Sơ đồ phản ứng:
\(\left\{ \begin{array}{l} FeS:a\\ Fe{S_2}:b \end{array} \right.\)$\overset{HNO_3}{\longrightarrow}$\(NO + Y\)$\overset{Ba(OH)_2}{\longrightarrow}$ \(\left\{ \begin{array}{l} Fe{(OH)_3}\\ Fe{(OH)_2}\\ BaS{O_4} \end{array} \right.\)$\overset{\text{nung, kk}}{\longrightarrow}$\(\left\{ \begin{array}{l} F{e_2}{O_3}:\dfrac{{a + b}}{2}\\ BaS{O_4}:a + 2b \end{array} \right.\)
Bảo toàn nguyên tố Fe và S trước và sau phản ứng ta được số mol tương ứng như sơ đồ trên
Khi đó ta có hpt:
\(\left\{ \begin{array}{l}
{m_{FeS}} + {m_{Fe{S_2}}} = 8 = 88a + 120b\\
{m_{F{e_2}{O_3}}} + {m_{BaS{O_4}}} = 32,03 = 160.\dfrac{{a + b}}{2} + 233.(a + 2b)
\end{array} \right.\)
\(\to \left\{ \begin{array}{l}
a = 0,05\\
b = 0,03
\end{array} \right.mol\)
a) \({m_{FeS}} = 4,4g;{m_{Fe{S_2}}} = 3,6g\)
b) Nhận thấy rằng: số mol lớn nhất do Fe và $H_2SO_4$ để tác dụng với $Ba(OH)_2$ là:
\(3.{n_{Fe}} + 2{n_{{H_2}S{O_4}}} = 3.(0,05 + 0,03) + 2.(0,05 + 0,03.2) = 0,46 < {n_{O{H^ - }}} = 2.0,25 = 0,5\)
⇒ Chứng tỏ $HNO_3$ dư ⇒ Sản phẩm sinh ra toàn bộ Fe(III)
Các quá trình cho và nhận e:
\(\begin{array}{l}
Fe \to F{e^{3 + }} + 3e\\
S \to {S^{ + 6}} + 6e\\
{N^{ + 5}} + 3e \to {N^{ + 2}}
\end{array}\)
Khi đó: \(3{n_{NO}} = 3{n_{Fe}} + 6{n_S}\)
\(\to {n_{NO}} = \dfrac{{(0,05 + 0,03) + 6.(0,05 + 0,03.2)}}{3} = 0,3mol\)
\( \to {V_{NO}} = 0,3.22,4 = 6,72l\)
c) \({n_{HN{O_3}dư }} = 0,5 - 0,46 = 0,04\) mol
\( \to {n_{HN{O_3} bđ }} = 3{n_{Fe}} + {n_{NO}} + 0,04 = 0,58mol\)
\( \to {C_{HN{O_3}bđ }} = \frac{{0,58}}{{0,29}} = 2M\)
