Hợp chất X là thành phần chính của một loại quặng, là nguyên liệu quan trọng để sản xuất axit, X chứa hai nguyên tố. Đốt cháy X trong oxi, thu được hợp chất rắn Y và khí Z.
Chất rắn Y tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl dư, thu được dung dịch Y1. Cho Y1 tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được kết tủa Y2 có màu nâu đỏ. Khi thêm NaNO3 vào dung dịch Y1 thì không có phản ứng xảy ra.
Sục khí Z tới dư vào dung dịch nước vôi trong, thấy dung dịch vẩn đục rồi tan hết. Mặt khác, khí Z còn làm mất màu nước Br2.
a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra.
b) Khi cho x mol X tác dụng với dung dịch HNO3 (đặc, nóng, dư), thu được dung dịch X1 và khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất của N+5). Dung dịch X1 tác dụng với dung dịch Ba(NO3)2 cho kết tủa màu trắng, bền. Biết số mol HNO3 phản ứng là y mol. Tỉ lệ y : x lớn nhất là bao nhiêu?
Câu trả lời tốt nhất
X là FeS2, X là nguyên liệu để sản xuất H2SO4.
4FeS2 + 11O2 —> 2Fe2O3 + 8SO2
Y là Fe2O3, Z là SO2
Fe2O3 + 6HCl —> 2FeCl3 + 3H2O
FeCl3 + 3NaOH —> Fe(OH)3 + 3NaCl
SO2 + Ca(OH)2 —> CaSO3 + H2O
CaSO3 + SO2 + H2O —> Ca(HSO3)2
SO2 + Br2 + 2H2O —> H2SO4 + 2HBr
b. Dung dịch X1 tạo kết tủa trắng với Ba(NO3)2 nên X1 chứa SO42-:
FeS2 + 14H+ + 15NO3- —> Fe3+ + 2SO42- + 15NO2 + 7H2O
Để y/x lớn nhất thì y phải lớn nhất —> Tạo Fe(NO3)3 và H2SO4:
FeS2 + 18HNO3 —> Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 15NO2 + 7H2O
—> y/x = 18