Hỗn hợp 3 kim loại Al , Fe, Cu . Hòa tan hoàn toàn a gam hỗn hợp bằng H2SO4 đặc nóng vừa đủ thì thoát ra 15,68 lít SO2 (đktc) và nhận được dd X . Chia đôi X nửa đem cô cạn nhận được 45,1g muối khan , còn 1 nửa thêm NaOH dư rồi lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi cân năng 12g . Tìm a và khối lượng mỗi kim loại
Bài giải:
2Fe + 6H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
2Al + 6H2SO4 -> Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Cu + 2H2SO4 -> CuSO4 + SO2 + 2H2O
Lượng 3 muối sunfat = 45,1.2 = 90,2 gam và số mol SO2 = 0,7 mol
Fe2(SO4)3 + 6NaOH -> 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4
Al2(SO4)3 + 6NaOH -> 2Al(OH)3 + 3Na2SO4
CuSO4 + 2NaOH -> Cu(OH)2 + Na2SO4
Al(OH)3 + NaOH -> NaAlO2 + H2O
Kết tủa lọc được chỉ còn Fe(OH)3 và Cu(OH)2
2Fe(OH)3 -> Fe2O3 + 3H2O
Cu(OH)2 -> CuO + H2O
12.2 = 24 (gam) là tổng lượng 2 oxit Fe2O3 + CuO
Gọi x, y, z lần lượt là số mol của Fe, Al, Cu
Ta có hệ 3 phương trình:
1,5x + 1,5y + z = 0,7
200x + 171y + 160z = 90,2
80x + 80z = 24
Giải hệ cho x = 0,2 ; y = 0,2 ; z = 0,1
Suy ra khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu:
mFe = 11,2 g ;
mAl = 5,4 g ;
mCu = 6,4 g
Đặt số mol Al, Fe và Cu lần lượt là x, y,z (mol)
\(\text{nSO2(đktc) = 15,68 : 22,4 = 0,7 (mol)}\)
Hòa tan hh Kl bằng dd H2SO4 đặc nóng có phản ứng
\(\text{2Al + 6H2SO4 đặc nóng → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (1)}\)
a...............................................0,5a.................1,5a..................................(mol)
\(\text{2Fe + 6H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (2)}\)
b.................................................0,5b....................1,5b.......................(mol)
\(\text{Cu + 2H2SO4 đặc nóng → CuSO4 + SO2 + 2H2O (3)}\)
c..............................................c....................c............................(mol)
Tổng mol SO2 = 1,5a + 1,5b + c = 0,7 (I)
\(\left\{{}\begin{matrix}\text{A l 2 ( S O 4 ) 3 : 0 , 5 a ( m o l ) }\\Fe2\left(SO4\right)3:0,5b\left(mol\right)\\CuSO4:c\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
Cô cạn ½ dd X thu được 45,1 (g) nên ta có pt:
mAl2(SO4)3 + mFe2(SO4)3 + mCuSO4 = 45,1×2
=> 0,5a× 342 + 0,5b× 400 + c.160 = 90,2
hay 171 a + 200b + 160c = 90,2 (II)
Cho dd X phản ứng với dd NaOH dư có phản ứng
Al2(SO4)3 + 8NaOH → 2NaAlO2 + 3Na2SO4 + 4H2O
Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 2Fe(OH)3↓ + 3Na2SO4
0,5b....................................b (mol)
CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4
c......................................c (mol)
Từ làm tiếp nhs