Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp x mol Cu2S và 0,04 mol FeS2 bằng dung dịch HNO3 đậm đặc,đun nóng,chỉ thu các muối sun fat kim loại hóa trị cao nhất và có khí duy nhất NO2 thoát ra.Tìm x?
Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp x mol Cu2S và 0,04 mol FeS2 bằng dung dịch HNO3 đậm đặc,đun nóng,chỉ thu các muối sun fat kim loại hóa trị cao nhất và có khí duy nhất NO2 thoát ra.Tìm x?
Muối thu được sau phản ứng: $CuSO_4, Fe_2(SO_4)_3$
Bảo toàn nguyên tố:
$n_{Cu^{2+}}=n_{Cu}=2x (mol)$
$n_{Fe^{3+}}=n_{FeS_2}=0,04(mol)$
$n_{SO_4^{2-}}=n_{Cu_2S}+2n_{FeS_2}=x+0,08(mol)$
Bảo toàn điện tích:
$2n_{Cu^{2+}}+3n_{Fe^{3+}}=2n_{SO_4^{2-}}$
$\Rightarrow 2.2x+3.0,04=2(x+0,08)$
$\Leftrightarrow x=0,02$
Đáp án:
\(x=0,02\)
Giải thích các bước giải:
Sơ đồ phản ứng:
\(\left\{ \begin{gathered}
C{u_2}S \hfill \\
Fe{S_2} \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + HN{O_3}}}\left\langle \begin{gathered}
\left\{ \begin{gathered}
CuS{O_4} \hfill \\
F{e_2}{(S{O_4})_3} \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
N{O_2} \hfill \\
\end{gathered} \right.\)
Bảo toàn nguyên tố:
\({n_{CuS{O_4}}} = 2{n_{C{u_2}S}} = 2x;{n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = \frac{1}{2}{n_{Fe{S_2}}} = 0,02\)
Bảo toàn \(S\):
\({n_S} = {n_{CuS{O_4}}} + 3{n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = {n_{C{u_2}S}} + 2{n_{Fe{S_2}}}\)
\( \to 2x + 0,02.3 = x + 0,04.2 \to x = 0,02\)