Hỗn hợp X gồm Cu, CuO, Fe, FeO. Hòa tan hết m gam X trong dung dịch chứa 1,05 mol HCl (dư 25% so với lượng phản ứng), thu được 0,07 mol H và 250 gam dung dịch Y. Mặt khác, hòa tan hết m gam X trong dung dịch HSO đặc nóng, thu được dung dịch Z (chứa 3 chất tan) và 0,1 mol SO (sản phẩm khử duy nhất của HSO). Cho Z tác dụng với dung dịch Ba(OH) dư, thu được kết tủa T. Nung T trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 136,85 gam chất rắn. Nồng độ phần trăm FeCl trong Y là
Hỗn hợp X gồm Cu, CuO, Fe, FeO. Hòa tan hết m gam X trong dung dịch chứa 1,05 mol HCl (dư 25% so với lượng phản ứng), thu được 0,07 mol H và 250 gam dung dịch Y. Mặt khác, hòa tan hết m gam X trong dung dịch HSO đặc nóng, thu được dung dịch Z (chứa 3 chất tan) và 0,1 mol SO (sản phẩm khử duy nhất của HSO). Cho Z tác dụng với dung dịch Ba(OH) dư, thu được kết tủa T. Nung T trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 136,85 gam chất rắn. Nồng độ phần trăm FeCl trong Y là
Chọn một phương án bên dưới để kiểm tra đáp án ngay:
Đáp án chính thức: A
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Gọi x, y, a, b lần lượt là mol Fe, Cu, CuO, Fe2O3 trong m gam X.
1) Tan trong HCl: HCl dư 25% nên HCl phản ứng = 1,05/1,25 = 0,84 mol. Fe + 2HCl → FeCl2 + H2, Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2, Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl2 (các phản ứng với Fe3+ không tốn HCl). Bảo toàn HCl: 2(0,07) + 2a + 6b = 0,84 → a + 3b = 0,35.
2) Tan trong H2SO4 đặc nóng: Fe + 2H2SO4 → FeSO4 + SO2 + 2H2O; Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O; CuO, Fe2O3 tan thành CuSO4, Fe2(SO4)3. Z chứa 3 chất tan: FeSO4, CuSO4, Fe2(SO4)3. Vì SO2 = 0,1 mol: x + y = 0,1.
3) Z + Ba(OH)2 dư → kết tủa BaSO4, Fe(OH)2, Cu(OH)2. Nung trong không khí: Fe(OH)2 bị oxy hóa rồi chuyển thành Fe2O3, Cu(OH)2 → CuO, BaSO4 không đổi.
Tổng SO4^2- = x + (y + a) + 3b = 0,1 + a + 3b = 0,45 mol → m(BaSO4) = 0,45 × 233 = 104,85 g.
Chất rắn còn lại: Fe2O3 và CuO có khối lượng 136,85 − 104,85 = 32 g.
m(Fe2O3) = 80(x + 2b); m(CuO) = 80(y + a) = 80(0,1 − x + a).
→ 80x + 160b + 8 − 80x + 80a = 32 → a + 2b = 0,30.
Kết hợp a + 3b = 0,35 → b = 0,05; a = 0,20.
4) Trong Y: Fe3+ tạo ra từ Fe2O3 là 2b = 0,1 mol, bị Fe (phần x − 0,07) và Cu khử hết trừ phần FeCl3 dư. Tổng chất khử Fe + Cu = x + y = 0,1 mol, mỗi mol khử 2 mol Fe3+ → Fe3+ bị khử = 0,2 mol... xét chính xác: Fe3+ còn lại (FeCl3) = 2b − 2(x − 0,07) − 2y′, với y′ mol Cu phản ứng; vì x + y = 0,1 và toàn bộ Cu phản ứng với Fe3+ (y′ = y = 0,1 − x) nên n_FeCl3 = 0,1 − 2x + 0,14 − 2(0,1 − x) = 0,04 mol.
→ m(FeCl3) = 0,04 × 162,5 = 6,5 g.
→ C% FeCl3 = 6,5/250 × 100% = 2,60%.
Gọi x, y, a, b lần lượt là mol Fe, Cu, CuO, Fe2O3 trong m gam X.
1) Tan trong HCl: HCl dư 25% nên HCl phản ứng = 1,05/1,25 = 0,84 mol. Fe + 2HCl → FeCl2 + H2, Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2, Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl2 (các phản ứng với Fe3+ không tốn HCl). Bảo toàn HCl: 2(0,07) + 2a + 6b = 0,84 → a + 3b = 0,35.
2) Tan trong H2SO4 đặc nóng: Fe + 2H2SO4 → FeSO4 + SO2 + 2H2O; Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O; CuO, Fe2O3 tan thành CuSO4, Fe2(SO4)3. Z chứa 3 chất tan: FeSO4, CuSO4, Fe2(SO4)3. Vì SO2 = 0,1 mol: x + y = 0,1.
3) Z + Ba(OH)2 dư → kết tủa BaSO4, Fe(OH)2, Cu(OH)2. Nung trong không khí: Fe(OH)2 bị oxy hóa rồi chuyển thành Fe2O3, Cu(OH)2 → CuO, BaSO4 không đổi.
Tổng SO4^2- = x + (y + a) + 3b = 0,1 + a + 3b = 0,45 mol → m(BaSO4) = 0,45 × 233 = 104,85 g.
Chất rắn còn lại: Fe2O3 và CuO có khối lượng 136,85 − 104,85 = 32 g.
m(Fe2O3) = 80(x + 2b); m(CuO) = 80(y + a) = 80(0,1 − x + a).
→ 80x + 160b + 8 − 80x + 80a = 32 → a + 2b = 0,30.
Kết hợp a + 3b = 0,35 → b = 0,05; a = 0,20.
4) Trong Y: Fe3+ tạo ra từ Fe2O3 là 2b = 0,1 mol, bị Fe (phần x − 0,07) và Cu khử hết trừ phần FeCl3 dư. Tổng chất khử Fe + Cu = x + y = 0,1 mol, mỗi mol khử 2 mol Fe3+ → Fe3+ bị khử = 0,2 mol... xét chính xác: Fe3+ còn lại (FeCl3) = 2b − 2(x − 0,07) − 2y′, với y′ mol Cu phản ứng; vì x + y = 0,1 và toàn bộ Cu phản ứng với Fe3+ (y′ = y = 0,1 − x) nên n_FeCl3 = 0,1 − 2x + 0,14 − 2(0,1 − x) = 0,04 mol.
→ m(FeCl3) = 0,04 × 162,5 = 6,5 g.
→ C% FeCl3 = 6,5/250 × 100% = 2,60%.