Hoà tan hết 31,6 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4 và Fe trong 150 gam dung dịch H2SO4 98% (dư) đun nóng, kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y và 0,275 mol SO2 (sản phẩm khử duy nhất).
a) Tính phần trăm khối lượng của mỗi chất trong X.
b) Tính nồng độ phần trăm của các chất trong dung dịch Y. Giả thiết các khí sinh ra không tan trong nước và nước bay hơi không đáng kể.
Câu trả lời tốt nhất
(a)
X gồm Fe3O4 (a mol) và Fe (b mol)
mX = 232a + 56b = 31,6 (1)
2Fe3O4 + 10H2SO4 —> 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O
2Fe + 6H2SO4 —> Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
nSO2 = 0,5a + 1,5b = 0,275 (2)
(1)(2) —> a = 0,1; b = 0,15
—> %Fe3O3 = 73,42% và %Fe = 26,58%
(b)
mddY = mX + mddH2SO4 – mSO2 = 164
mH2SO4 ban đầu = 150.98% = 147 gam
nH2SO4 phản ứng = 5a + 3b = 0,95
C%H2SO4 dư = (147 – 0,95.98)/164 = 32,87%
nFe2(SO4)3 = 1,5a + 0,5b = 0,225
C%Fe2(SO4)3 = 0,225.400/164 = 54,88%