Hỗn hợp A gồm Mg và kim loại R. Hòa tan hết 12,0 gam A trong dung dịch HCl dư thu được 6,72 lít khí (đktc). Mặt khác, nếu cho 12,0 gam A trên tác dụng với khí Clo dư thì thu được 38,625 gam hỗn hợp muối. Xác định tên kim loại R. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn.

Gọi hóa trị của kim loại R là n (n = 1, 2, 3), số mol của Mg và R lần lượt là a, b (mol)

$n_{H_2}=\frac{6,72}{22,4}=0,3\left(mol\right)$

$\begin{array}{l}Mg+2HCl\to MgC{l}_2+H_2\\ a amol\end{array}$

$\begin{array}{l}2R+2nHCl\to 2RC{l}_n+n{H}_2\\ b\frac{nb}{2}mol\end{array}$

$\begin{array}{l}Mg+C{l}_2\to MgC{l}_2\\ aa\end{array}$

$\begin{array}{l}2R+nC{l}_2\to 2RC{l}_n\\ b b\end{array}$

Theo đề bài ta có: 24a + Rb = 12        (1)

A + $\frac{\text{nb}}{\text{2}}$  = 0,3 hay 2a + nb = 0,6          (2)

Từ (1) và (2) ta có: 95a + (R + 35,5n)b = m_muối = 33,3g < 38,625g

Þ R là kim loại có hóa trị thay đổi

Gọi hóa trị của R lần lượt là x và y trong các phản ứng (1 ≤ x ≤ y ≤ 3)

$\begin{array}{l}Mg+2HCl\to MgC{l}_2+H_2\\ a amol\end{array}$

$\begin{array}{l}2R+2xHCl\to 2RC{l}_x+x{H}_2\\ b \frac{xb}{2}mol\end{array}$

$\begin{array}{l}Mg+C{l}_2\to MgC{l}_2\\ a amol\end{array}$

$\begin{array}{l}2R+yC{l}_2\to 2RC{l}_y\\ b\frac{yb}{2}bmol\end{array}$

Khi đó ta có:$m_{C{l}_2}=38,625-12=26,625g$

 $\Rightarrow n_{C{l}_2}=\frac{26,625}{71}=0,375$ (mol)

Ta có hệ         $\left\{\begin{array}{l}\text{24a + Rb = 12 }\\ \text{2a + xb = 0,6 }\\ \text{a\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}+\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}}\frac{\text{yb}}{2}=0,375\end{array}\right.$

Với x = 2, y = 3 ta có                                    

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}\text{a + b = 0,3}\\ \text{2a + 3b = 0,375}\end{array}\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}a=0,15\\ b=0,15\end{array}\right.\right.\left(mol\right)$

m_R = 12 - 0,15.24 = 8,4g

(g$\Rightarrow M_R=\frac{8,4}{0,15}=56$/mol)

Vậy R là Fe