Nung nóng 35,2 gam hỗn hợp X gồm FeCO3 và FeS2 ngoài không khí đến khối lượng không đổi được chất y và 8,96 l khí. Dẫn khí vào dung dịch Brom vừa đủ được dung dịch Z. Cho toàn bộ chất rắn Y vào dung dịch Z. Viết các phương trình phản ứng. tính %khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X. Tính số gam chất rắn còn lại không tan trong dung dịch Z
Đáp án:
$\% {m_{FeC{O_3}}} = 65,9\% ;\% {m_{Fe{S_2}}} = 34,1\% $;
${m_{F{e_2}{O_3}(du)}} = 2,67g$
Giải thích các bước giải:
$\begin{gathered}
4FeC{O_3} + {O_2} \to 2F{e_2}{O_3} + 4C{O_2} \hfill \\
2Fe{S_2} + 5,5{O_2} \to F{e_2}{O_3} + 4S{O_2} \hfill \\
\end{gathered} $
$S{O_2} + B{r_2} + 2{H_2}O \to 2HBr + {H_2}S{O_4}$
$\begin{gathered}
F{e_2}{O_3} + 6HBr \to 2FeB{r_3} + 3{H_2}O \hfill \\
F{e_2}{O_3} + 3{H_2}S{O_4} \to F{e_2}{(S{O_4})_3} + 3{H_2}O \hfill \\
\end{gathered} $
Gọi x, y là số mol của $FeC{O_3};Fe{S_2}$
$ \Rightarrow \left\{ \begin{gathered}
116x + 120y = 35,2 \hfill \\
x + 2y = 0,4 \hfill \\
\end{gathered} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{gathered}
x = 0,2 \hfill \\
y = 0,1 \hfill \\
\end{gathered} \right.$
$\begin{gathered}
\Rightarrow \% {m_{FeC{O_3}}} = \dfrac{{0,2.116}}{{35,2}}.100\% = 65,9\% \hfill \\
\% {m_{Fe{S_2}}} = 100 – 65,9 = 34,1\% \hfill \\
\end{gathered} $
Ta có: ${n_{HBr}} = 2{n_{S{O_2}}} = 2.0,2 = 0,4mol;{n_{{H_2}S{O_4}}} = {n_{S{O_2}}} = 0,2mol$
Bảo toàn nguyên tố $Fe$: ${n_{F{e_2}{O_3}}} = \dfrac{1}{2}({n_{FeC{O_3}}} + {n_{Fe{S_2}}}) = \dfrac{1}{2}(0,2 + 0,1) = 0,15mol$
Theo PTHH: ${n_{F{e_2}{O_3}(pu)}} = \dfrac{1}{6}{n_{HBr}} + \dfrac{1}{3}{n_{{H_2}S{O_4}}} = \dfrac{2}{{15}}mol$
$ \Rightarrow {m_{F{e_2}{O_3}(du)}} = 160.(0,15 – \dfrac{2}{{15}}) = 2,67g$