Đáp án:
- Để dd thu được chứa 2 muối thì m ≥ 14
- Để dd thu được chỉ chứa 3 muối thì 2,8 ≤ m < 14
- Để dd thu được chỉ chứa 3 muối thì m < 2,8
Giải thích các bước giải:
Gọi số mol Cu, Fe, Al trong 23,8g X là x, y, z
mX = 64x + 56y + 27z = 23,8 (g) (1)
X + Cl2:
nCl2 = 14,56 : 22,4 = 0,65 mol
Cu + Cl2 → CuCl2
x → x → x
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
y → 1,5y → y
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
z → 1,5z → z
nCl2 = x + 1,5y + 1,5z = 0,65 (mol) (2)
Coi 0,25 mol X gấp a lần 23,8g X
→ Trong 0,25 mol X chứa Cu (ax mol); Fe (ay mol); Al (az mol)
ax + ay + az = 0,25 (3)
0,25 mol X + HCl dư:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
ay → ay
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑
az → 1,5az
nH2 = ay + 1,5az = 0,2 mol (4)
Chi (3) cho (4) ta được: ${{x + y + z} \over {y + 1,5z}} = {{0,25} \over {0,2}}$
$ \to x - 0,25y - 0,875z = 0$ (5)
Từ (1), (2), (5) → x = 0,2; y = 0,1; z = 0,2
Trong dung dịch Z gồm: CuCl2 (0,2 mol), FeCl3 (0,1 mol), AlCl3 (0,2 mol)
Cho Fe vào Z thì xảy ra các phản ứng theo thứ tự:
Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2
0,1
Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu
0,2
- Để dd thu được chứa 2 muối (AlCl3, FeCl2) thì CuCl2 phản ứng hết
→ nFe ≥ $\frac{0,1}{2}$ + 0,2 = 0,25
→ m ≥ 0,25 . 56 = 14
- Để dd thu được chỉ chứa 3 muối (AlCl3, FeCl2, CuCl2) thì CuCl2 còn dư
→ $\frac{0,1}{2}$ ≤ nFe < $\frac{0,1}{2}$ + 0,2
→ 0,05 . 56 ≤ m < 0,25 . 56
→ 2,8 ≤ m < 14
- Để dd thu được chỉ chứa 4 (AlCl3, FeCl2, FeCl3, CuCl2) muối thì FeCl3 còn dư
→ nFe < $\frac{0,1}{2}$
→ m < 0,05 . 56
→ m < 2,8
