2. Cho hỗn hợp X gồm Cu và Fe tác dụng với V lít khí Cl2 (đun nóng) thu được 8, 99 gam hỗn hợp chất rắn Y gồm Fe, Cu, CuCl2 và FeCl3 Cho Y vào dung dịch HCl thu được 0, 1 mol khí H2 dung dịch Z và chất rắn E gồm hai kim loại. Hòa tan toàn bộ E trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu được 0,04 mol SO2 Cho dung dịch AgNO3 dư vào Z thu được 23,7 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

Mng giải chi tiết giúp mình vớiiiii

Đáp án: V= 1,12l mFe= 4,032g mCu=1,408g

Giải thích các bước giải:

PTHH:

1)Cu+Cl2→CuCl2

2)2Fe+3Cl2→2FeCl3

3)Fe+2HCl→FeCl2+H2↑

4)Fe+2FeCl3→3FeCl2

5)Fe+CuCl2 →FeCl2+Cu

vì trong E gồm 2 kim loại =>Fe dư đẩy Cu khỏi Z

⇒Z chỉ gồm FeCl2

-Hòa tan E trong H2SO4 đặc nóng: 

6)2Fe+6H2SO4→Fe2(SO4)3+6H2O+3SO2↑

7)Cu+2H2SO4→CuSO4+2H2O+SO2↑

-Cho AgNO3 dư vào Z:

8)2AgNO3+FeCl2→Fe(NO3)2+2AgCl↓

9)AgNO3+Fe(NO3)2→Fe(NO3)3+Ag↓

-Gọi số mol Fe ban đầu là a(mol)

-Gọi số mol Cu ban đầu là b(mol)

-Gọi số mol Cl2 phản ứng với X là c(mol)

-Gọi số mol Ag kết tủa là d(mol)(a,b,c,d>0)

-Theo bài ra:mY=56a+64b+2×35,5c=8,99g(i)

Theo 3) ta có nHCl=2nH2=0,01×2=0,02(mol)

-Bảo toàn nguyên tố Cl ta có 2nFeCl2=nAgCl=nCl=2nCl2bđ+2nHCl=2c+0,02(mol)

Theo 8) và 9) ta có nFeCl2=nFe(NO3)2=nAg↓=d(mol)

từ trên ta có nFeCl2=d=c+0,01(mol)(ii)

và mAgCl↓+mAg↓=143,5(2c+0,02)+108d=23,7(iii)

-Bảo toàn nguyên tố Fe ta có nFe(E)=nFebđ-nFe$_{FeCl2}$ =a-d(mol)

-Bảo toàn nguyên tố Cu ta có nCu(E)=nCubđ=b(mol)

-Bảo toàn nguyên tố S ta có nS$_{SO2}$ =0,04

+Cho E gồm Fe và Cu vào H2SO4 đặc nóng thu được 0,04 mol SO2 ta có:

$Fe^{0}$ -3e →$Fe^{+3}$ 

(a-d)→3(a-d)

$Cu^{0}$ -2e →$Cu^{+2}$ 

b→2b

$S^{+6}$ +2e →$S^{+4}$ 

       0,08←0,04

-Theo định luật bảo toàn electron:

e cho= e nhận

⇔3(a-d)+2b=0,08(iv)

từ (i)(ii)(iii) và (iv) ta có hệ phương trình

$\begin{cases} 56a+64b+2×35,5c=8,99\\d=c+0,01\\143,5(2c+0,02)+108d=23,7\\3(a-d)+2b=0,08 \end{cases}$

⇔$\begin{cases} 56a+64b+71c=8,99\\-c+d=0,01\\287c+108d=20,83\\3a+2b-3d=0,08 \end{cases}$

Giải ra ta được: 

$\begin{cases} a=0,072(mol)\\b=0,022(mol)\\c=0,05(mol)\\d=0,06(mol) \end{cases}$

⇒$\begin{cases} nFe(X)=0,072(mol)\\nCu(X)=0,022(mol)\\nCl2=0,05(mol)\end{cases}$ ⇔$\begin{cases} mFe=4,032(g)\\mCu=1,408(g)\\VCl2=1,12(l)\end{cases}$