Câu 2. (3.0 điểm)

1. Thực hiện hai thí nghiệm về hỗn hợp X: Cu, Fe, Mg.

Thí nghiệm 1: Cho a gam hỗn hợp X vào dung dịch H2SO4 loãng, dư, sau phản ứng thu được 2,417025 lít khí và 1,92 gam chất rắn.

- Thí nghiệm 2: Cho a gam hỗn hợp X vào dung dịch H2SO4 đặc, nông dư, sau phản ứng thu được 3,904425 lít khí SO, (chất k khi duy nhất).

Tính a và thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X. Biết thể tích các khí đo ở 25 °C và 1 bar.

Vì cả $2$ TN đều cho $a$ $gam$ hỗn hợp $X$ nên số mol của $Cu, Fe, Mg$ ở $2$ TN là giống nhau

Gọi $\begin{cases} n_{Fe}=a (mol)\\n_{Mg}=b (mol) \end{cases}$

_ $TN1$: Cho $X$ vào dung dịch $H_2SO_4$ loãng, dư

 PTHH: $Fe+H_2SO_4$ $\longrightarrow$ $FeSO_4+H_2$ $(1)$

$Mg+H_2SO_4$ $\longrightarrow$ $MgSO_4+H_2$ $(2)$

+Khí thu được: $H_2$ $\Rightarrow$ $n_{H_2}=\dfrac{2,417025}{24,79}=0,0975$ $(mol)$

Theo pt $(1)$ và $(2)$: $n_{H_2}=n_{Fe}+n_{Mg}=a+b$ $(mol)$

$\Rightarrow$ $a+b=0,0975$ $(I)$

+ Chất rắn không tan: $Cu$ $\Rightarrow$ $n_{Cu}=\dfrac{1,92}{64}=0,03$ $(mol)$

_ $TN2$: Cho $X$ vào dung dịch $H_2SO_4$ đặc, nóng, dư

PTHH: $Mg+2H_2SO_4$ $\xrightarrow[]{t^o}$ $MgSO_4+SO_2+2H_2O$ $(4)$

$2Fe+6H_2SO_4$ $\xrightarrow[]{t^o}$ $Fe_2(SO_4)_3+3SO_2+6H_2O$ $(5)$

$Cu+2H_2SO_4$ $\xrightarrow[]{t^o}$ $CuSO_4+SO_2+2H_2O$ $(6)$

$n_{SO_2}=\dfrac{3,904425}{24,79}=0,1575$ $(mol)$

Theo pt $(4)$, $(5)$, $(6)$: $n_{SO_2}=n_{Mg}+\dfrac{3}{2}n_{Fe}+n_{Cu}=b+1,5a+0,03$ $(mol)$

$\Rightarrow$ $1,5a+b+0,03=0,1575$

$\Leftrightarrow$ $1,5a+b=0,1275$ $(II)$

Từ $(I)$ và $(II)$ $\Rightarrow$ $\begin{cases} a=0,06 (mol)\\b=0,0375 (mol) \end{cases}$

$\Rightarrow$ $a=m_{Fe}+m_{Mg}+m_{Cu}=0,06.56+0,0375.24+0,03.64=6,18$ $(g)$

`%m_{Fe}=(56.0,06)/(6,18).100%=54,369%`

`%m_{Mg}=(24.0,0375)/(6,18).100%=14,563%`

`%m_{Cu}=100%-54,369$-14,563%=31,068%`