Đáp án đúng:
Giải chi tiết:1. (1 điểm) Các phương trình xảy ra là:
(1) 4FeS2 + 11O22 Fe2O3 + 8 SO2 (MX2: FeS2; oxit axit (A) SO2)
(2) 2 SO2 + O2 2 SO3 (oxit axit B: SO3)
(3) SO3 + H2O → H2SO4 (axit H2SO4)
(4) H2SO4đặc + NaCl (rắn) NaHSO4 + HCl (muối axit NaHSO4)
(5) 2 NaHSO4 + CuO → CuSO4 + Na2SO4 + H2O (muối trung hòa CuSO4)
(6) CuSO4 + Fe → Cu ↓ + FeSO4 (kim loại Cu)
2. (1,5 điểm)
Gọi R là kí hiệu hóa học của kim loại có hóa trị II cần xác định, RO là kí hiệu hóa học của oxit
Đặt a, b, c lần lượt là số mol của MgO, Al2O3, RO trong 16,2 gam hỗn hợp A.
Theo bài ra ta có: 40a + 102b + (MR + 16)c = 16,2 (I)
Vì H2 dư, phản ứng hoàn toàn nên RO bị khử hết thành kim loại theo phản ứng
RO + H2 R + H2O (1)
Khi hấp thụ nước ở phản ứng (1) vào dung dịch H2SO4
m H2SO4 = 15,3 . 0,9 = 13,77 gam. Ta có:
=> c = 0,05 mol
m2 gam chất X trong ống sứ gồm: MgO (a mol); Al2O3 (b mol); R (0,05 mol). Khi hòa tan X trong HCl vừa đủ còn lại phần không tan, đó phải là kim loại R (0,05 mol). Các phản ứng xảy ra:
MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O (2)
Al2O3 + 6HCl → 2 AlCl3 + 3H2O (3)
Phần rắn không tan: mR = 0,05. MR = 3,2 gam => MR = 3,2: 0,06 = 64. Vậy R là Cu
Thay vào (I) ta được: 40a + 102b = 12,2 gam (II)
Dung dịch B gồm: MgCl2 (a mol) và AlCl3 (2b mol)
Khi cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH (n NaOH = 0,82 mol), lọc kết tủa sau đó nung kết tủa:
Vì B tác dụng hoàn toàn với NaOH nên MgCl2 và AlCl3 đều bị kết tủa hoàn toàn theo phản ứng (4) và (5)
MgCl2 + 2 NaOH → Mg(OH)2 + 2 NaCl (4)
AlCl3 + 3 NaOH → Al(OH)3 + 3 NaCl (5)
Có thể có: Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2 H2O (6)
Khi nung kết tủa: Mg(OH)2 MgO + H2O (7)
2 Al(OH)3 Al2O3 + 3 H2O (8)
Các trường hợp có thể xảy ra:
TH1: Kết tủa chỉ có Mg(OH)2 (phản ứng (6) hòa tan hết Al(OH)3)
Chất rắn Y chỉ có MgO (a mol); khi đó:
mMgO (pư 7)= 40a – 6,08 g => a = 0,152 mol
Thay vào (II) ta có : b = 0,06 mol
Vậy trong hỗn hợp A :
% mMgO = (6,08: 16,2). 100= 37,53%;
% m Al2O3 = (6,12: 16,2). 100 = 37,37%;
% m CuO = 24,69%
Số mol NaOH đã phản ứng ở (4) (5) (6) là:
n NaOHpư = 2a + 8b = 0,784 mol < 0,82 mol
Vậy trường hợp này thỏa mãn.
TH2: Kết tủa có cả Al(OH)3 (phản ứng (6) không hòa tan hết Al(OH)3)
Khi đó NaOH phản ứng hết vào các phản ứng (4)(5)(6). Gọi số mol Al(OH)3 bị hòa tan ở (6) là x mol.
Ta có: n NaOH = 2a + 6b + x = 0,82 mol (III)
Kết tủa thu được gồm: Mg(OH)2 (a mol); Al(OH)3 (2b - x) mol
Chất rắn Y còn lại sau khi nung: MgO (a mol): Al2O3 : 0,5. (2b-x) mol
Ta có: 40a + 51(2b-x) = 6,08 gam (IV)
Theo (II); (III); (IV)ta có: a = 0,05 mol; b = 0,1 mol; x = 0,12 mol.
Vậy trong hỗn hợp A
% m MgO = (2/16,2). 100 = 12,35%;
% m Al2O3 = (10,2: 16,2). 100 = 62,96 %;
% m CuO = 24,69%
