Một loại hợp kim có hai thành phần là nhôm (aluminium) và sắt. Để xác định thành phần phần trăm về khối lượng của hợp kim, người ta làm như sau: lấy 5,5 g hợp kim cắt nhỏ, cho phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch HCl. Sau khi kim loại tan hết, cô cạn cẩn thận dung dịch. Cân hỗn hợp chất rắn thu được (gồm AlCl₃ và FeCl₂), thấy khối lượng là 19,7 g.

a) Viết PTHH của phản ứng xảy ra.

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

a) Phản ứng xảy ra:

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

b) Đặt số mol Al và Fe lần lượt là x và y.

Ta có: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

Số mol: x                         x                  mol

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Số mol: y                                   y                  mol

Tổng khối lượng kim loại: 27x + 56y = 5,5             (1)

Tổng khối lượng muối: 133,5x + 127y = 19,7         (2)

Để tính x và y ta dùng phương pháp khử. Cách làm như sau:

Nhân cả 2 vế của (1) với 133,5 ta được: 3604,5x + 7476y = 734,25                                                                                                      (1')

Nhân cả 2 vế của (2) với 27 ta được: 3604,5x + 3429y = 531,9                                                                (29

Trừ từng vế của (1') cho (2'), ta được: 4 047y = 202,35. Tính ra y = 0,05.

Thay y = 0,05 vào (1) tính ra x = 0,1.

Vậy:

$\%m_{Al}=\frac{\mathrm{27.0,1}}{\mathrm{5,5}}.100\%=\mathrm{49,09}\%;$

%mFe = 100%- 49,09% = 50,91%.