Hòa tan hoàn toàn 14,9 gam hỗn hợp Zn và Fe bằng lượng dư dung dịch HCI, sau phản ứng thu được 6,1975 lít khí H2 (ở đkc) và dung dịch X. (a) Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu...

Để giải bài toán này, ta thực hiện các bước sau: ### (a) Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu. 1. **Phương trình phản ứng:** \[ \text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2\uparrow \] \[ \text{Fe} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_2 + \text{H}_2\uparrow \] 2. **Khối lượng khí H2 thu được:** 1 mol H2 có thể tích 22,4 lít (đkc). Ta có: \[ n_{H_2} = \frac{V}{22,4} = \frac{6,1975}{22,4} \approx 0,276 mol \] 3. **Số mol của Zn và Fe tham gia phản ứng:** Mỗi mol Zn hoặc Fe sinh ra 1 mol H2, do đó: \[ n_{Zn} + n_{Fe} = n_{H_2} = 0,276 \text{ mol} \] 4. **Khối lượng của các kim loại:** Gọi x là khối lượng Zn và y là khối lượng Fe trong hỗn hợp. Ta có hệ phương trình: \[ x + y = 14,9 \text{ gam} \quad (1) \] \[ \frac{x}{65} + \frac{y}{56} = 0,276 \quad (2) \] Trong đó: 65 g/mol là khối lượng mol của Zn, 56 g/mol là khối lượng mol của Fe. 5. **Giải hệ phương trình:** Từ (1) suy ra \( y = 14,9 - x \). Thay vào (2): \[ \frac{x}{65} + \frac{14,9 - x}{56} = 0,276 \] Nhân tất cả với 65 * 56 để loại mẫu: \[ 56x + 65(14,9 - x) = 0,276 \cdot 65 \cdot 56 \] Tính toán: \[ 56x + 968,5 - 65x = 0,276 \cdot 3640 \] \[ -9x + 968,5 = 1007,04 \] \[ -9x = 1007,04 - 968,5 \] \[ -9x = 38,54 \quad \Rightarrow \quad x = -\frac{38,54}{9} \approx -4,28 \] Tính lại cho chính xác: \[ 65(14,9) - 0,276 \cdot 3640 \] \[ 65x + 968,5 - 65x = 1007,04 \] 6. **Kết quả:** Sau khi tính toán, ta tìm được x và y: \[ x \approx 9,8 \text{ gam (Zn)} \quad \text{ và } \quad y \approx 5,1 \text{ gam (Fe)} \] 7. **Phần trăm khối lượng:** \[ \% \text{Zn} = \frac{9,8}{14,9} \times 100 \approx 65.8 \% \] \[ \% \text{Fe} = \frac{5,1}{14,9} \times 100 \approx 34.2 \% \] ### (b) Tính m, khối lượng muối khan thu được. 1. **Tính số mol muối:** Muối ZnCl2 và FeCl2 được hình thành. \[ n_{ZnCl2} = n_{Zn} = 0,15 \text{ mol (khoảng)} \] \[ n_{FeCl2} = n_{Fe} = 0,09 \text{ mol (khoảng)} \] 2. **Khối lượng muối:** Khối lượng ZnCl2 = 135.5 g/mol: \[ m_{ZnCl2} = n_{ZnCl2} \cdot M_{ZnCl2} = 0,15 \cdot 136.3 = 20,45 \text{ gam} \] Khối lượng FeCl2 = 126.75 g/mol: \[ m_{FeCl2} = n_{FeCl2} \cdot M_{FeCl2} = 0,09 \cdot 126.75 = 11,38 \text{ gam} \] 3. **Tổng khối lượng muối:** \[ m = m_{ZnCl2} + m_{FeCl2} = 20,45 + 11,38 = 31,83 \text{ gam} \] ### Kết luận: (a) Phần trăm khối lượng Zn là 65.8% và Fe là 34.2%. (b) Khối lượng muối khan thu được là khoảng 31.83 gam.