Để giải bài toán này, ta cần sử dụng các phương trình hóa học và tính toán theo đúng quy trình để tìm ra các giá trị cần thiết. Các bước giải chi tiết như sau:
Bước 1: Viết phương trình hóa học của phản ứng giữa hỗn hợp Fe và CuO với HCl
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
Bước 2: Tính số mol của Fe và CuO trong hỗn hợp ban đầu
Số mol Fe = khối lượng Fe / khối lượng riêng của Fe = x / 55.85 (g/mol)
Số mol CuO = khối lượng CuO / khối lượng riêng của CuO = (23.2 - x) / 79.55 (g/mol)
Bước 3: Tính số mol HCl trong dung dịch
Số mol HCl = khối lượng HCl / khối lượng riêng của HCl = 500 / 36.5 (g/mol)
Bước 4: Tính số mol H2 sinh ra trong phản ứng
Theo phương trình hóa học, mỗi mol Fe tác dụng với 2 mol HCl để sinh ra 1 mol H2.
Vậy số mol H2 sinh ra từ Fe là: số mol Fe x 1 x 1/2 = số mol Fe / 2
Tương tự, số mol H2 sinh ra từ CuO là: số mol CuO x 1 x 1/2 = số mol CuO / 2
Bước 5: Tính số mol HCl còn lại sau phản ứng
Số mol HCl còn lại = số mol HCl ban đầu - số mol H2 sinh ra
= 500 / 36.5 - 4.48 / 2 = 121.33 / 36.5 (mol)
Bước 6: Tính % khối lượng CuO trong hỗn hợp ban đầu
% khối lượng CuO = khối lượng CuO / khối lượng hỗn hợp x 100%
= (23.2 - x) / 23.2 x 100%
Bước 7: Tính % khối lượng HCl trong dung dịch ban đầu
% khối lượng HCl = khối lượng HCl / khối lượng dung dịch x 100%
= 500 / (500 + 121.33) x 100%
Bước 8: Tính % khối lượng các chất có trong dung dịch A
Theo phương trình hóa học, ta thấy rằng Fe và CuO đã tác dụng hết với HCl, n