Hòa tan hết 17,2 gam hỗn hợp X gồm Fe và một oxit sắt vào 200 gam dung dịch HCl 14,6% thu được dung dịch A và 2,24 lít khí H2 (đktc). Thêm 33,0 gam nước vào dung dịch A được dung dịch B. Nồng độ phần trăm của HCl trong dung dịch B là 2,92%. Mặt khác, cũng hòa tan hết 17,2 gam hỗn hợp X vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng thì thu được V lít khí SO2 duy nhất (đktc). Xác định công thức hóa học của oxit sắt trong hỗn hợp X.
Giải chi tiết:
Gọi công thức của oxit sắt là FexOy.
nH2= 0,1 mol
nHCl ban đầu =\(\frac{{200.14,6}}{{100.36,5}}\) = 0,8 (mol)
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (1)
0,1 0,2 0,1
FexOy + 2yHCl → FeCl2y/x + yH2O (2)
nFe = = 0,1(mol) => mFe = 0,1 . 56 = 5,6(g)
mFexOy = mX - mFe =17,2-5,6=11,6 gam
mddA = mdd HCl + mX- mH2= 200 +
mddB = mdd A + mH2O= 217 + 33 = 250 (g)
=> \(C\% HCl{}_{du} = \frac{{{m_{HCl(du)}}}}{{{m_{dd\,B}}}}.100 = \frac{{36,5.{n_{HCl(du)}}}}{{250}}.100 = 2,92\)
=> nHCl dư = \(\frac{{250.2,92}}{{100.36,5}} = 0,2(mol)\) nHCl ở (2) = 0,8 - 0,2 - 0,2 = 0,4(mol)
FexOy + 2yHCl → FeCl2y/x + yH2O
0,2/y 0,4
=> MFexOy= 56x+16y = 11,6.y/0,2 =58y
=> \(\frac{x}{y} = \frac{3}{4}\)
=> Fe3O4
Đáp án C