Hòa tan hoàn toàn 12,64 gam hỗn hợp X chứa S, CuS, Cu2S, FeS và FeS2 bằng dung dịch HNO3 (đặc, nóng, vừa đủ). Sau phản ứng thu được dung dịch Y và 25,

0 bình luận về “Hòa tan hoàn toàn 12,64 gam hỗn hợp X chứa S, CuS, Cu2S, FeS và FeS2 bằng dung dịch HNO3 (đặc, nóng, vừa đủ). Sau phản ứng thu được dung dịch Y và 25,”

1. Đáp án:

   C.34,25g

   Giải thích các bước giải:

   Quy đổi hỗn hợp X trên về Fe Cu và S

   Gọi a b c là số mol của Fe Cu S

   \(\begin{array}{l}
   {n_Z} = 1,16mol\\
    \to {n_{N{O_2}}} + {n_{S{O_2}}} = 1,16mol\\
   \left\{ \begin{array}{l}
   64{n_{S{O_2}}} + 46{n_{N{O_2}}} = 54,44\\
   {n_{N{O_2}}} + {n_{S{O_2}}} = 1,16
   \end{array} \right.\\
    \to {n_{S{O_2}}} = 0,06mol \to {n_{N{O_2}}} = 1,1mol
   \end{array}\)

   Bảo toàn nguyên tố S, ta có:

   \(\begin{array}{l}
   {n_S} = {n_{S{O_4}^{2 – }}}(muối) + {n_{S{O_2}}}\\
    \to {n_{S{O_4}^{2 – }}}(muối) = {n_S} – {n_{S{O_2}}} = (c – 0,06)mol
   \end{array}\)

   Ta có bảo toàn electron sau:

   \(\begin{array}{l}
   Fe \to F{e^{3 + }} + 3e\\
   Cu \to C{u^{2 + }} + 2e\\
   S \to {S^{4 + }} + 4e\\
   S \to {S^{ + 6}} + 6e\\
   {N^{5 + }} + 1e \to {N^{ + 4}}\\
    \to 3{n_{Fe}} + 2{n_{Cu}} + 4{n_{S{O_2}}} + 6{n_{S{O_4}^{2 – }}}(muối) = {n_{N{O_2}}}\\
    \to 3a + 2b + 4 \times 0,06 + 6 \times (c – 0,06) = 1,1\\
    \to 3a + 2b + 6c = 1,22
   \end{array}\)

   Mặt khác ta có 25,16g muối gồm các ion sau: \(F{e^{3 + }},C{u^{2 + }},S{O_4}^{2 – },N{O_3}^ – \)

   \(\begin{array}{l}
   {n_{F{e^{3 + }}}} = {n_{Fe}} = amol\\
   {n_{C{u^{2 + }}}} = {n_{Cu}} = bmol\\
   {n_{S{O_4}^{2 – }}} = (c – 0,06)mol
   \end{array}\)

   Bảo toàn điện tích, ta có:

   \(\begin{array}{l}
   3{n_{F{e^{3 + }}}} + 2{n_{C{u^{2 + }}}} = 2{n_{S{O_4}^{2 – }}} + {n_{N{O_3}^ – }}\\
    \to {n_{N{O_3}^ – }} = 3a + 2b – 2(c – 0,06)
   \end{array}\)

   \(\begin{array}{l}
    \to {m_{F{e^{3 + }}}} + {m_{C{u^{2 + }}}} + {m_{S{O_4}^{2 – }}} + {m_{N{O_3}^ – }} = 25,16\\
    \to 56a + 64b + 96(c – 0,06) + 62 \times (3a + 2b – 2(c – 0,06)) = 25,16\\
    \to 242a + 188b – 28c = 23,48
   \end{array}\)

   Mặt khác ta có: \(56a + 64b + 32c = 12,64\)

   Giải hệ phương trình, ta có:

   \(\begin{array}{l}
   \left\{ \begin{array}{l}
   56a + 64b + 32c = 12,64\\
   242a + 188b – 28c = 23,48\\
   3a + 2b + 6c = 1,22
   \end{array} \right.\\
    \to a = 0,06 \to b = 0,07 \to c = 0,15
   \end{array}\)

   Kết tủa gồm: \(Fe{(OH)_3},Cu{(OH)_2},BaS{O_4}\)

   \(\begin{array}{l}
   {n_{Fe{{(OH)}_3}}} = a = 0,06mol\\
   {n_{Cu{{(OH)}_2}}} = b = 0,07mol\\
   {n_{BaS{O_4}}} = 0,15 – 0,06 = 0,09mol\\
    \to {m_{Fe{{(OH)}_3}}} + {m_{Cu{{(OH)}_2}}} + {m_{BaS{O_4}}} = 34,25g
   \end{array}\)

   Bình luận