Cho hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 , Fe3O4 với số mol bằng nhau. Lấy a gam X cho phản ứng với CO nung nóng sau phản ứng trong bình còn lại 16,8 g chất rắn Y. Hoà tan hoàn toàn Y trong H2SO4 đặc nóng thu được 3,36 lít khí SO2 duy nhất (đktc). Giá trị của a và số mol H2SO4 đã phản ứng?

Đáp án:

`a=18,56(g);n_{H_2SO_4}=0,51(mol)`

Giải thích các bước giải:

`n_{SO_2}=\frac{3,36}{22,4}=0,15(mol)`

Quy `X` thành $\begin{cases} Fe:m(mol)\\O:n(mol) \end{cases}$

Vì `Y` có thể có oxit dư

` \to 56.m+16.n=16,8`         `(1)`

$\xrightarrow{\text{Bảo toàn electron}:}3m=2n+0,15.2$             `(1)`

Giải `(1);(2) \to` $\begin{cases} Fe:m=0,24(mol)\\O:n=0,21(mol) \end{cases}$

Vì `FeO;Fe_2O_3;Fe_3O_4` có số mol bằng nhau

` \to` Ghép `FeO` với `Fe_2O_3` ta được `Fe_3O_4`

` \to X` gồm `Fe_3O_4`

$\xrightarrow[]{\text{BTNT (Fe):}}3.n_{Fe_3O_4}=n_{Fe}=0,24(mol)$

` \to n_{Fe_3O_4}=\frac{0,24}{3}=0,08(mol)`

` \to a=m_{X}=m_{Fe_3O_4}=0,08.232=18,56(g)`

Ta có `:n_{H^{+}}=2.n_{H_2SO_4}=4.n_{SO_2}+2.n_{O}`

` \to 2.n_{H_2SO_4}=2.0,15+2.0,21`

` \to n_{H_2SO_4}=\frac{4.0,15+2.0,21}{2}=0,51(mol)`