Đáp án đúng: A
Phương pháp giải:
Đặt trong 9,28 gam hh số mol S: a (mol); FeS: b (mol) và Cu2S: c (mol)
quy đổi 9,28 gam hh \(\left\{ \begin{array}{l}S:a + b + c\,(mol)\\Fe:\,b\,(mol)\\Cu:\,2c\,(mol)\end{array} \right. + HN{O_3} \to \left\{ \begin{array}{l}17,92\,lit\left. {\left\{ \begin{array}{l}N{O_2}\\S{O_2}\end{array} \right.} \right\}m = 37,52\,(g)\\\left. \begin{array}{l}F{e^{3 + }},\\C{u^{2 + }},\\S{O_4}^{2 - }\end{array} \right\} + Ba(OH)_2 \to m(g) \downarrow BaS{O_4}\end{array} \right.\)
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 SO42-)
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
⟹ mBaSO4 = ?
Giải chi tiết:Đặt trong 9,28 gam hh số mol S: a (mol); FeS: b (mol) và Cu2S: c (mol)
quy đổi 9,28 gam hh \(\left\{ \begin{array}{l}S:a + b + c\,(mol)\\Fe:\,b\,(mol)\\Cu:\,2c\,(mol)\end{array} \right. + HN{O_3} \to \left\{ \begin{array}{l}17,92\,lit\left. {\left\{ \begin{array}{l}N{O_2}\\S{O_2}\end{array} \right.} \right\}m = 37,52\,(g)\\\left. \begin{array}{l}F{e^{3 + }},\\C{u^{2 + }},\\S{O_4}^{2 - }\end{array} \right\} + Ba(OH)_2 \to m(g) \downarrow BaS{O_4}\end{array} \right.\)
nhh khí = V/22,4 = 17,92/22,4 = 0,8 (mol)
Đặt \(\left\{ \begin{array}{l}N{O_2}:x\,(mol)\\S{O_2}:\,y\,(mol)\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{n_{hh}} = x + y = 0,8\\{m_{hh}} = 46x + 64y = 37,52\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0,76\\y = 0,04\end{array} \right.\)
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 SO42-)
N từ +5 xuống +4.
Ta có hệ 3 phương trình: \(\left\{ \begin{array}{l}{m_{hh}} = {m_S} + {m_{FeS}} + {m_{C{u_2}S}}\\{n_{FeS}} = 40\% ({n_S} + {n_{FeS}} + {n_{C{u_2}S}})\\3{n_{Fe}} + 2{n_{Cu}} + 4{n_{{S^{(0 \to + 4)}}}} + 6{n_{{S^{(0 \to + 6)}}}} = {n_{N{O_2}}}\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}32a + 88b + 160c = 9,28\\b = 0,4(a + b + c)\\3b + 6c + 4.0,04 + 6(a + b + c - 0,04) = 0,76\end{array} \right.\)
\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}32a + 88b + 160c = 9,28\\0,4a - 0,6b + 0,4c = 0\\6a + 9b + 10c = 0,84\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 0,03\\b = 0,04\\c = 0,03\end{array} \right.\)
BTNH “S”: nBaSO4 = nSO4 = nS(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)
Đáp án A
