Dẫn khí H2 dư(đktc) qua ống nhiệm có chứa 31,1 gam một hỗn hợp X gồm BaO và Fe2O3 ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng, thu được chất rắn chỉ là các kim loại, lượng kim loại này được cho phản ứng với dung dịch H2SO4 loãng (lấy dư), thì thấy có thoát ra 0,2 ..

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:

1. **Xác định các phản ứng xảy ra:**

Khi dẫn khí H₂ dư qua hỗn hợp X gồm BaO và Fe₂O₃ ở nhiệt độ cao, chỉ có Fe₂O₃ bị khử bởi H₂, còn BaO không phản ứng. Phản ứng khử Fe₂O₃ bởi H₂ là:
\[
Fe_2O_3 + 3H_2 \rightarrow 2Fe + 3H_2O
\]

2. **Tính số mol H₂ phản ứng:**

Sau phản ứng, chất rắn chỉ còn các kim loại (Ba và Fe). Khi cho lượng kim loại này phản ứng với H₂SO₄ loãng dư, khí H₂ thoát ra là do phản ứng của Fe với H₂SO₄:
\[
Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2
\]
Số mol H₂ thoát ra là 0,2 mol, tương ứng với số mol Fe phản ứng:
\[
n_{Fe} = 0,2 \text{ mol}
\]

3. **Tính khối lượng Fe trong hỗn hợp ban đầu:**

Khối lượng Fe trong hỗn hợp ban đầu là:
\[
m_{Fe} = 0,2 \times 56 = 11,2 \text{ gam}
\]

4. **Tính khối lượng Fe₂O₃ trong hỗn hợp ban đầu:**

Từ phương trình phản ứng:
\[
Fe_2O_3 + 3H_2 \rightarrow 2Fe + 3H_2O
\]
Tỉ lệ mol giữa Fe₂O₃ và Fe là 1:2, do đó số mol Fe₂O₃ là:
\[
n_{Fe_2O_3} = \frac{0,2}{2} = 0,1 \text{ mol}
\]
Khối lượng Fe₂O₃ trong hỗn hợp ban đầu là:
\[
m_{Fe_2O_3} = 0,1 \times 160 = 16 \text{ gam}
\]

5. **Tính khối lượng BaO trong hỗn hợp ban đầu:**

Tổng khối lượng hỗn hợp X là 31,1 gam, do đó khối lượng BaO là:
\[
m_{BaO} = 31,1 - 16 = 15,1 \text{ gam}
\]

6. **Tính % khối lượng các chất trong hỗn hợp X:**

\[
\% \text{ khối lượng Fe}_2O_3 = \frac{16}{31,1} \times 100\% \approx 51,45\%
\]
\[
\% \text{ khối lượng BaO} = \frac{15,1}{31,1} \times 100\% \approx 48,55\%
\]

7. **Tính % khối lượng các chất trong chất rắn sau phản ứng:**

Chất rắn sau phản ứng chỉ còn Ba và Fe. Khối lượng Fe đã tính là 11,2 gam. Khối lượng BaO ban đầu là 15,1 gam, do đó khối lượng Ba sau phản ứng là:
\[
m_{Ba} = 15,1 \times \frac{137}{153} = 13,53 \text{ gam}
\]

Tổng khối lượng chất rắn sau phản ứng là:
\[
m_{chất rắn} = 11,2 + 13,53 = 24,73 \text{ gam}
\]

\[
\% \text{ khối lượng Fe} = \frac{11,2}{24,73} \times 100\% \approx 45,29\%
\]
\[
\% \text{ khối lượng Ba} = \frac{13,53}{24,73} \times 100\% \approx 54,71\%
\]

Tóm lại:
1. % khối lượng các chất trong hỗn hợp X:
- Fe₂O₃: 51,45%
- BaO: 48,55%

2. % khối lượng các chất trong chất rắn sau phản ứng:
- Fe: 45,29%
- Ba: 54,71%