Hỗn hợp X gồm hai kim loại K và Al có khối lượng 10,5 gam. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X trong nước được dung dịch A. Thêm từ từ dung dịch HCl 1M vào dung dịch A: lúc đầu không có kết tủa, khi thêm được 100 ml dung dịch HCl 1M thì bắt đầu có kết tủa. Tính thành phần % số mol của các kim loại trong X.

Giải

Đặt số mol K và Al lần lượt là x mol và y mol $\Rightarrow$39x + 27y = 10,5 (*)

                      $$\begin{gathered} 2\mathrm{K} + 2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O} \to 2\mathrm{KOH} + {\mathrm{H}}_2\uparrow \\ \mathrm{x} \to \mathrm{x} \end{gathered}$$

                      $$\begin{gathered} 2\mathrm{Al} + 2\mathrm{KOH} + 2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O} \to 2{\mathrm{KAlO}}_2 + 3{\mathrm{H}}_2\uparrow \\ \mathrm{y} \to \mathrm{y} \to \mathrm{y} \end{gathered}$$

⚫     Cho dung dịch HCl và dung dịch A, lúc đầu chưa có kết tủa sau đó xuất hiện kết tủa $\Rightarrow$KOH dư.

Vậy dung dịch A gồm KAlO₂ y mol; KOH_dư (x - y) mol

                       $$\begin{gathered} {\mathrm{KOH}}_{\mathrm{dư}} + \mathrm{HCl} \to \mathrm{KCl} + {\mathrm{H}}_2\mathrm{O} \\ 0,1 \leftarrow 0,1 \\ {\mathrm{KAlO}}_2 + \mathrm{HCl} + {\mathrm{H}}_2\mathrm{O} \to \mathrm{Al}{\left(\mathrm{OH}\right)}_3\downarrow + \mathrm{KCl} \end{gathered}$$

⚫     Khi thêm được 100 ml dung dịch HCl 1M thì bắt đầu có kết tủa, điều đó cho thấy hàm lượng 100 ml dung dịch HCl 1M vừa đủ để trung hòa lượng KOH dư $\Rightarrow$ x - y = 0,1 (**)

Giải hệ (*) và (**) ta được $\left\{\begin{array}{l}x = 0,2\\ y = 0,1\end{array}\right.$

Thành phần phần trăm số mol các kim loại trong hỗn hợp X

         $\%{\mathrm{n}}_{\mathrm{K}} = \frac{0,2.100}{0,2+0,1}=66,67\%; \%{\mathrm{n}}_{\mathrm{Al}}=100-66,67=33,33\%$