Hòa tan hoàn toàn 13,3 g hỗn hợp X gồm một kim loại kiềm A, Al và Fe bằng dung dịch H2SO4 29,4% vừa đủ thu được 10,08 lít H2 (đktc) và dung dịch Y. Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 34,2% cho tới khi gốc sunfat kết tủa vừa hết thì thu được dung dịch E và kết tủa F. Lọc lấy kết tủa F đem nung trong không khí tới khối lượng không đổi thu được 117,95 g chất rắn.
1) Xác định kim loại A. Biết rằng trong hỗn hợp X tỉ lệ số mol của Al và Fe tương ứng là 2:1.
2) Tính thành phần phần trăm khối lượng các chất có trong hỗn hợp X.
3) Tính nồng độ phần trăm các chất có trong dung dịch E.
1)
$n_{H_2SO_4} = n_{H_2} = 0,45(mol)$
$\Rightarrow n_{BaSO_4} =n_{Ba(OH)_2} = n_{H_2SO_4} = 0,45(mol)$
Gọi $n_{Al} = 2a(mol) \to n_{Fe} =a (mol)$
Kết tủa F gồm :
$Fe(OH)_2 : a(mol)$
$Al(OH)_3 : b(mol) \Rightarrow n_{Ba(AlO_2)_2} = \dfrac{2a-b}{2}(mol)$
Nung F, thu được chất rắn gồm :
$Fe_2O_3 : 0,5a(mol)$
$Al_2O_3 : 0,5b(mol)$
$BaSO_4: 0,45(mol)$
$\Rightarrow 0,5a.160 + 0,5b.102 + 0,45.233 = 117,95(1)$
$n_{Ba(OH)_2} =n_{FeSO_4} + 3n_{Al_2(SO_4)_3} + n_{Ba(AlO_2)_2} = a + 3a + \dfrac{2a - b}{2} = 0,45(2)$
Từ (1)(2) suy ra a = 0,1 ; b = 0,1
$0,5n_A + 1,5n_{Al} + n_{Fe} = n_{H_2}$
$\Rightarrow n_A = 0,1(mol)$
Ta có : 0,1.A + 0,1.2.27 + 0,1.56 = 13,3
Suy ra: A = 23(Natri)
2)
$\%m_{Na} = \dfrac{0,1.23}{13,3}.100\% = 17,3\%$
$\%m_{Al} = \dfrac{0,2.27}{13,3}.100\% = 40,6\%$
$\%m_{Fe} = 100\% - 17,3\ - 40,6\% = 42,4\%$