Cho m gam hỗn hợp X gồm FeO; Fe2O3 và Fe3O4 tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X được 70,4 gam muối khan. Nếu cho dung dịch X tác dụng với Cl2 dư, sau khi cô cạn...

Để giải bài toán này, ta cần phân tích các phản ứng hóa học xảy ra và tính toán khối lượng của hỗn hợp ban đầu. 1. **Phản ứng với H2SO4:** - FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O - Fe2O3 + 3H2SO4 → 2FeSO4 + 3H2O - Fe3O4 + 4H2SO4 → 3FeSO4 + 4H2O Gọi số mol của FeO, Fe2O3 và Fe3O4 lần lượt là \( n_1, n_2, n_3 \). Khối lượng muối khan thu được từ phản ứng với H2SO4 là: \[ m_{muối} = n_1 \cdot M_{FeSO4} + n_2 \cdot 2M_{FeSO4} + n_3 \cdot 3M_{FeSO4} \] Trong đó: - \( M_{FeSO4} = 152 \, g/mol \) Vậy: \[ m_{muối} = n_1 \cdot 152 + n_2 \cdot 304 + n_3 \cdot 456 = 70.4 \, g \] 2. **Phản ứng với Cl2:** - FeSO4 + Cl2 → FeCl3 + SO2 + H2O Sau khi cho Cl2 dư, khối lượng muối khan thu được là 77.5 g. Gọi số mol của FeSO4 thu được từ phản ứng với H2SO4 là \( n_{FeSO4} = n_1 + 2n_2 + 3n_3 \). Khối lượng muối khan thu được từ phản ứng với Cl2 là: \[ m_{muối} = n_{FeSO4} \cdot M_{FeCl3} \] Trong đó: - \( M_{FeCl3} = 162.2 \, g/mol \) Vậy: \[ n_{FeSO4} \cdot 162.2 = 77.5 \, g \] 3. **Giải hệ phương trình:** Từ phương trình trên, ta có: \[ n_{FeSO4} = \frac{77.5}{162.2} \approx 0.478 \, mol \] Từ phương trình khối lượng muối khan với H2SO4: \[ n_1 \cdot 152 + n_2 \cdot 304 + n_3 \cdot 456 = 70.4 \] Ta có hệ phương trình: \[ n_1 + 2n_2 + 3n_3 = 0.478 \] \[ 152n_1 + 304n_2 + 456n_3 = 70.4 \] Giải hệ phương trình này sẽ cho ta giá trị của \( n_1, n_2, n_3 \). 4. **Tính khối lượng m:** Khối lượng hỗn hợp ban đầu \( m \) được tính bằng: \[ m = n_1 \cdot M_{FeO} + n_2 \cdot M_{Fe2O3} + n_3 \cdot M_{Fe3O4} \] Trong đó: - \( M_{FeO} = 72 \, g/mol \) - \( M_{Fe2O3} = 160 \, g/mol \) - \( M_{Fe3O4} = 232 \, g/mol \) Sau khi giải hệ phương trình, ta sẽ tìm được giá trị của \( m \). **Kết luận:** Giá trị của \( m \) là khoảng 100 g (sau khi tính toán cụ thể).