Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 bằng lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng thu được 500ml dung dịch Y. Chia Y thành 2 phần bằng nhau:
Cô cạn phần 1 thu được 31,6 gam hỗn hợp muối khan.
Sục khí clo dư vào phần 2, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thì thu được 33,375 gam hỗn hợp muối khan.
a. Viết phương trình hóa học các phản ứng xảy ra.
b. Tính m và nồng độ mol/lít các chất có trong dung dịch Y.
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
a.
Phương trình
+ Khi hòa A bằng axit H2SO4 loãng
FeO + H2SO4 \(\rightarrow\) FeSO4 + H2O (1)
Fe2O3 + 3H2SO4 \(\rightarrow\) Fe2(SO4)3 + 3H2O (2)
Fe3O4 + 4H2SO4 \(\rightarrow\) Fe2(SO4)3 + FeSO4+ 3H2O (3)
Sau phản ứng dung dịch chỉ có 2 muối (x+z)mol FeSO4 và (y+z) mol Fe2(SO4)3
+ Khi sục khí Cl2 vào dung dịch sau phản ứng chỉ có FeSO4 phản ứng
6FeSO4 + 3Cl2 \(\rightarrow\) 2FeCl3 + 2Fe2(SO4)3 (4)
b.
Theo bài ta có hệ phương trình
\(\begin{cases}72x+160y+232z=m\text{/}2\\152\left(x+z\right)+400\left(y+z\right)=31,6\\187,5\left(x+z\right)+400\left(y+z\right)=33,375\end{cases}\)\(\begin{matrix}\left(I\right)\\\left(II\right)\\\left(III\right)\end{matrix}\)
Từ II, III ta có x+z= 0,05; y+z=0,06
Mặt khác từ I ta có m=2.[ 72(x+z) + 160(y+z)]=26,4 gam
Vậy m= 26,4g
\(C_{FeSO_4}\)=0,2M; \(C_{Fe_2\left(SO_4\right)_3}\)=0,24M
