Cho Fe phản ứng với dung dịch

- Hướng dẫn giải

Axit ${\mathrm{H}}_2{\mathrm{SO}}_4$ không biết là loãng hay đặc, khí thoát ra không biết là ${\mathrm{H}}_2$ và ${\mathrm{SO}}_2$ nên chưa kết luận được

Nếu ${\mathrm{H}}_2{\mathrm{SO}}_4$ là loãng → phản ứng với Fe tỉ lệ 1 : 1 → loại V

Nếu ${\mathrm{H}}_2{\mathrm{SO}}_4$ đặc nóng → phản ứng với Fe tỉ lệ 1 : 3 → có thêm phản ứng giữa Fe với muối ${\mathrm{Fe}}^{3+}$ tạo ra muối ${\mathrm{Fe}}^{2+}$

Các phản ứng cho - nhận e xảy ra:

Fe → ${\mathrm{Fe}}^{3+}$ + 3e (1)

Fe + 2${\mathrm{Fe}}^{3+}$ → 3${\mathrm{Fe}}^{2+}$ (2)

Nếu gọi số mol ${\mathrm{H}}_2{\mathrm{SO}}_4$ phản ứng là x thì số mol Fe phản ứng ( 1 ) là x/3 số mol Fe phản ứng (2) là y, vậy ta có :

x/3 + y = 0,375x => 24y = x (*)

Mặt khác :

${\mathrm{m}}_{\mathrm{muối}}={\mathrm{m}}_{{\mathrm{FeSO}}_4}+{\mathrm{m}}_{{\mathrm{Fe}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3}$ = 152.3y + 400x

(x/3 -2y)/2 = 11,04 (**)

Thay (*) vào (**) giải được y = 0,0067; x = 0,16

Vậy khối lượng Fe phản ứng là: 0,16.0,375.56 = 3,36 (gam).