Cho 5,84g hỗn hợp Fe và FeO tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl 1M. Sau phản ứng thu được 0,896 lít (đktc) khí A và dung dịch B.

a. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của FeO trong hỗn hợp ban đầu.

b. Tính thể tích dung dịch axit đã dùng. Biết HCl có khối lượng riêng là 1,15g/ml.

c. Tính nồng độ phần trăm dung dịch B.

a) PTHH:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑      (1)

FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂O  (2)

Khí A là khí H₂; dd B là FeCl_{2 $n_{H_2\left(dktc\right)}=\frac{V_{H_2}}{\mathrm{22,4}}=\frac{\mathrm{0,896}}{\mathrm{22,4}}=\mathrm{0,04}\left(mol\right)$}

Theo PTHH (1): n_Fe = n_H2 = 0,04 (mol)

→ Khối lượng của Fe là: m_Fe = n_Fe × M_Fe = 0,04 × 56 = 2,24 (g)

Phần trăm khối lượng của Fe có trong hỗn hợp ban đầu là: $\%m_{Fe}=\frac{m_{Fe}}{m}.100\%=\frac{\mathrm{2,24}}{\mathrm{5,84}}.100\%=\mathrm{38,36}\%$

Phần trăm khối lượng của FeO trong hỗn hợp là: %m_FeO = 100% - %m_Fe = 100% - 38,36% = 61,64%

b) Khối lượng của FeO là: m_FeO = m_hh - m_Fe = 5,84 - 2,24 = 3,6 (g)

$\Rightarrow n_{FeO}=\frac{m_{FeO}}{M_{FeO}}=\frac{\mathrm{3,6}}{72}=\mathrm{0,05}\left(mol\right)$

Theo PTHH (1): n_HCl(1) = n_Fe = 0,04 (mol)

Theo PTHH (2): n_{HCl (2)} = n_FeO = 0,05 (mol)

Tổng mol HCl là: ∑ n_HCl = n_HCl(1) + n_HCl(2) = 0,04 + 0,05 = 0,09 (mol)

Thể tích dung dịch HCl đã dùng là: $V_{ddHCl}=\frac{{\displaystyle \sum n_{HCl}}}{{C_M}_{HCl}}=\frac{\mathrm{0,09}}{1}=\mathrm{0,09}\left(l\right)=90\left(ml\right)$

c) m_dd HCl = V_dd HCl× d_HCl = 90 × 1,15 =103,5 (g)

Theo PTHH (1) và (2):

Khối lượng FeCl₂ là: m_FeCl2 = n_FeCl2 × M_FeCl2 = 0,045 × 127 = 5,715 (g)

Khối lượng dung dịch B là: m_dd B = m_hh + m_dd HCl - m_H2 = 5,84 + 103,5 - 0,04×2 = 109,26(g)

Nồng độ phần trăm dung dịch B là: $C\%FeC{l}_2=\frac{m_{FeC{l}_2}}{m_{ddB}}.100\%=\frac{\mathrm{5,715}}{\mathrm{109,26}}.100\%=\mathrm{5,23}\%$