Gọi số mol của Fe và Fe2O3 từng phần là: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe}=x\left(mol\right)\\n_{Fe_2O_y}=y\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
- Phần 1: \(n_{Fe}=\dfrac{11,2}{56}=0,2\left(mol\right)\)
PTHH: \(Fe_2O_3+3CO\xrightarrow[]{t^o}2Fe+3CO_2\) (1)
y----------------->2y
=> x + 2y = 0,2 (*)
- Phần 2: \(n_{H_2}=\dfrac{1,68}{22,4}=0,075\left(mol\right);n_{Cu}=\dfrac{1,6}{64}=0,025\left(mol\right)\)
PTHH: \(Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\) (2)
0,075<--------------------0,075
\(Fe_2O_3+6HCl\rightarrow2FeCl_3+3H_2O\) (3)
\(Fe+2FeCl_3\rightarrow3FeCl_2\) (4)
\(2FeCl_3+Cu\rightarrow CuCl_2+2FeCl_2\) (5)
*Thực ra chỗ này thường là oxit có xu hướng phản ứng trước kim loại nên Fe phản ứng sẽ phản ứng đồng thời với cả axit và muối Fe (III) bạn nhé
Theo PT (3): \(n_{FeCl_3}=2n_{Fe_2O_3}=2y\left(mol\right)\)
Theo PT (4), (5): \(n_{FeCl_3}=2n_{Fe\left(4\right)}+2n_{Cu}\)
=> \(n_{Fe\left(4\right)}=\dfrac{2y-2.0,025}{2}=y-0,025\left(mol\right)\)
=> \(\sum n_{Fe}=n_{Fe\left(2\right)}+n_{Fe\left(4\right)}=0,075+y-0,025=x\)
=> x - y = 0,05 (**)
Từ (*), (**) => x = 0,1; y = 0,05
Vậy hh ban đầu có: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe}=0,1.2=0,2\left(mol\right)\\n_{Fe_2O_3}=0,05.2=0,1\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
=> \(\left\{{}\begin{matrix}\%m_{Fe}=\dfrac{0,2.56}{0,2.56+0,1.160}.100\%=41,18\%\\\%m_{Fe_2O_3}=100\%-41,18\%=58,82\%\end{matrix}\right.\)
