Đáp án:
x = 7,2g
C%=3,86%
$m_{Fe_3O_4}≈8,09g$
Giải thích các bước giải:
$2Al+3H_2SO_4\to Al_2(SO_4)_3+3H_2\\Fe+H_2SO_to FeSO_4+H_2$
Sau phản ứng thu được dung dịch chứa 3 chất tan nên $H2SO_4\ dư$
Do nồng độ phần trắm 3 chất tan bằng nhau nên khối lượng của chúng bằng nhau.
Gọi: $n_{Al}=a; n_{Fe}=b$
$⇒n_{Al_2(SO_4)_3}=0,5a; n_{FeSO_4}=b$
$⇒m_{Al_2(SO_4)_3}=m_{FeSO_4} ⇔ 342.0,5a=152b⇒171a-152b=0(1)$
Mặt khác: $n_{H_2}=1,5.n_{Al}+n_{Fe} ⇔ \dfrac{4,704}{22,4}=1,5a+b(2)$
Giải hệ (1),(2) tìm được a= 0,08; b= 0,09 mol ⇒ $m_X=7,2g$
$⇒m_{Al_2(SO_4)_3}=m_{FeSO_4}=m_{H_2SO_4\ dư}=13,68g$
$⇒m_{H_2SO_4\ ban\ đầu}=98.n_{H_2SO_4\ pư}+m_{H_2SO_4\ dư} \\⇔m_{H_2SO_4\ ban\ đầu}=98.n_{H_2}+m_{H_2SO_4\ dư}=34,05g ⇒ m_1≈347,45g\\⇒m_{Y}=0,08.27+0,09.56+347,45-0,21.2=354,23g$
Vậy nồng độ phần trăm mỗi chất tan = 3,86%
$Fe_3O_4+4H_2SO_4\to FeSO_4+Fe_2(SO_4)_3+4H_2O$
$⇒n_{Fe_3O_4}=\dfrac{1}{4}.n_{H_2SO_4\ dư}≈0,0349 ⇒m_{Fe_3O_4}≈8,09g$
