Câu 2: Hòa tan 21,6 gam hỗn hợp Fe và Mg vào dung dịch HCl thu được 12,395 lít khí a/ Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp? b/ Tính khối lượng muối sinh ra? c/ Tính khối lượng Acid tham gia ph...

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ áp dụng định luật bảo toàn khối lượng và các phương trình hóa học liên quan. ### a/ Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp? 1. **Phương trình phản ứng:** - Phản ứng của Fe với HCl: \[ Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \] - Phản ứng của Mg với HCl: \[ Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2 \] 2. **Tính số mol khí H2 thu được:** - Dung tích khí H2 thu được là 12,395 lít. - Theo điều kiện tiêu chuẩn (điều kiện STP), 1 mol khí chiếm 22,4 lít. - Số mol khí H2 là: \[ n_{H_2} = \frac{12,395}{22,4} \approx 0,553 mol \] 3. **Tính số mol của mỗi kim loại:** - Gọi x là số mol của Fe và y là số mol của Mg. - Từ phương trình phản ứng, ta có: \[ x + y = 0,553 \quad (1) \] - Khối lượng của hỗn hợp là: \[ 56x + 24y = 21,6 \quad (2) \] - Giải hệ phương trình (1) và (2): - Từ (1): \( y = 0,553 - x \) - Thay vào (2): \[ 56x + 24(0,553 - x) = 21,6 \] \[ 56x + 13,272 - 24x = 21,6 \] \[ 32x = 21,6 - 13,272 \] \[ 32x = 8,328 \quad \Rightarrow \quad x \approx 0,26025 \text{ mol} \] - Tính y: \[ y = 0,553 - 0,26025 \approx 0,29275 \text{ mol} \] 4. **Tính khối lượng mỗi kim loại:** - Khối lượng Fe: \[ m_{Fe} = 56 \times 0,26025 \approx 14,6 \text{ g} \] - Khối lượng Mg: \[ m_{Mg} = 24 \times 0,29275 \approx 7,0 \text{ g} \] ### b/ Tính khối lượng muối sinh ra? - Khối lượng muối sinh ra sẽ bao gồm muối FeCl2 và MgCl2. - Khối lượng muối FeCl2: \[ m_{FeCl_2} = 55,5 + 2 \times 35,5 = 126,5 \text{ g} \] - Khối lượng muối MgCl2: \[ m_{MgCl_2} = 24 + 2 \times 35,5 = 95 \text{ g} \] - Tổng khối lượng muối: \[ m_{muối} = m_{FeCl_2} \cdot x + m_{MgCl_2} \cdot y \] \[ m_{muối} = 126,5 \times 0,26025 + 95 \times 0,29275 \approx 32,90 + 27,805 \approx 60,705 \text{ g} \] ### c/ Tính khối lượng Acid tham gia phản ứng? - Số mol HCl tham gia phản ứng: - HCl phản ứng với Fe: 2 mol HCl cho 1 mol Fe. - HCl phản ứng với Mg: 2 mol HCl cho 1 mol Mg. - Tổng số mol HCl: \[ n_{HCl} = 2x + 2y = 2(0,26025) + 2(0,29275) = 1,105 \text{ mol} \] - Khối lượng HCl: \[ m_{HCl} = n_{HCl} \times 36,5 = 1,105 \times 36,5 \approx 40,35 \text{ g} \] ### Kết quả cuối cùng: - a/ Khối lượng Fe: 14,6 g; Khối lượng Mg: 7,0 g - b/ Khối lượng muối sinh ra: 60,705 g - c/ Khối lượng Acid HCl tham gia phản ứng: 40,35 g