Question

Cho 24g hỗn hợp gồm 2 kim loại Fe và Cu tác dụng vừa đủ với 11,2 lít khí Clo (đktc)

a. Tính khối lượng kim loại trong hỗn hợp

b. Để thu được lượng khí clo trên, người ta cho m gam MnO₂ vào dung dịch HCl đậm đặc, đun nóng với hiệu suất 80%. Tính m ?

Answer 1

Gọi số mol của Fe và Cu trong hỗn hợp ban đầu là \(x,y\left(mol\right)\).

Theo đề, ta có: \(\left\{{}\begin{matrix}m_{Fe}+m_{Cu}=24\left(g\right)\\n_{Cl_2}=\dfrac{11,2}{22,4}=0,5\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

PTHH: \(Fe+\dfrac{3}{2}Cl_2\underrightarrow{t^0}FeCl_3\left(1\right)\)

Số mol:\(x\left(mol\right)\)--> \(\dfrac{3}{2}x\left(mol\right)\)

\(Cu+Cl_2\underrightarrow{t^0}CuCl_2\left(2\right)\)

Số mol: \(y\left(mol\right)\)->\(y\left(mol\right)\)

a) Theo (1) và (2), ta có:

\(n_{Cl_2\left(1\right)}=\dfrac{3}{2}n_{Fe}=\dfrac{3}{2}x\left(mol\right);n_{Cl_2\left(2\right)}=n_{Cu}=y\left(mol\right)\)

\(\Rightarrow n_{Cl_2}=\dfrac{3}{2}x+y\left(mol\right)\)

Kết hợp với dữ kiện đề được nêu như trên, ta được hệ:

\(\left\{{}\begin{matrix}56x+64y=24\\\dfrac{3}{2}x+y=0,5\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,2\left(mol\right)\\y=0,2\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow m_{Fe}=0,2.56=11,2\left(g\right);m_{Cu}=0,2.64=12,8\left(g\right)\)

b) Có: \(n_{Cl_2}=\dfrac{3}{2}x+y=\dfrac{3}{2}.0,2+0,2=0,5\left(mol\right)\)

PTHH: \(MnO_2+4HCl\rightarrow MnCl_2+2H_2O+Cl_2\left(3\right)\)

Số mol: \(0,5\left(mol\right)\)<------------------------------------- \(0,5\left(mol\right)\)

Theo (3), ta được: \(n_{MnO_2\left(PT\right)}=n_{Cl_2}=0,5\left(mol\right)\)

Mà H% = 80%. \(\Leftrightarrow80=100.\dfrac{0,5.\left(55+32\right)}{m_{MnO_2\left(TT\right)}}\Leftrightarrow m_{MnO_2\left(TT\right)}=54,375\left(g\right)\left(g\right)\)

* \(MnO_2\left(PT\right);MnO_2\left(TT\right)\)lần lượt là MnO₂ theo phương trình tính được (phương trình số 3) và MnO₂ có trong thực tế *

(* Công thức tính hiệu suất: \(H\%=\dfrac{m_{PT}}{m_{TT}}.100\) *)

Chúc bạn học tốt!!!!!