Một hỗn hợp chứa Fe, FeO, Fe2O3, Nếu hòa tan a gam hỗn hợp trên bằng dung dịch HCl dư thì khối lượng H2 thoát ra bằng 1,00% khối lượng hỗn hợp đem thí nghiệm. Nếu khử a gam hỗn hợp trên bằng H2 dư thì thu được khối lượng nước bằng 21,15% khối lượng hỗn hợp đem thí nghiệm. Xác định phần trăm về khối lượng mỗi chất có trong a gam hỗn hợp trên.
Đáp án:
\( \% {m_{Fe}} = 28\% \)
\(\% {m_{FeO}} = 36\% \)
\( \% {m_{F{e_2}{O_3}}} = 36\% \)
Giải thích các bước giải:
Giả sử có 1 mol \(Fe\); số mol \(FeO;Fe_2O_3\) lần lượt là \(x;y\).
Cho hỗn hợp trên tác dụng với \(HCl\)
\(Fe + 2HCl\xrightarrow{{}}FeC{l_2} + {H_2}\)
\(FeO + 2HCl\xrightarrow{{}}FeC{l_2} + {H_2}O\)
\(F{e_2}{O_3} + 6HCl\xrightarrow{{}}2FeC{l_3} + 3{H_2}O\)
Ta có:
\({m_{hh}} = {m_{Fe}} + {m_{FeO}} + {m_{F{e_2}{O_3}}} = 56.1 + 72x + 160y = 56 + 72x + 160y\)
Ta có:
\({n_{Fe}} = {n_{{H_2}}} = 1{\text{ mol}}\)
\( \to {m_{{H_2}}} = 1.2 = 2{\text{ gam = 1% }}{\text{.(56 + 72x + 160y)}}\)
Ta có:
\({n_{{H_2}O}} = {n_{FeO}} + 3{n_{F{e_2}{O_3}}} = y + 3z\)
\( \to {m_{{H_2}O}} = 18(y + 3z) = 21,15\% .(56 + 72x + 160y)\)
Giải được: \(x=1;y=0,45\)
\( \to {m_{hh}} = 200{\text{ gam}}\)
\( \to \% {m_{Fe}} = \frac{{56}}{{200}} = 28\% \)
\(\% {m_{FeO}} = \frac{{1.72}}{{200}} = 36\% \)
\( \to \% {m_{F{e_2}{O_3}}} = 36\% \)
Giả sử a=100(g)
⇒mH2=1%.100=1(g)⇒nH2=0,5(mol)
Fe(0,5)+2HCl→FeCl2+H2(0,5)
FeO+2HCl→FeCl2+H2O
Fe2O3+6HCl→2FeCl2+h2o
Fe2O3+6HCl→2FeCl3+3H2O
⇒mFeO,Fe2O3=100−0,5.56=100−28=72(g)
Gọi a,b lần lượt là số mol của FeO, Fe2O3 (a,b > 0 )
⇒72a+160b=72(I)
FeO(a)+H2→Fe+H2O(a)
Fe2O3(b)+3H2→2Fe+3H2O(3b)
mH2O=21,15%.100=21,15(g)
⇒a+3b=1821,15=1,175(II)
Từ (I) và (II) ⇒a=0,5;b=0,225
%mFe=28%
%mFeO=0,5.72=36%
%mFe2O3=36%.
chúc bạn học tốtωωω