Để phân tích hỗn hợp gồm bột sắt và sắt oxit người ta đã tiến hành các thí nghiệm sau:
+ Hòa tan 16.16 gam bột của hỗn hợp này trong HCl (1.332M) dư thu được 0.896 lít khí ở đktc và dung dịch A.
+ Cho dung dịch A tác dụng với NaOH dư đun sôi trong không khí lọc kết tủa làm khô và sấy ở nhiệt độ cao đến khôi lượng không đổi thu được 17.6g sản phẩm.
a) Tính thành phần phần trăm các chất có trong hỗn hợp ban đầu.
b) Xác định công thức sắt oxit.
c) Tính thể tích dung dịch HCl tôi thiểu cần dùng cho thí nghiệm trên.
\(\text{nH2=0,04}\)
Fe+2HCl\(\rightarrow\)FeCl2+H2
\(\text{nFe=nH2=0,04}\)
a. mFe=0,04.56=2,24
\(\rightarrow\)%mFe=\(\frac{2,24}{16,16}\)=13,86%
%m sắt oxit =86,14%
b. A gồm HCl dư FeCl2 và FeCl3
HCl+NaOH\(\rightarrow\)NaCl+H2O
FeCl2+2NaOH\(\rightarrow\)Fe(OH)2+2NaCl
FeCl3+3NaOH\(\rightarrow\)Fe(OH)3+3NaCl
4Fe(OH)2+O2\(\rightarrow\)2Fe2O3+H42O
2Fe(OH)3\(\rightarrow\)Fe2O3+3H2O
\(\text{mFe2O3=17,6}\)
\(\rightarrow\)nFe2O3=0,11\(\rightarrow\)nFe=0,22
\(\rightarrow\)nO ban đầu =\(\frac{\text{(16,16-0,22.56}}{16}\)=0,24
Ta có nFe trong oxit=0,22-0,04=0,18
\(\rightarrow\)Gọi công thức sắt oxit là FexOy
Ta có \(\text{x:y=nFe:nO=0,18:0,24=3:4}\)
\(\rightarrow\)Fe3O4 0,06
c. nHCl=2nFe+4nFe3O4=\(\text{2.0,04+4.0,06=0,32mol}\)
\(\rightarrow\)VHCl=\(\frac{80}{3331}\)
