Hỗn hợp X gồm Cu, CuO, Fe, Fe3O4. Hòa tan hết m gam X trong dung dịch chứa 1,272 mol HCl (dư 20% so với lượng phản ứng) thu được 0,06 mol H2 và 300 gam dung dịch Y. Mặt khác, hòa tan hết m gam X trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng, thu được dung dịch Z (chứa 3 chất tan) và 0,09 mol SO2 (sản phẩm khử duy nhất của H2SO4). Cho Z tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được kết tủa T. Nung T trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 170,48 gam chất rắn. Cho rằng các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Nồng độ phần trăm FeCl3 trong Y là
A. 6,50%. B. 5,20%. C. 3,25%. D. 3,90%.
Câu trả lời tốt nhất
nHCl ban đầu = nHCl phản ứng + 20%nHCl phản ứng = 1,272
—> nHCl phản ứng = 1,06
Bảo toàn H: nHCl phản ứng = 2nH2 + 2nH2O
—> nO = nH2O = 0,47
nFe > nH2 = 0,06
—> Nếu H2SO4 còn dư thì nSO2 > 1,5nFe > 0,09: Vô lý
Vậy H2SO4 hết —> Z chứa Cu2+, Fe2+, Fe3+ và SO42-.
nH2SO4 phản ứng = 2nSO2 + nO = 0,65
Chất rắn gồm CuO (a), Fe2O3 (b) và BaSO4 (0,65 – 0,09 = 0,56)
m rắn = 80a + 160b + 0,56.233 = 170,48
—> a + 2b = 0,5
Dung dịch Y chứa Cu2+, Fe2+ (tổng u mol) và Fe3+ (v mol)
Bảo toàn kim loại —> u + v = 0,5
Bảo toàn điện tích —> 2u + 3v = 1,06
—> u = 0,44; v = 0,06
—> C%FeCl3 = 0,06.162,5/300 = 3,25%