Đáp án + Giải thích các bước giải:
Phần `1` :
`ZnO + 2NaOH -> Na_2ZnO_2 + H_2O`
`n_(NaOH) = 4/40 = 0,1` `(mol) = 2n_(ZnO)`
`-> n_(ZnO) = (0,1)/2 = 0,05` `(mol)`
`-> m_(ZnO) = 0,05 . 81 = 4,05` `(gam)`
Gọi `n_(Fe_2O_3) = a` `(mol)`
Phần `2` : `n_(Fe_2O_3) = ak ; n_(ZnO) = 0,05k`
`ZnO + H_2SO_4 -> ZnSO_4 + H_2O`
`Fe_2O_3 + 3H_2SO_4 -> Fe_2(SO_4)_3 + 3H_2O`
`-> m_(text{muối}) = 161 . 0,05k + 400 . ak = 96,1` `(gam)`
`-> 8,05k + 400ak = 96,1` gam
`-> k = (96,1)/(8,05 + 400a)`
`81 . (0,05 + 0,05k) + 160 . (a + ak) = 60,15`
`-> k(4,05 + 160a) + 160a = 60,15 - 4,05 = 56,1`
`↔ (96,1)/(8,05 + 400a) . (4,05 + 160a) + 160a = 56,1`
`↔ 64000a^2 - 5776a - 62,4 = 0`
`-> (a - 0,1)(64000a - 624) = 0`
`->` $\left[\begin{matrix} a = 0,1\\ a = 0,00975\end{matrix}\right.$
Trường hợp `1` : `a = 0,1`
`=> k = (96,1)/(8,05 + 400a) = (96,1)/(8,05 + 400 . 0,1) = 2`
`n_(H_2SO_4)(pư) = 0,05k + 3ak` `(mol)`
`-> n_(H_2SO_4)(dư) = 9/28 . (0,05k + 3ak)`
`= 9/28 . (0,05. 2 + 3 . 0,1 . 2) = 0,225` `(mol)`
`H^+ + OH^- -> H_2O`
`-> n_(OH^-) = 0,225 . 2 = 0,45` `(mol)`
Gọi `n_(Ba(OH)_2) = a ; n_(KOH) = b`
`-> (171a)/(34,2%) = (56b)/(28%) = m`
`-> 500a = 200b` `(1)`
`n_(OH^-) = 2a + b = 0,45` `(2)`
Từ `(1) ; (2) -> a = 0,1 ; b = 0,25`
`=> m = 0,1 . 500 = 50` `(gam)`
Trong hỗn hợp `X` :
`m_(ZnO) = 81 . (0,05 + 0,05k) = 81 . (0,05 + 0,05 . 2) = 12,15` `(gam)`
`m_(Fe_2O_3) = 160 . (ak + a) = 160 . (0,1 . 2 + 0,1) = 48` `(gam)`
Trường hợp `2` : `a = 0,00975`
`=> k = (96,1)/(8,05 + 400a) = (96,1)/(8,05 + 400 . 0,00975) = 8,041`
`n_(H_2SO_4)(pư) = 0,05k + 3ak` `(mol)`
`-> n_(H_2SO_4)(dư) = 9/28 . (0,05k + 3ak)`
`= 9/28 . (0,05. 2 + 3 . 0,00975 . 8,041)``= 0,1077` `(mol)`
`H^+ + OH^- -> H_2O`
`-> n_(OH^-) = 0,1077 . 2 = 0,2154` `(mol)`
Gọi `n_(Ba(OH)_2) = a ; n_(KOH) = b`
`-> (171a)/(34,2%) = (56b)/(28%) = m`
`-> 500a = 200b` `(1)`
`n_(OH^-) = 2a + b = 0,2154` `(2)`
Từ `(1) ; (2)` `->` Nghiệm âm `=>` Loại.
Vậy đáp án :
`m = 50` gam
`m_(ZnO) = 12,15` gam
`m_(Fe_2O_3) = 48` gam
