Hỗn hợp X gồm Fe và một kim loại M có hóa trị không đổi tác dụng vừa đủ với 10,08 lít khí clo (đktc), sau phản ứng thu được 42,95 gam muối. Mặt khác, cũng lượng X trên tác dụng với dung dịch HCl dư, sau phản ứng thu được 8,96 lít khí (đktc). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Kim loại M là?
$n_{Cl_2}=\dfrac{10,08}{22,4}=0,45(mol)$
$n_{H_2}=\dfrac{8,96}{22,4}=0,4(mol)$
– Nếu $M<H$
$\Rightarrow n_{Fe}=n_{H_2}=0,4(mol)$ (bảo toàn e)
Bảo toàn $Fe$:
$n_{FeCl_3}=n_{Fe}=0,4(mol)$
$\Rightarrow m_{MCl_n}=42,95-0,4.162,5=-22,05g$ (vô lí, loại)
– Nếu $M>H$:
Gọi $x$, $y$ là số mol $Fe$, $M$ và $n$ là hoá trị của $M$
Bảo toàn e:
TN1: $3n_{Fe}+n.n_M=2n_{Cl_2}$
$\Rightarrow 3x+ny=0,9$
TN2: $2n_{Fe}+n.n_M=2n_{H_2}$
$\Rightarrow 2x+ny=0,8$
Giải hệ: $x=0,1; ny=0,6$
$\Leftrightarrow y=\dfrac{0,6}{n}$
$n_{FeCl_3}=n_{Fe}=0,1(mol)$
$n_{MCl_n}=n_M=\dfrac{0,6}{n}(mol)$
Ta có:
$0,1.162,5+(M+35,5n).\dfrac{0,6}{n}=42,95$
$\Leftrightarrow M+35,5n=44,5n$
$\Leftrightarrow M=9n$
$n=3\to M=27(Al)$
Vậy M là nhôm.