Hỗn hợp E gồm Al, FexOy và CuO, trong đó tỉ lệ khối lượng của FexOy và CuO
Hỗn hợp E: Al, FexOy và CuO
2yAl + 3FexOy →to yAl2O3 + 3xFe (1)
2Al + 3CuO →to Al2O3 + 3Cu (2)
Hỗn hợp Z: Al2O3, Fe, Cu và Al dư
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (3)
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O (4)
nH2=0,33622,4= 0,015 mol→ nAl dư (Z) = 0,01 mol.
3,92 gam hỗn hợp rắn T: Fe và Cu
2Fe + 6H2SO4 đặc →to Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (5)
Cu + 2H2SO4 đặc →to CuSO4 + SO2 + 2H2O (6)
SO2 + Ba(OH)2 → BaSO3 + H2O (7)
SO2 + BaSO3 + H2O → Ba(HSO3)2 (8)
Gọi số mol của Fe và Cu trong 3,92 gam T là x, y
→ 56x + 64y = 3,92 (I)
Theo giả thiết nBa(OH)2=0,12.0,5 = 0,06 mol và nBaSO3=8,68217= 0,04 mol
TH1: Không xảy ra phản ứng (8), Ba(OH)2 dư.
nSO2=0,04 mol → Bảo toàn electron: 3x + 2y = 0,08 (II)
Giải hệ (I, II) ta được x = -0,034 và y = 0,091 → loại
TH2: SO2 dư hòa tan một phần kết tủa
SO2+ BaOH2→ BaSO3↓ + H2O 70,06 ←0,06 → 0,06 mol
SO2+ BaSO3+ H2O → BaHSO32 80,02 ← 0,02 mol
Tổng số mol SO2 là 0,08 mol
→ Bảo toàn electron: 3x + 2y = 0,16 (III)
Giải hệ (I, III) ta được x = 0,03 và y = 0,035.
Ta có nCuO = 0,035 mol
→ mCuO = 2,8 gam mà mFexOymCuO = 2935→ mFexOy=2,32 gam
→ mO = 2,32 – 0,03.56 = 0,64 gam → nO = 0,04 mol
→ Tỉ lệ: nFenO=0,030,04=34
→ Công thức oxit là Fe3O4: 0,01 mol
Bảo toàn electron cho phản ứng nhiệt nhôm: 3.nAl = 2.nCuO + 8.nFe3O4
→ nAl phản ứng = 0,05 mol
Số mol Al ban đầu là: 0,01 + 0,05 = 0,06 mol
Khối lượng hỗn hợp E là: 0,06.27 + 0,01.232 + 0,035.80 = 6,74 gam
Phần trăm khối lượng của Al trong E là: 24,04%.