Đáp án:

 

Giải thích các bước giải:

Xét TN1:
PTHH: Fe + 2HCl  FeCl2 + H2               (1)
Giả sử: Fe phản ứng hết  Chất rắn là FeCl2
  *Xét TN2:
PTHH: Mg + 2HCl  MgCl2 + H2            (2)
Fe + 2HCl  FeCl2 + H2                (3)
Ta thấy: Ngoài a gam Fe như thí nghiệm 1 cộng với b gam Mg mà chỉ giải phóng:  < 0,024 (mol)
 Chứng tỏ: Trong TN1: Fe dư, HCl hết
Ta có: nHCl (TN 1) = nHCl(TN 2) = 2nH = 2 . 0,02 = 0,04(mol)
TN1:
nFe(pư) = nFeCl= nHCl = . 0,04 = 0,02(mol)
=> mFe(dư) = 3,1 – 0,02.127 = 0,56 (gam)
mFe(pư) = 0,02 . 56 = 1,12(gam)
=> mFe = a = 0,56 + 1,12 = 1,68(gam)
*TN2:
Áp dụng ĐLBTKL:
a + b = 3,34 + 0,02.2 - 0,04.36,5 = 1,92 (g)
Mà a = 1,68g  b = 1,92 - 1,68 = 0,24 (g)

$a)$

Thí nghiệm 1:

Phản ứng xảy ra:

$Fe+2HCl\to FeCl_2+H_2$

Giả sử $Fe$ phản ứng hết.

$n_{FeCl_2}=\dfrac{3,1}{127}=0,0244\ (mol)$

$n_{HCl\ (1)}=2n_{FeCl_2}=0,0488\ (mol)$

Thí nghiệm 2:

Phản ứng xảy ra:

$Fe+2HCl\to FeCl_2+H_2\\Mg+2HCl\to MgCl_2+H_2$

$n_{H_2}=\dfrac{0,448}{22,4}=0,02\ (mol)$

$n_{HCl\ (2)}=2n_{H_2}=0,04\ (mol)$

Vì $n_{HCl\ (1)}>n_{HCl\ (2)}$ nên giả sử sai $\to$ Fe dư sau phản ứng ở thí nghiệm 1.

$m_{Fe\ (du)}=3,1-0,02×127=0,56\ (g)$

$\to a=0,56+0,02×56=1,68\ (g)$

Bảo toàn khối lượng:

$1,68+b+0,04×36,5=3,34+0,02×2$

$\to b=0,24\ (g)$

$\to x=0,04×36,5=1,46\ (g)$

$b)$

$m_{m\ TH1}=0,02×127=2,54\ (g)$

Phản ứng xảy ra:

$Mg+2HCl\to MgCl_2+H_2\\Fe+2HCl\to FeCl_2+H_2$

$n_{MgCl_2}=n_{Mg}=0,01\ (mol)$

$n_{FeCl_2}=\dfrac{0,04-0,02}{2}=0,01\ (mol)$

$m_{m\ TN2}=0,01×(95+127)=2,22\ (g)$