Cho m gam hỗn hợp X gồm FeS2, FeCO3, CuO và Fe2O3 (trong X nguyên tố oxi chiếm 15,2% về khối lượng) vào bình kín (thể tích không đổi) chứa 0,54 mol O2 (dư). Nung nóng bình đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn rồi đưa về nhiệt độ ban đầu thì áp suất trong bình giảm 10% so với áp suất ban đầu (coi thể tích chất rắn thay đổi không đáng kể). Mặt khác, hòa tan hết m gam X bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng, thu được dung dịch Y chứa 1,8m gam hỗn hợp muối (gồm Fe2(SO4)3, CuSO4) và 1,08 mol hỗn hợp khí gồm CO2, SO2. Giá trị của m là
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiÁp suất giảm 10% ⇒ số mol khí giảm 10% = 0,54.10% = 0,054 mol
PTHH: (1) 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2↑
x → \(\frac{{11{\rm{x}}}}{4}\) → 2x mol
(2) 4FeCO3 + O2 → 2Fe2O3 + 4CO2↑
y → \(\frac{y}{4}\) → y mol
⇒ nkhí giảm = \({n_{{O_2}p}} - ({n_{S{O_2}}} + {n_{C{O_2}}}) = \frac{{11x}}{4} + \frac{y}{4} - (2x + y) = 0,054 \Leftrightarrow x - y = 0,072\,(1)\)
Xét pư với H2SO4 đặc:
\(\left\{ \begin{array}{l} \to \,{n_{C{O_2}}} = y\,mol\\ \to \,{n_{S{O_2}}} = \frac{{15{\rm{x}} + y\,}}{2}mol \end{array} \right.\, \Rightarrow \,{n_{khi}} = y + \frac{{15x + y}}{2} = 1,08 \Leftrightarrow \,15x + 3y = 2,16\,(2)\)
Giải hệ (1), (2) ⇒ x = 0,132 mol; y = 0,06 mol.
\(\left\{ \begin{array}{l} m = 120.0,132 + 116.0,06 + 80{\rm{z}} + 160t = 22,8 + 80{\rm{z}} + 106t\\ \% {m_O} = 16(3.0,06 + z + 3t) = 0,152m\\ {m_{mu\`e i}} = 400.\frac{{0,132 + 0,06 + 2t}}{2} + 160z = 1,8m \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} m = 30\,(g)\\ x = 0,06\,mol\\ y = 0,015\,mol \end{array} \right.\)
Đề thi minh họa tốt nghiệp THPT năm 2022 môn Hóa học
Bộ Giáo Dục và Đào Tạo