Đáp án:

$m_{Cu}=2,56(g)$

Giải thích các bước giải:

$\text{Oxit sắt:}\ Fe_xO_y\\ n_{Ba(OH)_2}=0,3.0,1=0,03(mol)\\ n_{BaCO_3}=\dfrac{3,94}{197}=0,02(mol)\\ n_{Fe_2O_3}=\dfrac{8}{160}=0,05(mol)\\ 2FeCO_3+\dfrac{1}{2}O_2\xrightarrow{t^0} Fe_2O_3+2CO_2\ (1)\\ 2Fe_xO_y+\dfrac{3x-2y}{2}O_2\xrightarrow{t^0} xFe_2O_3\ (2)\\ n_{Ba(OH)_2}>n_{BaCO_3}\\ \to \text{Xét 2 trường hợp}\\ TH1:\ \text{Tạo muối trung hòa kiềm dư}\\ Ba(OH)_2+CO_2\to BaCO_3+H_2O\\ n_{CO_2}=n_{BaCO_3}=0,02(mol)\\ n_{FeCO_3}=n_{CO_2}=0,02(mol)\\ n_{Fe_2O_3\ (1)}=\dfrac{1}{2}.n_{FeCO_3}=0,01(mol)\\ n_{Fe_2O_3\ (2)}=0,05-0,01=0,04(mol)\\ n_{Fe_xO_y}=\dfrac{2}{x}.n_{Fe_2O_3\ (2)}=\dfrac{0,08}{x}(mol)\ m_A=m_{FeCO_3}+m_{Fe_xO_y}=9,28(g)\\ \Rightarrow 0,02.116+\dfrac{0,08}{x}.(56x+16y)=9,28\\ \Rightarrow \dfrac{x}{y}=\dfrac{16}{31}\ (L)$ 

$TH2:\ \text{Tạo hai muối}\\ Ba(OH)_2+CO_2\to BaCO_3+H_2O\ (3)\\ BaCO_3+H_2O+CO_2\to Ba(HCO_3)_2\ (4)\\ n_{BaCO_3\ (3)}=n_{CO_2\ (3)}=n_{Ba(OH)_2}=0,03(mol)\\ n_{BaCO_3\ (4}=0,03-0,02=0,01(mol)\\ n_{CO_2\ (4)}=n_{BaCO_3\ (4)}=0,01(mol)\\ \sum\limits n_{CO_2}=0,03+0,01=0,04(mol)\\ n_{FeCO_3}=n_{CO_2}=0,04(mol)\\ n_{Fe_2O_3\ (1)}=\dfrac{1}{2}.n_{FeCO_3}=0,02(mol)\\ n_{Fe_2O_3\ (2)}=0,05-0,02=0,03(mol)\\ n_{Fe_xO_y}=\dfrac{2}{x}.n_{Fe_2O_3}=\dfrac{0,06}{x}(mol)\\ m_A=m_{FeCO_3}+m_{Fe_xO_y}=9,28(g)\\ \Rightarrow 0,04.116+\dfrac{0,06}{x}.(56x+16y)=9,28\\ \Rightarrow \dfrac{x}{y}=\dfrac{3}{4}\\ \to Oxit:\ Fe_3O_4$

$n_{Cl_2}=\dfrac{0,448}{22,4}=0,02(mol)\\ n_{Fe_3O_4}=\dfrac{0,06}{x}=\dfrac{0,06}{3}=0,02(mol)\\ FeCO_3+2HCl\to FeCl_2+H_2O+CO_2\ (5)\\ Fe_3O_4+8HCl\to FeCl_2+2FeCl_3+4H_2O\ (6)\\ n_{FeCl_2}=n_{FeCO_3}+n_{Fe_3O_4}=0,06(mol)\\ n_{FeCl_3\ (6)}=2.n_{Fe_3O_4}=0,04(mol)\\ 2FeCl_2+Cl_2\to 2FeCl_3\ (7)\\ n_{FeCl_2\ (7)}=n_{FeCl_3}=2.n_{Cl_2}=0,04(mol)\\ \sum\limits n_{FeCl_3}=0,08(mol)\\ n_{FeCl_2\ dư}=0,06-0,04=0,02(mol)\\ Cu+2FeCl_3\to CuCl_2+2FeCl_2\\ n_{Cu}=\dfrac{1}{2}.n_{FeCl_3}=0,04(mol)\\ m_{Cu}=0,04.64=2,56(g)$

Giải thích các bước giải:

Đổi: $300ml=0,3lít$

$448ml=0,448lít$

$n_{Ba(OH)_2}=0,3.0,1=0,03mol$

$n_{BaCO_3}=$ `(3,94)/(197)` $=0,02mol$

$n_{Fe_2O_3}=$ `8/(160)` $=0,05mol$

$n_{Cl_2}=$ `(0,448)/(22,4)` $=0,02mol$

Gọi công thức của oxit sắt là $Fe_xO_y$

PTHH:

$4FeCO_3+O_2$ $\xrightarrow{t^o}$ $2Fe_2O_3+4CO_2$          (1)

0,02                                  0,01             0,02           (mol)

$2Fe_xO_y+O_2$ $\xrightarrow{t^o}$ $xFe_2O_3$          (2)

$CO_2+Ba(OH)_2→BaCO_3↓$          (3)

