Nung 9,28g hỗn hợp A gồm FeCO3 và một oxit sắt trong không khí đến khối lượng không đổi. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 8g một oxit sắt duy nhất và khí CO2. Hấp thụ hết lượng khí CO2 vào 300 ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M, kết thúc phản ứng thu được 3,94 gam kết tủa.
1. Tìm công thức hóa học của oxit sắt. ( ĐS: Fe3O4)
2. Cho 9,28 gam hỗn hợp A tác dụng với dung dịch HCl dư, sau khi các phản ứng kết thúc thu được dung dịch B. Dẫn 448 ml khí Cl2 ( đktc) vào B thu được dung dịch D. Hỏi D hòa tan được tối đa bao nhiêu gam Cu?
1) \(n_{Ba\left(OH\right)_2}=0,2.0,1=0,03\left(mol\right)\)
\(n_{BaCO_3}=\dfrac{3,94}{197}=0,02\left(mol\right)\)
TH1: Nếu kết tủa không bị hòa tan
PTHH: Ba(OH)2 + CO2 --> BaCO3 + H2O
0,02<---0,02
=> nCO2 = 0,02 (mol)
\(n_{O_2\left(pư\right)}=\dfrac{8+0,02.44-9,28}{32}=-0,0125\) (vô lí)
TH2: Nếu kết tủa bị hòa tan một phần
PTHH: Ba(OH)2 + CO2 --> BaCO3 + H2O
0,03---->0,03----->0,03
BaCO3 + CO2 + H2O ---> Ba(HCO3)2
0,01---->0,01
=> nCO2 = 0,04 (mol)
=> \(n_{FeCO_3}=0,04\left(mol\right)\)
\(n_{O_2\left(pư\right)}=\dfrac{8+0,04.44-9,28}{32}=0,015\left(mol\right)\)
Gọi số mol FexOy trong A là a (mol)
Oxit sau pư là Fe2O3
\(n_{Fe_2O_3}=\dfrac{8}{160}=0,05\left(mol\right)\)
Bảo toàn Fe: 0,04 + ax = 0,05.2
=> ax = 0,06 (mol)
Bảo toàn O: 0,04.3 + ay + 0,015.2 = 0,05.3 + 0,04.2
=> ay = 0,08 (mol)
Xét \(\dfrac{x}{y}=\dfrac{ax}{ay}=\dfrac{0,06}{0,08}=\dfrac{3}{4}\)
=> CTHH: Fe3O4
2)
\(n_{Fe_3O_4}=\dfrac{9,28-0,04.116}{232}=0,02\left(mol\right)\)
PTHH: FeCO3 + 2HCl --> FeCl2 + CO2 + H2O
0,04-------------->0,04
Fe3O4 + 8HCl --> FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
0,02--------------->0,02------>0,04
=> B chứa \(\left\{{}\begin{matrix}FeCl_2:0,06\left(mol\right)\\FeCl_3:0,04\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(n_{Cl_2}=\dfrac{0,448}{22,4}=0,02\left(mol\right)\)
PTHH: 2FeCl2 + Cl2 --> 2FeCl3
0,04<--0,02---->0,04
=> nFeCl3(D) = 0,08 (mol)
2FeCl3 + Cu --> 2FeCl2 + CuCl2
0,08-->0,04
=> mCu = 0,04.64 = 2,56 (g)
