Google
Câu hỏi: Hỗn hợp X gồm FeS, FeS2, CuS tan vừa hết trong dung dịch chứa 0,33 mol H2SO4 đặc sinh ra 0,325 mol khí SO2 và dung dịch Y. Nhúng thanh Fe nặng 50 gam vào Y, phản ứng xong thấy thanh Fe nặng 49,48 gam và thu được dung dịch Z. Cho Z phản ứng với HNO3 đặc, vừa đủ sinh ra khí NO2 duy nhất và còn lại dung dịch E (không chứa NH $_{4}^{+}$ ). Khối lượng muối dạng khan có trong E là m gam. Giá trị của m là:
A. 20,57.
B. 18,19.
C. 21,33.
D. 21,41.
A. 20,57.
B. 18,19.
C. 21,33.
D. 21,41.
Sơ đồ phản ứng
Quy đổi: $\left\{ \begin{aligned}
& FeS \\
& Fe{{S}_{2}} \\
& CuS \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& Fe:a \\
& Cu:b \\
& S:c \\
\end{aligned} \right.$
$\left\{ \begin{aligned}
& Fe:a \\
& Cu:b \\
& S:c \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow[0,33\text{ mol}]{+{{H}_{2}}S{{O}_{4}}\text{ dac}}\left| \begin{aligned}
& Y\left\{ \begin{aligned}
& F{{e}^{3+}}:a\text{ mol} \\
& \text{C}{{\text{u}}^{2+}}:b\text{ mol} \\
& \text{SO}_{4}^{2-} \\
\end{aligned} \right. \\
& S{{O}_{2}}:0,325\text{ mol} \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{+Fe}\begin{matrix}
\left\{ \begin{aligned}
& FeS{{O}_{4}} \\
& Cu \\
\end{aligned} \right. \\
b\text{ mol} \\
\end{matrix}$
BT e cho giai đoạn 1 $\to 3a+2b+6c=2.0,325\left( 1 \right)$
Bảo toàn nguyên tố $S\to {{n}_{SO_{4}^{2-}}}=0,33+c-0,325=0,005+c$
BT e cho giai đoạn 2 $\to {{n}_{Fe}}=\dfrac{{{n}_{F{{e}^{3+}}}}+2{{n}_{C{{u}^{2+}}}}}{2}=0,5a+b$
$\Rightarrow $ mrắn giảm = $56\left( 0,5a+b \right)-64b=50-49,48$ $$
$\to 28a-8b=0,52\text{ }\left( 2 \right)$
BTĐT cho $y\to 3a+2b=2\left( 0,005+c \right)$
$\to 3a+2b-2c=0,01\text{ }\left( 3 \right)$
Từ $\left( 1 \right)\left( 2 \right)\left( 3 \right)\to a=0,03;b=0,04;c=0,08$
$Z\left| FeS{{O}_{4}} \right.+HN{{O}_{3}}\to E\left\{ \begin{align}
& F{{e}^{3+}} \\
& SO_{4}^{2-} \\
& NO_{3}^{-} \\
\end{align} \right.+N{{O}_{2}}+{{H}_{2}}O$
${{n}_{FeS{{O}_{4}}}}={{n}_{SO_{4}^{2-}}}=0,085\text{ }mol$
$\to $ Dung dịch E gồm $\left\{ \begin{align}
& F{{e}^{3+}}:0,085mol \\
& SO_{4}^{2-}:0,085mol \\
& NO_{3}^{-}:x\text{ }mol \\
\end{align} \right.$
BTĐT cho E $\to x=0,085$ mol
$\to {{m}_{E}}=18,19\left( g \right)$
Quy đổi: $\left\{ \begin{aligned}
& FeS \\
& Fe{{S}_{2}} \\
& CuS \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& Fe:a \\
& Cu:b \\
& S:c \\
\end{aligned} \right.$
$\left\{ \begin{aligned}
& Fe:a \\
& Cu:b \\
& S:c \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow[0,33\text{ mol}]{+{{H}_{2}}S{{O}_{4}}\text{ dac}}\left| \begin{aligned}
& Y\left\{ \begin{aligned}
& F{{e}^{3+}}:a\text{ mol} \\
& \text{C}{{\text{u}}^{2+}}:b\text{ mol} \\
& \text{SO}_{4}^{2-} \\
\end{aligned} \right. \\
& S{{O}_{2}}:0,325\text{ mol} \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{+Fe}\begin{matrix}
\left\{ \begin{aligned}
& FeS{{O}_{4}} \\
& Cu \\
\end{aligned} \right. \\
b\text{ mol} \\
\end{matrix}$
BT e cho giai đoạn 1 $\to 3a+2b+6c=2.0,325\left( 1 \right)$
Bảo toàn nguyên tố $S\to {{n}_{SO_{4}^{2-}}}=0,33+c-0,325=0,005+c$
BT e cho giai đoạn 2 $\to {{n}_{Fe}}=\dfrac{{{n}_{F{{e}^{3+}}}}+2{{n}_{C{{u}^{2+}}}}}{2}=0,5a+b$
$\Rightarrow $ mrắn giảm = $56\left( 0,5a+b \right)-64b=50-49,48$ $$
$\to 28a-8b=0,52\text{ }\left( 2 \right)$
BTĐT cho $y\to 3a+2b=2\left( 0,005+c \right)$
$\to 3a+2b-2c=0,01\text{ }\left( 3 \right)$
Từ $\left( 1 \right)\left( 2 \right)\left( 3 \right)\to a=0,03;b=0,04;c=0,08$
$Z\left| FeS{{O}_{4}} \right.+HN{{O}_{3}}\to E\left\{ \begin{align}
& F{{e}^{3+}} \\
& SO_{4}^{2-} \\
& NO_{3}^{-} \\
\end{align} \right.+N{{O}_{2}}+{{H}_{2}}O$
${{n}_{FeS{{O}_{4}}}}={{n}_{SO_{4}^{2-}}}=0,085\text{ }mol$
$\to $ Dung dịch E gồm $\left\{ \begin{align}
& F{{e}^{3+}}:0,085mol \\
& SO_{4}^{2-}:0,085mol \\
& NO_{3}^{-}:x\text{ }mol \\
\end{align} \right.$
BTĐT cho E $\to x=0,085$ mol
$\to {{m}_{E}}=18,19\left( g \right)$
Đáp án B.