Cho 10,2 gam hỗn hợp X gồm Zn, Fe, Al tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 5,04 lít H2 ở đktc. Mặt khác cho 0,2 mol hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 6,16 lít Cl2 ở đktc. Xác định khối lượng mỗi kim loại trong 10,2 gam hỗn hợp X.

Đáp án:

`m_{Al} = 1,35 (g)`

`m_{Zn} = 3,25 (g)`

`m_{Fe} = 5,6 (g)`

Giải thích các bước giải:

`n_{H_2} = (5,04)/(22,4) = 0,225 (mol)`

`n_{Cl_2} = (6,16)/(22,4) = 0,275 (mol)`

`2Al + 6HCl -> 2AlCl_3 + 3H_2`

    `x`                                                `1,5z`

`Zn + 2HCl -> ZnCl_2 + H_2`

  `y`                                              `y`

`Fe + 2HCl -> FeCl_2 + H_2`

   `z`                                             `z`

Gọi `x, y, z` lần lượt là số mol của `Al, Zn, Fe`

`-> 27x + 65y + 56z = 10,2` `(1)`

`-> 1,5x + y + z = 0,225` `(2)`

`2Al + 3Cl_2` $\xrightarrow{t^o}$ `2AlCl_3`

   `kx`     `1,5kx`

`Zn + Cl_2` $\xrightarrow{t^o}$ `ZnCl_2`

   `ky`        `ky`

`2Fe + 3Cl_2` $\xrightarrow{t^o}$ `2FeCl_3`

    `kz`       `1,5kz`

Gọi `kx, ky, kz` lần lượt là số mol `Al, Zn, Fe` trong `0,2` mol

`kx + ky + kz = 0,2 -> k(x + y + z) = 0,2`

`1,5kx + ky + 1,5kz = 0,275 -> k(1,5x + y + 1,5z) = 0,275`

Ta có: `(k(x + y + z))/(k(1,5x + y + 1,5z)) = (0,2)/(0,275)`

`-> 0,275x + 0,275y + 0,275z = 0,3x + 0,2y + 0,3z`

`-> -0,025x + 0,075y - 0,025z = 0` `(3)`

Giải `(1), (2)` và `(3)` ta được: $\begin{cases} x=0,05\\y=0,05\\z=0,1 \end{cases}$

`m_{Al} = 0,05 . 27 = 1,35 (g)`

`m_{Zn} = 0,05 . 65 = 3,25 (g)`

`m_{Fe} = 10,2 - 1,35 - 3,25 = 5,6 (g)`