Câu hỏi
Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp Al, Fe2O3 ( không có không khí) thu được 36,15 gam hỗn hợp X. Chia X thành 2 thành phần
Phần 1 : Tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được 1,68 lít H2 đktc và 5,6 gam chất rắn không tan
Phần 2 : Hòa tan hoàn toàn trong 850 ml dung dịch HCl 2M được 3,36 lít NO đktc và dung dịch chỉ chứa m gam muối. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị gần đúng của m là
- A 113
- B 103
- C 20
- D 40
Phương pháp giải:
Ta có Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
Vì hỗn hợp X có khả năng phản ứng với NaOH tạo khia H2 nên X có chứa Al → X không còn Fe2O3
Phần 1 : đặt số mol Al là x mol, số mol của Al2O3 là y mol thì số mol Fe là 2y mol
X + Ba(OH)2 thì 2Al + Ba(OH)2 +2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2
Al2O3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + H2O
→ nH2 → x = 0,05 mol
mrắn = mFe → y =0,05 mol → mphần 1 → mphần 2
→Thành phần của phần 2
Phần 2 : 4H+ + NO3- + 3e → H2O + NO
2H+ + O2- → H2O
So sánh nH+ đã phản ứng với nHNO3 → Có phản ứng tạo NH4+không
10H+ + 8e + NO3- → 3H2O + NH4+
Lời giải chi tiết:
Ta có Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
Vì hỗn hợp X có khả năng phản ứng với NaOH tạo khia H2 nên X có chứa Al → X không còn Fe2O3
Phần 1 : đặt số mol Al là x mol, số mol của Al2O3 là y mol thì số mol Fe là 2y mol
X + Ba(OH)2 thì 2Al + Ba(OH)2 +2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2
Al2O3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + H2O
→ nH2 = 3/2 . x = 0,075 mol → x = 0,05 mol
mrắn = mFe = 56.2y = 5,6 → y =0,05 mol → mphần 1 = 0,05.27 + 0,05.102 + 0,1.56 = 12,05 g
→ mphần 2 = 36,15 – 12,05 = 24,1 g → mphần 2 : mphần 1 = 2: 1
→phần 2 có 0,1 mol Al, 0,1 mol Al2O3 và 0,2 mol Fe
Phần 2 : 4H+ + NO3- + 3e → H2O + NO
2H+ + O2- → H2O
nNO = 0,15 mol → nH+ = 0,15.4 + 0,1.3.2 =1,2 mol < nHNO3 = 1,7 mol nên còn phản ứng tạo NH4+
10H+ + 8e + NO3- → 3H2O + NH4+
0,5 mol 0,4 0,05 mol
Bảo toàn N có nNO3(muối) = nHNO3 – nNO – nNH4 = 1,7 – 0,15 – 0,05 = 1,5
→ dung dịch thu được có Al3+: 0,3 mol; Fe2+ : z mol thì Fe3+ : 0,2 –z (mol); NO3- : 1,5 mol
→ mmuối = 0,3.27 + 0,2.56 + 1,5.62 = 112,3
Đáp án A