giúp câu trong ảnh Câu 24. Cho 12 gam hỗn hợp Fe, Cu tác dụng với dung dịch HCl dư thu được dung dịch X và 2,479 lít khí $H_2$ (đkc).,a) Viết các phương trình hóa học xảy ra.,b) Tính khối lượng mỗi kim loại có trong hỗn hợp ban đầu.,c) Cho dung dịch X tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH thu được kết tủa Y. Nung Y trong không khí đến khối lượng,không đổi thu được bao nhiêu gam chất rắn?

Question

Accepted Answer

Để giải bài tập này, chúng ta sẽ làm từng phần một.

### a) Viết các phương trình hóa học xảy ra.
Khi hỗn hợp Fe và Cu tác dụng với dung dịch HCl, chỉ có Fe phản ứng vì Cu không phản ứng với HCl. Phương trình phản ứng hóa học là:
$$ 
\text{Fe} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_2 + \text{H}_2 
$$

### b) Tính khối lượng mỗi kim loại có trong hỗn hợp ban đầu.
Biết rằng 2,479 lít khí $H_2$ thu được ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc) tương ứng với:
$$ 
n_{H_2} = \frac{2,479}{22,4} \approx 0,110 mol 
$$
Theo phương trình phản ứng, 1 mol Fe cho ra 1 mol $H_2$, vậy số mol Fe phản ứng là:
$$ 
n_{Fe} = n_{H_2} = 0,110 mol 
$$
Khối lượng của Fe là:
$$ 
m_{Fe} = n_{Fe} \cdot M_{Fe} = 0,110 \cdot 56 = 6,16 g 
$$

Tổng khối lượng hỗn hợp là 12g, do đó khối lượng của Cu trong hỗn hợp ban đầu là:
$$ 
m_{Cu} = 12 - m_{Fe} = 12 - 6,16 = 5,84 g 
$$

### c) Cho dung dịch X tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH thu được kết tủa Y. Nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi thu được bao nhiêu gam chất rắn?
Khi dung dịch X (bao gồm FeCl2) tác dụng với NaOH, phản ứng sẽ xảy ra tạo ra kết tủa Fe(OH)2:
$$ 
\text{FeCl}_2 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Fe(OH)}_2 + 2\text{NaCl} 
$$

Khối lượng kết tủa Fe(OH)2 được tạo ra là:
- Số mol FeCl2 trong dung dịch là 0,110 mol (vì tương ứng với số mol của Fe).
- Số mol kết tủa Fe(OH)2 cũng sẽ là 0,110 mol.

Khối lượng của Fe(OH)2 là:
$$ 
M_{Fe(OH)_2} = 56 + 2 \times 17 = 90 \text{ g/mol} 
$$
$$ 
m_{Fe(OH)_2} = n_{Fe(OH)_2} \cdot M_{Fe(OH)_2} = 0,110 \cdot 90 \approx 9,9 g 
$$

Khi nung Fe(OH)2 trong không khí, nó sẽ bị oxy hóa thành Fe2O3 và nước:
$$ 
4\text{Fe(OH)}_2 \rightarrow 2\text{Fe}_2\text{O}_3 + 4\text{H}_2\text{O} 
$$

Từ phản ứng này, tỷ lệ mol của Fe(OH)2 và Fe2O3 là 4:2, tức là 2:1. Do đó, số mol Fe2O3 thu được sẽ là:
$$ 
n_{Fe2O3} = \frac{0,110}{4} \times 2 = 0,055 mol 
$$
Khối lượng của Fe2O3 là:
$$ 
M_{Fe2O3} = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 16 = 160 \text{ g/mol} 
$$
$$ 
m_{Fe2O3} = n_{Fe2O3} \cdot M_{Fe2O3} = 0,055 \cdot 160 \approx 8,8 g 
$$

Vậy khối lượng chất rắn thu được sau khi nung là khoảng 8,8g.