gồm Fe2O3 (2a), CuO (3a), Al (b). Khi thực hiện phản ứng nhiệt nhôm có x, y mol Fe2O3, CuO đã phản ứng.
—> 160.2a + 80.3a + 27b = 8,3 (1)
m rắn = 160(2a – x) + 80(3a – y) + 56.2x + 64y = 4,376 (2)
Phần lớn gồm Fe2O3 (18a), CuO (27a), Al (9b), trong đó có 9x, 9y mol Fe2O3, CuO đã phản ứng.
Bảo toàn electron —> nAl phản ứng = 18x + 6y
nH2 = 1,5nAl dư + nFe
—> 1,044 = 1,5(9b – 18x – 6y) + 18x (3)
Bảo toàn electron: 3nAl = 2nH2 + 5nKMnO4 + 2nCu
—> 3.9b = 1,044.2 + 10.5.0,0036 + 18y (4)
(1)(2)(3)(4) —> a =