Đáp án:
Câu 1: 1. m = 18g; %mMg = 24,49%; %mAl = 18,37%; %mFe = 57,14%
2. b = 58,8g
Câu 2:
a) 0,56 (l) hoặc 8,4 (l)
b) a% = 29,89%
Giải thích các bước giải:
Câu 1:
1.
+) A tác dụng với NaOH dư:
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑
nH2 = 3,36 : 22,4 = 0,15 mol
nAl = 2/3nH2 = 0,1 mol
Gọi số mol Mg, Fe trong hỗn hợp lần lượt là x,y
mA = 24x + 0,1 . 27 + 56y = 14,7g
→ 24x + 56y = 12g (1)
+) A tác dụng với HCl dư:
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑
x → x → x
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑
0,1 → 0,15
Fe+ 2HCl → FeCl2 + H2↑
y → y → y
nH2 = 10,8 : 22,4 = 0,45 mol
→ x + 0,15 + y = 0,45
→ x + y = 0,3 (2)
Từ (1) và (2) → x = 0,15; y = 0,15
$\eqalign{
& \% {m_{Mg}} = {{0,15.24} \over {14,7}}.100\% = 24,49\% \cr
& \% {m_{Al}} = {{0,1.27} \over {14,7}}.100\% = 18,37\% \cr
& \% {m_{Fe}} = 100\% - 24,49\% - 18,37\% = 57,14\% \cr} $
Dung dịch B gồm: MgCl2 (0,15 mol), AlCl3, FeCl2 (0,15 mol)
+) B tác dụng với NaOH dư:
MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + 2NaCl
0,15 → 0,15
AlCl3 + 4NaOH → NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O
FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + 2NaCl
0,15 → 0,15
Nung kết tủa đến khối lượng không đổi:
Mg(OH)2 $\buildrel {{t^o}} \over
\longrightarrow $ MgO + H2O
0,15 → 0,15
4Fe(OH)2 + O2 $\buildrel {{t^o}} \over
\longrightarrow $ 2Fe2O3 + 4H2O
0,15 → 0,075
m cr = mMgO + mFe2O3 = 0,15 . 40 + 0,075 . 160 = 18g
2.
Trong A có: nMg : nAl : nFe = 0,15 : 0,1 : 0,15 = 1,5 : 1 : 1,5
Gọi số mol Al trong A là a
→ nMg = 1,5a
nFe = 1,5a
A + CuSO4 dư:
Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu
1,5a → 1,5a
2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu
a → 1,5a
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
1,5a → 1,5a
nCu = 1,5a + 1,5a + 1,5a = 4,5a
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
nNO = 26,88 : 22,4 = 1,2 mol
nCu = 3/2nNO = 1,8mol
→ 4,5a = 1,8
→ a = 0,4
14,7g A có 0,1 mol Al
→ b g A có 0,4 mol Al
$b = {{0,4.14,7} \over {0,1}} = 58,8g$
Câu 2:
a) nCaO = 11,2 : 56 = 0,2 mol
CaO + H2O → Ca(OH)2
0,2 → 0,2
nCaCO3 = 2,5 : 100 = 0,025 mol < nCa(OH)2
TH1: Ca(OH)2 còn dư:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
0,025 ← 0,025
V CO2 = 0,025 . 22,4 = 0,56 (l)
TH2: Phản ứng tạo hỗn hợp CaCO3 và Ca(HCO3)2
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
0,025← 0,025 ← 0,025
nCa(OH)2 còn = 0,2 - 0,025 = 0,175 mol
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
0,35 ← 0,175
nCO2 = 0,025 + 0,35 = 0,375 mol
V CO2 = 0,375 . 22,4 = 8,4 (l)
b) MgCO3 $\buildrel {{t^o}} \over
\longrightarrow $ MgO + CO2
BaCO3 $\buildrel {{t^o}} \over
\longrightarrow $ BaO + CO2
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
Để kết tủa thu được là lớn nhất thì nCO2 = nCa(OH)2 = 0,2 mol
Gọi số mol MgCO3, BaCO3 lần lượt là x, y
Ta có hpt:
$\eqalign{
& \left\{ \matrix{
x + y = 0,2 \hfill \cr
84x + 197y = 28,1 \hfill \cr} \right. \to \left\{ \matrix{
x = 0,1 \hfill \cr
y = 0,1 \hfill \cr} \right. \cr
& \% {m_{MgC{O_3}}} = {{0,1.84} \over {28,1}}.100\% = 29,89\% \cr} $
