Đáp án: mCu = 9,76 (g)
Giải thích các bước giải:
Sơ đồ bài toán
\(2,72(g)\left\{ \matrix{
Fe:a\,(mol) \hfill \cr
Cu:b(mol) \hfill \cr
S:0,22 \hfill \cr} \right. + HN{O_3}:0,5\,(mol)\buildrel {} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
NO:0,07 \hfill \cr
dd\,Y\left\{ \matrix{
F{e^{3 + }}:a(mol) \hfill \cr
C{u^{2 + }}:b(mol) \hfill \cr
{H^ + }:c\,\,(mol) \hfill \cr
S{O_4}^{2 - }:0,02\,(mol) \hfill \cr
N{O_3}^ - :0,43\,(mol) \hfill \cr} \right.\buildrel { + BaCl2\,du} \over
\longrightarrow BaS{O_4} \downarrow :0,02\;(mol) \hfill \cr} \right.\)
BTNT “N”: nNO3-(trong Y) = nHNO3 – nNO = 0,5 – 0,07 = 0,43 (mol)
BTNT “S”: nS = nBaSO4 = 0,02 (mol)
Quá trình nhận e
4H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O
0,21 ← 0,07 (mol)
Quá trình nhường e
Fe0 → Fe+3 +3e
a → 3a (mol)
Cu0 → Cu+2 + 2e
b → 2b (mol)
S0 → S+6 + 6e
0,02 → 0,12 (mol)
\(\left\{ \matrix{
mhh = 56a + 64b + 32.0,02 = 2,72 \hfill \cr
Bt\,e:\,3a + 2b + 0,12 = 0,21 \hfill \cr} \right. \Rightarrow \left\{ \matrix{
a = 0,02 = {n_{Fe}} \hfill \cr
b = 0,015 = {n_{Cu}} \hfill \cr} \right.\)
Bảo toàn điện tích với các chất trong dd Y ta có:
3nFe3+ + 2nCu2+ + nH+ = 2nSO42- + nNO3-
→ 3.0,02 + 2.0,015 + c = 2.0,02 + 0,43
→ c = 0,38 (mol)
Vậy dd Y chứa:
\(dd\,Y\left\{ \matrix{
F{e^{3 + }}:\,0,02(mol) \hfill \cr
C{u^{2 + }}:0,015(mol) \hfill \cr
{H^ + }:0,38\,\,(mol) \hfill \cr
S{O_4}^{2 - }:0,02\,(mol) \hfill \cr
N{O_3}^ - :0,43\,(mol) \hfill \cr} \right.\)
Xét dd Y hòa tan Cu có pư
PT ion: 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu+2 + 2NO + 4H2O (Tính theo H+ vì 0,38/8 < 0,43/2)
(mol) 0,1425 ← 0,38
Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+
(mol) 0,01←0,02
Vậy: ∑nCu = 0,1425 + 0,01 = 0,1525 (mol) → mCu = 9,76 (g)
