Hòa tan hoàn toàn 19,2 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe₃O₄ và Fe₂O₃ trong 50 ml dung dịch H₂SO₄ 18M (đặc, dư, đun nóng), thu được dung dịch Y và V lít khí SO₂ (đktc và là sản phẩm khử duy nhất). Cho 450 ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch Y thu được 21,4 gam kết tủa. Giá trị của V là

n_H2SO4 = 0,05.18 = 0,9 mol; n_Fe(OH)3 = 21,4 : 107 = 0,2 mol

Quy đổi hỗn hợp ban đầu thành Fe (x mol) và O (y mol)

m_X = 56x + 16y = 19,2 (1)

BTe: 3n_Fe = 2n_O + 2n_SO2 => 3x = 2y + 2n_SO2 => n_SO2 = 1,5x - y (mol)

BTNT "Fe": n_Fe2(SO4)3 = 0,5n_Fe = 0,5x (mol)

Khi cho NaOH phản ứng với dd Y:

- Nếu NaOH hết: n_NaOH = n_H+ + 3n_Fe3+ = 2.n_{HS2O4 dư} + 3n_Fe(OH)3

=> 0,9 = 2.n_{H2SO4 dư} + 3.0,2 => n_{H2SO4 dư} = 0,15 mol => n_{H2SO4 pư} = 0,9 - 0,15 = 0,75 mol

BTNT "S": n_{H2SO4 pư} = 3n_Fe2(SO4)3 + n_SO2 => 0,75 = 3.0,5x + 1,5x - y (2)

Giải hệ (1) và (2) được x = 0,3 và y = 0,15

=> n_SO2 = 1,5x - y = 0,3 mol => V = 6,72 lít

- Nếu NaOH dư: HS tự xét