Cho 5,4 gam hỗn hợp bột X gồm Fe và Zn tác dụng với dung dịch CuSO 4 . Sau một thời gian, thu được dung dịch Y và 5,68 gam chất rắn Z. Cho toàn bộ Z vào dung dịch HCl (loãng, dư), sau khi các phản ứng kết thúc thì khối lượng chất rắn giảm 0,56 gam và dung dịch thu được chỉ chứa một muối duy nhất. a.Viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra và xác định các chất có trong Y và Z. b.Tính phần trăm khối lượng của các chất trong X

Đáp án `+` Giải thích các bước giải:

`a.`

Trong `Y` gồm dung dịch: `ZnSO_4, FeSO_4, CuSO_4` dư 

Vì `Z` tác dụng với `HCl` còn chất rắn nên có `Cu`. Mặt khác, trong dung dịch chỉ chứa 1 muối duy nhất nên trong `Z` còn có `Fe`

`->` Trong `Z` gồm 2 kim loại là `Fe` và `Cu`

`=> X` khi tác dụng với `CuSO_4` rơi vào trường hợp `Zn` hết, `Fe` dư

`Zn + CuSO_ 4 -> ZnSO_4 + Cu` `(1)`

`Fe + CuSO_ 4 -> FeSO_4 + Cu` `(2)`

`b.`

Gọi `x, y` lần lượt là số mol của `Zn, Fe` ban đầu

`-> 65x + 56y = 5,4` `(*)`

Gọi `z` là số mol của dung dịch `CuSO_4`

Sau phản ứng `(1)`: $\begin{cases} \text{Zn hết}\\CuSO_{4(dư)}\\\end{cases}$

Sau phản ứng `(2)`: $\begin{cases} CuSO_{4(hết)}\\\text{Fe dư}\\\end{cases}$

`=>` Sau cả 2 phản ứng, rắn `Z` gồm: $\begin{cases} n_{Cu}: x+z-x=z\\n_{Fe}:x+y-z\\\end{cases}$

Sau khi các phản ứng kết thúc thì khối lượng chất rắn giảm `0,56g`

`-> m_{Cu} = m_Z - m_{giảm} = 5,68 - 0,56 = 5,12 (g)`

`64z = 5,12 -> z = 0,08 (mol)`

Ta có: `(x + y - z)56 + 64z = 5,68`

`-> 56x + 56y - 56 . 0,08 + 5,12 = 5,68`

`-> x + y = (5,68 - 5,12 + 56 . 0,08)/56 = 0,09 (mol)` `(**)`

Từ `(*)` và `(**)` ta có hệ phương trình: $\begin{cases} 65x+56y=5,4\\x+y=0,09\\\end{cases}$ `->` $\begin{cases} x=0,04\\y=0,05\\\end{cases}$

`m_{Zn} = 0,04 . 65 = 2,6 (g)`

`-> %m_{Zn} = (2,6 . 100)/(5,4) = 48,15 (%)`

`-> %m_{Fe} = 100 - 48,15 = 51,85 (%)`