Cho 10 gam hỗn hợp X gồm $ Fe,\,\,F{{e}_{2}}{{O}_{3}},\,\,S,\, $ trong đó $ O $ chiếm 24% khối lượng hỗn hợp X tác dụng vừa hết $ {{H}_{2}}S{{O}_{4}} $ dư sinh ra 1,68 lít khí $ S{{O}_{2}} $ (ở đktc) và dung dịch Y. Đốt cháy hoàn toàn 10 gam X bằng lượng vừa đủ V lít (đktc) hỗn hợp khí A gồm $ {{O}_{2}} $ và $ {{O}_{3}} $ tỷ lệ mol 1 : 1. Giá trị của V là ?
$m_O=10.24\%= 2,4g$
Coi X gồm các nguyên tử Fe (a mol), S (b mol), O (2,4g)
$\Rightarrow 56a+32b+2,4=10$ (1)
$n_O=\frac{2,4}{16}=0,15 mol$
$n_{SO_2}=\frac{1,68}{22,4}=0,075 mol$
Bảo toàn e: $3n_{Fe}+ 6n_S= 2n_O+2n_{SO_2}$
$\Rightarrow 3a+6b=2.0,15+2.0,075=0,45$ (2)
(1)(2) $\Rightarrow a=0,13; b=0,01$
$n_O= 3n_{Fe_2O_3}$
$\Rightarrow n_{Fe_2O_3}=0,05 mol$
$\Rightarrow m_{Fe_2O_3}=0,05.160=8g$
$n_S=0,01 mol$
$\Rightarrow m_{S}=0,01.32=0,32g$
$\Rightarrow m_{Fe}=10-8-0,32=1,68g$
$\Rightarrow n_{Fe}=\frac{1,68}{56}=0,03 mol$
Fe đơn chất và S đơn chất tham gia phản ứng cháy.
Gọi $n_{O_2}= n_{O_3}= x$
$3Fe^0 \to 3Fe^{+\frac{4}{3}}+ e$
Bảo toàn e: $\frac{1}{3}n_{Fe}+ 4n_S= 4n_{O_2}+ 6n_{O_3}$
$\Rightarrow 4x+6x=\frac{1}{3}.0,03+4.0,01= 0,05 $
$\Leftrightarrow x=0,005$
$V=22,4(0,005+0,005)= 0,224l$