Chia hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4, Fe(OH)3 và FeCO3 thành hai phần bằng nhau. + Hòa tan hết phần 1 trong dung dịch HCl dư, thu được 1,568 lít (ở đktc) hỗn hợp khí có tỉ khối so với H2 bằng 10 và dung dịch chứa m gam muối. + Hoàn tan hoàn toàn phần 2 trong dung dịch chứa 0,345 mol H2SO4, thu được dung dịch chỉ chứa 34,56 gam hỗn hợp muối sunfat và 2,688 lít (ở đktc) hỗn hợp hai khí (trong đó có khí SO2). Tính m.

Đáp án:

Giải thích các bước giải:

Xét TN1

Gọi $n_{H_2} = a $ ,$n_{CO_2} = b$

$Fe + 2HCl \to FeCl_2 + H_2$

$FeCO_3 + 2HCl \to FeCl_2 + CO_2 + H_2O$

Ta có hpt

$\begin{cases} a + b = 0,07\\\ \frac{2a +44}{0,07} = 20\end{cases}$ <=> $\begin{cases} a = 0,04\\b = 0,03 \end{cases}$

Xét TN2 

Bảo toàn S ta có 

$n_{H_2SO_4} = n_{SO_4^{2-}} + n_{SO_2}$

=> $n_{SO_4^{2-}} = 0,255 (mol)$

$m_{Fe} = 34,56 - 0,255.96 = 10,08 (g)$

$n_{Fe} = \frac{10,08}{56} = 0,18 (mol)$

Gọi $n_{FeSO_4} = x $  , $n_{Fe_2(SO_4)_3} = y $

Ta có hpt 

$\begin{cases} x + 2y = 0,18\\152x + 400y = 34,56\\c \end{cases}$

$\begin{cases} x = 0,03\\y = 0,075  \end{cases}$

Quy đổi hỗn hợp về $\begin{cases} Fe : 0,18 (mol) \\O : c (mol) \end{cases}$

Bảo toàn e ta có 

$Fe^o \to Fe^{+2} + 2e$

$Fe^o \to Fe^{+3} + 3e$

$S^{+6} +2e \to S^{+4} $

$O^{o}  +2e \to O^{-2} $

=>  $ 0,03.2 + 0,075.2.3 = 2c + 0,09.2$

$ c = 0,165 (mol)$

Ta có $n_{H_2O} = n_O = 0,165 (mol)$

$\sum n_{Cl_2} = 0,165 + 0,04 = 0,205 (mol$

$m = 10.08 + 0,205.71 = 24,635 (g)$