Đáp án:
$\%m_{Al}=65,85\%; \%m_{Fe}=100-65,95=34,15\%$
Giải thích các bước giải:
Các quá trình có thể xảy ra:
$2Al+6HCl\to 2AlCl_3+3H_2\\Fe+2HCl\to FeCl_2+H_2\\NaOH+HCl\to NaCl+H_2O\\2NaOH+FeCl_2\to Fe(OH)_2+2NaCl\\Al(OH)_3+3NaOH\to Al(OH)_3+3NaCl\\Al(OH)_3+NaOH\to NaAlO_2+2H_2O\\2Fe(OH)_2+\dfrac{1}{2}O_2\xrightarrow{t^o}Fe_2O_3+2H_2O\\2Al(OH)_3\xrightarrow{t^o}Al_2O_3+3H_2O$
Như vậy, trong dung dịch sau phản ứng chứa $NaCl$, có thể có $NaAlO_2$ và NaOH dư
Ta có:
$n_{HCl}=1.0,5=0,5\ mol⇒n_{Cl}=n_{HCl}=0,5⇒n_{NaCl}=n_{Cl}=0,5$ (Bảo toàn Cl)
Mà $n_{Na}=n_{NaCl}< n_{NaOH}=0,6\ mol$ ⇒ Trong dung dịch có thêm $NaAlO_2$
TH1: Trong dung dịch không chứa NaOH dư
⇒ $n_{NaCl}+n_{NaAlO_2}=n_{NaOH}$ (Bảo toàn Na)
⇒ $n_{NaAlO_2}=0,6-0,5=0,1\ mol$
Gọi số mol Al trong hỗn hợp đầu là x mol
⇒$n_{Al_2O_3}=\dfrac{x-0,1}{2}$ (Bảo toàn Al)
Gọi số mol Fe trong hỗn hợp đầu là y mol
⇒$n_{Fe_2O_3}=0,5y$
Ta có hệ : $27x + 56 y = 3,28; 102.0,5.(x-0,1)+160.0,5y = 1,6⇒ 51x +80y =6,7 $
Giải hệ pt $⇒ y< 0$ ⇒ loại
Vậy: Dung dịch sau phản ứng có NaOH dư, chất rắn chỉ chứa $Fe_2O_3$
$n_{Fe_2O_3}=\dfrac{1,6}{160} =0,01\ mol ⇒ n_{Fe}=y = 0,02\ mol$
Trong hỗn hợp đầu có; $m_{Al}=3,28-0,02.56=2,16g \\⇒ \%m_{Al} = \dfrac{2,16}{3,28}.100\%=65,85\%; \%m_{Fe}=100-65,95=34,15\%$
