Cho 37,2 gam hỗn hợp X gồm R, FeO, CuO (R là kim loại có hoá trị 2 , hidroxit của R không có tính lưỡng tính) vào 500 gam dung dịch HCl 14,6 % (HCl dùng dư), sau phản ứng thu được dung dịch A, chất rắn B nặng 9,6 gam (chỉ chứa 1 kim loại ) và 6,72 l khí H₂ (đktc). Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch KOH dư, thu được chất kết tủa D. Nung kết tủa D trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 34 gam chất rắn E gồm 2 oxit. Xác định R và tính % khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp X

Lời giải:

Chất rắn B là Cu, chất rắn E gồm 2 oxit, nên:

n_CuO = n_Cu = 0,15 (mol)

Gọi a và b lần lượt là số mol của kim loại R và FeO

m_X = a.M_R + 72b + 80×0,15 = 37,2 (1)

→n_R = \[{n_{{H_2}}}\] + n_Cu → a = 0,3 + 0,15 = 0,45 (2)

E gồm RO (a mol) và Fe₂O₃ (b/2 mol)

\[{m_E} = a({M_R} + 16) + \frac{{160b}}{2} = 34\] (3)

Từ (1), (2) và (3)

\[ \to \left\{ \begin{array}{l}{M_R} = 24(g/mol)\\b = 0,2\end{array} \right.\]

Vậy R là magie (Mg)

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂

FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂O

n_{HCl (ban đầu)} = 2 (mol)

n_{HCl (dư)} = 2 – 0,45.2 – 0,2.2 = 0,7 (mol)

\[\begin{array}{l}{n_{MgC{l_2}}} = {n_{Mg}} = 0,45(mol)\\{n_{FeC{l_2}}} = {n_{FeO}} = 0,2(mol)\\{m_{{\rm{dd}}A}} = {m_X} + {m_{{\rm{dd}}HCl}} - {m_B} - {m_{{H_2}}} = 527(g)\\ \to C{\% _{HCl(du)}} = \frac{{0,7.36,5}}{{527}}.100\% = 4,85\% \\ \to C{\% _{FeeC{l_2}}} = \frac{{0,2.127}}{{527}}.100\% = 4,82\% \\ \to C{\% _{MgC{l_2}}} = \frac{{0,45.95}}{{527}}.100\% = 8,11\% \end{array}\]