Chia 78,4 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 thành hai phần bằng nhau: Phần một tác dụng hết với dung dịch HCl dư thu được 77,7 gam muối khan. Phần hai tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch Y gồm hỗn hợp HCl, H2SO4 loãng thu được 83, 95 gam muối khan. a. Xác định % khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp X. b. Tính nồng độ mol/lít của HCl, H2SO4 trong dung dịch Y.

Đáp án + Giải thích các bước giải:

$a)$ Đặt $n_{FeO}=x;n_{Fe_2O_3}=y$ trong mỗi phần

$\Rightarrow 72x+160y=\dfrac{78,4}{2}=34,2(1)$

Bảo toàn Fe: $n_{FeCl_2}=x;n_{FeCl_3}=2y$

$\Rightarrow 127x+162,5.2y=77,7(2)$

$(1)(2)\Rightarrow x=0,1;y=0,2$

$\Rightarrow \begin{cases} \%m_{FeO}=\dfrac{0,1.72}{34,2}.100\%=18,4\%\\ \%m_{Fe_2O_3}=100-18,4=81,6\% \end{cases}$

$b)$ Trong $83,95g$ muối khan có: $\begin{cases} Fe^{2+}:0,1(mol)\\ Fe^{3+}:0,4(mol) \end{cases}$

$\begin{cases} Cl^-:a(mol)\\ SO_4^{2-}:b(mol) \end{cases}$

Bảo toàn điện tích: $a+2b=0,1.2+0,4.3=1,4$

Mặt khác: $(0,1+0,4).56+35,5a+96b=83,95$

$\Rightarrow a=0,9;b=0,25$

$\Rightarrow \begin{cases} C_{M_{HCl}}=\dfrac{0,9}{0,5}=1,4M\\ C_{M_{H_2SO_4}}=\dfrac{0,25}{0,5}=0,5M \end{cases}$

Đáp án:

`a)\ %m_{FeO}~~18,37%\ ; %m_{Fe_2O_3}=81,63%`

`b)\ C_{M\ HCl}=1,8M\ ; C_{M\ H_2SO_4}=0,5M`

Giải thích các bước giải:

`a)`

`m_{\text{mỗi phần}}={78,4}/2=39,2(g)`

`\text{Gọi}\ n_{FeO}:a(mol)\ ; n_{Fe_2O_3}:b(mol)\ \text{trong mỗi phần}`

`\text{Phần 1:}`

`m_{1}=72a+160b=39,2\ (1)`

            `FeO+2HCl->FeCl_2+H_2O`

`(mol)\ (a)\ ->\ 2a\ ->\ a\ ->\ a`

            `Fe_2O_3+6HCl->2FeCl_3+3H_2O`

`(mol)\ (b)\ ->\ 6b\ ->\ 2b\ ->\ 3b`

`m_{\text{muối}}=127a+325b=77,7\ (2)`

`(1)(2)=>a=0,1(mol)\ ; b=0,2(mol)`

`%m_{FeO}={0,1.72}/{39,2}.100%~~18,37%`

`%m_{Fe_2O_3}=100%-18,37%=81,63%`

`b)`

`\text{Phần 2:}`

`n_{Fe}=n_{FeO}+2n_{Fe_2O_3}=0,5(mol)`

`\text{Gọi}\ n_{HCl}:x(mol)\ ; n_{H_2SO_4}:y(mol)`

`n_{Cl^{-}}=n_{HCl}=x(mol)`

`n_{SO_4^{2-}}=n_{H_2SO_4}=y(mol)`

`m_{\text{muối}}=m_{Fe}+m_{Cl^{-}}+m_{SO_4^{2-}}`

`=>35,5x+96y=83,95-(0,5.56)=55,95\ (3)`

$\xrightarrow{\text{BTĐT:}}$ `2n_{Fe^{2+}}+3n_{Fe^{3+}}=n_{Cl^{-}}+2n_{SO_4^{2-}}`

`<=>x+2y=2.0,1+3.0,4\ (4)`

`(3)(4)=>x=0,9(mol)\ ; y=0,25(mol)`

`500(ml)=0,5(l)`

`C_{M\ HCl}={0,9}/{0,5}=1,8M`

`C_{M\ H_2SO_4}={0,25}/{0,5}=0,5M`