Cho hỗn hợp X gồm FeCO3 và Fex

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

1. Bảo toàn nguyên tố, chia 2 trường hợp khi cho CO₂ vào dd Ca(OH)₂ đã biết số mol và lượng kết tủa.

2. Bảo toàn nguyên tố, viết phương trình và đặt số mol tính toán theo PTHH

Giải chi tiết:

\(\underbrace {X\left\{ \matrix{FeC{O_3}:x \hfill \cr F{e_2}{O_n}:y \hfill \cr} \right.}_{6,96g}\buildrel {to} \over\longrightarrow \left\{ \matrix{
F{e_2}{O_3}:0,0375 \hfill \cr \uparrow A\left\{ \matrix{{O_2} \hfill \cr
C{O_2} \hfill \cr} \right.\buildrel {Ca{{(OH)}_2}:0,02} \over\longrightarrow CaC{O_3} \hfill \cr} \right.\)

Sục CO₂ vào dd Ca(OH)₂ sẽ có 2TH
TH1: kết tủa chưa bị hòa tan

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

0,01                 ←        0,01

BTNT C: => x = 0,01

116x + (112 + 16n)y = 6,96

BTNT Fe: x + 2y = 2 . 0,0375

=> y = 0,0325 và ny = 0,135

=> n = 4,15 (loại)

TH2: kết tủa bị hòa tan một phần

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

0,02 ←0,02     →      0,02

CO₂ + CaCO₃ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

0,01     ←0,01

Dư:                        0,01

→ n_CO2 = 0,03

BTNT C => x = 0,03

116x + (112 + 16n)y = 6,96

BTNT Fe: x + 2y = 2 . 0,0375

=> y = 0,0225 và ny = 0,06

=> n = 8/3

=> Oxit sắt là: Fe₃O₄.

2.

\(Y\left\{ \matrix{
FeC{O_3}:2a \hfill \cr
F{e_3}{O_4}:a \hfill \cr
M:b \hfill \cr} \right.\buildrel { + {H_2}S{O_4}:\,2mol} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
\uparrow T\left\{ \matrix{
C{O_2} \hfill \cr
S{O_2} \hfill \cr} \right.\buildrel { + Ba{{(OH)}_2}\,du} \over
\longrightarrow \downarrow \underbrace {\left\{ \matrix{
BaC{O_3} \hfill \cr
BaS{O_3} \hfill \cr} \right.}_{137,05g} \hfill \cr
{\rm{dd}}\,Z\buildrel { + Ba{{(OH)}_2}\,du} \over
\longrightarrow \downarrow \buildrel {{t^o}} \over
\longrightarrow \underbrace {\,2\,chat\,ran}_{401,15g} \hfill \cr} \right.\)

Nhận định: vì chỉ thu đƣợc 2 chất rắn (BaSO₄; Fe₂O₃) nên kết tủa của M tan hết trong dd Ba(OH)₂ dư → M là: Al hoặc Zn.

Giả sử: hóa trị của M là n (n ÎN*,n£ 3) 

Theo tính toán ở trên  

\(\left\{ \matrix{
FeC{O_3}:0,03 \hfill \cr
F{e_2}{O_n}:0,0225 \hfill \cr} \right. \to \left\{ \matrix{
FeC{O_3}:0,03 \hfill \cr
F{e_3}{O_4}:0,015 \hfill \cr} \right. \to {n_{FeC{O_3}}}:{n_{F{e_3}{O_4}}} = 2:1\)

Pt:

2FeCO₃ + 4H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 2CO₂↑ + SO₂↑ + 4H₂O

2a                                                   → 2a          a

2Fe₃O4 + 10H₂SO₄ → 3Fe₂(SO₄)₃ + SO₂↑ + 10H₂O

a                                  →                    0,5a

2M + 2mH₂SO₄ → M₂(SO₄)_m + mSO₂↑ + 2mH₂O

b                      →                        0,5bm

\( \to \left\{ \matrix{
a = 0,1 \hfill \cr
bm = 0,6 \hfill \cr
Mb = 5,4 \hfill \cr} \right. \to M = 9m \to \left\{ \matrix{
m = 3 \hfill \cr
M = 27 \hfill \cr} \right. \to Al\)