Nung nóng m(gam) hh `Al` và `Fe_2O_3` trong không khí đến hoàn toàn thu được hỗn hợp chất rắn `X`. Cho X td với dd `NaOH` dư thu đc dd `Y`, chất rắn `Z` và `3,36(l)H_2` ở `đktc`. Dẫn `CO_2` dư vào dd `Y` đc `39` gam kết tủa. Tính `%` khối lượng mỗi chất trong hh đầu

`n_(H_2` `=(3,36)/(22,4)=0,15(mol)`

`n_(Al(OH)_3` `=(39)/(78)=0,5(mol)`

Do khi `X` tác dụng với dd `NaOH` có khí nên `X` có `Al`

`->X:Al;Al_2O_3;Fe`

    `Al+NaOH+H_2O->NaAlO_2+(3)/(2)H_2`

    `Al_2O_3+2NaOH->2NaAlO_2+H_2O`

Theo pt: `n_{Al}=(2)/(3)n_{H_2}=(2)/(3).0,15=0,1(mol)`

Bảo toàn `Al:` $n_{Al/X}+2n_{Al_2O_3}=n_{Al(OH)_3}$

`->n_{Al_2O_3}=(0,5-0,1)/(2)=0,2(mol)`

Bảo toàn `O:` `n_{Fe_2O_3}=n_{Al_2O_3}=0,2(mol)`

Bảo toàn `Al:` `n_{Al(\text{bđ})}=n_{Al(OH)_3}=0,5(mol)`

`%m_(Al` `=(0,5.27)/(0,5.27+0,2.160).100%≈29,67%`

`%m_(Fe_2O_3` `=100-29,67%=70,33%`

Đáp án:

$\rm n_{H_2}=\dfrac{3,36}{22,4}=0,15\ (mol)\\n_{Al(OH)_3}=\dfrac{39}{78}=0,5\ (mol)$

Ta có phương trình phản ứng:

$\rm 2Al+Fe_2O_3\xrightarrow{t^°}Al_2O_3+2Fe$

Nhận thấy, khi cho rắn X vào NaOH dư, xuất hiện chất khí nên trong X còn Al dư.

$\rm X$ gồm: $\begin{cases}\rm Al\\\rm Fe\\\rm Al_2O_3\end{cases}$

Lại có phương trình phản ứng:

$\rm 2Al+2H_2+2NaOH\to 2NaAlO_2+3H_2$

$\rm Al_2O_3+2NaOH\to 2NaAlO_2+H_2O$

$\rm NaAlO_2 + CO_2 + 2H_2O → Al(OH)_3 + NaHCO_3$

Ta có:

$\rm n_{Al\ (du)}=\dfrac{2}{3}n_{H_2}=0,1\ (mol)$

$\rm n_{Al_2O_3}=\dfrac{1}{2}n_{Al(OH)_3}-\dfrac{1}{2}n_{Al\ (du)}=0,2\ (mol)$

Bảo toàn nguyên tố Al:

$\rm n_{Al}=n_{Al(OH)_3}=0,5\ (mol)$

Ta có:

$\rm n_{Fe_2O_3}=n_{Al_2O_3}=0,2\ (mol)$

Phần trăm khối lượng mỗi chất:

$\rm\%m_{Al}=\dfrac{0,5×27}{0,7×27+0,3×160}×100\%=29,67\%\\\%m_{Fe_2O_3}=100-29,67=70,33\%$