Cho hỗn hợp A gồm Fe2O3, Fe3O4, FeO có số mol bằng nhau.Lấy m1 gam A cho vào ống sứ, đun nóng rồi cho từ từ khí CO đi qua. Lấy khí CO2 ra khỏi ống cho vào dung dịch Ba(OH)2 dư thu đc m2 gam kết tủa. Chất rắn còn lại trong ống có khối lượng 19,2 gam. Cho kết tủa này tan hết vào dung dịch HNO3, đun nóng thì có 2,24 lít khí NO (duy nhất) thoát ra.
Tính m1,m2 và số mol HNO3 cần dùng?
n NO = 2,24/22,4 = 0,1 mol
Gọi chất rắn sau khi nung trong ống sứ với CO là hỗn hợp B nặng 19,2 gam.
Vì khi B phản ứng với HNO3 sinh ra 0,1 mol NO và muối Fe(+3) nên B đã nhường cho HNO3 0,1 x 3 = 0,3 mol e.
Nếu B nhường 0,3 mol e này cho oxi nguyên tử thì toàn bộ nguyên tố Fe trong B sẽ trở thành Fe(+3) trong oxit Fe2O3.
Để nhận 0,3 mol e này, cần 0,15 mol oxi nguyên tử phản ứng với B nặng 0,15 x 16 = 2,4 gam. Vì thế, sau khi phản ứng của B với oxi nguyên tử, ta thu được Fe2O3 với khối lượng là:
19,2 + 2,4 = 21,6 gam.
--> n Fe2O3 = 21,6/160 = 0,135 mol --> n Fe = 0,135 x 2 = 0,27 mol
Gọi số mol mỗi oxit trong A là a mol.
Từ n Fe = 0,27 mol, ta có:
2a + 3a + a = 0,27
--> a = 0,045 mol
--> m1 = 0,045 x 160 + 0,045 x 232 + 0,045 x 72 = 20,88 gam.
Từ n Fe = 0,27 mol, ta có:
--> khối lượng nguyên tố Fe trong B = 0,27 x 56 = 15,12 gam
--> m O trong B = 19,2 - 15,12 = 4,08 gam
--> n O trong B = 4,08/16 = 0,255 mol = n CO2 thu được khi dùng CO khử A ban đầu = n BaCO3 kết tủa
--> m2 = m BaCO3 = 0,255 x 197 = 50,235 gam.
