Bài 5:
PTHH: \(Fe_2O_3+6HCl\rightarrow2FeCl_3+3H_2O\)
Ta có: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe_2O_3}=\dfrac{3,2}{160}=0,02\left(mol\right)\\n_{HCl}=\dfrac{300\cdot20\%}{36,5}=\dfrac{120}{73}\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
Xét tỉ lệ: \(\dfrac{0,02}{1}< \dfrac{\dfrac{120}{73}}{6}\) \(\Rightarrow\) Axit còn dư
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n_{FeCl_3}=0,04\left(mol\right)\\n_{HCl\left(dư\right)}=\dfrac{2781}{1825}\left(mol\right)\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}C\%_{FeCl_3}=\dfrac{0,04\cdot162,5}{3,2+300}\cdot100\%\approx2,14\%\\C\%_{HCl\left(dư\right)}=\dfrac{\dfrac{2781}{1825}\cdot36,5}{3,2+300}\cdot100\%\approx18,34\%\end{matrix}\right.\)
a) Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O
1 : 6 : 2 : 3
0,02 mol→0,12mol→0,04 mol→0,06 mol
Số mol của Fe2O3: n Fe2O3=\(\dfrac{m}{M}\)= \(\dfrac{3,2}{160}\)=0,02(mol)
Khối lượng chất tan của HCl: m HCl(ct)=\(\dfrac{m\left(dd\right)\cdot C\%}{100}\) =\(\dfrac{300\cdot20}{100}\)=60(g)
Số mol chất tan của HCl: n HCl(ct)=\(\dfrac{m\left(ct\right)}{M\left(ct\right)}\)=\(\dfrac{60}{36,5}\)≃1,64(mol)
Tỉ lệ mol của các chất TG:
(n Fe2O3=\(\dfrac{0,02}{1}\)=0,02) < (n HCl(ct)=\(\dfrac{1,64}{6}\)≃0,27)
⇒ HCl là chất dư, PTPỨ theo n Fe2O3
b) Khối lượng chất tan của FeCl3: m FeCl3(ct)=\(n\cdot M\)=\(0,04\cdot162,5\)=6,5(g)
Khối lượng dung dịch sau phản ứng:
m(dd sau p.ứ.)= m Fe2O3 + m HCl(dd)= 3,2 + 300 = 303,2(g)
Nồng độ phần trăm sau phản ứng:
C% (sau p.ứ.) =\(\dfrac{m\left(ct\right)}{m\left(dd\right)}\cdot100\)=\(\dfrac{6,5}{303,2}\cdot100\)≃2,14%