a) Các phương trình hóa học xảy ra:
Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O
b) Tính khối lượng mỗi oxit trong hỗn hợp:
Đặt:
nAl₂O₃ = x (mol)
nFe₂O₃ = y (mol)
Ta có hệ phương trình:
102x + 160y = 34,2 (1) ( dựa vào khối lượng hỗn hợp)
Số mol HCl phản ứng = 6x + 6y (mol)
Số mol HCl dư = 25% số mol HCl ban đầu = 0,25 * 2 * 1 = 0,5 (mol)
Tổng số mol HCl = 6x + 6y + 0,5 = 2 (mol) (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2), ta được:
x = 0,1 (mol)
y = 0,15 (mol)
mAl₂O₃ = 0,1 * 102 = 10,2 (g)
mFe₂O₃ = 0,15 * 160 = 24 (g)
c) Tính thể tích dung dịch NaOH 1M cần dùng:
Dung dịch X chứa AlCl₃ (0,2 mol) và FeCl₃ (0,3 mol)
Để thu được một kết tủa duy nhất, ta cần cho NaOH vào để kết tủa hoàn toàn Fe³⁺ và một phần Al³⁺, sau đó hòa tan kết tủa Al(OH)₃ dư.
Phương trình ion rút gọn:
Fe³⁺ + 3OH⁻ → Fe(OH)₃↓
Al³⁺ + 3OH⁻ → Al(OH)₃↓
Al(OH)₃ + OH⁻ → [Al(OH)₄]⁻
Để kết tủa hoàn toàn Fe³⁺: cần 0,3 * 3 = 0,9 (mol) NaOH
Để kết tủa hoàn toàn Al³⁺: cần 0,2 * 3 = 0,6 (mol) NaOH
Để hòa tan hết Al(OH)₃ dư: cần ít nhất 0,2 (mol) NaOH
Tổng số mol NaOH cần dùng = 0,9 + 0,6 + 0,2 = 1,7 (mol)
Tính thể tích dung dịch NaOH:
V = n/CM = 1,7 / 1 = 1,7 (lít)
Bài 4.2:
a) Viết các phương trình hóa học xảy ra:
XSO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + XCl₂ Y₂(SO₄)₃ + 3BaCl₂ → 3BaSO₄↓ + 2YCl₃
b) Tính khối lượng mol của X và Y:
Đặt:
nXSO₄ = x (mol)
nY₂(SO₄)₃ = 2x (mol)
Ta có:
x(X + 96) + 2x(2Y + 96*3) = 16,08 (1)
Số mol BaSO₄ = x + 6x = 7x (mol)
Khối lượng BaSO₄ = 7x * 233 = 32,62 (g) => x = 0,02 (mol)
Thay x vào (1), ta được:
0,02X + 0,04Y = 1,24
Mà Y = 1,125X
Giải hệ phương trình, ta được:
X = 24 (Mg)
Y = 27 (Al)
c) Tính khối lượng mỗi muối:
mXSO₄ = 0,02 * (24 + 96) = 2,4 (g)
mY₂(SO₄)₃ = 0,04 * (227 + 963) = 13,68 (g)