n hỗn hợp khí = 10,08 / 22,4 = 0,45 mol

M hỗn hợp khí = m hỗnhợpkhí / n hỗnhợpkhí = 3 /0,45 = 20/3

Sơ đồ đường chéo: 

H2 : 2                                                     44-(20/3) = 112/3 

                              M = 20/3

 co2 : 44                                                  (20/3) - 2 = 14/3

=> nH2 / nCO2 = (112/3) / (14/3) = 8/1

=> nH2 = 0,45 / (8+1) x 8 = 0,4

=> n CO2 = 0,45 - 0,4 = 0,05

Fe + H2SO4 - > FeSO4 + H2   (1)

 0,4                      0,4                 0,4

FeCO3 + H2SO4 -> FeSO4 + CO2 + H2O   (2)

 0,05                          0,05        0,05 

 => nFe= 0,4   => mFe = 0,4 x 56 = 22,4

nFeCO3  = 0,05 => mFeCO3 = 0,05x 116  =5,8

=> m hỗn hợp chất rắn  = m = 22,4 + 5,8 =28,2

=> %m Fe = 22,4 /28,2 x 100% = 79,43%

=> %mFeCO3 = 100% - 79,43% = 20,57%

b)

         nNaOH = (250x 8/100) / 40 = 0,5 mol

dd Y : H2so4 dư,

           feso4: 0,4 + 0,05 = 0,45 mol

       h2so4 + 2naoh -> na2so4 + 2h2o  (3)

          0,25       0,5 

Do trung hòa => chỉ có naoh + h2so4

∑nH2SO4 (1,2,3) = 0,4+0,05+0,25 = 0,7

=>V H2SO4 = 0,7 /2 = 0,35 (l) 

c) Y: H2so4 : 0,25

     feso4 : 0,4 + 0,05 = 0,45 

h2so4 + 2koh -> k2so4 + 2h2o

   0,25    0,5

feso4 +  2koh   -> fe(oh)2 + k2so4

    0,45      0,9

∑n KOH = 0,5 + 0,9 = 1,4 mol

=> m KOH = 1,4 x 56 = 78,4

=> m dd KOH = 78,4 x 100 / 20 = 392 g

=> V dd KOH  = 392/ 1,12 = 350ml

d )

2Fe + 6H2so4 -> fe2(so4)3 + 3so2 +6h2o

0,4                                            0,6

2FeCO3 + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 2CO2 + SO2 + 4H2O

 0,05                                                    0,05       0,025

=> ∑n SO2 = 0,6 + 0,025 = 0,625 mol

=> nCO2 = 0,05mol

=>∑V khí = 0,625 x 22,4 + 0,05 x 22,4 = 15,12 (l)

Đáp án:

\(\begin{array}{l}
a)\\
\% {m_{Fe}} = 79,43\% \\
\% {m_{FeC{O_3}}} = 20,57\% \\
b)\\
{V_{{\rm{dd}}{H_2}S{O_4}}} = 0,35l\\
c)\\
{V_{{\rm{dd}}KOH}} = 350ml\\
d)\\
{V_{hh}} = 16,24l
\end{array}\)

Giải thích các bước giải:

\(\begin{array}{l}
a)\\
Fe + {H_2}S{O_4} \to FeS{O_4} + {H_2}\\
FeC{O_3} + {H_2}S{O_4} \to FeS{O_4} + C{O_2} + {H_2}O\\
hh:Fe(a\,mol),FeC{O_3}(b\,mol)\\
{n_{hhX}} = \dfrac{{10,08}}{{22,4}} = 0,45\,mol\\
\left\{ \begin{array}{l}
a + b = 0,45\\
2a + 44b = 3
\end{array} \right.\\
 \Rightarrow a = 0,4;b = 0,05\\
\% {m_{Fe}} = \dfrac{{0,4 \times 56}}{{0,4 \times 45 + 0,05 \times 116}} \times 100\%  = 79,43\% \\
\% {m_{FeC{O_3}}} = 100 - 79,43 = 20,57\% \\
b)\\
{n_{{H_2}S{O_4}}} \text{ phản ứng } = 0,4 + 0,05 = 0,45\,mol\\
{n_{NaOH}} = \dfrac{{250 \times 8\% }}{{40}} = 0,5\,mol\\
2NaOH + {H_2}S{O_4} \to N{a_2}S{O_4} + 2{H_2}O\\
{n_{{H_2}S{O_4}}} \text{ dư } = \dfrac{{0,5}}{2} = 0,25\,mol\\
{n_{{H_2}S{O_4}}} \text{ ban đầu }= 0,45 + 0,25 = 0,7mol\\
{V_{{\rm{dd}}{H_2}S{O_4}}} = \dfrac{{0,7}}{2} = 0,35l\\
c)\\
FeS{O_4} + 2KOH \to Fe{(OH)_2} + {K_2}S{O_4}\\
{H_2}S{O_4} + 2KOH \to {K_2}S{O_4} + 2{H_2}O\\
{n_{FeS{O_4}}} = 0,4 + 0,05 = 0,45mol\\
{n_{KOH}} = 0,45 \times 2 + 0,25 \times 2 = 1,4\,mol\\
{m_{{\rm{dd}}KOH}} = \dfrac{{1,4 \times 56}}{{20\% }} = 392g\\
{V_{{\rm{dd}}KOH}} = \dfrac{{392}}{{1,12}} = 350ml\\
d)\\
2Fe + 6{H_2}S{O_4} \to F{e_2}{(S{O_4})_3} + 3S{O_2} + 6{H_2}O(1)\\
2FeC{O_3} + 4{H_2}S{O_4} \to F{e_2}{(S{O_4})_3} + S{O_2} + 2C{O_2} + 4{H_2}O(2)\\
{n_{S{O_2}(1)}} = 0,4 \times \frac{3}{2} = 0,6\,mol\\
{n_{S{O_2}(2)}} = \dfrac{{0,05}}{2} = 0,025\,mol\\
{n_{C{O_2}}} = 0,05 \times 2 = 0,1\,mol\\
{V_{hh}} = (0,6 + 0,025 + 0,1) \times 22,4 = 16,24l
\end{array}\)