Đáp án:
X chứa 11,7 gam K; 16,2 gam Al và 16,8 gam Fe.
Giải thích các bước giải:
Gọi số mol K, Al và Fe trong mỗi phần lần lượt là x, y, z.
Nhận thấy khi cho phần 1 tác dụng với nước và phần 2 tác dụng với KOH thu được lượng khí khác nhau do vậy Al dư với K.
Cho phần 1 tác dụng với nước:
\(2K + 2{H_2}O\xrightarrow{{}}2KOH + {H_2}\)
\(2KOH + 2Al + 2{H_2}O\xrightarrow{{}}2KAl{O_2} + 3{H_2}\)
\({n_{{H_2}}} = \frac{1}{2}{n_K} + \frac{3}{2}{n_{KOH}} = \frac{1}{2}x + \frac{3}{2}x = 2x = \frac{{4,48}}{{22,4}} = 0,2 \to x = 0,1\)
Cho phần 2 tác dụng với KOH dư
\(2K + 2{H_2}O\xrightarrow{{}}2KOH + {H_2}\)
\(2KOH + 2Al + 2{H_2}O\xrightarrow{{}}2KAl{O_2} + 3{H_2}\)
\( \to {n_{{H_2}}} = \frac{1}{2}{n_K} + \frac{3}{2}{n_{Al}} = 0,5x + 1,5y = \frac{{7,84}}{{22,4}} = 0,35{\text{ mol}} \to {\text{y = 0}}{\text{,2}}\)
Cho phần 3 tác dụng với 0,6 mol axit sunfuric thu được 0,45 mol khí hidro.
Vì 0,45 <0,6 nên axit dư
\(2K + {H_2}S{O_4}\xrightarrow{{}}{K_2}S{O_4} + {H_2}\)
\(2Al + 3{H_2}S{O_4}\xrightarrow{{}}A{l_2}{(S{O_4})_3} + 3{H_2}\)
\(Fe + {H_2}S{O_4}\xrightarrow{{}}FeS{O_4} + {H_2}\)
\( \to {n_{{H_2}}} = \frac{1}{2}{n_K} + \frac{3}{2}{n_{Al}} + {n_{Fe}} = 0,5x + 1,5y + z = 0,45{\text{ mol}} \to {\text{z = 0}}{\text{,1}}\)
\( \to {m_K} = 0,1.39 = 3,9{\text{ gam;}}{{\text{m}}_{Al}} = 0,2.27 = 5,4{\text{gam;}}{{\text{m}}_{Fe}} = 0,1.56 = 5,6{\text{ gam}}\)
Vậy trong X chứa 11,7 gam K; 16,2 gam Al và 16,8 gam Fe.
Cho Y tác dụng với NaOH dư chỉ thu được kết tủa là \(Fe{(OH)_2}\) 0,1 mol (vì NaOH dư nên hòa tan kết tủa nhôm).
Nung kết tủa
\(2Fe{(OH)_2} + \frac{1}{2}{O_2}\xrightarrow{{}}F{e_2}{O_3} + 2{H_2}O\)
\( \to {n_{F{e_2}{O_3}}} = \frac{1}{2}{n_{Fe{{(OH)}_2}}} = 0,05{\text{ mol}} \to {\text{m = 0}}{\text{,05}}{\text{.160 = 8 gam}}\)
