Hỗn hợp X gồm các chất : Al, Ca và CaC2. Lấy 17,5 gam X đem hòa tan hoàn toàn vào nước, thu được dung dịch Y trong suốt và hỗn hợp khí Z. Đốt cháy toàn bộ khí Z, thu được 8,96 lít (ở đktc) khí CO2 và 7,2 gam H2O. Thêm từ từ 400,l dung dịch HCl 1,625M vào Y thu được m gam kết tủa.
a) Tính khối lượng từng chất có trong X và xác định m (gam).
b) Đun nóng Z trong bình kín có xúc tác Ni, phản ứng xảy ra xong, thu được hỗn hợp Z1. Dẫn chậm Z1 qua dung dịch nước brom(dư), thấy lượng brom tham gia phản ứng nhiều nhất bằng x gam. Xác đinh x.
Ta có là Al có thể hòa tan trong dd kiềm
\(n_{CO2}=0,4\left(mol\right),n_{H2O}=0,4\left(mol\right)\)
Bảo toàn C ta có : \(n_{CaCl2}=n_{C2H2}=\frac{1}{2}n_{CO2}=0,2\left(mol\right)\)
\(m_{CaC2}=12,8\left(g\right)\)
Bảo toàn H ta có : \(n_{C2H2}+n_{H2}=n_{H2O}\)
\(\rightarrow n_{H2}=0,2\left(mol\right)\)
Bảo toàn khối lượng
\(m_{Al}=m_{Ca}+m_{CaC2}=17,5\left(g\right)\)
\(\rightarrow m_{Al}=m_{Ca}=4,7\left(g\right)\left(1\right)\)
Bảo toàn e
\(n_{Al}.3+n_{Ca}.2=n_{H2}.2=0,4\left(2\right)\)
Từ (1) và (2)
\(\rightarrow n_{Al}=0,1\left(mol\right)\rightarrow m_{Al}=2,7\left(g\right)\)
\(n_{Ca}=0,05\left(mol\right)\rightarrow m_{Ca}=2\left(g\right)\)
Ta có dd Y gồm có Ca2+; OH-;AlO2-
Bảo toàn Ca
\(n_{Ca^{2+}}=0,25\left(mol\right)\)
Bảo toàn Al
\(n_{\left(AlO2\right)^-}=0,1\left(mol\right)\)
Bảo toàn điện tích trong dd
\(n_{OH^-}=0,4\left(mol\right)\)
\(n_{HCl}=0,4.1,625=0,65\left(mol\right)\)
Ta có H+ còn dư sao khi pư với \(OH^-=0,25\left(mol\right)\)
\(\left(AlO_2\right)^-+H^++H_2O\rightarrow Al\left(OH\right)_3\)
0,1 ______0,1____0,1______ 0,1
n H+ dư khi hết pư trên là \(=0,25-0,1=0,15\)
\(Al\left(OH\right)_3+3H^+\rightarrow Al^{3+}+3H_2O\)
0,05_____0,15____ 0,05____ 0,15
n Al(OH)3 dư là 0,05 mol
Vậy m kết tủa = 3,9 g
b)
Bảo toàn liên kiết π
\(n_{Br2_{pu}}=n_{C2H2}.2-n_{H2}=0,2.2-0,2=0,2\left(mol\right)\)
\(\rightarrow m_{Br2}=32\left(g\right)\)
