Câu 4: Cho 11 gam hỗn hợp gồm Al và Fe tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl tạo thành 8,96 lít khí H2 thoát ra ở đktc a.Tính % về khối lượng của từng kim loại có trong hỗn hợp ? b. Tính khối lượng HCl đã tham gia phản ứng ? c. Dẫn toàn bộ lượng khí H2 thu được đi qua 46,4 gam Fe3O4 nung nóng. Tính khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng biết hiệu suất phản ứng khử Fe3O4 là 80%.

`a)`

Ta có các `PTHH : `

`2Al + 6HCl -> 2AlCl_3 + 3H_2↑`   `(1)`

`Fe + 2HCl -> FeCl_2 + H_2↑`        `(2)`

- Gọi `x` là số mol của `Al`

- Gọi `y` là số mol của `Fe`

`-> n_{H_2}(1) = 3/2x`

`-> n_{H_2}(2) = y`

Mà `∑n_{H_2} = V/{22,4} = {8,96}/{22,4} = 0,4(mol)`

`-> 3/2x + y = 0,4 (1)`

Mặc khác `m_{Fe} + m_{Al} = m_{hh}`

`-> n_{Fe} × M_{Fe} + n_{Al} × M_{Al} = 11`

`-> 27y + 56x = 11 (2)`

Từ `(1);(2)` Ta có `HPT :` $\left \{ {{\frac32x + y = 0,4} \atop {27x + 56y = 11}} \right.$ `⇔` $\left \{ {{x = 0,2(mol)} \atop {y = 0,1(mol)}} \right.$ 

`-> m_{Fe} = 0,1 × 56 = 5,6(gam)`

`-> %Fe = (5,6 × 100)/11 ≈ 50,9 (%)`

`-> %Al = 100% - 50,9% = 49,1(%)`

`b)`

Theo `PTHH`

`∑n_{HCl} = 3x + 2y = 0,6 + 0,2 = 0,8(mol)`

`-> ∑m_{HCl} = 0,8 × 36,5 = 29,2(gam)`

`c)`

`PTHH : Fe_3O_4 + 4H_2` $\xrightarrow{t^0}$ `3Fe + 4H_2O`

`m_{Fe_3O_4}Pứ = 46,4 × 0,8 = 37,12`

`n_{Fe_3O_4}pứ = (37,12)/232 = 0,16(mol)`

`n_{H_2}pứ = 0,4 × 0,8 = 0,32(mol)`

`->` `H_2` hết `Fe_3O_4` dư

`->` Tính toán theo `n_{H_2}`

`-> n_{Fe} = 3/4n_{H_2} = 0,24(mol)`

`-> m_{Fe} = 0,24 × 56 = 13,44(gam)`

`n_{Fe_3O_4}dư = 0,16 - (1/4 × 0,32) = 0,08(mol)`

`-> m_{Fe_3O_4}dư + m_{Fe} = m_{Crắn}`

`-> (0,08 × 232) + 13,44 = 32(gam)`