Câu 3: Cho 5,4 gam hỗn hợp 2 kim loại Fe và Zn tác dụng hoàn toàn với 90 ml dung dịch HCl 2M. Khối lượng muối thu được là bao nhiêu ?

Để giải bài toán này, ta cần xác định số mol của HCl có trong dung dịch và sau đó tính toán lượng muối tạo thành từ phản ứng giữa HCl với Fe và Zn. 1. **Tính số mol HCl**: - Nồng độ HCl = 2M - Thể tích HCl = 90 ml = 0.09 L - Số mol HCl = Nồng độ × Thể tích = 2 mol/L × 0.09 L = 0.18 mol. 2. **Phản ứng với kim loại**: - Phản ứng giữa HCl và Zn: \[ Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \] - Phản ứng giữa HCl và Fe: \[ Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \] Từ các phản ứng trên, ta thấy rằng 1 mol Zn hoặc 1 mol Fe sẽ phản ứng với 2 mol HCl. 3. **Gọi số mol của Zn là x và số mol của Fe là y**: - Tổng số mol HCl cần dùng là: \(2x + 2y = 0.18\) hay \(x + y = 0.09\) (1). 4. **Sử dụng khối lượng hỗn hợp**: - Khối lượng của Zn: \(m_{Zn} = 65.4x\) - Khối lượng của Fe: \(m_{Fe} = 56y\) - Tổng khối lượng hỗn hợp: \(65.4x + 56y = 5.4\) (2). 5. **Giải hệ phương trình (1) và (2)**: - Từ phương trình (1), ta có \(y = 0.09 - x\). - Thay vào phương trình (2): \[ 65.4x + 56(0.09 - x) = 5.4 \] \[ 65.4x + 5.04 - 56x = 5.4 \] \[ (65.4 - 56)x = 5.4 - 5.04 \] \[ 9.4x = 0.36 \implies x = \frac{0.36}{9.4} \approx 0.0383 \text{ mol}. \] - Thay \(x\) vào (1) để tìm \(y\): \[ y = 0.09 - 0.0383 \approx 0.0517 \text{ mol}. \] 6. **Tính khối lượng muối thu được**: - Khối lượng muối ZnCl₂ tạo thành: \[ m_{ZnCl_2} = 65.4 + 35.5 \times 2 = 65.4 + 71 = 136.4 \text{ g/mol} \implies m_{ZnCl_2} = 0.0383 \times 136.4 \approx 5.23 \text{ g}. \] - Khối lượng muối FeCl₂ tạo thành: \[ m_{FeCl_2} = 56 + 35.5 \times 2 = 56 + 71 = 127 \text{ g/mol} \implies m_{FeCl_2} = 0.0517 \times 127 \approx 6.56 \text{ g}. \] 7. **Tổng khối lượng muối**: \[ m_{muối} = m_{ZnCl_2} + m_{FeCl_2} \approx 5.23 + 6.56 = 11.79 \text{ g}. \] **Kết luận**: Khối lượng muối thu được là khoảng 11.79 gam.