Đáp án:

$\rm C\%_{FeCl_3}=2,4\%$ 

Giải thích các bước giải:

Sơ đồ phản ứng:

$\rm X\begin{cases}\rm Fe:a+b\ (mol)\\\rm Cu:c\ (mol)\\\rm O:0,24\ (mol)\end{cases}\longrightarrow\kern-,4cm\begin{array}{l}{}\\{}\\\end{array} \left\langle \begin{array}{l}{\xrightarrow{\rm HCl\ :\ 0,72\ mol\ (du\ 20\%)}\kern-0,4cm\begin{array}{l}{}\\{}\\\end{array} \left\langle \begin{array}{l}{\rm \mathop{Y}\limits_{270,8\ gam}\begin{cases}\rm Fe^{2+}:a\ (mol)\\\rm Fe^{3+}:b\ (mol)\\\rm Cu^{2+}:c\ (mol)\\\rm H^+:0,12\ (mol)\\\rm Cl^-:0,72\ (mol)\end{cases}}\\{\rm H_2:0,06\ (mol)}\\\end{array}  \right.}\\{\xrightarrow{\rm H_2SO_4\ dac,\ nong}\kern-0,4cm\begin{array}{l}{}\\{}\\\end{array} \left\langle \begin{array}{l}{\rm Z\begin{cases}\rm FeSO_4\\\rm Fe_2(SO_4)_3\\\rm CuSO_4\end{cases}\xrightarrow{\rm Ba(OH)_2\ du}\rm T\xrightarrow{t^°}\mathop{\begin{cases}\rm Fe_2O_3:0,5(a+b)\ (mol)\\\rm CuO:c\ (mol)\\\rm BaSO_4:0,33\ (mol)\end{cases}}\limits_{99,29\ gam}}\\{\rm SO_2:0,09\ (mol)}\\\end{array}  \right.}\\\end{array}  \right.\\\%m_{FeCl_3\ (Y)}=?$ 

$\bullet$ Phản ứng với HCl dư:

$\rm n_{H^+\ (pu)}=2n_{H_2}+2n_O=\dfrac{0,72}{120\%}=0,6\ (mol)$

$\rm\to n_O=0,24\ (mol)$

$\rm n_{H^\ (du)}=0,72-0,6=0,12\ (mol)$

Bảo toàn điện tích trong dung dịch Y:

$\rm (1)\ 2a+3b+2c=0,72-0,12=0,6\ (mol)$

$\bullet$ Phản ứng với $\rm H_2SO_4$ đặc nóng:

Bán phản ứng:

$\rm 4H^++SO_4^{2-}+2e\to SO_2+2H_2O\\2H^++O^{2-}\to H_2O$

Theo phương trình:

$\rm n_{H^+}=4n_{SO_2}+2n_O=0,84\ (mol)$

Bảo toàn nguyên tố H:

$\rm n_{H_2SO_4}=\dfrac{1}{2}n_{H^+}=0,42\ (mol)$

Bảo toàn nguyên tố S:

$\rm n_{BaSO_4}=0,42-0,09=0,33\ (mol)$

Bảo toàn nguyên tố Fe:

$\rm n_{Fe_2O_3}=\dfrac{1}{2}n_{Fe}=0,5(a+b)\ (mol)$

Bảo toàn nguyên tố Cu:

$\rm n_{CuO}=n_{Cu}=c\ (mol)$

Khối lượng kết tủa T sau khi nung:

$\rm (2)\ 160×0,5(a+b)+80c=99,29-0,33×233=22,4\ (g)$

Quá trình trao đổi electron:

$\begin{array}{c|cc} \rm{\mathop{Fe}\limits^{0}\longrightarrow\mathop{Fe}\limits^{+3}+3e}&\rm{\mathop{S}\limits^{+6}+2e\longrightarrow\mathop{S}\limits^{+4}}&\\\rm{\mathop{Cu}\limits^{0}\longrightarrow\mathop{Cu}\limits^{+2}+2e}&\rm{\mathop{O}\limits^{0}+2e\longrightarrow\mathop{O}\limits^{-2}}\\\end{array}$

Bảo toàn electron:

$\rm (3)\ 3(a+b)+2c=0,09×2+0,24×2=0,66\ (mol)$

Giải $(1),(2),(3)$ được: $\begin{cases}\rm a=0,06\ (mol)\\\rm b=0,04\ (mol)\\\rm c=0,18\ (mol)\end{cases}$

Nồng độ phần trăm $\rm FeCl_3$:

$\rm C\%_{FeCl_3}=\dfrac{0,04×162,5}{270,8}×100\%=2,4\%$