Ban đầu đặt a, b, c là số mol Al2O3, CuO và K2O

TN1: a, b, c mol Al2O3, CuO và K2O + H2O —> 15 gam chất rắn

TN2: 1,5a, b, c mol Al2O3, CuO và K2O + H2O —> 21 gam chất rắn

TN3: 1,75a, b, c mol Al2O3, CuO và K2O + H2O —> 25 gam chất rắn

Nhận xét: TN2 lượng Al2O3 tăng 0,5a mol thì chất rắn tăng 6 gam, TN3 lượng Al2O3 tăng 0,25a mol thì chất rắn tăng 4 gam > 6/2 = 3 —> TN2 Al2O3 đã tan một phần —> TN1 có KOH dư, Al2O3 hết.

TN1 —> mCuO = 80b = 15

TN2 —> m rắn = 15 + 102(1,5a – c) = 21

TN3 —> m rắn = 15 + 102(1,75a – c) = 25

—> a = 8/51 và c = 3/17

Vậy mCuO = 15; mAl2O3 = 16 và mK2O = 282/17

K2O + H2O -----> 2KOH

Al2O3 + 2KOH -----> 2KAlO2 + H2O

Từ TN1 ta có 2 trường hợp (TH) xảy ra, hoặc Al2O3 dư (TH1) hoặc KOH dư (TH2):

Xét TH1 ta có, 15g chất rắn bao gồm Cuo và Al2O3 dư => khi thêm Al2O3 vào thì lượng chất rắn tăng bằng khối lượng Al2O3 thêm vào.

Với x là khối lượng Al2O3 ban đầu ta có:

- Từ TN2: 0.5x=21 - 15=6 g => x=12 g

- Từ TN3: 0.75x=25 - 15=10 g => x~13.33 g

x có hai giá trị khác nhau, suy ra loại TH1.

Vậy TH2 đúng, suy ra mCuO= 15 g (CuO không phản ứng).

Mà ta nhận thấy, khối lượng chất rắn TN2 lớn hơn ở TN1 => Al2O3 thêm vào ở TN2 đã có phản ứng dư.

=> từ TN2 và TN3 ta được: 0.75x - 0.5x= 25 - 21=4 g => x=16 g

Xét TN2, khối lượng Al2O3 đã phản ứng là: x + 0.5x - (21-15) = 18g

=> nK2O = nAl2O3 = 18/102= 0.1765 mol

=> mK2O = 16.588 g

m_H2=0,01a(g)<=>5.10^-3a(mol)

n_H2=n_Fe=0,005a(mol)

\(\left\{{}\begin{matrix}72n_{FeO}+160n_{Fe_2O_3}=a-56.0,005a\\n_{FeO}+3n_{Fe_2O_3}=\frac{0,2115a}{18}\end{matrix}\right.\)

=>n_FeO=0,005a;n_Fe2O3=0,00225a

=>phần trăm khối lượng mỗi chất

Giả sử a=100g

Gọi số mol Fe, FeO và Fe2O3 là a, b, c

->56a+72b+160c=100

mH2=1%.100=1g

->nH2=1/2=0,5mol

Ta có Fe+2HCl->FeCl2+H2

->nFe=nH2=0,5mol=a

mH2O=21,15%.100=21,15g

->nH2O=21,15/18=1,175mol

Ta có FeO+H2->Fe+H2O

Fe2O3+3H2->2Fe+3H2O

->b+3c=1,175

->a=0,5; b=0,5; c=0,225

->%mFe=0,5.56/100=28%

->%mFeO=0,5.72/100=36%

->%mFe2O3=36%

Ở thí nghiệm 2: Chỉ có Al tác dụng với dung dịch NaOH và bị hòa tan hết vì NaOH dư.

Chất rắn còn lại là Mg = 0,6 gam hay = 0,6 : 24 = 0,025 mol

Ở thí nghiệm 1: Số moi H₂ = 1,568 : 22,4 = 0,07 mol. Gọi x là số mol Al.

Phương trình hóa học:

2Al + 3H₂S0₄ \(\rightarrow\) Al₂(S0₄)₃ + 3H₂

x \(\rightarrow\) 1,5x (mol)

Mg + H₂S0₄ \(\rightarrow\) MgS0₄ + H₂

0,025 \(\rightarrow\) 0,025 (mol)

Theo hiđro, ta có: 1,5x + 0,025 = 0,07 => x = 0,03 mol = mol Al Khối lượng của hỗn hợp: m = m_Mg + m_Al = 0,6 + 0,03.27 = 1,41 gam

%Mg = \(\dfrac{0,6}{1,41}\) x 100% = 42,55%; %Al = 100% - 42,55% = 57,45%.

Ở thí nghiệm 2: Chỉ có Al tác dụng với dung dịch NaOH và bị hòa tan hết vì NaOH dư.

Chất rắn còn lại là Mg = 0,6 gam hay = 0,6 : 24 = 0,025 mol

Ở thí nghiệm 1: Số moi H₂ = 1,568 : 22,4 = 0,07 mol. Gọi x là số mol Al.

Phương trình hóa học:

2Al + 3H₂S0₄ → Al₂(S0₄)₃ + 3H₂

x → 1,5x (mol)

Mg + H₂S0₄ → MgS0₄ + H₂

0,025 → 0,025 (mol)

Theo hiđro, ta có: 1,5x + 0,025 = 0,07 => x = 0,03 mol = mol Al Khối lượng của hỗn hợp: m = m_Mg + m_Al = 0,6 + 0,03.27 = 1,41 gam

%Mg = x 100% = 42,55%; %Al = 100% - 42,55% = 57,45%.

Al₂O₃ + 3CO\(\rightarrow\)2Al+ 3CO₂ (1)

CuO + CO\(\rightarrow\)Cu + CO₂ (2)

Fe₃O₄ + 4CO\(\rightarrow\)3Fe + 4CO₂ (3)

2Al + 6HCl \(\rightarrow\)2AlCl₃ + 3H₂ (4)

Fe + 2HCl\(\rightarrow\)FeCl₂ + H₂ (5)

n_H2=\(\dfrac{6,72}{22,4}=0,3\left(mol\right)\)

Vì Cu không tan trong dd HCl nên 12,8 g chát rắn là Cu

n_Cu=\(\dfrac{12,8}{54}=0,2\left(mol\right)\)

Theo PTHH 2 ta có:

n_CuO=n_Cu=0,2(mol)

m_CuO=0,2.80=16(g)

m_Al2O3;Fe3O4=69,8-16=53,8(g)

Theo PTHH 1 và 4 ta có:

3n_Al2O3=n_H2=3a

Theo PTHH 2 và 5 ta có:

3n_Fe3O4=n_H2=3b

Ta có hệ pt:

\(\left\{{}\begin{matrix}306a+696b=53,8\\a+b=0,1\end{matrix}\right.\)

a=0,04;b=0,06

..................................tuwk tính tiếp