Bài 5 trang 141 SGK Hóa học 12

Đề bài

Hỗn hợp A chứa Fe và kim loại M có hóa trị không đổi trong mọi hợp chất. Tỉ lệ số mol của M và Fe trong hỗn hợp A là 1 : 3. Cho 19,2 gam hỗn hợp A tan hết vào dung dịch HCl thu được 8,96 lít khí H₂ Cho 19,2 gam hỗn hợp A tác dụng hết với Cl₂ thì cần dùng 13,32 lít khí Cl₂. Xác định kim loại M và phần trăm khối lượng các kim loại trong hỗn hợp A. Các thể tích khí đo ở đktc.

Hướng dẫn giải

Gọi hóa trị của kim loại M là n

Gọi số mol của M là x, số mol của Fe là 3x.

PTHH: 

2M + 2nHCl → 2MCl_n + nH₂

  x                                0,5nx.

 Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

 3x                              3x (mol)

\(n_{H_{2}}=0,5nx +3x = \frac{8,96}{22,4}=0,4\) (mol).       (1)

2M + nCl₂  \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) 2MCl_n

 x    0,5nx                                                   (mol)

2Fe + 3Cl₂  \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) 2FeCl₃

3x      4,5x                                                   (mol)

\(n_{Cl_{2}}=0,5nx + 4,5x=\frac{12,32}{22,4}=0,55\)      (2)

Giải hệ (1) và (2) ra được n=?; x=?

=> M

Lời giải chi tiết

Gọi hóa trị của kim loại M là n

Gọi số mol của M là x, số mol của Fe là 3x.

2M + 2nHCl → 2MCl_n + nH₂

  x                                0,5nx. (mol)

 Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

 3x                              3x (mol)

\(n_{H_{2}}=0,5nx +3x = \frac{8,96}{22,4}=0,4\) (mol).       (1)

2M + nCl₂  \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) 2MCl_n

 x    0,5nx                                                   (mol)

2Fe + 3Cl₂  \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) 2FeCl₃

3x      4,5x                                                   (mol)

\(n_{Cl_{2}}=0,5nx + 4,5x=\frac{12,32}{22,4}=0,55\)      (2)

Giải hệ (1) và (2) ra được n=2 ; x=0,1

=> m_Fe = 3.0,1.56 = 16,8 (gam) ;

=> m_M = 19,2 - 16,8 = 2,4 gam.

\(M_{M}=\frac{2,4}{0,1}=24\) (g/mol).

Vậy kim loại là Mg.

%Fe = (16,8 : 19,2).100% = 87,5%.

%Mg = 100% - 87,5% = 12,5%