0,02                                    0,02   (mol)

$2CO_2+Ba(OH)_2→Ba(HCO)_2$          (4)

Ta xét 2 trường hợp sau:

Trường hợp 1: Không tạo ra $Ba(HCO_3)_2$ nên chỉ xảy ra phương trình $(1),(2),(3)$

Theo phương trình, ta có:

$n_{CO_2}=n_{BaCO_3}=0,02mol$

⇒ $n_{FeCO_3}=n_{CO_2}=0,02mol$

⇒ $m_{FeCO_3}=0,02.116=2,32g$

⇒ $m_{Fe_xO_y}=m_{hhA}-m_{FeCO_3}=9,28-2,32=6,96g$

$n_{Fe_2O_3(1)}=$ `1/2` $n_{CO_2}=$ `1/2` $.0,02=0,01mol$

$n_{Fe_2O_3}=n_{Fe_2O_3(1)}+n_{Fe_2O_3(2)}=0,05mol$

⇒ $n_{Fe_2O_3(2)}=0,05-0,01=0,04mol$

$n_{Fe_xO_y}=$ `2/x` $n_{Fe_2O_3(2)}=$ `2/x` $.0,04=$ `(0,08)/x` (mol)$

Ta có:
$m_{hhA}=m_{FeCO_3}+m_{Fe_xO_y}=9,28g$

⇔ $2,32+$ `(0,08)/x` $.(56x+16y)=9,28$

⇒ `x/y` = `(16)/(31)`

⇒ Không có oxit sắt nào thỏa mãn, nên loại trường hợp 1.

Trường hợp 2: Có tạo ra $Ba(HCO_3)_2$, xảy ra phương trình $(1),(2),(3), (4)$

$4FeCO_3+O_2$ $\xrightarrow{t^o}$ $2Fe_2O_3+4CO_2$          (1)

0,02                                  0,01             0,02           (mol)

$2Fe_xO_y+O_2$ $\xrightarrow{t^o}$ $xFe_2O_3$          (2)

$CO_2+Ba(OH)_2→BaCO_3↓$          (3)

0,02                 0,02                 0,02   (mol)

$2CO_2+Ba(OH)_2→Ba(HCO)_2$          (4)

0,02                  0,01

Theo phương trình, ta có:

$n_{CO_2(3)}=n_{Ba(OH)_2(3)}=n_{BaCO_3}=0,02mol$

$n_{Ba(OH)_2(4)}=n_{Ba(OH)_2}-n_{Ba(OH)_2(3)}=0,03-0,02=0,01mol$

$n_{CO_2(4)}=2.n_{Ba(OH)_2(4)}=2.0,01=0,02mol$

⇒ $n_{CO_2}=n_{CO_2(3)}+n_{CO_2(4)}=0,02+0,02=0,04mol$

⇒ $n_{Fe_2O_3(1)}=$ `1/2` $n_{CO_2}=$ `1/2`$.0,04=0,02mol$

⇒ $n_{Fe_2O_3(2)}=n_{Fe_2O_3}-n_{Fe_2O_3(1)}=0,05-0,02=0,03mol$

⇒ $n_{Fe_xO_y}=$ `2/x` $n_{Fe_2O_3(2)}=$ `2/x` $.0,03=$ `(0,06)/x` (mol)$

Ta có:
$m_{hhA}=m_{FeCO_3}+m_{Fe_xO_y}=9,28g$

⇔ $2,32+$ `(0,06)/x` $.(56x+16y)=9,28$

⇒ `x/y` = `3/4`

⇒ $x=3$

⇒ $y=4$

⇒ Công thức của oxit sắt là $Fe_3O_4$

------------------------------------------------

Trong hỗn hợp $A$ có: 

$n_{FeCO_3}=n_{CO_2}=0,04mol$

$n_{Fe_3O_4}=$ `(0,06)/3` $=0,02mol$

PTHH:

$FeCO_3+2HCl→FeCl_2+CO_2↑+H_2O$          (5)

0,04                                 0,04        (mol)

$Fe_3O_4+8HCl→FeCl_2+2FeCl_3+4H_2O$            (6)

0,02                                0,02          0,04          (mol)

$2FeCl_2+Cl_2→2FeCl_3$                         (7)

0,04              0,02         0,04         (mol)

$2FeCl_3+Cu→2FeCl_2+CuCl_2$             (8)

0,08            0,04          (mol)

Theo phương trình, ta có:

$n_{FeCl_2(5)}+n_{FeCl_2(6)}=0,04+0,02=0,06mol$

$n_{FeCl_3(6)}=2.n{Fe_3O_4}=2.0,02=0,04mol$

$n_{FeCl_2(7)}=2.n_{Cl_2}=2.0,02=0,04mol$

$n_{FeCl_2(dư)}=0,06-0,04=0,02mol$

$n_{FeCl_3(7)}=2.n_{Cl_2}=2.0,02=0,04mol$

$n_{FeCl_3(6)}+n_{FeCl_3(7)}=0,04+0,04=0,08mol$

$n_{Cu}=$ `1/2` ($.n_{FeCl_3(6)}+n_{FeCl_3(7)})=$ `1/2` $.0,08=0,04mol$

$n_{Cu}=0,04.64=2,56g$