Hoà tan 1,96 g một muối X ngậm nước vào cốc nước, thu được 100 ml dung dịch X gồm các ion: Fe2+, NH4+ và SO42-. Cho dung dịch NaOH dư vào 20 ml dung dịch X, đun nóng, thu được 49,58 mL khí (đkc)

Để xác định công thức của muối X, ta sẽ phân tích các thông tin cho trước.

1. **Bước 1: Tính số mol khí thu được sau khi cho NaOH vào 20 mL dung dịch X.**

Khí thu được là amoniac (NH3) từ phản ứng giữa ion NH4+ và NaOH. Từ thể tích khí thu được (49,58 mL), có thể tính số mol theo công thức:

\[
n = \frac{V}{V_m} = \frac{49,58 \, \text{mL}}{22400 \, \text{mL/mol}} \approx 0,00221 \, \text{mol}
\]

2. **Bước 2: Tính số mol NH4+ có trong 20 mL dung dịch X.**

Theo phản ứng:

\[
\text{NH}_4^+ + \text{NaOH} \rightarrow \text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O}
\]

Suy ra số mol NH4+ ban đầu trong 20 mL dung dịch là:

\[
n_{NH4^+} = 0,00221 \, \text{mol}
\]

Do 20 mL là 1/5 dung dịch X (100 mL), nên số mol NH4+ trong 100 mL dung dịch X là:

\[
n_{NH4^+ \, (100 \, mL)} = 5 \times 0,00221 \approx 0,01105 \, \text{mol}
\]

3. **Bước 3: Tính số mol ion SO42-.**

Kết tủa sau khi cho BaCl2 là BaSO4. Theo quy tắc, số mol BaSO4 kết tủa tính được từ 0,466 g:

\[
n_{BaSO4} = \frac{m_{BaSO4}}{M_{BaSO4}} = \frac{0,466 \, g}{233 \, g/mol} \approx 0,00200 \, \text{mol}
\]

Do đó, số mol ion SO42- trong dung dịch X cũng là 0,002 mol.

4. **Bước 4: Tính số mol ion Fe2+.**

Gọi số mol của ion Fe2+ trong 100 mL dung dịch là \(n_{Fe^{2+}}\). Dung dịch X có chứa 3 ion là \(Fe^{2+}\), \(NH4^+\), và \(SO4^{2-}\):

\[
n_{Fe^{2+}} + n_{NH4^+} + n_{SO4^{2-}} = n_{T}
\]

Trong đó, \(n_{NH4^+} = 0,01105 \, mol\) và \(n_{SO4^{2-}} = 0,00200 \, mol\):
\[
n_{T} = \frac{1,96 \, g}{M_X}
\]

Tính tổng số mol:

\[
n_{Fe^{2+}} + 0,01105 + 0,002 = \frac{1,96}{M_X}
\]

5. **Bước 5: Viết phương trình và tính toán.**

Giả sử muối X có công thức tổng quát là \(FeSO_4 \cdot nh_2O\) với \(n\) là số nguyên tương ứng với số mol nước:

\[
M_X = M_{FeSO_4} + n \times M_{H_2O} = 55,85 + 32 + 4 \times 16 + n \times 18 = 55,85 + 96 + n \times 18 = 151.85 + n \times 18
\]

Bây giờ, ta phải tính giá trị của n từ mối quan hệ giữa số mol:

\[
(0,00200 + 0,01105 + n_{Fe^{2+}}) = \frac{1,96}{151.85 + n \times 18}
\]

Bằng cách giải hệ phương trình này, ta tìm ra giá trị của \(n\) và \(Fe\).

Theo các thông số này và gợi ý từ các phản ứng, có thể suy ra rằng muối X là \(FeSO_4 \cdot 7H_2O\) (n = 7), vì hàm lượng tối thiểu dưa vào các 信息 được cung cấp và cân nhắc với khối lượng ban đầu.

Do đó, công thức của muối X là:

\[
\text{FeSO}_4 \cdot 7 \text{H}_2\text{O}
\]