Đề bài
Có a gam hỗn hợp X gồm Si và Al tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được 1,792 lít hiđro. Mặt khác, cũng lượng hỗn hợp X như trên khi tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được 0,672 lít hiđro.
Tính a, biết rằng các thể tích khí đều được đo ở đktc và Al tác dụng với dung dịch NaOH theo phản ứng :
2Al + 2NaOH + 2H2O \[ \to \]2NaAlO2+ 3H2\[ \uparrow \]
Phương pháp giải - Xem chi tiết
PTHH:
\[Si + 2NaOH + {H_2}O \to N{a_2}Si{O_3} + 2{H_{2 \uparrow }}\] [1]
\[2Al + 2NaOH + 2{H_2}O \to 2NaAl{O_2} + 3{H_{2 \uparrow }}\] [2]
\[2Al + 6HCl \to 2AlC{l_3} + 3{H_{2 \uparrow }}\] [3]
Theo [3] :\[{n_{Al}} = \dfrac{2}{3}.{n_{{H_2}}} \] => khối lượng Al trong X 0,02.27 = 0,54 [g].
Theo [2] :\[{n_{{H_2}}} = \dfrac{3}{2}.{n_{Al}}\]
Theo [1] :\[{n_{Si}} = \dfrac{1}{2}.{n_{{H_2}}} \]=> khối lượng Si trong X
=> \[a = {m_{Al}} + {m_{Si}} \]
Lời giải chi tiết
- Si và Al phản ứng với dung dịch NaOH :
\[Si + 2NaOH + {H_2}O \to N{a_2}Si{O_3} + 2{H_{2 \uparrow }}\] [1]
\[2Al + 2NaOH + 2{H_2}O \to 2NaAl{O_2} + 3{H_{2 \uparrow }}\] [2]
- Khi X tác dụng với HCl, chỉ có Al tham gia phản ứng :
\[2Al + 6HCl \to 2AlC{l_3} + 3{H_{2 \uparrow }}\] [3]
Theo [3] :\[{n_{Al}} = \dfrac{2}{3}.{n_{{H_2}}} = \dfrac{2}{3}.\dfrac{{0,672}}{{22,4}} = 0,02[mol]\]
Khối lượng Al trong hỗn hợp X là : 0,02.27 = 0,54 [g].
Theo [2] :\[{n_{{H_2}}} = \dfrac{3}{2}.{n_{Al}} = \dfrac{3}{2}.0,02 = 0,03[mol]\]
Theo [1] :\[{n_{Si}} = \dfrac{1}{2}.{n_{{H_2}}} = \dfrac{1}{2}.[\dfrac{{1,792}}{{22,4}} - 0,03] = 0,025[mol]\]
Khối lượng Si trong hỗn hợp X là : 0,025.28 = 0,7 [g]
\[a = {m_{Al}} + {m_{Si}} = 0,54 + 0,7 = 1,24[g]\]