Hỗn hợp X gồm Cu, CuO, Fe, Fe3O4. Hòa tan hết m gam X trong dung dịch chứa 1,5 mol HCl (dư 20% so với lượng phản ứng), thu được 0,125 mol H2 và 250 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 0,15 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 199,45 gam chất rắn. Nồng độ phần trăm FeCl3 trong Y là
A. 3,25%. B. 5,20%. C. 3,90%. D. 6,50%.
Câu trả lời tốt nhất
nHCl ban đầu = nHCl phản ứng + 20%nHCl phản ứng = 1,5
—> nHCl phản ứng = 1,25
Bảo toàn H: nHCl phản ứng = 2nH2 + 2nH2O
—> nO = nH2O = 0,5
nFe > nH2 = 0,125
—> Nếu H2SO4 còn dư thì nSO2 > 1,5nFe > 0,1875: Vô lý
Vậy H2SO4 hết —> Z chứa Cu2+, Fe2+, Fe3+ và SO42-.
nH2SO4 phản ứng = 2nSO2 + nO = 0,8
Chất rắn gồm CuO (a), Fe2O3 (b) và BaSO4 (0,8 – 0,15 = 0,65)
m rắn = 80a + 160b + 0,65.233 = 199,45
—> a + 2b = 0,6
Dung dịch Y chứa Cu2+, Fe2+ (tổng u mol) và Fe3+ (v mol)
Bảo toàn kim loại —> u + v = 0,6
Bảo toàn điện tích —> 2u + 3v = 1,25
—> u = 0,55; v = 0,05
—> C%FeCl3 = 0,05.162,5/250 = 3,25%