Cho 3,82 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu vào cốc đựng 850 ml dung dịch CuSO4 0,1M. Sau phản ứng thu được dung dịch Y và chất rắn Z. Lọc lấy chất rắn Z nung nóng trong oxi dư, ở nhiệt độ cao, phản ứng xong thu được 6,8 gam chất rắn H. Đem ½ dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc rửa kết tủa rồi đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được 2,2 gam chất rắn G. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, tính % khối lượng Al và Fe trong X?

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

Nếu lấy toàn bộ dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc rửa kết tủa rồi đem nung ngoài không khí thu được 4,4 gam chất rắn. Đặt 3,82 gam X chứa x mol Al, y mol Fe và z mol Cu 2Al+ 3CuSO4 → Al 2 (SO4 ) 3+ 3Cu Fe+ CuSO4 → FeSO4+ Cu Al 2 (SO4 ) 3+ 6NaOH → 2Al(OH)3+ 3Na 2 SO4 Al(OH)3+ NaOH → NaAlO2+ 2H2O FeSO4+ 2NaOH → Fe(OH) 2+ Na 2 SO4 Cu+ ½ O2 → CuO 4Fe+ 3O2 → 2Fe2O3 Nhận thấy 27x+ 56y+ 64z= 3,82 gam → 3,82/64= 0,06 < x+ y+z < 3,82/27.1,5=0,094 →Chưa biết kim loại hết hay dư Nếu kim loại dư thì Z chứa 0,085+ z mol CuO Chất rắn H chứa 6,8/80= 0,085 mol CuO Điều này vô lí → Kim loại hết

Ta có: n CuSO4 pứ = 1,5x+ y mol

Ta có: Y chứa x mol Al 3+, y mol Fe 2+, 0,085- (1,5x+y) mol Cu 2+ →G chứa 0,5y mol Fe2O3 và 0,085 – (1,5x+y) mol CuO Z chứa 1,5x+ y+ z mol Cu → H chứa 1,5x+ y+ z mol CuO

Ta có: 160. 0,5y+ 80. [0,085 – (1,5x+y)]= 4,4 gam n CuO = 1,5x+ y+ z= 0,085 mol; 27x+ 56y+ 64z= 3,82 Giải hệ trên ta có: x; y; z→ %m Al; %m Fe Nếu lấy toàn bộ dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc rửa kết tủa rồi đem nung ngoài không khí thu được 4,4 gam chất rắn. Đặt 3,82 gam X chứa x mol Al, y mol Fe và z mol Cu 2Al+ 3CuSO4 → Al 2 (SO4 ) 3+ 3Cu Fe+ CuSO4 → FeSO4+ Cu Al 2 (SO4 ) 3+ 6NaOH → 2Al(OH)3+ 3Na 2 SO4 Al(OH)3+ NaOH → NaAlO2+ 2H2O FeSO4+ 2NaOH → Fe(OH) 2+ Na 2 SO4 Cu+ ½ O2 → CuO 4Fe+ 3O2 → 2Fe2O3 Nhận thấy 27x+ 56y+ 64z= 3,82 gam → 3,82/64= 0,06 < x+ y+z < 3,82/27.1,5=0,094 →Chưa biết kim loại hết hay dư Nếu kim loại dư thì Z chứa 0,085+ z mol CuO Chất rắn H chứa 6,8/80= 0,085 mol CuO Điều này vô lí → Kim loại hết

Ta có: n CuSO4 pứ = 1,5x+ y mol

Ta có: Y chứa x mol Al 3+, y mol Fe 2+, 0,085- (1,5x+y) mol Cu 2+ →G chứa 0,5y mol Fe2O3 và 0,085 – (1,5x+y) mol CuO Z chứa 1,5x+ y+ z mol Cu → H chứa 1,5x+ y+ z mol CuO

Ta có: 160. 0,5y+ 80. [0,085 – (1,5x+y)]= 4,4 gam n CuO = 1,5x+ y+ z= 0,085 mol; 27x+ 56y+ 64z= 3,82 Giải hệ trên ta có: x= 0,02; y= 0,03; z= 0,025 →m Al = 0,54g; m Fe = 1,68 g; m Cu = 1,6 g → %m Al = 14,14%; %m Fe =43,98%

Đáp án A

Từ phân tích trên, đáp án đúng là A. %m Al = 14,14%; %m Fe =43,98%.