Có thể xem công thức Fe3O4 là FeO.Fe2O3 nên hỗn hợp X có thể được xem như gồm FeO và Fe2O3.
Gọi a là số mol FeO, b là số mol Fe2O3 của 0,5 m gam X.
FeO + H2SO4 --->FeSO4 + H2O
Fe2O3 + 3H2SO4 ---> Fe2(SO4)3 + 3H2O
từ khối lượng muối khan ở phần 1, ta có phương trình
152a + 400b = 31,6 gam (1)
Phần 2 khi cho Cl2 vào thì xảy ra pu:
FeSO4 + 0,5 Cl2 ---> 1/3 Fe2(SO4)3 + 1/3 FeCl3
--> khối lượng muối ở phần 2 = 400a/3 + 162,5a/3 + 400b = 33,375 gam
--> 562a + 1200b = 100,125 (2)
Từ (1) và (2) suy ra :
a =0,0502358 mol
b = 0,0599153 mol
--> Khối lượng hỗn hợp X = 2 x (72 x 0,0502358 + 160 x 0,0599153) = 26,712448 gam