Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm m gam hỗn hợp A gồm Al và FexOy thu đc hỗn hợp rắn B. Cho B tác dụng với dd NaOH dư thu đc dd C, phần không tan D và 0,672 lít H2 ở đktc. Cho dd HCl vào dd C để vừa đủ thu đc kết tủa lớn nhất. Nung kết tủa đến khối lượng ko đổi đc 5,1 gam chất rắn. Phần không tan D cho tác dụng với H2SO4 đặc nóng dư thu đc 2,688 lít SO2 ở đktc. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Xác định công thức của oxit sắt và tính m.
2yAl + 3FexOy ---> yAl2O3 + 3xFe (1) Chất rắn B gồm Al2O3, Fe và Al dư (vì phản ứng xảy ra hoàn toàn nên FexOy không dư).
0,08 0,04 0,08
Al(dư) + NaOH + H2O ---> NaAlO2 + 3/2H2 (2)
0,02 0,02 0,03 mol
Al2O3 + 2NaOH ---> 2NaAlO2 + H2O (3) Phần không tan D là Fe.
NaAlO2 + HCl + H2O ---> Al(OH)3\(\downarrow\)+ NaCl (4)
2Al(OH)3 ---> Al2O3 + 3H2O (5) (5,1 gam chất rắn là Al2O3).
0,1 0,05 mol
2Fe + 6H2SO4 ---> Fe2(SO4)3 + 3SO2\(\uparrow\) + 6H2O (6)
0,08 0,12 mol
Theo pt(4) và (5) số mol NaAlO2 = số mol Al(OH)3 = 0,1 mol. Do đó số mol NaAlO2 ở pt (3) = 0,1 - 0,02 = 0,08 mol. Suy ra số mol Al2O3 sinh ra ở pư (1) = 0,04 mol.
Theo pt(6) số mol Fe = 0,08 mol. Như vậy, từ pt (1) ta có: 2y = 3x hay x/y = 2/3. Suy ra: Fe2O3.
m = mAl + mFe2O3 = 27(0,08 + 0,02) + 160.0,04 = 9,1 gam.
