(2,00 điểm)Hỗn hợp X gồm Fe3...

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Giải chi tiết:

Vì sau phản ứng với H₂SO₄ loãng dư chỉ tạo dung địch Y nên Cu tan hết, Fe₂(SO₄)₃ có thể dư.

Các phản ứng :

Fe₃O₄ + 4H₂SO₄ -> FeSO₄ + Fe₂(SO₄)₃ + 4H₂O

,   x            ->           x       ->     x  (mol)

Fe + Fe₂(SO₄)₃ -> 3FeSO₄

,z  ->     z         ->    3z

Fe + H₂SO₄ -> FeSO₄ + H₂

Cu + Fe₂(SO₄)₃ -> CuSO₄ + 2FeSO₄

,y  ->    y    ->        y   ->      2y

( Do hỗn hợp X cho vào dung dịch H₂SO₄ loãng dư thì các chất cúng lúc tiếp xúc với axit nên các phản ứng diễn ra đồng thời ,  Fe₃O₄ phản ứng với axit tạo Fe³⁺ có tính oxi hóa mạnh hơn H⁺ nên 1 phần Fe phản ứng với Fe³⁺ )

=> n_H2 = n_{Fe(pứ axit)} = 0,0802 mol => m _{Fe(pứ axit)}  = 4,49g

P₁ : chỉ FeSO₄ làm mất màu KMnO₄

10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ -> 5Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O

=> n_FeSO4 = 5n_KMnO4 = 0,18 mol = 0,04 + 0,5.(x + 2y + 3z) => x + 2y +3z = 0,28 mol⁽¹⁾

P₂ : Quá trình : (Fe²⁺ ; Cu²⁺ ; Fe³⁺) -> Fe(OH)₂ ; Fe(OH)₃ ; Cu(OH)₂ -> CuO , Fe₂O₃

Bảo toàn Cu và Fe => chất rắn sau cùng gồm : 0,5y mol CuO và 0,5.(1,5x + 0,5z + 0,04) Fe₂O₃

=> n_O = 0,5y + 1,5(1,5x + 0,5z + 0,04) = 0,37⁽²⁾

Lại có : m_X = 232x + 64y + 56z + 4,49 = 36,64g⁽³⁾

Từ (1), (2) và (3) => x = 0,12 ; y = 0,049625 mol ; z = 0,02025 mol

Vậy %m_Fe = 15,35% ; %m_Fe3O4 = 75,98% ; %m_Cu = 8,67%