a. Số mol của CO là: nCO = 2.24/22.4=0.1 mol
Gọi x là số mol của CuO có trong hỗn hợp và y là số mol của Fe3O4 có trong hỗn hợp.
Khi cho hỗn hợp đi qua CO nung nóng thì chỉ có:
CuO + CO ----t0----> Cu+CO2
x x x
Fe3O4 + 4CO ---- to -----> 3Fe + 4CO2
y 4y 3y
Theo phương trình (1) và (2) ta có: x + 4y = 0,1 (*)
Vì Al2O3 không tham gia phản ứng với CO, do vậy hỗn hợp chất rắn thu được sau khi phản ứng gồm Al2O3, Cu và Fe.
- Phần 1: Chỉ có Fe và Al2O3 tham gia phản ứng với axit HCl theo phương trình: Fe + 2HCl ----> FeCl2 + H2
\(\dfrac{3y}{2}\) 0.03
\(\dfrac{3y}{2}\) = 0,03 (**) => y = 0,02 mol
Thay y = 0,02 vào (*), giải ra ta được x = 0,02 mol
Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O
- Phần 2: Chỉ có Al2O3 tham gia phản ứng với NaOH dư.
Số mol của NaOH lúc ban đầu là: n = CM. V = 0,2 x 0,4 = 0,08 mol
Số mol của HCl là: n = CM. V = 1 x 0,02 = 0,02 mol
Vì NaOH còn dư được trung hòa với axit clohidric theo phương trình:
NaOHdư + HCl -> NaCl + H2O
0,02 0,02
Do vậy, số mol NaOH tham gia phản ứng với Al2O3 là: 0,08 – 0,02 = 0,06 mol
PTHH: Al2O3 + NaOH ------>2 NaAlO2 + H2O
0,03 0,06
Số mol Al2O3: nAl2O3 = \(\dfrac{1}{2}\) n NaOH = 0,03 mol
Số mol Al2O3 có trong hỗn hợp ban đầu là: 0,03 x 2 = 0,06 mol
b. Thành phần % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu.
khối lượng của hỗn hợp là:
0,006 x 102 + 0,02 x 80 + 0,02 x 216 = 12,04 g
% Al2O3 =\(\dfrac{0.06\cdot102}{12.04}\) x100% = 50,83%
% CuO = \(\dfrac{0.02\cdot80}{12.04}\) x100% = 13,29%
% Fe3O4 = \(\dfrac{0.02\cdot216}{12.04}\)x100% = 35,88%