Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe2O3 trong dung dịch HCl thu được 2,24 lít khí H2 ở đktc và dung dịch Y. Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa, đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 24 gam chất rắn. tính m?
Xảy ra 2 trưởng hợp:
TH1: HCl đủ hòa tan hết cả Fe2O3 và Fe
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O (1)
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (2)
=>nFe = số mol H2 = 2,24: 22,4= 0,1 mol=>số mol Fe2O3 = =0,1 mol
=>a= 0,1.160 + 0,1.56 = 21,6 gam (*)
TH2: HCl chỉ hòa tan 1 phần Fe, phần Fe còn lại tan vừa đủ trong Fe3+
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O (1)
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (2)
Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+ (3)
=>nFe(2) = số mol H2 = 2,24: 22,4 = 0,1 mol
=>số mol Fe2+ (3) =2.-0,1=0,2 mol
=>số mol Fe2O3 =1/3. Số mol Fe2+ (3) = 0,2/3 mol
∑nFe = 0,2:3 + 0,1 mol
=>a = .56 = 20 gam (**)
Từ (*) và (**) =>20