Đáp án:

$ C_{M_{FeCl_3}} = 0,2M$

$ C_{M_{FeCl_2}}  = 0,6M$

Giải thích các bước giải:

Ta có :

$n_{Fe} = \dfrac{22,4}{56} = 0,4(mol)$

$n_{HCl} = 0,5.1,6 = 0,8(mol)$

$Fe + 2HCl → FeCl_2 + H_2$

Ta thấy : $n_{HCl} = 2n_{Fe}$ nên phản ứng vừa đủ

có : $n_{FeCl_2} = 0,4(mol)$

$2FeCl_2 + Cl_2 → 2FeCl_3$

Gọi $n_{FeCl_3} = a(mol)$

Ta có : $n_{FeCl_2(pư)} = n_{FeCl_3} = a(mol)$

$⇒ n_{FeCl_2(dư)} = 0,4 - a(mol)$

$FeCl_2 + 2NaOH → Fe(OH)_2 + 2NaCl$

$FeCl_3 + 3NaOH → Fe(OH)_3 + 3NaCl$

$4Fe(OH)_2 + O_2 \xrightarrow{t^o} 2Fe_2O_3 + 4H_2O$

$2Fe(OH)_3 \xrightarrow{t^o} Fe_2O_3+ 3H_2O$

Theo phương trình trên , ta có :

$n_{Fe(OH)_2} = n_{FeCl_2} = 0,4 - a(mol)$

$n_{Fe(OH)_3} = n_{FeCl_3} = a(mol)$

$n_{Fe_2O_3} = \dfrac{n_{FeCl_2} + n_{FeCl_3}}{2} = 0,2(mol)$

Ta có :

$m_{\text{kết tủa}} = (0,4-a).90 + 107a = 36 + 17a(gam)$

$⇒ (36+17a)(100\% - 15,12\%) = 0,2.160$

$⇒ a = 0,1(mol)$

Vậy, $n_{FeCl_3} = 0,1(mol) ; n_{FeCl_2} = 0,4 - 0,1 = 0,3(mol)$

$⇒ C_{M_{FeCl_3}} = \dfrac{0,1}{0,5} = 0,2M$

$⇒ C_{M_{FeCl_2}} = \dfrac{0,3}{0,5} = 0,6M$