Đốt 20 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe trong khí Cl2 thu được hỗn hợp chất rắn Y. Cho Y vào nước dư, thu được dung dịch Z và 2 gam kim loại. Dung dịch Z tác dụng được với tối đa 0,24 mol KMnO4 trong dung dịch H2SO4 (không tạo ra SO2). Tính phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp X.
Đáp án:
60,4%
Giải thích các bước giải:
${m_{Xpu}} = 20 – 2 = 18g$; Kim loại thu được là $Fe$ dư
Sơ đồ phản ứng:
$\begin{gathered}
\left\{ \begin{gathered}
Mg \hfill \\
Fe \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + C{l_2}}}Y:\left\{ \begin{gathered}
FeC{l_3} \hfill \\
MgC{l_2} \hfill \\
Fe \hfill \\
Mg \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + {H_2}O}}Z\left\{ \begin{gathered}
FeC{l_2} \hfill \\
MgC{l_2} \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + 0,24mol{\text{ KMn}}{{\text{O}}_4}}} \hfill \\
\to \left\{ \begin{gathered}
F{e_2}{(S{O_3})_3} \hfill \\
MnS{O_4} \hfill \\
MgS{O_4} \hfill \\
\end{gathered} \right. + C{l_2} \hfill \\
\end{gathered} $
Gọi x, y là số mol $Mg$ và $Fe$ phản ứng
Bảo toàn electron: $3{n_{Fe}} + 2{n_{Mg}} = 5{n_{KMn{O_4}}} \Leftrightarrow 3x + 2y = 0.24.5 = 1,2{\text{ (1)}}$
$56x + 24y = 18{\text{ (2)}}$
Từ (1) và (2) $ \Rightarrow \left\{ \begin{gathered}
x = 0,18 \hfill \\
y = 0,33 \hfill \\
\end{gathered} \right.$
$\begin{gathered}
\Rightarrow {m_{Fe}} = 0,18.56 + 2 = 12,08g \hfill \\
\Rightarrow \% {m_{Fe}} = \dfrac{{12,08}}{{20}}.100\% = 60,4\% \hfill \\
\end{gathered} $