Đáp án:
a/$\%m_{Al}=16,8\%$
$\%m_{Al_2O_3}=32, 7\%\\\%m_{CuO}=50,5\%$
b/ $V_{dd\ HCl}=0,4 lít=400ml$
Giải thích các bước giải:
Gọi số mol $Al, Al_2O_3;CuO$ trong hỗn hợp lần lượt là a,b,c mol
PTHH
$2Al+3H_2SO_4\to Al_2(SO_4)_3+3H_2\\a\hspace{4cm}0,5a\hspace{2cm}1,5a\\Al_2O_3+H_2SO_4\to Al_2(SO_4)_3+3H_2O\\b\hspace{4cm}b\\CuO+H_2SO_4\to CuSO_4+H_2O\\c\hspace{4cm}c$
Vậy dung dịch B chứa $(0,5a+b)\ mol\ Al_2(SO_4)_3;c\ mol\ CuSO_4$ có thể có $H_2SO_4$ dư.
Ta có: $n_{H_2}=1,5a=0,3⇒a=0,2\ mol$
Do khi thêm NaOH vào dung dịch B, không xuất hiện kết tủa ngay ⇒ $H_2SO_4$ dư.
$H_2SO_4+2NaOH\to Na_2SO_4+H_2O$
$⇒n_{H_2SO_4\ dư}=0,5.n_{NaOH}=0,5.0,4.0,5=0,1\ mol$
$⇒n_{H_2SO_4\ pư}=0,5.2-0,1=0,9\ mol=1,5a+3b+c\\⇒3b+c=0,6(1)$
Để lượng kết tủa không đổi ⇒ xảy ra các PTHH sau:
$H_2SO_4+2NaOH\to Na_2SO_4+H_2O\\0,1\hspace{2cm}0,2$
$CuSO_4+2NaOH\to Cu(OH)_2+Na_2SO_4\\c\hspace{3cm}2c$
$Al_2(SO_4)_3+6NaOH\to 2Al(OH)_3+3Na_2SO_4\\0,5a+b\hspace{1cm}3a+6b\hspace{2cm}a+2b\\Al(OH)_3+NaOH\to NaAlO_2+2H_2O\\a+2b\hspace{1cm}a+2b$
$⇒n_{NaOH}=0,2+2c+3a+6b+a+2b\\⇒4a+8b+2c+0,2=0,5.4,8=2,4 \\⇒4.0,2+8b+2c+0,2=2,4⇒8b+2c=1,4$
Giải hệ (1), (2) $⇒b=0,1; c=0,3$
a/ $m_A=0,2.27+0,1.102+0,3.64=32,1g$
$m_{Al}=0,2.27=5,4 ⇒\%m_{Al}=16,8\%$
$m_{Al_2O_3}=0,1.102=10,2g ⇒ \%m_{Al_2O_3}=32, 7\%\\⇒\%m_{CuO}=50,5\%$
b/ Dung dịch C chứa: $NaAlO_2; Na_2SO_4$
Thêm HCl vào C, chỉ $NaAlO_2$ phản ứng
$NaAlO_2+HCl+H_2O\to Al(OH)_3+NaCl$
$⇒n_{HCl}=n_{NaAlO_2}=a+2b=0,4\ mol⇒V_{dd\ HCl}=0,4 lít=400ml$
