Hỗn hợp X gồm Cu, CuO, Fe, Fe2O3. Hòa tan m gam X trong dung dịch chứa 1,05 mol HCl (dư 25% so với lượng phản ứng), thu được 0,07 mol H2 và 250 gam dung dịch Y. Mặt khác, hòa tan hết m gam X trong dung dịch H2SO4 đặc nóng, thu được dung dịch Z (chứa 3 chất tan) và 0,1 mol SO2 (sản phẩm khử duy nhất của H2SO4). Cho Z tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được kết tủa T. Nung T trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 136,85 gam chất rắn. Nồng độ phần trăm FeCl3 trong Y là
Đáp án đúng: D
HD: ☆ Giải X + HCl: ta có nHCl phản ứng = 1,05 ÷ 1,25 = 0,84 mol.
• bảo toàn e mở rộng: ∑nH+ phản ứng = 2nO trong oxit + 2nH2 ⇒ nO trong oxit = 0,35 mol.
☆ Giải X + H2SO4: chú ý nFe > nH2 = 0,07 mol ⇒ nếu H2SO4 dùng dư thì Fe → Fe3+
⇒ 2nSO2↑ > 3nFe = 0,21 ⇒ trái giả thiết ⇒ H2SO4 hết.
⇒ Z gồm 3 chất tan là a mol FeSO4; b mol CuSO4 và c mol Fe2(SO4)3.
• bảo toàn e gián tiếp: ∑nSO42– trong muối = nSO2 + nO trong oxit = 0,45 mol.
⇒ a + b + 3c = 0,45 và có 0,45 mol BaSO4 trong chất rắn cuối cùng.
136,85 gam gồm 0,45 mol BaSO4 + (½a + c) mol Fe2O3 + b mol CuO.
⇒ 160 × (½a + c) + 80c + 0,45 × 233 = 136,85 ⇒ a + b + 2c = 0,4.
Vậy giải ra (a + b) = 0,3 và c = 0,05 mol.
Quay lại với yêu cầu ở dung dịch Y: gồm x mol FeCl2 + y mol CuCl2 + z mol FeCl3.
Bảo toàn nguyên tố Cl: ∑nCl– trong muối = 2x + 2y + 3z = 0,84.
Mà ∑nnguyên tố kim loại trong muối Y = ∑nnguyên tố kim loại trong muối Z
⇄ x + y + z = a + b + 2c = 0,4 ⇒ giải (x + y) = 0,36 và z = 0,04 mol.
► Đề cũng chỉ yêu cầu liên quan đến FeCl3 thôi (vì có hỏi FeCl2 hay CuCl2 thì cũng chưa đủ giả thiết để giải)
⇒ Yêu cầu C%mFeCl3 = 0,04 × 162,5 ÷ 250 × 100% = 2,60% ⇝ Chọn đáp án D. ♣