Cho m gam hỗn hợp gồm 2 kim loại tác dụng với H₂SO₄ đặc nóng dư thu được 3,36 lít khí SO₂ ( đktc); 2,88 gam S và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 52,8 gam muối khan. Mặt khác nếu hoà tan hết m gam hỗn hợp kim loại ban đầu với dung dịch HCl dư thu được 8,064 lít khí H₂ ở đktc. Hỗn hợp 2 kim loại đầu là

${n_{S{O_2}}} = \,\,\frac{{3,36}}{{22,4}}\,\, = \,\,0,15\,\,mol;\,\,{n_S}\, = \,\,\frac{{2,88}}{{22,4}}\,\, = \,\,0,09\,\,mol$

Xét quá trình nhận e:

$\mathop S\limits^{ + 6} \,\,\,\,\,\,\,\, + \,\,\,\,\,\,\,\,2e\,\,\,\,\,\, \to \,\,\,\mathop S\limits^{ + 4} $

$\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,3\,\,\, \leftarrow \,\,\,0,15$

$\mathop S\limits^{ + 6} \,\,\,\,\,\,\,\, + \,\,\,\,\,\,\,\,6e\,\,\,\,\,\, \to \,\,\,\mathop S\limits^0 $

$\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,54\,\,\,\, \leftarrow \,\,\,0,09$

→ n_{e nhận}  = 0,3 + 0,54 = 0,84 mol  →  n_{e cho}  = 0,84 mol

→ ${n_{SO_4^{2 - }}}\, = \,\,\frac{{{n_{e\,cho}}}}{2}$ = 0,42 mol

m_{muối khan}  = m_{kim loại}  + ${m_{SO_4^{2 - }}}$  → m_{kim loại}  = 52,8 – 0,42.96 = 12,48 gam

Hỗn hợp tác dụng với dung dịch HCl

${n_{{H_2}}} = \,\,\frac{{8,064}}{{22,4}}\,\, = \,\,0,36\,\,mol$ 

→ n_{e nhận}  = 0,36.2 = 0,72 mol → n_{e cho}  = 0,72 mol

Nhận thấy trong 2 thí nghiệm số mol e cho của kim loại khác nhau → Trong hỗn hợp có 1 kim loại là Fe và kim loại M còn lại có hóa trị n

Gọi n_Fe = x mol; n_M = y mol

Xét quá trình cho e ở TN1:

$Fe{\text{ }} \to \,\,\,\mathop {Fe}\limits^{ + 3} \,\,\,\, + {\text{ }}3e\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,M\,\,\, \to \,\,\,\mathop M\limits^{ + n} \,\,\, + \,\,\,ne$

$x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \to \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,3x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,y\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \to \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,ny$

→ n_{e cho TN1}  = 3x + ny = 0,84 (1)

Xét quá trình cho e ở TN2:

$Fe{\text{ }} \to \,\,\,\mathop {Fe}\limits^{ + 2} \,\,\,\, + {\text{ 2}}e\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,M\,\,\, \to \,\,\,\mathop M\limits^{ + n} \,\,\, + \,\,\,ne$

$x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \to \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,2x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,y\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \to \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,ny$

→ n_{e cho TN2}  = 2x + ny = 0,72 (2)

Từ (1) và (2) → x  = 0,12;  ny = 0,48 → y =  $\frac{{0,48}}{n}$

m_{kim loại} = m_Fe + m_M → m_M  = 12,48 – 0,12.56 = 5,76 gam

→ ${M_M}\, = \,\,\frac{{5,76}}{{0,48}}\,n\, = \,\,12n$ → n = 2 và kim loại còn lại là Mg