Cho a gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4, Mg và MgO. Hòa tan hết a gam hỗn hợp X vào dung dịch H2SO4 đặc,

Câu hỏi số 629453:

Vận dụng cao

Cho a gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe₃O₄, Mg và MgO. Hòa tan hết a gam hỗn hợp X vào dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng (dư 20% so với lượng phản ứng), thu được dung dịch Y và 0,672 lít khí SO₂ (sản phẩm khử duy nhất của H₂SO₄). Cho Y tác dụng với dung dịch Ba(OH)₂ dư, thu được kết tủa Z. Nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 39,352 gam chất rắn. Mặt khác, hòa tan a gam hết hỗn hợp X cần dùng 44,7 gam dung dịch HCl 15,52%, thu được 0,224 lít khí H₂ và dung dịch E chỉ chứa các muối. Biết các khí đo ở đktc. Nồng độ phần trăm của FeCl₂ trong E là

A. 6,50%.

B. 15,24%.

C. 19,50%.

D. 10,16%.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:629453

Phương pháp giải

- X tác dụng H₂SO₄ đặc, nóng, dư thu được Y (gồm Fe³⁺, Mg²⁺, H⁺ dư, SO₄^2-) + 0,06 mol SO₂.

- Y tác dụng với Ba(OH)₂ dư thu được Z gồm Fe(OH)₃, Mg(OH)₂, BaSO₄.

- Nung Z thu được chất rắn gồm: Fe₂O₃; MgO; BaSO₄.

- Tìm n_HCl

- BTNT H: n_HCl= 2n_H2 + 2n_H2O ⟹ n_H2O ⟹ n_{O (X)}.

- Quy đổi hỗn hợp X gồm: Fe (a mol); Mg (b mol); O.

- Lập HPT, giải tìm a, b.

⟹ Xác định các thành phần trong E ⟹ Tìm mol các thành phần đó và tính C%_FeCl2.

Giải chi tiết

Xét phản ứng X tác dụng với HCl:

+) m_HCl = 44,7.15,52% = 6,9375 (g) ⟹ n_HCl= 0,19 mol

BTNT H: n_HCl = 2n_H2 + 2n_H2O ⟹ 0,19 = 2.0,01 + 2n_H2O ⟹ n_H2O = 0,085 mol

BTNT O ⟹ n_O(X) = n_H2O = 0,085 mol

Xét phản ứng X tác dụng với H₂SO_{4 đặc, nóng, dư}:

+) Quy đổi X thành: Fe (a mol); Mg (b mol); O (0,085 mol).

X tác dụng H₂SO₄ đặc, nóng, dư thu được Y (gồm Fe³⁺, Mg²⁺, H⁺ dư, SO₄^2-) + 0,03 mol SO₂.

BT e: 3a + 2b = 0,085.2 + 0,03.2 ⟹ 3a + 2b = 0,23 (1).

Ta có: n_SO4^2-_(muối) = ½ n_e = 0,115

BTNT S: n_{H2SO4 p.ư} = 0,115 + 0,03 = 0,145 mol

⟹ n_{H2SO4 dư} = 0,145.20% = 0,029 mol ⟹ n_BaSO4 = 0,115 + 0,029 = 0,144 mol.

Mà: m_{chất rắn} = m_Fe2O3 + m_MgO + m_BaSO4 ⟹ 160.0,5a + 40b + 0,144.233 = 39,352 (2).

(1)(2) ⟹ a = 0,06 và b = 0,025.

Xét phản ứng X tác dụng với HCl:

+) Dung dịch E gồm: Mg²⁺ (0,025 mol); Fe²⁺ (x mol); Fe³⁺ (y mol); Cl^- (0,19 mol).

BTĐT: 2x + 3y + 0,025.2 = 0,19 (3).

BTNT Fe: x + y = 0,06 (4).

(3)(4) ⟹ x = 0,04 và y = 0,02 ⟹ m_FeCl2 = 0,04.127 = 5,08 (g).

m_E = m_X + m_{dd HCl} – m_H2 = (0,06.56 + 0,025.24 + 0,085.16) + 44,7 – 0,01.2 = 50 (g).

⟹ C%_FeCl2 = (5,08/50).100% = 10,16%.

Đáp án cần chọn là: D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.