Cho 6,8 gam hỗn hợp Fe và CuO tan trong 100 ml axit HCl dung dịch A + thoát ra 224 ml khí B (đktc) và lọc được chất rắn D nặng 2,4 gam. Thêm tiếp HCl dư vào hỗn hợp A + D thì D tan 1 phần, sau đó thêm tiếp NaOH đến dư và lọc kết tủa tách ra nung nống trong không khí đến lượng không đổi cân nặng 6,4 gam. Tính thành phần khối lượng Fe và CuO trong hỗn hợp đầu.
\(n_{H2}=0,01\left(mol\right)\)
Chất rắn D tan một phần trong axit HCl dư thì D chứa Cu và Fe:
\(CuO+2HCl\rightarrow CuCl_2+H_2O\)
\(Fe+CuCl_2\rightarrow FeCl_2+Cu\downarrow\)
\(Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\uparrow\)
Thêm NaOH :
\(CuCl_2+NaOH\rightarrow Cu\left(OH\right)_2+2NaCl\)
\(FeCl_2+2NaOH\rightarrow Fe\left(OH\right)_2+2NaCl\)
\(4Fe\left(OH\right)_2+O_2\rightarrow2Fe_2O_3+4H_2O\) (6,4 gam là lượng Fe2O3 + CuO)
\(Cu\left(OH\right)_2\rightarrow Cu+H_2O\)
Gọi a, x, y lần lượt là số mol của Cu, Fe, CuO ta có hệ phương trình sau:
\(\left\{{}\begin{matrix}56x+80y=6,8\\56\left(x-0,01-a\right)+64a=2,4\\160x+80\left(y-a\right)=6,4\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,05\\y=0,05\\a=0,02\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%m_{Fe}=\frac{0,05.56}{6,8}.100\%=41,18\%\\\%m_{CuO}=\frac{0,05.80}{6,8}.100\%=58,82\%\end{matrix}\right.\)
