Nung 9,28 gam hỗn hợp A gồm FeCO3 và một oxit sắt trong không khí đến khối lượng không đổi.

* Hướng dẫn giải

Gọi công thức tổng quát của oxit sắt là FxOy ( x, y N*)

PTHH:  4FeCO₃  + O₂ → 2Fe₂O₃  + 4CO₂             (1)

              2FxOy    + O₂ → xFe₂O₃          (2)

Cho CO₂ vào dung dịch Ba(OH)₂

     PTHH:  CO₂  +  Ba(OH)₂ → BaCO₃                   (3)

Có thể:      2CO₂  +  Ba(OH)₂ → Ba(HCO₃)₂         (4)

Trường hợp 1: Xảy ra các phản ứng 1, 2, 3

Theo PT(1), (3): nFeCO₃ = nCO₂ = nBaCO₃ = 0,02 mol

Theo (1): nFe₂O₃ = 0,01 mol ⇒ nFe₂O₃ (2) = 0,05 - 0,01 = 0,04 mol

Theo PT(2): nFexOy = 0,08/x mol

Theo bài ra: m_{hỗn hợp} = mFeCO₃ + mFe_xO_y = 9,28 gam   

\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow 0,02 \times 116 + \frac{{0,08}}{x}(56x + 16y) = 9,28\\ \Rightarrow \frac{x}{y} = \frac{{16}}{{31}}(loai) \end{array} \)

Trường hợp 2: Xảy ra các phản ứng 1, 2, 3, 4

Theo PT (3): nCO₂ = nBaCO₃ = 0,02 mol

nCO₂ (4) = 0,02 mol

nCO₂ tổng = 0,04 mol

Theo PT(1), (3): nFeCO₃ = nCO₂ = 0,04 mol

Theo (1): \(\begin{array}{l} {n_{F{e_2}{O_3}}} = \frac{1}{2}{n_{FeC{O_3}}} = 0,02(mol)\\ \Rightarrow {n_{F{e_2}{O_{3(2)}}}} = 0,05 - 0,02 = 0,03(mol) \end{array} \)

Theo PT(2): \({n_{F{e_x}{O_y}}} = \frac{2}{x} \times {n_{F{e_2}{O_3}}} = \frac{2}{x} \times 0,03 = \frac{{0,06}}{x}(mol)\)

Theo bài ra: m_{hỗn hợp} = mFeCO₃ + mFe_xO_y = 9,28 gam

\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow 0,04 \times 116 + \frac{{0,06}}{x}(56x + 16y) = 9,28\\ \Rightarrow \frac{x}{y} = \frac{3}{4} \Rightarrow x = 3;y = 4 \end{array} \)                       

Vậy công thức oxit sắt là Fe₃O₄ ( sắt từ oxit)

Cho 9,28 gam hỗn hợp A vào dung dịch HCl dư.

FeCO₃  + 2HCl →  FeCl₂  + CO₂  + H₂O             (5)

 0,04                       0,04

Fe₃O₄  + 8HCl → FeCl₂ + 2FeCl₃  + 4H₂O         (6)

0,02                      0,02        0,04

Dung dịch B gồm: FeCl₂ 0,06 mol; FeCl₃ 0,04 mol; HCl dư

Cho khí Cl₂ = 0,02 (mol) vào dung dịch B

2FeCl₂ + Cl₂  → 2FeCl₃          (7)

0,04       0,02           0,04 (mol)

Dung dịch D có chứa: nFeCl₃ = 0,08 mol ; nFeCl₂ = 0,02 mol

2FeCl₃ + Cu → CuCl₂ + 2FeCl₂         (8)

 0,08   0,04 (mol)

⇒ mCu = 0,04.64 = 2,56 gam