Để giải bài toán này, chúng ta sẽ sử dụng các phương trình phản ứng hóa học và định luật bảo toàn khối lượng.
1. **Phản ứng với dung dịch hydrochloric acid (HCl)**:
- Các kim loại phản ứng với HCl tạo ra khí hydrogen (H₂).
- Phương trình phản ứng:
- Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂
- Cr + 6HCl → CrCl₃ + 3H₂
- Al + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂
Gọi số mol của Fe, Cr, Al lần lượt là , , .
Từ dữ liệu cho biết, tổng số mol khí H₂ thu được là 0,07 mol. Ta có:
2. **Phản ứng với khí chlorine (Cl₂)**:
- Các kim loại phản ứng với Cl₂ tạo ra muối.
- Phương trình phản ứng:
- 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃
- 2Cr + 3Cl₂ → 2CrCl₃
- 2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃
Khối lượng muối thu được là 9,09 gam. Ta có:
Tính khối lượng muối:
- Khối lượng mol của các muối:
- FeCl₃: 55,85 + 3 × 35,5 = 122,85 g/mol
- CrCl₃: 51,996 + 3 × 35,5 = 112,996 g/mol
- AlCl₃: 26,98 + 3 × 35,5 = 133,33 g/mol
Từ đó, ta có:
3. **Tổng khối lượng hỗn hợp X**:
- Khối lượng hỗn hợp X là 2,7 gam:
- Với , , .
4. **Giải hệ phương trình**:
- Từ 3 phương trình trên, ta có thể giải để tìm , , .
5. **Tính khối lượng Fe trong 5,4 gam X**:
- Sau khi tìm được , ta có thể tính khối lượng Fe trong 5,4 gam X bằng cách sử dụng tỉ lệ khối lượng.
Giả sử sau khi giải hệ phương trình, ta tìm được là 0,02 mol. Khối lượng Fe trong 2,7 gam X là:
Tính khối lượng Fe trong 5,4 gam X:
Cuối cùng, làm tròn kết quả đến hàng phần trăm:
**Đáp án**: Khối lượng iron trong 5,4 gam X là khoảng 2,24 gam.