Câu hỏi: Cho 20 gam hỗn hợp $\mathrm{X}$ gồm $\mathrm{Fe}, \mathrm{FeO}, \mathrm{Fe}_{3} \mathrm{O}_{4}, \mathrm{Fe}_{2} \mathrm{O}_{3}$ tan vừa hết trong $700 \mathrm{ml}$ dung dịch $\mathrm{HCl}$ 1M thu được 3,36 lít $\mathrm{H}_{2}$ (đktc) và dung dịch D. Cho dung dịch D tác dụng với $\mathrm{NaOH}$ dư, lọc kết tủa và nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn Y. Khối lượng Y là
A. $16\text{ gam}$.
B. 32 gam.
C. 8 gam.
D. 24 gam.
A. $16\text{ gam}$.
B. 32 gam.
C. 8 gam.
D. 24 gam.
$20\operatorname{gam}\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{Fe} \\
\text{O} \\
\end{array}\xrightarrow{\text{HCl}}\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{\text{H}}_{2}} \\
\text{D} \\
\end{array} \right. \right.$
$\begin{array}{*{35}{l}}
2{{\text{H}}^{+}}+2\text{e}\to {{\text{H}}_{2}} \\
2{{\text{H}}^{+}}+{{\text{O}}^{2-}}\to 2{{\text{H}}_{2}}\text{O} \\
{{n}_{{{\text{H}}^{+}}}}={{n}_{\text{HCl}}}=0,7~ \text{mol} \\
\end{array}$
$\begin{array}{*{35}{l}}
{{n}_{{{\text{H}}^{+}}}}=2{{n}_{{{\text{H}}_{2}}}}+2{{n}_{{{\text{O}}^{2-}}}}\to {{n}_{{{\text{O}}^{2-}}}}=\dfrac{0,7-2.0,15}{2}=0,2 ~\text{mol} \\
{{m}_{\text{Fe}}}+{{m}_{\text{O}}}=20\to {{n}_{\text{Fe}}}=0,3~ \text{mol} \\
\end{array}$
$\text{D}:0,3~\text{mol}\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{F}{{\text{e}}^{2+}} \\
\text{F}{{\text{e}}^{3+}} \\
\end{array}\xrightarrow{\text{O}{{\text{H}}^{-}}}\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{Fe}{{(\text{OH})}_{2}} \\
\text{Fe}{{(\text{OH})}_{3}} \\
\end{array}\xrightarrow{{{\text{t}}^{0}}}\text{F}{{\text{e}}_{\text{2}}}{{\text{O}}_{\text{3}}} \right. \right.$
$\text{BT} \text{Fe}:{{n}_{\text{F}{{\text{e}}_{2}}{{\text{O}}_{3}}}}=\dfrac{1}{2}{{n}_{\text{Fe}}}=0,15~ \text{mol}$
$\to {{m}_{\text{F}{{\text{e}}_{2}}{{\text{O}}_{3}}}}=24\text{ gam}\text{.}$
Những lưu ý của bài này để tránh nhầm lẫn:
- $\mathrm{H}^{+}$ đóng 2 vai trò: oxi hóa tạo $\mathrm{H}_{2}$ và kết hợp với ion $\mathrm{O}^{2-}$ tạo $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$ (tác dụng với oxit)
- Nung sắt (II) hiđroxit trong không khí thu được sắt (III) oxit.
\text{Fe} \\
\text{O} \\
\end{array}\xrightarrow{\text{HCl}}\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{\text{H}}_{2}} \\
\text{D} \\
\end{array} \right. \right.$
$\begin{array}{*{35}{l}}
2{{\text{H}}^{+}}+2\text{e}\to {{\text{H}}_{2}} \\
2{{\text{H}}^{+}}+{{\text{O}}^{2-}}\to 2{{\text{H}}_{2}}\text{O} \\
{{n}_{{{\text{H}}^{+}}}}={{n}_{\text{HCl}}}=0,7~ \text{mol} \\
\end{array}$
$\begin{array}{*{35}{l}}
{{n}_{{{\text{H}}^{+}}}}=2{{n}_{{{\text{H}}_{2}}}}+2{{n}_{{{\text{O}}^{2-}}}}\to {{n}_{{{\text{O}}^{2-}}}}=\dfrac{0,7-2.0,15}{2}=0,2 ~\text{mol} \\
{{m}_{\text{Fe}}}+{{m}_{\text{O}}}=20\to {{n}_{\text{Fe}}}=0,3~ \text{mol} \\
\end{array}$
$\text{D}:0,3~\text{mol}\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{F}{{\text{e}}^{2+}} \\
\text{F}{{\text{e}}^{3+}} \\
\end{array}\xrightarrow{\text{O}{{\text{H}}^{-}}}\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{Fe}{{(\text{OH})}_{2}} \\
\text{Fe}{{(\text{OH})}_{3}} \\
\end{array}\xrightarrow{{{\text{t}}^{0}}}\text{F}{{\text{e}}_{\text{2}}}{{\text{O}}_{\text{3}}} \right. \right.$
$\text{BT} \text{Fe}:{{n}_{\text{F}{{\text{e}}_{2}}{{\text{O}}_{3}}}}=\dfrac{1}{2}{{n}_{\text{Fe}}}=0,15~ \text{mol}$
$\to {{m}_{\text{F}{{\text{e}}_{2}}{{\text{O}}_{3}}}}=24\text{ gam}\text{.}$
Những lưu ý của bài này để tránh nhầm lẫn:
- $\mathrm{H}^{+}$ đóng 2 vai trò: oxi hóa tạo $\mathrm{H}_{2}$ và kết hợp với ion $\mathrm{O}^{2-}$ tạo $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$ (tác dụng với oxit)
- Nung sắt (II) hiđroxit trong không khí thu được sắt (III) oxit.
Đáp án D.