Đốt cháy hoàn toàn 84 gam hỗn hợp X gồm FeS2 và Cu2S bằng 1 lượng oxi lấy dư thu được chất rắn B và 20,16 lít khí SO2 (đktc). Chuyển hóa hoàn toàn SO2

0 bình luận về “Đốt cháy hoàn toàn 84 gam hỗn hợp X gồm FeS2 và Cu2S bằng 1 lượng oxi lấy dư thu được chất rắn B và 20,16 lít khí SO2 (đktc). Chuyển hóa hoàn toàn SO2”

1. Đáp án:

    

   Giải thích các bước giải:

   Gọi $n_{FeS_2} = a(mol) ; n_{Cu_2S} = b(mol)$
   $⇒120a + 160b = 84(1)$

   $4FeS_2 + 11O_2 \xrightarrow{t^o} 2Fe_2O_3 + 8SO_2$

   $Cu_2S + 2O_2 \xrightarrow{t^o} 2CuO + SO_2$

   Theo PTHH :

   $n_{SO_2} = 2a + b = \dfrac{20,16}{22,4} = 0,9(2)$

   Từ (1) và (2) suy ra $a = 0,3 ; b = 0,3$

   Theo PTHH :

   $n_{Fe_2O_3} = 0,5a = 0,15(mol)$

   $n_{CuO} = 2b = 0,3.2 = 0,6(mol)$

   $2SO_2 + O_2 \xrightarrow{t^o,V_2O_5} 2SO_3$

   $SO_3 + H_2O → H_2SO_4$

   Theo PTHH : $n_{H_2SO_4} = n_{SO_2} = 0,9(mol)$
   – Nếu $Fe_2O_3$ phản ứng trước :

   $Fe_2O_3 + 3H_2SO_4 → Fe_2(SO_4)_3 + 3H_2O$
   có :$n_{H_2SO_4} = 3n_{Fe_2O_3} = 0,15.3 = 0,45(mol)$

   $⇒ n_{H_2SO_4(còn)} = 0,9 – 0,45 = 0,45(mol)$

   $CuO + H_2SO_4 → CuSO_4 +H_2O$

   $⇒ n_{CuO(pư)} = n_{H_2SO_4(còn)} = 0,45(mol)$

   $⇒ n_{CuO(dư)} = 0,6 – 0,45= 0,15(mol)$

   $⇒ m_D = 0,15.80 = 12(gam)$

   – Nếu $CuO$ phản ứng trước :

   $CuO + H_2SO_4 → CuSO_4 +H_2O$

   $⇒ n_{H_2SO_4} = n_{CuO} = 0,6(mol)$
   $⇒ n_{H_2SO_4(còn)} = 0,9 – 0,6 = 0,3(mol)$
   $Fe_2O_3 + 3H_2SO_4 → Fe_2(SO_4)_3 + 3H_2O$
   Theo PTHH :

   $n_{Fe_2O_3(pư)} = \dfrac{n_{H_2SO_4}}{3} = \dfrac{0,3}{3} = 0,1(mol)$

   $⇒ n_{Fe_2O_3(dư)} =0,15 – 0,1 = 0,05(mol)$
   $⇒ m_D = 0,05.160 = 8(gam)$

   Do đó : $8 ≤ m_D ≤ 12$

    

    

   Trả lời

2. Đáp án:

    \(8<m_D<12\)

   Giải thích các bước giải:

   Gọi số mol \(FeS_2, Cu_2S\) lần lượt là \(a,b\)

   \(⇒120a+160b=84\)

   \(n_{SO_2}=\dfrac{20,16}{22,4}=0,9\ \text{mol}\)

   PTHH: \(2FeS_2+\dfrac{11}{2}O_2\xrightarrow{t^\circ} Fe_2O_3+4SO_2\)

   \(Cu_2S+2O_2\xrightarrow{t^\circ} 2CuO+SO_2\)

   \(⇒n_{SO_2}=2a+b=0,9\ \text{mol}\)

   Giải được a=0,3; b=0,3

   \(⇒n_{Fe_2O_3}=\dfrac a2=0,15\ \text{mol}; n_{CuO}=0,3\cdot 2=0,6\ \text{mol}\)

   \(SO_2→SO_3→ H_2SO_4\)

   Bảo toàn mol S \(⇒n_{H_2SO_4}=n_{SO_2}=0,9\ \text{mol}\)

   Dung dịch B gồm 0,15 mol \(Fe_2O_3\) và 0,6 mol CuO

   \(Fe_2O_3+3H_2SO_4\to Fe_2{(SO_4)}_3+3H_2O\ (1)\\ CuO+H_2SO_4\to CuSO_4+H_2O\ (2)\)

   TH1: \(Fe_2O_3\) phản ứng trước

   Theo PTHH (1) \(⇒n_{H_2SO_4\ (1)}=0,15\cdot 3=0,45\ \text{mol}\)

   \(⇒n_{H_2SO_4\ (2)}=0,9-0,45=0,45\ \text{mol}\)

   \(⇒n_{CuO\ \text{phản ứng}}=n_{H_2SO_4\ (2)}=0,45\ \text{mol}\)

   \(⇒n_{CuO\ \text{dư}}=0,6-0,45=0,15\ \text{mol}\)

   \(⇒m_{CuO\ \text{dư}}=80\cdot 0,15=12\ \text{gam}\)

   TH2: CuO phản ứng trước

   Khi đó, ta có: \(n_{H_2SO_4\ (2)}=n_{CuO}=0,6\ \text{mol}\)

   \(⇒n_{H_2SO_4\ (1)}=0,9-0,6=0,3\ \text{mol}\)

   \(⇒n_{Fe_2O_3\ \text{phản ứng}}=\dfrac{0,3}3=0,1\ \text{mol}\)

   \(⇒n_{Fe_2O_3\ \text{dư}}=0,15-0,1=0,05\ \text{gam}\)

   \(⇒m_{Fe_2O_3\ \text{dư}}=0,05\cdot 160=8\ \text{gam}\)

   Vậy \(8<m_D<12\)

   Trả lời