1. Cho biết A, B, C là các hợp ch...

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

1. Khí X, Y là SO₂ và CO₂

Từ đó suy ra các  chất còn lại

2.  Viết phương trình hóa học xảy ra, tính toán theo phương trình hóa học.

Tỉ lệ các chất trong mỗi phần là như nhau

Phần 1: tính được tỉ lệ n_{Al dư} : n_Fe => đây cũng là tỉ lệ dư trong phần 2

Phần 2: tính được tỉ lệ n_{Al dư} : n_Al2O3 => đây cũng chính là tỉ lệ dư trong phần 1

Từ đó tính được tổng khối lượng Al₂O₃, Fe, Al _dư trong hai phần.

=> m = m_Al2O3 + m_Fe + m_{Al dư}

Xác định công thức Fe_xO_y => x : y = n_Fe : n_O với n_O = 3n_Al2O3

Giải chi tiết:

1.

A, B, C đều là các  hợp chất vô cơ của natri.

dd A + dd B → khí X

dd A + dd C → khí Y

=> A,B, C đều phải là các chất tan được trong nước (tính tan vật lí)

=> A phải có tính axit thì mới tác dụng được với dd B, C để giải phóng ra khí

X, Y đều tác dụng được với dd kiềm => X, Y đều là oxit axit

=> \(\frac{{{M_X}}}{{{M_Y}}} = \frac{{16}}{{11}}\) X là SO₂ còn Y là CO₂ vì \(\frac{{{M_{SO2}}}}{{{M_{CO2}}}} = \frac{{64}}{{44}} = \frac{{16}}{{11}}\)

=> A là NaHSO₄

B là Na₂SO₃ hoặc NaHSO₃

C là Na₂CO₃ hoặc NaHCO₃

2NaHSO₄ + Na₂SO₃ → 2Na₂SO₄ + SO₂↑ + H₂O

NaHSO₄ + NaHSO₃ → Na₂SO₄ + SO₂↑ + H₂O

2NaHSO₄ + Na₂CO₃ → 2Na₂SO₄ + CO₂↑ + H₂O

NaHSO₄ + NaHCO₃ → Na₂SO₄ + CO₂↑ + H₂O

SO₂, CO₂ đều tác dụng được với dung dịch kiềm

Ví dụ:

SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ +H₂O

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

2.

3Fe_xO_y  + 2yAl  \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) 3xFe + y Al₂O₃

Hỗn hợp rắn Y sau phản ứng chia làm 2 phần bằng nhau, phần 1 tác dụng được với NaOH dư giải phóng khí => có Al dư sau phản ứng.

Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Vậy hỗn hợp Y gồm: Fe, Al₂O₃, Al dư

Phần 1: n_H2 = 1,008/ 22,4 = 0,045 (mol)

2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂↑

0,03                                               ← 0,045   (mol)

Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O

=> m_Al dư = 0,03. 27 = 0,81 (mol)      

Khối lượng chất rắn còn lại chính là khối lượng của sắt: m_Fe = 5,04 (g) => n_Fe = 0,09 (mol)

Tỉ lệ \(\frac{{{n_{Fe}}}}{{{n_{Al\,du}}}} = \frac{{0,09}}{{0,03}} = 3\) => tỉ lệ này cũng tương ứng trong phần 2

Phần 2: \({n_{{H_2}}} = \frac{{4,536}}{{22,4}} = 0,2025\,(mol)\) 

Gọi số mol Al là x => n_Fe = 3x (mol)

Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑

x                                  → 1,5x    (mol)

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

3x                           → 3x             (mol)

Ta có: ∑ n_H2= 1,5x + 3x = 0,2025 => x = 0,045 (mol)

BTKL => m_Al2O3 = 14,895 – m_Al - m_Fe = 14,895 – 0,045.27 – 3. 0,045.56 = 6,12 (g)

=> n_Al2O3 = 6,12 : 102 = 0,06 (mol)

Tỉ lệ \(\frac{{{n_{A{l_2}{O_3}}}}}{{{n_{Al\,du}}}} = \frac{{0,06}}{{0,045}} = \frac{4}{3}\) => đây cũng là tỉ lệ trong phần 1

=> trong phần 1 có chứa số mol Al₂O₃ = \(\frac{4}{3}nAl\,du\, = \frac{4}{3}.0,03\, = 0,04\,(mol)\) 

Vây trong hỗn hợp Y có chứa:

∑ n_Al dư = 0,03 + 0,045 = 0,075 (mol)

∑ n_Fe = 0,09 + 3.0,045 = 0,225 (mol)

∑ n_Al2O3 = 0,04 + 0,06 = 0,1 (mol)

Bảo toàn khối lượng :

=> m_X = m_Y = m_{Al dư} + m_Fe + m_Al2O3 = 0,075.27 + 0,225.56 + 0,1.102 = 24,825 (g)

a) vậy m = 24,825 (g)

b) n_{O(trong oxit)} = 3n_Al2O3 = 3. 0,1 = 0,3 (mol)

\(\frac{x}{y} = \frac{{{n_{Fe}}}}{{{n_O}}} = \frac{{0,225}}{{0,3}} = \frac{3}{4}\)

Vậy công thức hóa học của oxit sắt là Fe₃O₄