22,2 g hỗn hợp X gồm Fe và Al trong dung dịch H2 SO4 12,25% thu được v lít khí H2 và m gam dung dịch A cô cạn A thu được 79,8 g hỗn hợp muối. 1)Tìm giá trị của v  2) Nếu cho NaOH dư vào dung dịch Y thì

1) Để tính giá trị v (thể tích khí H2 sinh ra), trước hết chúng ta cần phân tích phản ứng giữa Fe, Al với H2SO4.

Hỗn hợp X chứa 22,2 g Fe và Al, nên ta cần xác định số mol của chúng. Gọi x là số mol của Fe và y là số mol của Al. Ta có thể lập phương trình sau:

Khối lượng mol của Fe: 56 g/mol
Khối lượng mol của Al: 27 g/mol

Từ đó ta có:
56x + 27y = 22,2 (1)

Phản ứng giữa Fe và Al với H2SO4 cho ra khí H2. Các phản ứng xảy ra như sau:

- Đối với Fe:
Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2↑

- Đối với Al:
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2↑

Ta sẽ tính số mol khí H2 sinh ra từ từng kim loại. Số mol khí H2 từ Fe và Al lần lượt được tính như sau:

- Từ 1 mol Fe tạo ra 1 mol H2.
- Từ 2 mol Al tạo ra 3 mol H2 => 1 mol Al tạo ra 1,5 mol H2.

Vậy số mol H2 được tạo ra là:
n(H2) = x + 1,5y (2)

Tiếp theo, cần biết nồng độ của dung dịch H2SO4 là 12,25%, tương đương với 122,5 g H2SO4 có trong 1000 ml dung dịch. Từ phản ứng với nồng độ này, ta có thể tìm được số mol H2SO4 mà hỗn hợp X phản ứng.

Khối lượng H2SO4 có trong dung dịch:
m(H2SO4) = 12,25% m(dung dịch) = 0,1225 m(dung dịch)

Nếu giả sử m(dung dịch) là M, chúng ta có phương trình:
M = m(X) + m(H2SO4) + m(nước)

Giả sử m(nước) gộp vào, từ đó có thể tính m(H2SO4) cần thiết để phản ứng hoàn toàn với Fe và Al.

Sau khi tính toán, ta tìm được m(H2SO4). Số mol của H2SO4 cần dùng sẽ giúp ta tính hai phương trình (1) và (2).

Từ các phương trình trên, bạn có thể tính được số mol của Fe và Al cũng như m và sau đó tính giá trị v (thể tích khí H2).

2) Khi cho NaOH dư vào dung dịch Y, sẽ xảy ra kết tủa Al(OH)3 và một số muối khác tùy thuộc vào các ion trong dung dịch. Kết tủa Al(OH)3 sẽ được nung với nhiệt độ cao để cho ra Al2O3, nước bay hơi và tạo nên khối lượng chất rắn mới.

Cụ thể, phản ứng nung Al(OH)3 sẽ như sau:
2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O

Mà khối lượng của Al(OH)3 có thể tính trước đó từ số mol của Al mà ta đã tìm được.

Dựa vào định luật bảo toàn khối lượng, khối lượng của Al2O3 thu được sẽ là khối lượng của Al(OH)3 ban đầu trừ đi khối lượng nước sinh ra. Áp dụng các tỷ lệ mol từ phản ứng cho phép tính toán giá trị m.

Bắt buộc phải tính số mol của Al từ hỗn hợp và vận dụng định luật bảo toàn khối lượng bạn sẽ có giá trị cụ thể của m.