hòa tan 36,1 g hỗn hợp al fe vào 1500ml dung dịch h2so4 2M thu được dung dịch X. Thêm 800 g dung dịch KOH 43,75% vào dung dịch X, lọc lấy kết tủa rửa sạch và nung nóng đến khối lượng không đổi thu được 40 g chất rắn
Tính khối lượng mỗi kim loại ban đầu
Gọi số mol của Al là : x
số mol của Fe là : y
Ta có : 1500ml = 1,5l
nH2SO4 = 1,5.2 = 3 (mol)
mKOH = 800.43,75% = 350 (g)
nKOH = \(\frac{350}{56}=6,25\) (mol)
2Al + 3H2SO4 -> Al2(SO4)3 + 3H2
x -> 2x /mol
Fe + H2SO4 -> FeSO4 + H2
y -> y /mol
-> X gồm Al2(SO4)3 , FeSO4 và H2SO4 dư (có thể có)
Al2(SO4)3 + 6KOH -> 3K2SO4 + 2Al(OH)3
2x -> x /mol
FeSO4 + 2KOH -> K2SO4 + Fe(OH)2
y -> y /mol
H2SO4 + 2KOH -> K2SO4 + 2H2O
Bảo toàn SO4 : nH2SO4 = nK2SO4 = 3 (mol)
Theo pt ta thấy : nKOH = 2 . nK2SO4 = 3.2 = 6 (mol)
Ta có : nKOH đã p/ứ < nKOH tham gia p/ứ (6 < 6,25)
-> KOH còn dư
nKOH dư = 6,25 - 6 = 0,25 (mol)
Khi đó sẽ xảy ra thêm 1 phản ứng
KOH + Al(OH)3 -> KAlO2 + 2H2O
0,25 -> 0,25 /mol
nAl(OH)3 = x - 0,25 (mol)
Sau các phản ứng thì kết tủa gồm Al(OH)3 x-0,25 mol và Fe(OH)2 y mol
4Fe(OH)2 + O2 -> 2Fe2O3 + 4H2O
y -> y/2 /mol
2Al(OH)3 -> Al2O3 + 3H2O
x - 0,25 -> \(\frac{x-0,25}{2}\) /mol
Ta có hệ phương trình : \(\left\{{}\begin{matrix}\frac{160y}{2}+\frac{102\left(x-0,25\right)}{2}=40\\56y+27x=36,1\end{matrix}\right.\)
Giải hệ ta có : x = 0,095 ; y = 0,599
mAl = 0,095.27 =2,565 (g)
mFe = 36,1 - 2,565 = 33,535