Hỗn hợp X gồm Cu, CuO, Fe, Fe2O3, Fe3O4. Hòa tan m gam hỗn hợp X vào dung dịch chứa 0,42 mol HCl (lượng HCl dư 50% so với lượng phản ứng), thu được 0,448 lít khí H2 và dung dịch Y. Toàn bộ lượng dung dịch Y có thể hòa tan tối đa a gam Fe. Mặt khác, hòa tan m gam hỗn hợp X vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng (lấy axit dư 20% so với lượng phản ứng) thu được 1,008 lít khí SO2 (SO2 là sản phẩm khử duy nhất của S+6) và dung dịch Z. Cho dung dịch Z phản ứng dung dịch Ba(OH)2 dư thu được kết tủa T. Nung nóng T ngoài không khí đến khi khối lượng không đổi thu được 58,631 gam hỗn hợp rắn Q. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của a gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 7,0. B. 3,9. C. 4,5. D. 7,9.
Câu trả lời tốt nhất
nHCl ban đầu = 0,42 —> nHCl phản ứng = 0,28
nH2 = 0,02, bảo toàn H: nHCl phản ứng = 2nH2 + 2nH2O
—> nO = nH2O = 0,12
Quy đổi X thành Cu (x), Fe (y) và O (0,12)
nSO2 = 0,045; bảo toàn electron: 2x + 3y = 0,12.2 + 0,045.2 (1)
nH2SO4 phản ứng = 2nSO2 + nO = 0,21
—> nH2SO4 ban đầu = 0,21 + 0,21.20% = 0,252
Bảo toàn S —> nBaSO4 = 0,252 – 0,045 = 0,207
mQ = 80x + 160y/2 + 0,207.233 = 58,631 (2)
(1)(2) —> x = 0,06; y = 0,07
Y + Fe —> FeCl2 (0,42/2 = 0,21 mol)
Bảo toàn Fe —> nFe (với Y) = 0,21 – y = 0,14
—> a = 0,14.56 = 7,84 gam