Hoàn tan hết m gam hỗn hợp X (gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3) trong 560 ml dung dịch HCl 1M (vừa đủ), thu được dung dịch Y và 0,224 lít khí H2 (đktc). Cho dung dịch X phản ứng với dung dịch AgNO3 dư, thu được 87,92 gam kết tủa Z.
a) Viết các phản ứng xảy ra.
b) Tính m.
~~~~~~~~~~~~~~
cb giải theo 3 cách trở lên giúp mk ( 3 cách khác nhau nhé )
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
`a,`
`Fe+2HCl->FeCl_2+H_2`
`Fe_3O_4+8HCl->2FeCl_3+FeCl_2+4H_2O`
`FeO+2HCl->FeCl_2+H_2O`
`Fe_2O_3+6HCl->2FeCl_3+3H_2O`
`FeCl_2+2AgNO_3->Fe(NO_3)_2+2AgCl`
`FeCl_3+3AgNO_3->Fe(NO_3)_3+3AgCl`
`Fe(NO_3)_2+AgNO_3->Fe(NO_3)_3+Ag`
`b,`
`n_{H_2}=\frac{0,224}{22,4}=0,01(mol)`
Coi hỗn hợp `X` gồm `Fe,FeO,Fe_2O_3`
Gọi `x,y` lần lượt là số mol `FeO` và `Fe_2O_3`
Theo phương trình
`n_{HCl}=2.0,01+2x+3y=0,56.1`
`=>2x+3y=0,54 (1)`
Ta có sơ đồ phản ứng
`HCl->AgCl`
Theo sơ đồ phản ứng
`n_{AgCl}=n_{HCl}=0,56(mol)`
`=>m_{Ag}=87,92-0,56.143,5=7,56(g)`
`=>n_{Ag}=\frac{7,56}{108}=0,07(mol)`
Theo phương trình
`n_{Ag}=0,01+x`
`=>x=0,06`
`=>y=0,14(mol)`
`=>m=0,01.56+0,06.72+0,14.160=27,28(g)`
Có các pư:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (1)
FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O (2)
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O (3)
Fe3O4 + 8HCl → 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O (4)
FeCl3 + 3AgNO3 → Fe(NO3)3 + 3AgCl (5)
FeCl2 + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2AgCl (6)
Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag (7)
C1:
Bảo toàn Clo ⇒ n Cl/AgCl = n Cl/HCl = 0.56 mol ⇒ n AgCl = 0.56 mol
m Z = m AgCl + m Ag ⇒ m Ag = 87.92 – 0.56 × 143.5 = 7.56 (g)
⇒ n Ag = 7.56 ÷ 108 = 0.07 (mol)
Theo pt (5), (6) và (7) có:
n FeCl2 = n Fe(NO3)2 = n Ag = 0.07 mol
2n FeCl2 + 3n FeCl3 = n AgCl = 0.56 mol ⇒ n FeCl3 = ( 0.56 – 0.07 × 2 ) ÷ 3 = 0.14 (mol)
Bảo toàn Hiđrô có:
n H / H2O = n H / HCl – n H / H2 = 0.56 – 0.01 × 2 = 0.54 (mol)
⇒ n H2O = 0.54 ÷ 2 = 0.27 (mol)
A/d ĐLBTKL cho pt (1) → (4), có:
m X + m HCl = m FeCl3 + m FeCl2 + m H2 + m H2O
⇒ m X = 0.14 × 162.5 + 0.07 × 127 + 0.01 × 2 + 18 × 0.27 – 0.56 × 36.5 = 16.08 (g)
C2:
Bảo toàn Clo ⇒ n Cl/AgCl = n Cl/HCl = 0.56 mol ⇒ n AgCl = 0.56 mol
m Z = m AgCl + m Ag ⇒ m Ag = 87.92 – 0.56 × 143.5 = 7.56 (g)
⇒ n Ag = 7.56 ÷ 108 = 0.07 (mol)
Theo pt (5), (6) và (7) có:
n FeCl2 = n Fe(NO3)2 = n Ag = 0.07 mol
2n FeCl2 + 3n FeCl3 = n AgCl = 0.56 mol ⇒ n FeCl3 = ( 0.56 – 0.07 × 2 ) ÷ 3 = 0.14 (mol)
Ta quy 1 mol Fe3O4 thành hh 1 mol FeO và 1 mol Fe2O3
Gọi n FeO = a (mol)
n Fe2O3 = b (mol)
Từ pt (1) ⇒ 0.5n HCl = n Fe = n FeCl2 = n H2 = 0.01 (mol)
Thep pt (1) → (4), có:
n FeO = n FeCl2/pư (2) = tổng n FeCl2 – n FeCl2/pư (1) = 0.07 – 0.01 = 0.06 ( mol )
n Fe2O3 = 1/2 n FeCl3 = 0.07 mol
⇒ m X = m Fe + m Fe2O3 + m FeO = 0.06 × 72 + 0.07 × 160 + 56 × 0.01 = 16.08 (g)
C3:
Bảo toàn Clo ⇒ n Cl/AgCl = n Cl/HCl = 0.56 mol ⇒ n AgCl = 0.56 mol
m Z = m AgCl + m Ag ⇒ m Ag = 87.92 – 0.56 × 143.5 = 7.56 (g)
⇒ n Ag = 7.56 ÷ 108 = 0.07 (mol)
Theo pt (5), (6) và (7) có:
n FeCl2 = n Fe(NO3)2 = n Ag = 0.07 mol
2n FeCl2 + 3n FeCl3 = n AgCl = 0.56 mol ⇒ n FeCl3 = ( 0.56 – 0.07 × 2 ) ÷ 3 = 0.14 (mol)
Gọi n FeO = a (mol)
n Fe2O3 = b (mol)
n Fe3O4 = c (mol)
Theo pt (1) → (4), ta có:
Từ pt (1) ⇒ 0.5n HCl = n Fe = n FeCl2 = n H2 = 0.01 (mol)
n HCl/ pư (2)→(4) = 2a +6b + 8c = 0.56 – 0.01 × 2 = 0.54 (mol)
n FeCl2/ pư (2)→(4) = a + c = 0.07 – 0.01 = 0.06 (mol)
n FeCl3/ pư (2)→(4) = 2b + 2c = 0.14 (mol)
⇒ a = 0.025 ; b = c = 0.035 (mol)
⇒ m X = 0.025 × 72 + 0.035 × 160+ 0.035 × 232 + 0.01 × 56 = 16.08 (g)