Một loại hợp kim có hai thành phần là đồng (copper) và sắt (iron). Để xác định thành phần phần trăm về khối lượng của hợp kim, người ta làm như sau: lấy 5 g hợp kim cắt nhỏ, cho phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch H₂SO₄ (loãng). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu lấy chất rắn không tan, sấy khô và cân, thấy khối lượng là 2,7 g.

a) Viết PTHH của phản ứng xảy ra.

b) Tính phần trăm về khối lượng mỗi kim loại trong hợp kim.

a) Phương trình hoá học:

Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

b)

$\begin{array}{l}{n}_{Mg}=\frac{3}{24}=\mathrm{0,125}mol;\\ n_{HCl}=\mathrm{0,1.1}=\mathrm{0,1}mol\end{array}$

Ta có: $\frac{n_{Mg}}{1}<\frac{n_{HCl}}{2}$nên sau phản ứng HCl hết, Mg dư.

Số mol sản phẩm sinh ra tính theo HCl.

Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

          0,1     →      0,05   0,05   mol

Thể tích khí thoát ra (ở 25 °C, 1 bar): 0,05.24,79 = 1,2395 (L)

c) Nồng độ MgCl2 trong dung dịch thu được:

$C_{M\left(MgC{l}_2\right)}=\frac{\mathrm{0,05}}{\mathrm{0,1}}=\mathrm{0,5}M$

Coi thể tích dung dịch không đổi sau phản ứng.

a) Phương trình hoá học:

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

b) Số mol H2 cần điều chế:

$n_{H_2}=\frac{V}{\mathrm{24,79}}=\frac{\mathrm{2,479}}{\mathrm{24,79}}=\mathrm{0,1}mol$

                    Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

Theo PTHH:          1                            1        mol

Phản ứng:              0,1     ←                0,1     mol

Vậy khối lượng H2SO4 có trong dung dịch: 0,1.98 = 9,8 gam.

Khối lượng dung dịch H2SO4 9,8% cần dùng là:

$m_{dd}=\frac{m_{ct}.100\%}{C\%}=\frac{\mathrm{9,8.100}}{\mathrm{9,8}}=100gam.$

c) Khối lượng dung dịch sau phản ứng:

$C\%=\frac{m_{ct}}{m_{dd}}.100\%=\frac{\mathrm{16,1}}{\mathrm{106,3}}.100\%=\mathrm{15,15}\%.$

Khôí lượng ZnSO4 có trong dung dịch sau phản ứng: mct = 0,1.161 = 16,1 gam.

Nồng độ phần trăm của dung dịch ZnSO4 thu được sau phản ứng là:

$C\%=\frac{m_{ct}}{m_{dd}}.100\%=\frac{\mathrm{16,1}}{\mathrm{106,3}}.100\%=\mathrm{15,15}\%.$