Hòa tan hết 19,2 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe

B

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Biện luận để chứng tỏ Y chứa H⁺ dư.

Dùng phương pháp quy đổi hỗn hợp X thành Fe và O.

Dùng định luật bảo toàn electron và bảo toàn nguyên tố S để tìm số mol SO₂. Khi đó tính được giá trị của V.

Giải chi tiết:

Do axit dư nên dung dịch Y chứa Fe³⁺, SO₄^2-, có thể có H⁺ dư.

21,4 gam kết tủa là Fe(OH)₃ → n_Fe(OH)3 = 0,2 mol

Fe³⁺ + 3 OH^- → Fe(OH)₃ ↓

            0,6 ←      0,2 mol

Do n_H+ = 0,45. 2 = 0,9 mol nên dung dịch Y chứa cả H⁺ dư:

H⁺_dư + OH^- → H₂O

0,3 ← 0,3 mol

Ta có: n_{H+ phản ứng} = 2. 0,9 – 0,3 = 1,5 mol → n_{H2SO4 phản ứng} = 0,75 mol

Quy đổi hỗn hợp thành Fe (x mol) và O ( y mol) → 56x + 16 y  =19,2 (1)

Quá trình cho e:

Fe → Fe³⁺ + 3e

x→              3x mol

Quá trình nhận e:

O + 2e → O^-2

y → 2y mol

S⁺⁶ + 2e → S⁺⁴

Định luật bảo toàn electron ta có: 3x = 2y + 2.n_SO2 → n_SO2 = 0,5 (3x – 2y) mol

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố S ta có:

3.n_Fe2(SO4)3 + n_SO2 = n_{H2SO4phản ứng} = 0,75 mol

→ 3x/2 + 0,5 (3x – 2y) = 0,75 mol

Giải hệ trên ta có: x = 0,3 và y = 0,15 → n_SO2 = 0,5.(3x - 2y) = 0,3 mol → V_SO2 = 22,4 . 0,3 = 6,72 lít

Đáp án B