Nung bột Fe2O3 với a gam bột Al trong khí trơ, thu được 11,78 gam hỗn hợp rắn X. Cho toàn bộ X vào lượng dư dung dịch NaOH, thu được 1,344 lít khí H2 (đktc). Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Tinh giá trị của a.

Đáp án:

$\rm a=3,78$

Giải thích các bước giải:

Phản ứng xảy ra hoàn toàn nhưng hỗn hợp rắn X tác dụng với $\rm NaOH$ sinh ra khí $\rm H_2$, nên trong hỗn hợp có Al dư.

Gọi x là số mol của $\rm Fe_2O_3$ phản ứng và y là số mol của $\rm Al$ dư sau phản ứng.

Thí nghiệm 1:

Phản ứng xảy ra:

$\rm\quad\quad\;\;\; 2Al+Fe_2O_3\xrightarrow{\quad t^o\quad}2Fe+Al_2O_3\\(mol)\;\;2x\hspace{,2cm}\leftarrow \hspace{,3cm}x\hspace{,8cm}\to\hspace{,9cm}2x\hspace{1,2cm}x$

Trong $\rm X\begin{cases} \rm Fe:2x\\\rm Al_2O_3:x\\\rm Al:y \end{cases}$

Thí nghiệm 2:

Phản ứng xảy ra:

$\rm\quad\quad\;\;\;2Al+2NaOH+2H_2O\longrightarrow 2NaAlO_2+3H_2\\(mol)\hspace{,4cm}y\hspace{3,4cm}\to\hspace{3,5cm}1,5y$

Ta có hệ phương trình:

$\begin{cases} \rm 56×2x+102x+27y=11,78\\\rm 1,5y=\dfrac{1,344}{22,4} \end{cases}$

Giải hệ phương trình ta được: $\rm x=0,05; y=0,04$

Vậy $\rm a=(2x+y)×27=3,78\ (gam)$