Cho m gam X gồm Fe, Fe3O4, Mg và MgO. Hòa tan hết m gam X vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư 20% so với lượng phản ứng), thu được dung dịch Y và 0,06 mol SO2 (sản phẩm khử duy nhất của H2SO4). Cho Y tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được kết tủa Z. Nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 78,704 gam chất rắn. Mặt khác, hòa tan hết m gam X bằng 89,4 gam dung dịch HCl 15,52%, thu được 0,02 mol H2 và dung dịch E chỉ chứa các muối. Nồng độ phần trăm của FeCl2 trong E là

nHCl = 89,4.15,52%/36,5 = 0,38

Bảo toàn H: nHCl = 2nH2 + 2nH2O

→ nO = nH2O = 0,17

Quy đổi X thành Mg (a), Fe (b) và O (0,17)

Bảo toàn electron → 2a + 3b = 0,17.2 + 0,06.2 (1)

nSO42-(muối) = a + 1,5b = 0,23

→ nH2SO4 phản ứng = 0,23 + 0,06 = 0,29

→ nH2SO4 dư = 0,29.20% = 0,058

m rắn = 40a + 160b/2 + 233(0,23 + 0,058) = 78,704 (2)

(1)(2) → a = 0,05; b = 0,12

E chứa Mg2+ (0,05), Fe2+ (u), Fe3+ (v), Cl- (0,38)

Bảo toàn Fe → u + v = 0,12

Bảo toàn điện tích → 2u + 3v + 0,05.2 = 0,38

→ u = 0,08; v = 0,04

mddE = mX + mddHCl – mH2 = 100

→ C%FeCl2 = 127u/100 = 10,16%