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 0,1 mol hỗn hợp 2 khí có tỉ khối so với He bằng 4,7 và dung dịch Y. Cho phần 2 tác dụng với lượng dư dung dịch H₂SO₄ đặc nóng, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Z và 0,2075 mol hỗn hợp khí T gồm CO₂ và SO₂ (sản phẩm khử duy nhất của S⁺⁶).

Khối lượng FeCl₂ trong dung dịch Y là

*Phần 1: Hòa tan 1 phần hỗn hợp vào HCl dư

Đặt n_H2 = a và n_CO2 = b (mol)

+ n _khí = a + b = 0,1 (1)

+ m _khí = n _khí.M _khí => 2a + 44b = 0,1.4,7.4 (2)

Giải hệ thu được a = 0,06 và b = 0,04

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

Fe₃O₄ + 8HCl → FeCl₂ + 2FeCl₃ + 4H₂O

Fe(OH)₃ + 3HCl → FeCl₃ + 3H₂O

FeCO₃ + 2HCl → FeCl₂ + CO₂ + H₂O

=> n_Fe = n_H2 = 0,06 mol; n_FeCO3 = n_CO2 = 0,04 mol

*Phần 2: Hòa tan 1 phần vào dung dịch H₂SO₄ đặc dư

n_SO2 = n _khí - n_CO2 = 0,2075 - 0,04 = 0,1675 mol

Quá trình cho và nhận e:

Fe⁰ → Fe⁺³ + 3e                                                                S⁺⁶ + 2e → S⁺⁴

3Fe^+8/3 → 3Fe⁺³ + 1e

Fe⁺² → Fe⁺³ + 1e

Áp dụng định luật bảo toàn electron:

3n_Fe + n_Fe3O4 + n_FeCO3 = 2n_SO2 => 3.0,06 + n_Fe3O4 + 0,04 = 2.0,1675

=> n_Fe3O4 = 0,115 mol

Như vậy, dựa theo các PTHH ở phần 1 ta có:

n_FeCl2 = n_Fe + n_Fe3O4 + n_FeCO3 = 0,06 + 0,115 + 0,04 = 0,215 mol

=> m_FeCl2 = 0,215.127 = 27,305 gam