Nung m gam hỗn hợp rắn X gồm FeCO3, FeS2, CuO, Fe2O3 (trong đó lưu huỳnh chiếm 2,5% về khối lượng) trong bình kín chứa không khí (dư). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, đưa bình về nhiệt độ ban đầu thấy áp suất trong bình trước và sau phản ứng bằng nhau. Mặt khác, nếu cho m gam X tác dụng hoàn toàn với H2SO4 đặc, nóng dư thì thu được 5,04 lít hỗn hợp khí Y (gồm SO2 và CO2) (đktc) và dung dịch Z chứa (m + 86,2) gam muối. Phần trăm khối lượng của CuO trong X gần nhất với
A. 37,5% B. 23,4% C. 15,8% D. 12,4%
Câu trả lời tốt nhất
Đặt u, v là số mol FeS2, FeCO3
Bảo toàn electron —> nO2 phản ứng = (11u + v)/4
Áp suất không đổi nên số mol khí không thay đổi
—> nSO2 + nCO2 = nO2 phản ứng
⇔ 2u + v = (11u + v)/4 (1)
Với H2SO4 đặc nóng, bảo toàn electron:
—> nSO2 = (15u + v)/2
—> n hỗn hợp khí = (15u + v)/2 + v = 0,225 (2)
(1)(2) —> u = v = 0,025
—> mX = 32.2u/2,5% = 64 gam
Đặt x, y là số mol CuO và Fe2O3
m = 80x + 160y + 0,025.120 + 0,025.116 = 64
m muối = 160x + 400(2y + 0,025 + 0,025)/2 = 64 + 86,2
—> x = 0,12625; y = 0,3
—> %CuO = 15,78%