Cho m gam hỗn hợp X gồm FeS2, FeCO3, CuO và Fe2O3 (trong X nguyên tố oxi chiếm 15,2% về khối lượng) vào bình kín (thể tích không đổi) chứa 0,54 mol O2 (dư). Nung nóng bình đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn rồi đưa về nhiệt độ bali đầu thì áp suất trong bình giảm 10% so với áp suất ban đầu (coi thể tích chất rắn thay đổi không đáng kể). Mặt khác, hòa tan hết m gam X bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng, thu được dung dịch Y chứa 1,8m gam hỗn hợp muối (gồm Fe2(SO4)3, CuSO4) và 1,08 mol hỗn hợp khí gồm CO2, SO2. Giá trị của m là
A. 20. B. 25. C. 15. D. 30.
Câu trả lời tốt nhất
Đặt u, v là số mol FeS2, FeCO3
Áp suất giảm 10% —> Số mol khí giảm = 0,54.10% = 0,054
Bảo toàn electron —> nO2 phản ứng = (11u + v)/4
Δm = nSO2 + nCO2 – nO2 phản ứng = -0,054
⇔ 2u + v – (11u + v)/4 = -0,054 (1)
Với H2SO4 đặc nóng, bảo toàn electron:
—> nSO2 = (15u + v)/2
—> n hỗn hợp khí = (15u + v)/2 + v = 1,08 (2)
(1)(2) —> u = 0,132; v = 0,06
Đặt x, y là số mol CuO và Fe2O3
m = 80x + 160y + 0,132.120 + 0,06.116
nO = x + 3y + 3.0,06 = 15,2%m/16
m muối = 160x + 400(2y + 0,132 + 0,06)/2 = 1,8m
—> x = 0,06; y = 0,015; m = 30