Gọi x,y,z lần lượt là số mol của Na, Al và Fe có trong m gam hỗn hợp M .
+ ) m gam \(M+NaOH\) dư : Na và Al ta hết , Fe không tan .
\(2Na+2H_2O\rightarrow2NaOH+H_2\uparrow\)
\(x\) \(\rightarrow\) \(0,5x\)
\(2Al+2NaOH+2H_2O\rightarrow2NaAlO_2+3H_2\uparrow\)
\(\Rightarrow n_{H_2}=0,5x+1,5y=\dfrac{5,152}{22,4}=0,23\) ( * )
+) m gam \(M+H_2O\) : Vì thể tích khí \(H_2\) sinh ra nhỏ hơn thể tích khí \(H_2\) sinh ra khi cho m giam M phản ứng với dung dịch \(NaOH\) dư nên \(Al\) còn dư .
\(2Na+2H_2O\rightarrow2NaOH+H_2\uparrow\)
\(x\) \(\rightarrow x\) \(\rightarrow1,5x\)
\(2Al+2NaOH+2H_2O\rightarrow2NaAlO_2+3H_2\uparrow\)
\(x\) \(\leftarrow x\) \(\rightarrow\) \(1,5x\)
\(\Rightarrow n_{H_2}=0,5x+1,5x=\dfrac{4,48}{22,4}=0,2\Rightarrow x=0,1mol\)
( * ) \(\Rightarrow y=0,12\) mol \(\Rightarrow n_{Al}\)( dư ) = 0,12 - x = 0,12 - 0,1 = 0,02 mol .
Chất rắn không tan là Al dư và Fe .
\(\Rightarrow m_{Fe}=6-m_{Al}\) ( dư ) \(=6-27.0,02=5,46\left(g\right)\)
\(\Rightarrow m=m_{Na}+m_{Fe}+m_{Al}=23.0,1+5,46+27.0,12=11\left(g\right)\)
Phần trăm khối lượng của mỗi kim loại trong M là :
\(\%m_{Na}=\dfrac{23.0,1.100\%}{11}=20,91\%.\)
\(\%m_{Fe}=\dfrac{5,46.100\%}{11}=49,63\%\)
\(\%m_{Al}=100\%-\left(20,91\%+49,63\%\right)=29,46\%\)
Vậy ......
Gọi a, b, c lần lượt là số mol của Na, Al, Fe
\(TN1:\)
Khi cho M qua nước dư:
\(2Na+2H_2O---> 2NaOH+H_2\) \((1)\)
\(2NaOH+2Al+2H_2O---> 2NaAlO_2+3H_2\) \((2)\)
\(nH_2(đktc)=\dfrac{4,48}{22,4}=0,2(mol)\)\((I)\)
Vì nước dư nên chọn nNa để tính:
Theo PTHH (1)\(nH_2(1)=0,5a(mol)\)\((II)\)
\(nNaOH=nNa=a(mol)\)
Vì khi cho M qua dung dich NaOH lấy dư thì khí thoát ra nhiều hơn khi cho M qua nước dư
Chứng tỏ, ở thí nghiêm 1, Al dư.
=> Chon nNaOH để tính
Theo PTHH (2) \(nH_2(2)=1,5a(mol)\)\((III)\)
Từ (I), (II) và (III) => \(0,5a+1,5a=0,2\)
\(=> a=0,1 \) \((IV)\)
Theo (2) nNaOH(pứ) =a (mol)
. Chất rắn không tan gồm \(\left\{{}\begin{matrix}Fe:c\left(mol\right)\\Al\left(dư\right)=\left(b-a\right)\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
Theo đề, sau phản ứng thu được 6g chất rắn\(=> 56c+(b-a).27=6\)
\(<=> -27a+27b+56c=6\) \((V)\)
\(TN2:\)
Khi cho M qua dung dịch NaOH dư, thì Na và Al tan hết
=> Chon số mol của Na và Al để tính
\(2Na+2H_2O--->2NaOH+H_2\)\((3)\)
\(2NaOH+2Al+2H_2O---> 2NaAlO_2+3H_2\) \((4)\)
Theo (1) và (2) \(nH_2=(0,5a+1,5b)(mol)\)
\(nH_2(đktc)=\dfrac{5,152}{22,4}=0,23(mol)\)
\(=> 0,5a+1,5b=0,23\) \((VI)\)
Từ (IV), (V) và (VI), ta có \(\left\{{}\begin{matrix}a=0,1\\-27a+27b+56c=6\\0,5a+1,5b=0,23\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=0,1\\b=0,12\\c=0,0975\end{matrix}\right.\)
\(=> mNa=0,1.23=2,3(g)\)
\(=> mAl=0,12.27=3,24(g)\)
\(=> mFe=0,0975.56=5,46(g)\)
\(\%mNa=\dfrac{2,3.100}{2,3+3,24+5,46}=20,91\%\)
\(\%mAl=\dfrac{3,24.100}{2,3+3,24+5,46}=29,45\%\)
\(=>\%mFe=100\%-20,91\%-29,45\%=49,64\%\)
