Hỗn hợp X gồm CuO, Fe2O3, FeS2 và CuS. Người ta hòa tan hoàn tan hoàn toàn m gam X trong dung dịch H2SO4 (đặc, nóng, dư) thu được khí SO2, dung dịch sau phản ứng chứa 215m/107gam muối. Mặt khác, hòa tan hoàn toàn m gam A trên vào dung dịch HNO3 (đặc, nóng, dư) thu được 11,2 lít hỗn hợp khí gồm NO2 và SO2 có tỷ khối so với H2 là 23,54. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 19,58 gam hỗn hợp muối khan. Biết trong X tổng khối lượng các kim loại lớn hơn khối lượng oxi là 4,08 gam. Phần trăm khối lượng của CuO trong X có giá trị gần đúng nhất.
A. 9% B. 12% C. 15% D. 18%
Câu trả lời tốt nhất
Đặt a, b, c, d là số mol CuO, Fe2O3, FeS2 và CuS
Với H2SO4 đặc nóng dư:
m muối = 160(a + d) + 400(2b + c)/2 = 215(80a + 160b + 120c + 96d)/107 (1)
Với HNO3 đặc, nóng dư:
Khí gồm SO2 (0,03) và NO2 (0,47)
Bảo toàn electron:
3c + 2d + 0,03.4 + (2c + d – 0,03).6 = 0,47 (2)
Muối gồm có Cu2+ (a + d), Fe3+ (2b + c), SO42- (2c + d – 0,03). Bảo toàn điện tích —> nNO3- = 2a + 6b – c + 0,06
—> m muối = 64(a + d) + 56(2b + c) + 96(2c + d – 0,03) + 62(2a + 6b – c + 0,06) = 19,58 (3)
64a + 56.2b + 56c + 64d – 16(a + 3b) = 4,08 (4)
Giải hệ (1)(2)(3)(4):
a = 0,01
b = 0,02
c = 0,03
d = 0,01
—> %CuO = 9,35%