Câu hỏi:
2 năm trước
Hòa tan hết 2,72 gam hỗn hợp X gồm: FeS2, FeS, Fe, CuS và Cu trong 500 ml dung dịch HNO3 1M, sau khi kết thúc các phản ứng thu được dung dịch Y và 0,07 mol một chất khí. Cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2 thu được 4,66 gam kết tủa. Mặt khác, dung dịch Y có thể hòa tan tối đa m gam Cu. Biết trong các quá trình trên, sản phẩm khử duy nhất của N+5 là NO. Giá trị của m là
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: c
Coi hh X gồm Fe, Cu và S
\(2,72\,g\,X\left\{ \begin{array}{l}Fe:\,x(mol)\\Cu:\,y(mol)\\S\end{array} \right. + HN{O_3}:0,5 \to 0,07\,mol\,NO + dd\,Y\left\{ \begin{array}{l}F{e^{3 + }}\\F{e^{2 + }}\\{H^ + }\\S{O_4}^{2 - }\\N{O_3}^ - \end{array} \right. + BaC{l_2}du \to 4,66\,g\,BaS{O_4}\)
BTNT “S”: nS = nBaSO4 = 4,66 : 233 = 0,02 (mol)
quá trình nhường e
Fe → Fe+3 + 3e
x → 3x (mol)
Cu → Cu+2 + 2e
y → 2y (mol)
S + H2O + 6e → 8H+ + SO42-
0,02 → 0,12→ 0,16 (mol)
quá trình nhận e
4H+ + NO3‑ + 3e → NO + 2H2O (*)
0,28 0,21 ← 0,07 (mol)
Lượng H+ có trong dd Y là: nH+ = nHNO3 + 8nS - 4nNO = 0,5 + 8.0,02 - 4.0,07 = 0,38 (mol)
Ta có hệ: \(\left\{ \begin{array}{l}{m_{hhX}} = 56x + 64y + 0,02.32 = 2,72\\Bt\,e:3x + 2y + 0,12 = 0,21\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0,02\\y = 0,015\end{array} \right.\)
Vậy dd Y chứa \(\left\{ \begin{array}{l}F{e^{3 + }}:0,02\,\,mol\\C{u^{2 + }}:0,015\,mol\\{H^ + }:0,38\,\,mol\\S{O_4}^{2 - }:\,0,02\,mol\\N{O_3}^ - :0,43\,mol\end{array} \right. + Cu:a(mol) \to \left\{ \begin{array}{l}F{e^{2 + }}:0,015\,\,mol\\C{u^{2 + }}:0,015\, + a\,mol\\S{O_4}^{2 - }:\,0,02\,mol\\N{O_3}^ - :\end{array} \right. + NO + {H_2}O\)
Cho Cu vào dd Y có: nNO = 1/4nH+ = 1/4.0,38 = 0,095 (mol) (Nhìn theo tương tự như bán phản ứng (*))
Bảo toàn e ta có: 2nCu = nFe3+ + 3nNO = 0,02 + 3.0,095 → nCu = 0,1525 (mol)
→ mCu = 0,1525×64 = 9,76 (g)
Hướng dẫn giải:
Coi hh X gồm Fe, Cu và S
\(2,72\,g\,X\left\{ \begin{array}{l}Fe:\,x(mol)\\Cu:\,y(mol)\\S\end{array} \right. + HN{O_3}:0,5 \to 0,07\,mol\,NO + dd\,Y\left\{ \begin{array}{l}F{e^{3 + }}\\F{e^{2 + }}\\{H^ + }\\S{O_4}^{2 - }\\N{O_3}^ - \end{array} \right. + BaC{l_2}du \to 4,66\,g\,BaS{O_4}\)
Sử dụng bảo toàn nguyên tố S, H
Sử dụng bảo toàn khối lượng và bảo toàn e
