Cho 34,4g hỗn hợp X gồm Fe và 1 oxit sắt thành 2 phần bằng nhau
-Hòa tan hết phần 1 vào 200g dd HCl 14,6% thu được dung dịch A và 2,24 lít khí H2(đktc).Thêm 33g nước vào dd A được dd B.Nồng độ của HCl trong dung dịch B là 2,92%
-Hòa tan hết phần 2 vào dd H2SO4 đặc nóng thu được V lít khí SO2(đktc)
a.Hãy xác định CTHH của oxit sắt trong hỗn hợp X
b.Hãy tính khoảng giá trị V có thể nhận
a, Ta có: m phần 1 = m phần 2 = 17,2 (g), \(n_{H_2}=0,1\left(mol\right)\)\(n_{HCl}=\dfrac{200.14,6\%}{36,5}=0,8\left(mol\right)\)
PT: \(Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\) (1)
___0,1____0,2__________0,1 (mol)
\(Fe_xO_y+2yHCl\rightarrow xFeCl_{\dfrac{2y}{x}}+yH_2O\) (2)
Có: m A = 17,2 + 200 - 0,1.2 = 217 (g) ⇒ m dd B = 217 + 33 = 250 (g)
\(\Rightarrow n_{HCl\left(dư\right)}=\dfrac{250.2,92\%}{36,5}=0,2\left(mol\right)\)
⇒ nHCl (pư) = 0,8 - 0,2 = 0,6 (mol)
Mà: nHCl (1) = 0,2 (mol) ⇒ nHCl (2) = 0,6 - 0,2 = 0,4 (mol)
Theo PT (2): \(n_{Fe_xO_y}=\dfrac{1}{2y}n_{HCl}=\dfrac{1}{2y}.0,4=\dfrac{0,2}{y}\left(mol\right)\)
Lại có: mFexOy = 17,2 - 0,1.56 = 11,6 (g)
\(\Rightarrow M_{Fe_xO_y}=\dfrac{11,6}{\dfrac{0,2}{y}}=58y=56x+16y\) \(\Rightarrow\dfrac{x}{y}=\dfrac{3}{4}\)
Vậy: Oxit sắt cần tìm là Fe3O4.
b, Có: \(n_{Fe_3O_4}=\dfrac{11,6}{232}=0,05\left(mol\right)\)
PT: \(2Fe+6H_2SO_{4\left(đ\right)}\underrightarrow{t^o}Fe_2\left(SO_4\right)_3+3SO_2+6H_2O\)
____0,1__________________________0,15 (mol)
\(2Fe_3O_4+10H_2SO_{4\left(đ\right)}\underrightarrow{t^o}3Fe_2\left(SO_4\right)_3+SO_2+10H_2O\)
0,05____________________________0,025 (mol)
\(\Rightarrow V_{SO_2}=22,4.\left(0,15+0,025\right)=3,92\left(l\right)\)
