X là hỗn hợp Al, Cu, Fe. Cho X vào dd HCl dư sau pứ thu được 8,96l H2(đktc) và còn 9g rắn không tan(Y). Lọc bỏ rắn không tan rồi cô cạn nước lọc thu được 39,4g hỗn hợp muối khan a. Tính % khối lượng các kim loại trong hỗn hợp b. Dùng V(ml) dd H2SO4 98% d=1,8g/ml hòa tan hết rắn Y. Tính V c. Khí H2 sinh ra dẫn qua ống chứa 30g ôxit sắt từ đun nóng. Tính khối lượng rắn sau pứ biết hiệu suất pứ H2 khử oxit sắt=80%

Đáp án `+` Giải thích các bước giải:

`a)`

Gọi `n_{Al} = a(mol); n_{Fe} = b(mol)`

`n_{H_2} = (8,96)/(22,4) = 0,4(mol)`

`m_{Cu} = 9(g)`

`2Al + 6HCl -> 2AlCl_3 + 3H_2`

`a -> 3a -> a -> 1,5a`

`Fe + 2HCl -> FeCl_2 + H_2`

`b -> 2b -> b -> b`

`1,5a + b = 0,4`

`133,5a + 127b = 39,4`

`-> a = 0,2;b = 0,1`

`\%m_{Al} = (0,2.27)/(0,2.27 + 0,1.56 + 9) .100\% = 27\%`

`\%m_{Fe} = (0,1.56)/(0,2.27 + 0,1.56 + 9) .100\% = 28\%`

`\%m_{Cu} = 100\% - 27\% - 28\% = 45\%`

`b)`

`n_{Cu} = 9/(64) = 0,140625(mol)`

`2Al + 6H_2SO_4 -> Al_2(SO_4)_3 + 3SO_2 + 6H_2O`

`0,2 -> 0,6`

`2Fe + 3H_2SO_4 -> Fe_2(SO_4)_3 + 3SO_2 + 6H_2O`

`0,1 -> 0,3`

`Cu + 2H_2SO_4 -> CuSO_4 + SO_2 + 2H_2O`

`0,140625 -> 0,28125`

`-> m_{ddH_2SO_4} = ( 98.(0,6 + 0,3 + 0,28125))/(98\%) = 118,125(g)`

`c)`

`n_{Fe_3O_4} = (30)/(232) = (15)/(116) (mol)`

$Fe_3O_4 + 4H_2 \xrightarrow{t^o} 3Fe + 4H_2O$
Xét tỉ lệ: `(15)/(116) > (0,4)/4 ->` Tinh theo `H_2`

Theo PT: `n_{Fe} = 3/4 n_{H_2} = 0,3(mol)`

`-> m_{Fe} = 0,3.56.80\% = 13,44(g)`