Câu trả lời này dùng AI, hãy kiểm tra lại trước khi sử dụng
Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần phân tích các phản ứng hóa học xảy ra giữa các kim loại trong hỗn hợp X và dung dịch CuSO4, cũng như sự phản ứng của các chất thu được sau đó.
1. Phản ứng giữa hỗn hợp kim loại X và CuSO4:
Trong hỗn hợp X có Al, Fe, Cu. Các kim loại này sẽ phản ứng với CuSO4 theo thứ tự khả năng khử. Đầu tiên là Al (nhôm), sau đó là Fe (sắt) và cuối cùng là Cu (đồng). Khi các kim loại phản ứng với muối đồng (CuSO4), Al và Fe sẽ chiếm chỗ của Cu và tạo ra kim loại Cu. Do đề bài đã chỉ rõ phản ứng xảy ra hoàn toàn, chúng ta sẽ xác định từng phản ứng với lượng mol của từng kim loại.
2. Khối lượng chất rắn thu được (Z):
Khi các kim loại phản ứng hết, chúng ta thu được chất rắn Z, mà trong đó có Cu từ phản ứng. Chất rắn Z sẽ bao gồm lượng Cu mà phần Al và Fe đã chiếm chỗ. Gọi số mol của các kim loại trong X lần lượt là n_Al, n_Fe, n_Cu.
Đầu tiên, chúng ta tính số mol CuSO4 có trong 850 ml dung dịch 0.3M:
n_CuSO4 = 0.3 mol/l * 0.85 l = 0.255 mol.
- Al phản ứng với CuSO4:
Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu
Mỗi 1 mol Al sẽ cho ra 3 mol Cu (tức là sẽ có phản ứng và tạo ra Cu).
- Fe phản ứng với CuSO4:
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Mỗi 1 mol Fe sẽ cho ra 1 mol Cu.
Nếu ta gọi tổng số mol Cu tạo ra là n_Cu, thì từ phản ứng chúng ta có:
n_Cu = 3 * n_Al + n_Fe.
3. Phản ứng nung trong O2:
Khi chất rắn Z (chứa Cu) được nung trong O2, sẽ có sự tạo thành oxit kim loại. Theo bài toán, sau phản ứng này thu được 6,8 gam chất rắn. Từ khối lượng này, chúng ta có thể tính được m_Oxit thu được cũng như số mol của các kim loại trong đó.
4. Phản ứng với NaOH:
Dung dịch Y này sẽ trải qua phản ứng với NaOH. Ta có thể tính được khối lượng kết tủa thu được và từ đó suy ra thông tin về ion kim loại trong dung dịch Y.
5. Tính toán khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp X:
Để tính được khối lượng của từng kim loại trong hỗn hợp, ta sử dụng các công thức khối lượng, số mol của từng phản ứng và các định luật bảo toàn khối lượng và mol. Chúng ta tính theo phương trình và cân bằng số mol từ các phản ứng đã xác định, lần lượt suy ra khối lượng các kim loại Al, Fe, Cu có trong hỗn hợp X.
Trên đây là một hướng dẫn chi tiết để giải bài này. Cần lưu ý mỗi phản ứng hóa học và các định luật hóa học là rất quan trọng trong việc giải bài tập hóa học.