Cho hỗn x gồm Al và FexOy. Nung m gam X trong đk không có kk. Sau phản ứng thu được hỗn hợp rắn Y. Chia Y thành 2 phần: - Phần 1 cho tác dụng với NaOH dư, sau phản ứng hu được 1,68 lít khí và 12,6 gam chất rắn. - Phần 2 cho tác dụng với dd H2SO4 đặc nóng dư, sau phản ứng thu đưuọc 27,72 lít khí SO2 và dd Z có chứa 263,25 gam muối SO4. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thể tích các khí đo ở đktc. a) Viết các PTHH . b) Tính m và xác định CTHH của FexOy.

Đáp án:

Bạn tham khảo lời giải ở dưới nhé !!!!

Giải thích các bước giải:

\(2yAl + 3F{e_x}{O_y} \to yA{l_2}{O_3} + 3xFe\)

Y có \(A{l_2}{O_3}\) Fe và Al dư

Ta có: 

Phần 1:  cho tác dụng với NaOH dư

\(\begin{array}{l}
A{l_2}{O_3} + 2NaOH \to 2NaAl{O_2} + {H_2}O\\
2Al + 2NaOH + 2{H_2}O \to 2NaAl{O_2} + 3{H_2}\\
 \to {n_{Al}}dư= \dfrac{2}{3}{n_{{H_2}}} = 0,05mol\\
 \to {m_{Al}}dư= 1,35g\\
 \to {m_{Fe}} = 12,6g \to {n_{Fe}} = 0,225mol
\end{array}\)

Phần 2: cho tác dụng với dung dịch \({H_2}S{O_4}\) đặc nóng dư

Gọi a là hệ số tỉ lệ với phần 1

\(\begin{array}{l}
A{l_2}{O_3} + 3{H_2}S{O_4} \to A{l_2}{(S{O_4})_3} + 3{H_2}O(1)\\
2Al + 6{H_2}S{O_4} \to A{l_2}{(S{O_4})_3} + 3S{O_2} + 6{H_2}O(2)\\
2Fe + 6{H_2}S{O_4} \to F{e_2}{(S{O_4})_3} + 3S{O_2} + 6{H_2}O(3)\\
{n_{S{O_2}}} = 1,2375mol\\
 \to {n_{Al}} = 0,05amol\\
 \to {n_{Fe}} = 0,225amol\\
 \to {n_{S{O_2}}} = \dfrac{3}{2}{n_{Al}} + \dfrac{3}{2}{n_{Fe}} = 0,4125amol\\
 \to 0,4125a = 1,2375\\
 \to a = 3
\end{array}\)

\(\begin{array}{l}
{n_{A{l_2}{{(S{O_4})}_3}}}(2) = \dfrac{1}{2}{n_{Al}} = 0,025a = 0,075mol\\
{n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}}(3) = \dfrac{1}{2}{n_{Fe}} = 0,1125a = 0,3375mol\\
 \to {m_{A{l_2}{{(S{O_4})}_3}}}(1) = 263,25 - 0,075 \times 342 - 0,3375 \times 400 = 102,6g\\
 \to {n_{A{l_2}{{(S{O_4})}_3}}}(1) = 0,3mol\\
 \to {n_{A{l_2}{O_3}}} = {n_{A{l_2}{{(S{O_4})}_3}}}(1) = 0,3mol\\
 \to {m_Y} = {m_{A{l_2}{O_3}}} + {m_{Fe}} + {m_{Al}}dư\\
 \to {m_{phần 2}} = 0,3 \times 102 + 0,05 \times 3 \times 27 + 0,225 \times 3 \times 56 = 72,45g
\end{array}\)

Mà ta lại có phần 2 gấp 3 lần phần 1 nên suy ra:

\(\begin{array}{l}
 \to {m_{phần 1}} = \dfrac{1}{3}{m_{phần 2}} = 24,15g\\
 \to m = {m_{phần 1}} + {m_{phần 2}} = 96,6g
\end{array}\)

\(\begin{array}{l}
{n_{A{l_2}{O_3}}}bd = \dfrac{4}{3}{n_{A{l_2}{O_3}}}(phần 2) = 0,4mol\\
{n_{Fe}}bd = 4{n_{Fe}}(phần 1) = 0,9mol\\
 \to {n_O}bd = 3{n_{A{l_2}{O_3}}}bd = 1,2mol\\
 \to \dfrac{x}{y} = \dfrac{{{n_{Fe}}bd}}{{{n_O}bd}} = \dfrac{{0,9}}{{1,2}} = \dfrac{3}{4}\\
 \to F{e_3}{O_4}
\end{array}\)