Hỗn hợp X gồm Al và Fe. Chia X thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 tác dụng vừa đủ với m gam dd HCl 14,6%. Sau phản ứng thu được dd tăng so với dung dịch HCl ban đầu là 10,2 gam và V lít khí (đktc). Phần 2 tác dụng vừa đủ với 10,08 lít khí Cl2(đktc). Tính khối lượng mỗi chất trong hh X và tính m, V ?

Gọi số mol Al trong hỗn hợp X là x (mol), số mol Fe trong hỗn hợp X là y (mol)

Chia thành hai phần bằng nhau, do đó `m_1=m_2=m_X/2`

Xét phần 1

Khối lượng dung dịch tăng 10,2 gam, tức là:

`m_1-m_(H_2)=10,2(g) <=> 13,5x+28y=10,2+2n_(H_2)` (1)
$\\$

Ta có quá trình oxi hoá - khử:

- Quá trình oxi hoá:

   `Al->Al^(3+)+3e`

   `Fe->Fe^(2+)+2e`

- Quá trình khử:

    `2H^+ + 2e -> H_2`

Theo định luật bảo toàn electron:

`3*x/2+2*y/2=2n_(H_2) <=> 1,5x + y = 2n_(H_2)`

Thay vào hệ thức (1)

`(1)=> 12x+27y=10,2 ` (1')

Xét phần 2

Ta có quá trình oxi hoá - khử:

- Quá trình oxi hoá:

   `Al->Al^(3+)+3e`

   `Fe->Fe^(3+)+3e`

- Quá trình khử:

    `Cl_2 +2e -> 2Cl^-` 

Theo định luật bảo toàn electron:

`2n_(Cl_2)=3*x/2+3*y/2 <=> 0,75x+0,75y=(10,08)/(22,4)=0,45(mol)` (2)

Ta giải hệ phương trình từ hai phương trình (1') và (2)

`=>`$\left \{ {{x=0,4} \atop {y=0,2}} \right.$ 

Do đó trong hỗn hợp X:

- Khối lượng Al là: `m_(Al)=27*0,4=10,8(g)`

- Khối lượng Fe là: `m_(Fe)=56*0,2=11,2(g)`

Số mol khí hiđro thoát ra:

`n_(H_2)=0,75x+0,5y=0,75*0,4+0,5*0,2=0,4(mol)`

Do đó `V=0,4*22,4=8,96(l)`

`n_(HCl)=2n_(H_2)=0,8(mol)`

Do đó `m_(HCl)=0,8*36,5=29,2(g)`

`=> m=m_(HCl)/(14,6%)=200(g)`