Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4, FeS, FeS2, CuS và S trong dung dịch chứa 0,25 mol H2SO4 đặc, nóng (vừa đủ). Sau phản ứng thu được dung dịch Y và có 4,48 lít khí (đktc) SO2 t

Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe₃O₄, FeS, FeS₂, CuS và S trong dung dịch chứa 0,25 mol H₂SO₄ đặc, nóng (vừa đủ). Sau phản ứng thu được dung dịch Y và có 4,48 lít khí (đktc) SO₂ thoát ra. Cho dung dịch Ba(OH)₂ dư vào dung dịch thu được 30,7 gam kết tủa. Mặt khác, hòa tan hết m gam X bằng dung dịch HNO₃ đặc, nóng thấy thoát ra hỗn hợp chứa a mol NO₂ và 0,02 mol SO₂. Dung dịch sau phản ứng chứa 15,56 gam hỗn hợp muối. Giá trị của a là

Trả lời

Quy đổi X thành Fe (a), Cu (b), S (c) và O (d)

Bảo toàn electron: 3a + 2b + 4c = 2(0,2 – c) + 2d (1)

Dung dịch muối thu được chứa Fe3+ (a), Cu2+ (b) → SO42- (1,5a + b)

Bảo toàn S: c + 0,25 = 0,2 + 1,5a + b (2)

Với Ba(OH)2 dư, kết tủa gồm Fe(OH)3, Cu(OH)2 và BaSO4

→ 107a + 98b + 233(1,5a + b) = 30,7 (3)

Với HNO3, dung dịch muối chứa Fe3+ (a), Cu2+ (b), SO42- (c – 0,02) → NO3- (3a + 2b – 2c + 0,04)

→ 56a + 64b + 96(c – 0,02) + 62(3a + 2b – 2c + 0,04) = 15,56 (4)

(1)(2)(3)(4) → a = 0,06; b = 0,01; c = 0,05; d = 0,05

Bảo toàn electron:

0,06.3 + 0,01.2 + 0,02.4 + 6(0,05 – 0,02) = nNO2 + 0,05.2

→ nNO2 = 0,36