Gọi số mol của CuO FeO Al2O3 phản ứng với COlần lượt là x, y, z
\(\Rightarrow\) 80x + 72y + 102z = 53,8 (1)
Chỉ có CO chỉ khử được CuO và FeO
CuO + CO \(\rightarrow\) Cu + CO2
x x
FeO + CO \(\rightarrow\) Fe + CO2
y y
\(\Rightarrow\) 49 gam chất rắn gồm Cu, Fe và Al2O3 không phản ứng
\(\Rightarrow\) 64x + 56y + 102z = 49 (2)
Gọi số mol của CuO FeO Al2O3 phản ứng với HCl lần lượt là kx, ky, kz \(\Rightarrow\) kx + ky + kz = 0,3 \(\Rightarrow\) k(x + y + z) = 0,3 (3)
CuO + 2HCl \(\rightarrow\) CuCl2 + H2O
kx 2kx
FeO + 2HCl \(\rightarrow\) FeCl2 + H2O
ky 2ky
Al2O3 + 6HCl \(\rightarrow\) 2AlCl3 + 3H2O
kz 6kz
nHCl = \(\dfrac{300.14,6}{100.36,5}\) = 1,2 (mol) = 2kx + 2ky + 6kz = k(2x + 2y + 6z)
\(\Rightarrow\) k(2x + 2y + 6z) = 1,2 (4)
Chia cả hai vế của phương trình (3) cho phương trình (4) ta được :
\(\dfrac{k\left(x+y+z\right)}{k\left(2x+2y+6z\right)}=\dfrac{0,3}{1,2}\Rightarrow\dfrac{x+y+z}{2x+2y+6z}=0,25\)
\(\Rightarrow\) x + y + z = 0,5x + 0,5y + 1,5z
\(\Rightarrow\) x + y + z - 0,5x - 0,5y - 1,5z = 0
\(\Rightarrow\) 0,5x + 0,5y - 0,5z = 0 (5)
Giải hệ phương trình (1) (2) và (5) :
\(\left\{{}\begin{matrix}80x+72y+102z=53,8\\64x+56y+102z=49\\0,5x+0,5y-0,5z=0\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,2\\y=0,1\\z=0,3\end{matrix}\right.\)
mCuO = 80 . 0,2 = 16 (g)
% mCuO = 16/53,8 . 100% = 29,74%
mFeO = 72 . 0,1 = 7,2 (g)
%mFeO = 7,2/53,8 . 100% = 13,38%
%mAl2O3 = 100% - 29,74% - 13,38% = 56,88%