Cho X gồm Zn, Fe, Cu. Cho 18,5g hh X tác dụng với HCl dư thu được 4,48 lít H2. Cho 0,15 mol X tác dụng với Cl2 vừa đủ, thể tích Cl2 bằng 3,92 lít . tính %m Fe
Cho X gồm Zn, Fe, Cu. Cho 18,5g hh X tác dụng với HCl dư thu được 4,48 lít H2. Cho 0,15 mol X tác dụng với Cl2 vừa đủ, thể tích Cl2 bằng 3,92 lít . tính %m Fe
Đáp án:
\( \% {m_{Fe}} = 30,27\% \)
Giải thích các bước giải:
Gọi số mol \(Zn;Fe;Cu\) trong 18,5 gam hỗn hợp \(X\) là \(x;y;z\)
\( \to 65x + 56y + 64z = 18,5\)
Cho hỗn hợp \(X\) tác dụng với \(HCl\) dư.
\(Zn + 2HCl\xrightarrow{{}}ZnC{l_2} + {H_2}\)
\(Fe + 2HCl\xrightarrow{{}}FeC{l_2} + {H_2}\)
\( \to {n_{{H_2}}} = {n_{Zn}} + {n_{Fe}} = x + y = \frac{{4,48}}{{22,4}} = 0,2\)
Giả sử 0,15 mol \(X\) gấp \(k\) lần 18,5 gam hỗn hợp.
\( \to k(x + y + z) = 0,15\)
Cho hỗn hợp tác dụng với \(Cl_2\)
\(Zn + C{l_2}\xrightarrow{{{t^o}}}ZnC{l_2}\)
\(2Fe + 3C{l_2}\xrightarrow{{{t^o}}}2FeC{l_3}\)
\(Cu + C{l_2}\xrightarrow{{{t^o}}}CuC{l_2}\)
\( \to {n_{C{l_2}}} = {n_{Zn}} + \frac{3}{2}{n_{Fe}} + {n_{Cu}} = kx + 1,5ky + kz = \frac{{3,92}}{{22,4}} = 0,175\)
\( \to \frac{{k(x + y + z)}}{{k(x + 1,5y + z)}} = \frac{{0,15}}{{0,175}} \to 0,025x – 0,05y + 0,025z = 0\)
Giải được: \(x=y=z=0,1\)
\( \to {m_{Fe}} = 0,1.56 = 5,6{\text{ gam}}\)
\( \to \% {m_{Fe}} = \frac{{5,6}}{{18,5}} = 30,27\% \)
Gọi `x,y,z` lần lượt là số mol của `Zn,Fe,Cu`
`=>65x+56y+64z=18,5 (1)`
Xét TN1
`n_(H_2)=\frac{4,48}{22,4}=0,2(mol)`
`Cu` không tan trong `HCl`
`Zn+2HCl->ZnCl_2+H_2`
`Fe+2HCl->FeCl_2+H_2`
Theo PT
`n_(H_2)=x+y`
`=>x+y=0,2 (2)`
Xét `TN2`
$Zn+Cl_2\xrightarow{t^o}ZnCl_2$
$2Fe+3Cl_2\xrightarrow{t^o}2FeCl_3$
$Cu+Cl_2\xrightarrow{t^o}CuCl_2$
Theo PT
`n_(Cl_2)=kx+1,5ky+kz`
`=>k(x+1,5y+z)=0,175(3)`
Lại có số mol hỗn hợp là `0,15(mol)`
`=>kx+ky+kz=0,15 (4)`
Lấy `(4):(3)`
`=>\frac{x+y+z}{x+1,5y+z}=6/7`
`=>7x+7y+7z=6x+9y+6z`
`=>x-2y+z=0 (5)`
Từ `(1),(2),(5)`
`=>`$\begin{cases}x=0,1(mol)\\y=0,1(mol)\\z=0,1(mol)\\\end{cases}$
`=>m_(Fe)=0,1.56=5,6(g)`
`=>%m_(Fe)=\frac{5,6}{18,5}.100=30,27%`