Chia 80 gam hỗn hợp X gồm sắt và oxit của sắt thành 2 phần bằng nhau:
Hòa tan hết phần 1 vào 400 gam dung dịch HCl 16,425% được dung dịch A và 6,72 lít khí H2 (đktc). Thêm 60,6 gam nước vào A được B, nồng độ % của HCl dư trong B là 2,92%.
a. Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X và xác định công thức của oxit sắt
b. Cho phần 2 tác dụng vừa hết với H2SO4 đặc nóng rồi pha loãng dung dịch sau phản ứng bằng nước, ta thu được dung dịch E chỉ chứa Fe2(SO4)3. Cho 10,8 gam bột Mg vào 300 ml dung dịch E khuấy kĩ, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 12,6 gam chất rắn C và dung dịch D tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, lọc kết tủa và nung đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn F. Tính nồng độ mol của dung dịch E và giá trị m.
Câu trả lời tốt nhất
nHCl ban đầu = 1,8
Khối lượng mỗi phần là mX = 40 gam
mddB = mX + mddHCl + mH2O – mH2 = 500
—> nHCl dư = 0,4
—> nHCl phản ứng = 1,4
Fe + 2HCl —> FeCl2 + H2
0,3…..0,6………………..0,3
Còn lại nHCl = 1,4 – 0,6 = 0,8 cho phản ứng:
FexOy + 2yHCl —> xFeCl2y/x + yH2O
0,4/y……….0,8
—> mX = 0,3.56 + (56x + 16y).0,4/y = 40
—> 56x = 42y —> x/y = 3/4: Fe3O4
Mỗi phần X chứa Fe (0,3), Fe3O4 (04/y = 0,1)
Phần 2:
2Fe + 6H2SO4 —> Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
0,3……………………….0,15
2Fe3O4 + 10H2SO4 —> 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O
0,1………………………………….0,15
—> nFe2(SO4)3 = 0,3
Trong 300 ml dung dịch E chứa Fe2(SO4)3 = a ≤ 0,3
nMg = 0,45
Nếu Mg đã phản ứng hết —> C chỉ có Fe (0,225 mol)
Mg + Fe2(SO4)3 —> MgSO4 + 2FeSO4
a…………..a………………..a………….2a
Mg + FeSO4 —> MgSO4 + Fe
0,225….0,225…….0,225…0,225
—> nMg = a + 0,225 = 0,45 —> a = 0,225: Thỏa mãn
—> CM Fe2(SO4)3 = a/0,3 = 0,75M
Dung dịch D chứa MgSO4 (0,45), FeSO4 (2a – 0,225 = 0,225)
—> F gồm MgO (0,45), Fe2O3 (0,1125), BaSO4 (0,675)
—> mF = 193,275
Nếu Mg còn dư:
3Mg + Fe2(SO4)3 —> 3MgSO4 + 2Fe
3a………….a………………….3a……..2a
—> 10,8 – 24.3a + 56.2a = 12,6
—> a = 0,045: Thỏa mãn
—> CM Fe2(SO4)3 = a/0,3 = 0,15M
Dung dịch D chứa MgSO4 (0,135) —> F gồm MgO (0,135) và BaSO4 (0,135)
—> mF = 36,855
Ủa anh ơi sao lại pứ vừa hết thì dung dịch E chắc chắn phải có 0,3 mol Fe2(SO4)3 trong dung dịch E thu được sau đó thêm nước vào thì chỉ tăng thể tích lên thôi chứ còn số mol Fe2(SO4)3 vẫn giữ nguyên là 0,3 mol chứ ạ.