Cho 30,4 gam hỗn hợp gồm Fe, Fe2O3, FeCO3 tác dụng vừa đủ với 1,8 lít dung dịch HCl thấy thoát ra 1 hỗn hợp khí có tỉ khối đối với H2 là 15 và tạo thành 51,55 gam muối clorua. a. Tính % mỗi chất trong hỗn hợp b. Tính nồng độ mol của dung dịch HCl c. Cho dd NaOH dư vào dd B , lọc lấy kết tủa rồi đem nung trong ko khí đến khối lg ko đổi thu đc m gam chất rắn > Xác định giá trị của m.

$a)$ Đặt $(n_{Fe};n_{Fe_2O_3};n_{FeCO_3})=(x;y;z)(mol)$

$PTHH:Fe+2HCl\to FeCl_2+H_2$

$Fe_2O_3+6HCl\to 2FeCl_3+3H_2O$

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

Từ 3 PT: $n_{H_2}=x(mol);n_{CO_2}=z(mol)$

$\Sigma n_{FeCl_2}=x+z(mol);n_{FeCl_3}=2y(mol)$

Lại có $M_{hh}=15.M_{H_2}=15.2=30(g/mol)$

$\Rightarrow \dfrac{2x+44z}{x+z}=30$

$\Rightarrow 2x+44y=30x+30z$

$\Rightarrow 28x-14z=0\Rightarrow 2x-z=0$

Ta có $m_{Cl^-}=127(x+z)+162,5.2y=51,55$

Ta có hệ: $\begin{cases} 56x+160y+116z=30,4\\ 28x+84y-14z=0\\ 127x+325y+127z=51,55 \end{cases}$

Giải đc: $\begin{cases} x=0,05(mol)\\ y=0,1(mol)\\ z=0,1(mol)\end{cases}\Rightarrow \begin{cases} \%m_{Fe}=\dfrac{0,05.56}{30,4}.100\%=9,21\%\\ \%m_{Fe_2O_3}=\dfrac{0,1.160}{30,4}.100\%=52,63\%\\ \%m_{FeCO_3}=100\%-9,21\%-52,63\%=38,16\% \end{cases}$

$b)\Sigma n_{HCl}=2x+6y+2z=0,9(mol)$

$\Rightarrow C_{M_{HCl}}=\dfrac{0,9}{1,8}=0,5M$

$c)PTHH:FeCl_2+2NaOH\to Fe(OH)_2\downarrow+2NaCl$

$4Fe(OH)_2+O_2\xrightarrow{t^o}2Fe_2O_3+4H_2O$

$FeCl_3+3NaOH\to Fe(OH)_3\downarrow+3NaCl$

$2Fe(OH)_3\xrightarrow{t^o}Fe_2O_3+3H_2O$

Từ 2 PT ta được $n_{Fe(OH)_2}=n_{FeCl_2}=x+z=0,15(mol);n_{Fe(OH)_3}=n_{FeCl_3}=2y=0,2(mol)$

$\Rightarrow \Sigma n_{Fe_2O_3}=0,5.n_{Fe(OH)_2}+0,5.n_{Fe(OH)_3}=0,175(mol)$

$\Rightarrow m=m_{Fe_2O_3}=0,175.160=28(g)$

Đáp án + giải thích các bước giải:

`a.`

Gọi $\begin{cases} n_{Fe}=x(mol)\\n_{Fe_2O_3}=y(mol)\\n_{FeO_3}=z(mol) \end{cases}$

` \to 56.x+160.y+116.z=30,4`        `(1)`

Phương trình hóa học:

`Fe+2HCl \to FeCl_2+H_2↑`

`x`   `→`    `2x`              `x`           `x`                    `(mol)`

`Fe_2O_3+6HCl \to 2FeCl_3+3H_2O`

`y`   `→`      `6y`                `2y`                             `(mol)`

`FeCO_3+2HCl \to FeCl_2+CO_2↑+H_2O`

 `z`   `→`     `2z`                 `z`                 `z`

Khí `A` gồm $\begin{cases} H_2:x(mol)\\CO_2:z(mol)\end{cases}$

Suy ra `:2.x+44.z=15.2(x+z)`

` \to -2.x+z=0`             `(2)`

Muối `B` gồm $\begin{cases} FeCl_3:2y(mol)\\FeCl_2:x+z(mol) \end{cases}$

` \to 127.(x+z)+162,5.2.y=51,55`              `(3)`

Từ `(1);(2)` và `(3) \to` $\begin{cases} n_{Fe}=0,05(mol)\\n_{Fe_2O_3}=0,1(mol)\\n_{FeO_3}=0,1(mol) \end{cases}$

`%m_{Fe}=\frac{0,05.56}{30,4}.100%=9,21%`

`%m_{Fe_2O_3}=\frac{0,1.160}{30,4}.100%=52,63%`

`%m_{FeCO_3}=100%-9,21%-52,63%=38,16%`

`b.`

`n_{HCl}=2.x+6.y+2.z=2.0,05+6.0,1+2.0,1=0,9(mol)`

`CM_{HCl}=\frac{0,9}{1,8}=0,5(M)`

`c.`

Sơ đồ phản ứng:

$\begin{cases} FeCl_2:x+z=0,15(mol)\\FeCl_3:2y=0,2(mol)\end{cases} \to \begin{cases} Fe(OH)_2:0,15(mol)\\Fe(OH)_3:0,2(mol)\end{cases}\xrightarrow[]{t^o}Fe_2O_3:\frac{0,15+0,2}{2}=0,175(mol)$

`m=m_{Fe_2O_3}=0,175.160=28(g)`