Đáp án:

Bạn tham khảo lời giải ở dưới nhé!!!

Giải thích các bước giải:

\(\begin{array}{l}
F{e_2}{O_3} + 3{H_2}S{O_4} \to F{e_2}{(S{O_4})_3} + 3{H_2}O\\
{n_{F{e_2}{O_3}}} = 0,1mol\\
 \to {n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = {n_{F{e_2}{O_3}}} = 0,1mol\\
{n_{{H_2}S{O_4}}} = 3{n_{F{e_2}{O_3}}} = 0,3mol\\
 \to {m_{{H_2}S{O_4}}} = 29,4g\\
 \to {m_{{H_2}S{O_4}}}{\rm{dd}} = \dfrac{{29,4 \times 100}}{{20}} = 147g\\
{m_{{\rm{dd}}}} = 16 + 147 = 163g\\
 \to C{\% _{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = \dfrac{{0,1 \times 400}}{{163}} \times 100\%  = 24,54\% 
\end{array}\)

Gọi a là số mol của \(F{e_2}{(S{O_4})_3}.5{H_2}O\) tách ra 

\(\begin{array}{l}
{m_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}}kết tinh= 400ag\\
{m_{{H_2}O}} = 90ag\\
{m_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}}{\rm{dung dịch sau= (40 - 400a)g}}\\
{{\rm{m}}_{{H_2}O}} = 163 - 40 = 123g\\
{m_{{H_2}O}}{\rm{dung dịch sau}}= (123 - 90)ag
\end{array}\)

Ta có:

Ở 0 độ C, 100g nước thì hòa tan được 20,1g \(F{e_2}{(S{O_4})_3}\) 

         Vậy (123 - 90a) g nước thì hòa tan được (40 - 400a) g \(F{e_2}{(S{O_4})_3}\) 

\(\begin{array}{l}
 \to 20,1 \times (123 - 90a) = \left( {40{\rm{ }} - {\rm{ }}400a} \right) \times 100\\
 \to a = 0,04mol\\
 \to {m_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}.5{H_2}O}} = 19,6g
\end{array}\)

a,

$n_{Fe_2O_3}=\dfrac{16}{160}=0,1(mol)$

$Fe_2O_3+3H_2SO_4\to Fe_2(SO_4)_3+3H_2O$

$n_{H_2SO_4}=0,1.3=0,3(mol)$

$\Rightarrow m_{dd H_2SO_4}=0,3.98:20\%=147g$

$\Rightarrow m_X=147+16=163g$

$n_{Fe_2(SO_4)_3}=n_{Fe_2O_3}=0,1(mol)$

$\to C\%_{Fe_2(SO_4)_3}=\dfrac{0,1.400.100}{163}=24,5\%$

b,

Giả sử dung dịch $X$ bão hoà.

Gọi $x$ là số mol $Fe_2(SO_4)_3.5H_2O$ tách ra.

Sau khi tách:

$m_{dd}=163-490x(g)$

$n_{Fe_2(SO_4)_3(dd)}=0,1-x (mol)$

Ở $0^oC$, nồng độ bão hoà là:

$\dfrac{20,1.100}{20,1+100}=16,74\%$

$\Rightarrow 400(0,1-x)=16,74\%(163-490x)$

$\Leftrightarrow x=0,04$

$\to m=490x=19,6g$