`M: n_{Na} = x(mol); n_{Al} = y(mol)`

 Các phản ứng xảy ra: 

`2Na + 2H_2O → 2NaOH + H_2` 

`2NaOH + 2Al + 2H_2O → 2NaAlO_2 + 3H_2` 

Thí nghiệm `1`: 

Cho `m(g)` `M` vào nước thu được `4,48l` khí 

Thí nghiệm `2`: 

Cũng `m(g)` `M` trên cho vào dung dịch `NaOH` dư thoát ra `5,152(l)` `H_2` 

`→` Thí nghiệm `1` `Al` dư.

Thí nghiệm `1`: 

Theo pt: 

`n_{NaOH} = n_{Na} = x(mol)` 

`n_{H_2} = 1/2n_{Na} = 0,5x(mol)` 

`n_{Al} (text{tan}) = n_{NaOH} = x(mol)`

`n_{H_2} = 3/2n_{NaOH} = 1,5x(mol)`

`∑n_{H_2} = x + 1,5x = {4,48}/{22,4} (mol)` 

`→ x = 0,1(mol)` 

Thí nghiệm `2`: 

`n_{H_2} = 1/2n_{Na} = {0,1}/2 = 0,05(mol)`

`n_{H_2} = 3/2n_{Al} = 1,5y(mol)`

`∑n_{H_2} = 0,05 + 1,5y = {5,152}/{22,4} (mol)`

`→ y = 0,12(mol)` 

Quay lại thí nghiệm `1`: 

`n_{Al} (text{dư}) = y - x = 0,12 - 0,1 = 0,02(mol)`

`m_{Fe} = 6 - 0, 02.27 = 5,46(g)`

`m = 0,12. 27 + 5,46 + 0,1 .23 = 11(g)`

`%m_{Al} = {0,12.27}/{11} .100 = 29,45%`

`%m_{Na} = {0,1.23}/{11} .100 = 20,91%`

`%m_{Fe} = 100 - 29,45- 20,91 = 49,64%`

Đáp án:

$\%m_{Fe}=49,64\%$

$\%m_{Na}=20,9\%$

$\%m_{Al}=29,46\%$

Giải thích các bước giải:

$n_{H_2\ (\rm TN\ 1)}=\dfrac{4,48}{22,4}=0,2(mol)$

$n_{H_2\ (\rm TN\ 2)}=\dfrac{5,152}{22,4}=0,23(mol)$

$n_{H_2\ (\rm TN\ 1)}<n_{H_2\ (\rm TN\ 2)}$

$\to Al$ ở thí nghiệm 1 dư.

Đặt: $\begin{cases} n_{Na}=x(mol)\\n_{Al}=y(mol) \end{cases}$

Thí nghiệm 1:

Phản ứng xảy ra:

$Na+H_2O\to NaOH+\dfrac{1}{2}H_2\\\;\;x\hspace{3cm}x\hspace{1,5cm}0,5x$

$NaOH+Al\to NaAlO_2+\dfrac{3}{2}H_2\\\hspace{0,5cm}x\hspace{5,1cm}1,5x$ 

$\to 0,5x+1,5x=0,2(mol)$

$\to x=0,1(mol)$

Thí nghiệm 2:

Phản ứng xảy ra:

$Na+H_2O\to NaOH+\dfrac{1}{2}H_2\\\;\;x\hspace{3cm}x\hspace{1,5cm}0,5x$

$NaOH+Al\to NaAlO_2+\dfrac{3}{2}H_2\\\hspace{2,2cm}y\hspace{3,4cm}1,5y$ 

$\to 0,5x+1,5y=0,23(mol)$

$\to y=0,12(mol)$

$m_{Fe}=6-(0,12-0,1)×27=5,46(g)$

$m_M=0,1×23+0,12×27+5,46=11(g)$

$\%m_{Fe}=\dfrac{5,46}{11}×100\%=49,64\%$

$\%m_{Na}=\dfrac{0,1×23}{11}×100\%=20,9\%$

$\%m_{Al}=100\%-49,64\%-20,9\%=29,46\%$