Hòa tan hoàn toàn m gam FexOy bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được khí A

Hòa tan hoàn toàn m gam Fe_xO_y bằng dung dịch H₂SO₄ đặc nóng dư thu được khí A

Đề bài: Hòa tan hoàn toàn m gam Fe_xO_y bằng dung dịch H₂SO₄ đặc nóng dư thu được khí A và dung dịch B. Cho khi A hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch NaOH dư tạo ra 12,6 gam muối. Mặt khác, cô cạn dung dịch B thì thu được 120 gam muối khan. Công thức oxit là:

A. FeO;

B. Fe₃O₄;

C. Fe₂O₃;

D. Tất cả đều sai.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Vì H₂SO₄ đặc nóng dư nên khí A sinh ra là SO₂.

Muối khan thu được là: Fe₂(SO₄)₃

$n_{F{e}_2{\left(S{O}_4\right)}_3}=\frac{120}{400}=0,3\left(mol\right)$

Theo bảo toàn nguyên tố Fe có: $n_{Fe\left(F{e}_x{O}_y\right)}=2n_{Fe(F{e}_2{\left(S{O}_4\right)}_3}=0,6\left(mol\right)$

Vì dung dịch NaOH dư nên khi dẫn SO₂ vào đung dịch NaOH chỉ xảy ra một phản ứng:

2NaOH + SO₂ → Na₂SO₃ + H₂O

$$\begin{gathered} \Rightarrow n_{N{a}_{2}S{O}_3}=0,1mol \\ \Rightarrow n_{S{O}_2}=n_{N{a}_{2}S{O}_3}=0,1mol. \end{gathered}$$

Coi oxit Fe_xO_y ban đầu là hỗn hợp của Fe và O.

Gọi n_O = a (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn mol electron, ta có:

$$\begin{gathered} 3n_{Fe}=2n_O+2n_{S{O}_2} \\ \Rightarrow a=n_O=\frac{3n_{Fe}-2n_{S{O}_2}}{2}=0,8 \end{gathered}$$

Có: $\frac{x}{y}=\frac{n_{Fe}}{n_O}=\frac{0,6}{0,8}=\frac{3}{4}$  → Oxit cần tìm là Fe₃O₄.