Đáp án:

a) m = 28,8 (g)

b) C_M H₂SO₄ = 0,3 (M)

Giải thích các bước giải:

Đặt nồng độ mol/l của HCl và H₂SO₄ lần lượt là x và y (M)

n_H2(đktc) = 6,72 : 22,4 = 0,3 (mol)

PTHH: Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑  (1)

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂↑            (2)

CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O          (3)

CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O       (4)

Theo PTHH (3) và (4): ∑n_Fe = ∑n_H2 = 0,3 (mol)

→ Trong 1 phần: n_Fe = 0,3/3 = 0,1 (mol)

dd A thu được gồm: FeCl₂; FeSO₄; CuCl₂; CuSO₄; HCl dư, H₂SO₄ dư

Phần 1: HCl + NaOH → NaCl + H₂O

H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H­₂O

FeCl₂ + 2NaOH → Fe(OH)₂↓ + 2NaCl

FeSO₄ + 2NaOH → Fe(OH)₂↓ + Na₂SO₄

CuCl₂ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓  + 2NaCl

CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄

13,9 gam kết tủa thu được gồm Fe(OH)₂ và Cu(OH)₂

BTNT “Fe”: n_Fe(OH)2 = nFe = 0,1 (mol)

→ m_Fe(OH)2 = 0,1.90 = 9 (g)

→ m_Cu(OH)2 = 13,9 – 9 = 4,9 (g) → n_Cu(OH)2 = 4,9 : 98 = 0,05 (mol)

BTNT “Cu”:trong 1 phần: n_CuO = n_Cu(OH)2 = 0,05 (mol)

Trong 1 phần: mFe + mCuO = 0,1.56 + 0,05.80 =9,6 (g)

→ m = 9,6×3 = 28,8 (g)

Phần 2:

2HCl + Ba(OH)₂ → BaCl₂ + 2H₂O

H₂SO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄↓ + 2H₂O

FeCl₂ + Ba(OH)₂ → Fe(OH)₂↓ + BaCl₂

FeSO₄ + Ba(OH)₂ → Fe(OH)₂↓ + BaSO₄↓

CuCl₂ + Ba(OH)₂ → Cu(OH)₂↓ + BaCl₂

CuSO₄ + Ba(OH)₂ → Cu(OH)₂↓+ BaSO₄↓

Khối lượng kết tủa thu được gồm:

BaSO₄: a (mol); Fe(OH)₂: 0,1 (mol) và Cu(OH)₂: 0,05 (mol)

Nung kết tủa có phản ứng

4Fe(OH)₂ + O₂ \(\buildrel {{t^0}} \over\longrightarrow \) 2Fe₂O₃ + 4H₂O

0,1                             → 0,05 (mol)

Cu(OH)₂ \(\buildrel {{t^0}} \over\longrightarrow \) CuO + H₂O

0,05                → 0,05 (mol)

hh rắn thu được gồm: BaSO₄: a (mol); Fe₂O₃: 0,05 (mol) và CuO: 0,05

→ mhh rắn = 233a + 0,05.160 + 0,05.80 = 23,65

→ a = 0,05 (mol)

→ n_BaSO4 = 0,05 (mol)

BTNT “SO₄” n_H2SO4 = n_BaSO4 = 0,05 (mol) (Trong 1 phần)

→ n_H2SO4 bđ = 3.0,05 = 0,15 (mol)

→ C_M H₂SO₄ = n_H2SO4 : V = 0,15 : 0,5 = 0,3 (M)

Phần 3: Cho dd A tác dụng với MgCO₃ chỉ có HCl và H₂SO₄ pư

2HCl + MgCO₃ →MgCl₂ + CO₂↑ + H₂O

H₂SO₄ + MgCO₃ → MgSO₄ + CO₂↑ + H₂O

nNaOH = 0,3.1 = 0,3 (mol)

Hấp thụ CO₂ vào dd NaOH thu được 2 muối có nồng độ mol bằng nhau, tức thu được 2 muối có số mol bằng nhau

→ n_NaHCO3 = n_Na2CO3 = 0,3/2 = 0,15 (mol)

CO₂ + NaOH → NaHCO₃

0,15                ← 0,15 (mol)

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

0,15                 ← 0,15 (mol)

→ Thiếu dữ kiện để tính được CM HCl trong Y