Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe_xO_y vào dung dịch HCl dư, thu được V lít H₂ (đktc) và dung dịch chứa 57,9 gam hỗn hợp muối. Mặt khác, hòa tan hoàn toàn m gam X trong dung dịch chứa 1,05 mol H₂SO₄ (đặc) đun nóng, thu được dung dịch Y và 0,25 mol SO₂ (sản phẩm khử duy nhất S⁺⁶). Cho 550 ml dung dịch NaOH 1M vào Y, sau khi phản ứng kết thúc thu được 5,35 gam một chất kết tủa. Giá trị của V là

Giả sử Y chứa Fe3+ → nFe(OH)3 = 0,05

nNaOH = 0,55 = 3nFe(OH)3 + nH+

→ nH+ = 0,4 > 0: Điều giả sử là đúng

Y chứa H+ (0,4), SO42- (1,05 – 0,25 = 0,8), bảo toàn điện tích → nFe3+ = 0,4

Quy đổi X thành Fe (0,4) và O, bảo toàn electron:

3nFe = 2nO + 2nSO2 → nO = 0,35

X + HCl → FeCl2 (u) và FeCl3 (v)

→ 127u + 162,5v = 57,9 và u + v = 0,4

→ u = v = 0,2

nHCl phản ứng = 2u + 3v = 1

nH2O = nO = 0,35, bảo toàn H → nH2 = 0,15

→ V = 3,36 lít