.36 :
video rất hay nhưng. Cho hỗn hợp rắn X gồm Fe, FeO, Fe_2O_3, Fe_3O_4. Hòa tan hoàn toàn 23,2 gam hỗn hợp X vào dung dịch HCl dư, sau phản ứng thu được dung dịch Y và 2,24 lít khí H_2 (đktc). Toàn bộ dung dịch Y được chia thành hai phần bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa rồi nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được 12 gam chất rắn. Phần 2 cho tác dụng với dung dịch AgNO_3 dư thu được 34,44 gam kết tủa bạc. Hãy xác định khối lượng từng chất trong hỗn hợp ban đầu. Trước hết xét các phản ứng xảy ra khi hòa tan hỗn hợp vào HCl. Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2. FeO + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2O. Fe_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2FeCl_3 + 3H_2O. Fe_3O_4 + 8HCl \rightarrow FeCl_2 + 2FeCl_3 + 4H_2O. Trong các chất trên chỉ có sắt kim loại tạo ra khí H_2. Ta tính số mol khí hiđro sinh ra n_{H_2} = 2,24/22,4 = 0,1 mol. Theo phương trình phản ứng ta có tỉ lệ Fe : H_2 = 1 : 1 nên số mol sắt kim loại n_{Fe} = 0,1 mol. Khối lượng sắt kim loại m_{Fe} = 0,1 \times 56 = 5,6 gam. Gọi số mol của FeO, Fe_2O_3, Fe_3O_4 lần lượt là a, b, c. Khi đó khối lượng hỗn hợp ban đầu là 56 \times 0,1 + 72a + 160b + 232c = 23,2. Ta rút gọn được 5,6 + 72a + 160b + 232c = 23,2 hay 72a + 160b + 232c = 17,6. Sau khi hòa tan vào HCl ta thu được dung dịch chứa các ion Fe^{2+} và Fe^{3+}. Từ các phương trình phản ứng ta suy ra số mol Fe^{2+} tạo thành bằng 0,1 + a + c còn số mol Fe^{3+} tạo thành bằng 2b + 2c. Tổng số mol ion sắt trong dung dịch là 0,1 + a + c + 2b + 2c = 0,1 + a + 2b + 3c. Dung dịch được chia làm hai phần bằng nhau nên mỗi phần chứa một nửa lượng ion trên. Xét phần 1: khi cho NaOH dư vào dung dịch chứa Fe^{2+} và Fe^{3+} ta thu được các kết tủa Fe(OH)_2 và Fe(OH)_3. Khi nung ngoài không khí thì toàn bộ các hiđroxit sắt đều bị oxi hóa thành Fe_2O_3. Phản ứng nung: 4Fe(OH)_2 + O_2 \rightarrow 2Fe_2O_3 + 4H_2O và 2Fe(OH)_3 \rightarrow Fe_2O_3 + 3H_2O. Điều này có nghĩa là toàn bộ sắt trong phần dung dịch đó cuối cùng đều chuyển thành Fe_2O_3. Khối lượng Fe_2O_3 thu được là 12 gam. Ta tính số mol Fe_2O_3: n_{Fe_2O_3} = 12/160 = 0,075 mol. Trong Fe_2O_3 có 2 mol Fe nên số mol Fe trong phần dung dịch đó là 0,075 \times 2 = 0,15
2026-04-03 12:43:05