Hòa tan hoàn toàn 9,28 gam hỗn hợp: S, FeS, Cu2S (biết FeS chiếm...

Phương pháp:
Đặt trong 9,28 gam hh số mol S: a (mol); FeS: b (mol) và Cu2​S: c (mol)
quy đổi 9,28 gam hh $\left\{ \begin{aligned}
& \text{S}:\text{a}+\text{b}+\text{c}(\text{mol}) \\
& \text{Fe}:\text{b}(\text{mol}) \\
& \text{Cu}:2\text{c}(\text{mol}) \\
\end{aligned} \right.+\text{HN}{{\text{O}}_{3}}\to \left\{ \begin{aligned}
& 17,92\text{lit}\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{N}{{\text{O}}_{2}} \\
\text{S}{{\text{O}}_{2}} \\
\end{array} \right\}\text{m}=37,52(\text{g}) \\
& \left. \begin{aligned}
& F{{e}^{3+}} \\
& \text{C}{{\text{u}}^{2+}} \\
& \text{S}{{\text{O}}_{\text{4}}}^{\text{2-}} \\
\end{aligned} \right\}+\text{BaC}{{\text{l}}_{2}}\to \text{m}(\text{g})\downarrow \text{BaS}{{\text{O}}_{4}} \\
\end{aligned} \right.$
Sau quá trình Fe có số oxi hóa từ 0 lên +3; Cu từ 0 lên +2; S từ 0 lên +4 (SO2​) và +6 (trong SO4​2-​)
N từ +5 xuống +4.
Lập hệ 3 phương trình với dữ kiện khối lượng hh 9,28; mối quan hệ số mol FeS với hh và bảo toàn e ta sẽ tìm được a, b, c.
$\Rightarrow {{\text{m}}_{\text{BaS}O4}}=?$
Hướng dẫn giải:
Đặt trong 9,28 gam hh số mol S: a (mol); FeS: b (mol) và Cu2​S: c (mol)
quy đổi 9,28 gam hh $\left\{ \begin{aligned}
& \text{S}:\text{a}+\text{b}+\text{c}(\text{mol}) \\
& \text{Fe}:\text{b}(\text{mol}) \\
& \text{Cu}:2\text{c}(\text{mol}) \\
\end{aligned} \right.+\text{HN}{{\text{O}}_{3}}\to \left\{ \begin{aligned}
& 17,92\text{lit}\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{N}{{\text{O}}_{2}} \\
\text{S}{{\text{O}}_{2}} \\
\end{array} \right\}\text{m}=37,52(\text{g}) \\
& \left. \begin{aligned}
& F{{e}^{3+}} \\
& \text{C}{{\text{u}}^{2+}} \\
& \text{S}{{\text{O}}_{\text{4}}}^{\text{2-}} \\
\end{aligned} \right\}+\text{BaC}{{\text{l}}_{2}}\to \text{m}(\text{g})\downarrow \text{BaS}{{\text{O}}_{4}} \\
\end{aligned} \right.$
nhh khí​ = V/22,4 = 17,92/22,4 = 0,8 (mol)
Đät $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{N}{{\text{O}}_{2}}:\text{x}(\text{mol}) \\
\text{S}{{\text{O}}_{2}}:\text{y}(\text{mol}) \\
\end{array}\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{\text{n}}_{\text{hh}}}=\text{x}+\text{y}=0,8 \\
{{\text{m}}_{\text{hh}}}=46\text{x}+64\text{y}=37,52 \\
\end{array}\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{x}=0,76 \\
\text{y}=0,04 \\
\end{array} \right. \right. \right.$
Sau quá trình Fe có số oxi hóa từ 0 lên +3; Cu từ 0 lên +2; S từ 0 lên +4 (SO2​) và +6 (trong SO4​2-​)
N từ +5 xuống +4.
Ta có hệ 3 phương trình: $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{\text{m}}_{\text{hh}}}={{\text{m}}_{\text{s}}}+{{\text{m}}_{\text{FeS}}}+{{\text{m}}_{\text{C}{{\text{u}}_{2}}\text{s}}} \\
{{\text{n}}_{\text{FeS}}}=40\%\left( {{\text{n}}_{\text{s}}}+{{\text{n}}_{FeS}}+{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{u}}_{2}}\text{s}}} \right) \\
3{{\text{n}}_{\text{Fe}}}+2{{\text{n}}_{\text{Cu}}}+4{{\text{n}}_{{{\text{S}}^{(0\to +4)}}}}+6{{\text{n}}_{{{\text{S}}^{(0\to +6)}}}}={{\text{n}}_{\text{N}{{\text{O}}_{2}}}} \\
\end{array}\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
32\text{a}+88\text{b}+160\text{c}=9,28 \\
\text{b}=0,4(\text{a}+\text{b}+\text{c}) \\
3\text{b}+6\text{c}+4.0,04+6(\text{a}+\text{b}+\text{c}-0,04)=0,76 \\
\end{array} \right. \right.$
$\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
32a+88b+160c=9,28 \\
0,4a-0,6b+0,4c=0 \\
6a+9b+10c=0,84 \\
\end{array}\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
a=0,03 \\
b=0,04 \\
c=0,03 \\
\end{array} \right. \right.$
BTNH "S": ${{\text{n}}_{\text{BaSO}4}}={{\text{n}}_{\text{SO}4}}={{\text{n}}_{\text{S}}}$ (0 lên +6) ​= a+b+c = 0,04 = 0,03 + 0,04 + 0,03 – 0,04 = 0,06 (mol)
Khối lượng muối kết tủa: mBaSO4​ = 0,06.233 = 13,98 (g) gần nhất với 13,9 (g)
Chú ý khi giải:
đề hỏi khối lượng muối kết tủa chứ không phải khối lượng chất kết tủa.
HS dễ mắc sai lầm: mkết tủa​ = mFe(OH)3 ​+ mCu(OH)2 ​+ mBaSO4​ = 24,14 (g) gần nhất với 24,2 (g)
$\Rightarrow $ chọn B là sai