Cho m gam hỗn hợp gồm CuS; Fe3O4; Cu có tỉ lệ mol 1 : 1 : 2 vào dùng dịch HCl dư sau khi phản ứng kết thúc lấy chất rắn không tan cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được V lít khí SO2 (đktc). Hấp thụ hết khí SO2 vào 500 ml dung dịch hỗn hợp NaOH 1M và KOH 0,8M thu được dung dịch chứa 67,2 gam chất tan. Giá trị của m là
A. 36,48 gam B. 45,60 gam. C. 47,88 gam. D. 38,304 gam
Đặt x, x, 2x là số mol CuS; Fe3O4; Cu
Fe3O4 + 8HCl —> FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
Cu + 2FeCl3 —> CuCl2 + 2FeCl2
Chất rắn không tan gồm CuS (x mol) và Cu (x mol)
Với H2SO4 đặc, nóng, bảo toàn electron:
2nSO2 = 8nCuS + 2nCu
—> nSO2 = 5x
nNaOH = 0,5 và nKOH = 0,4 —> nOH- = 0,9
Nếu sản phẩm chỉ có muối SO32- thì nSO32- = nOH-/2 = 0,45
—> m muối = 0,5.23 + 0,4.39 + 0,45.80 = 63,1
Nếu sản phẩm chỉ có muối HSO3- thì nHSO3- = nOH- = 0,9
—> m muối = 0,5.23 + 0,4.39 + 0,9.81 = 100
Theo đề thì 63,1 < 67,2 < 100 —> Sản phẩm có cả 2 muối SO32- (a mol) và HSO3- (b mol)
m muối = 0,5.23 + 0,4.39 + 80a + 81b = 67,2
Bảo toàn điện tích: 0,5 + 0,4 = 2a + b
—> a = 0,4 và b = 0,1
—> nSO2 = 5x = a + b = 0,5
—> x = 0,1
—> m = 45,6