Câu hỏi
(1 điểm) Hòa tan hết m gam hỗn hợp A gồm Cu và một oxit sắt bằng 320ml dung dịch HCl 1M vừa đủ. Dung dịch thu được sau phản ứng chỉ chứa 2 muối là FeCl2 (có khối lượng 15,24 gam) và CuCl2. Xác định công thức của oxit sắt và giá trị m.
Phương pháp giải:
BTNT Fe: nFe(A) = nFeCl2
BTNT "Cl": nHCl = 2nFeCl2 + 2nCuCl2 => nCuCl2 => nCu(A)
Quy đổi hỗn hợp ban đầu thành Cu, Fe, O
Cu0 → Cu+2 + 2e O0 + 2e → O-2
Fe0 → Fe+2 + 2e
Bảo toàn electron ta có:
2nCu + 2nFe = 2nO => nO = nCu + nFe
Lập tỉ lệ số mol Fe và O từ đó suy ra công thức của oxit sắt.
Khối lượng của hỗn hợp A là: m = mCu + mFe + mO
Lời giải chi tiết:
nHCl = 0,32 mol; nFeCl2 = 15,24 : 127 = 0,12 mol
BTNT Fe: nFe(A) = nFeCl2 = 0,12 mol
BTNT "Cl": nHCl = 2nFeCl2 + 2nCuCl2 => 0,32 = 2.0,12 + 2.nCuCl2 => nCuCl2 = 0,04 mol
=> nCu(A) = nCuCl2 = 0,04 mol
Quy đổi hỗn hợp ban đầu thành Cu (0,04 mol), Fe (0,12 mol), O (x mol)
Cu0 → Cu+2 + 2e O0 + 2e → O-2
Fe0 → Fe+2 + 2e
Bảo toàn electron ta có:
2nCu + 2nFe = 2nO => nO = nCu + nFe = 0,04 + 0,12 = 0,16 mol
Ta có: nFe : nO = 0,12 : 0,16 = 3 : 4. Vậy công thức hóa học của oxit sắt là Fe3O4.