Hoà tan hoàn toàn 57,6 gam hỗn hợp X gồm , ${\mathrm{Fe}}_2{\mathrm{O}}_3$, FeO và Fe trong dung dịch HCl thì cần dùng 360 gam dung dịch HCl 18,25% để tác dụng vừa đủ. Sau phản ứng thu được V lít khí ${\mathrm{H}}_2$ và dung dịch Y.

Cho toàn bộ ${\mathrm{H}}_2$ sinh ra tác dụng hết với CuO dư ở nhiệt độ cao, sau phản ứng thu được hỗn hợp rắn gồm Cu và CuO có khối lượng nhỏ hơn khối lượng CuO ban đầu là 3,2 gam. Nếu cô cạn dung dịch Y thì thu được bao nhiêu gam muối khan ?

${\mathrm{n}}_{\mathrm{HCl}}$ = 360 x 18,25/(100x36,5) = 1,8 mol

${\mathrm{H}}_2$ + CuO $\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$Cu + ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

${\mathrm{n}}_{\mathrm{CuO}}$ = x

Theo đề bài

${\mathrm{m}}_{\mathrm{CuO}}$(dư) + ${\mathrm{m}}_{\mathrm{Cu}}$= ${\mathrm{m}}_{\mathrm{CuO}}$ (dư) + ${\mathrm{m}}_{\mathrm{Cu} \mathrm{p}/\mathrm{u}}$ - 3,2

${\mathrm{m}}_{\mathrm{Cu}}$ = ${\mathrm{m}}_{\mathrm{Cu} \mathrm{p}/\mathrm{u}}$ - 3,2 => 64x = 80x - 3,2

=> x= 0,2 mol → ${\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2}$ = 0,4g

Fe + 2HCl → ${\mathrm{FeCl}}_2$ + ${\mathrm{H}}_2$

Số mol HCl tác dụng với ${\mathrm{Fe}}_3{\mathrm{O}}_4$, ${\mathrm{Fe}}_2{\mathrm{O}}_3$, FeO là 1,8 - 0,4 = 1,4 mol

Phương trình hóa học của phản ứng:

${\mathrm{Fe}}_3{\mathrm{O}}_4$ + 8HCl → 2${\mathrm{FeCl}}_3$ + ${\mathrm{FeCl}}_2$ + 4${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$(1)

${\mathrm{Fe}}_2{\mathrm{O}}_3$ + 6HCl → 2${\mathrm{FeCl}}_3$ + 3${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$ (2)

FeO + 2HCl → ${\mathrm{FeCl}}_2$ + ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$ (3)

Qua các phản ứng (1), (2), (3) ta nhận thấy ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$ = 1/2${\mathrm{n}}_{\mathrm{HCl}}$ = 1,4:2 = 0,7 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

${\mathrm{m}}_{\mathrm{hỗn} \mathrm{hợp}}$ + ${\mathrm{m}}_{\mathrm{HCl}}$ = ${\mathrm{m}}_{\mathrm{muối}}$ + ${\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$ + ${\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2}$

57,6 + 1,8 x 36,5 = ${\mathrm{m}}_{\mathrm{muối}}$ + 0,7 x 18 +0,4

${\mathrm{m}}_{\mathrm{muối}}$ = 57,6 + 65,7 - 12,6 - 0,4 = 110,3 (gam)