Đề đầy đủ:
Hoà tan hỗn hợp X gồm: `0,1 (mol) Cu_2S; 0,1(mol) CuFeS_2` và `a (mol) FeS_2` trong dung dịch `HNO_3` thu đc `V` lít khí `NO_2` (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch `Y` gôm các muối sunfat trung hòa , cho dung dịch `Y` qua dung dịch `Ba(OH)_2` dư rồi lọc lấy kết quả kết tủa đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được `A` gam chất rắn. Tính `A`
Đáp án:
`m_{A}=265,7(g)`
Giải thích các bước giải:
Quy đổi hỗn hợp `X` gồm $\begin{cases} Cu_2S:0,1(mol)\\CuFeS_2:0,1(mol)\\FeS_2:a(mol) \end{cases}$ thành $\begin{cases} Cu:0,1.2+0,1=0,3(mol)\\Fe:0,1+a(mol)\\S:0,1+0,1.2+2.a=0,3+2.a(mol) \end{cases}$
Hoàn tan `X` vào dung dịch `HNO_3:`
$X\begin{cases} Cu:0,3(mol)\\Fe:0,1(mol)\\S:0,3+2.a(mol) \end{cases}+HNO_3 \to Y\begin{cases} Cu^{2+}:0,3(mol)\\Fe^{3+}:0,1+a(mol)\\SO_4^{2-}:0,3+2.a(mol)\end{cases}+NO_2+H_2O$
Bảo toàn điện tích trong dung dịch `Y:`
Ta có `:2.n_{Cu}+3.n_{Fe}=2.n_{SO_4^{2-}}`
`⇒2.0,3+3.(0,1+a)=2.(0,3+2.a)`
`⇒a=0,3(mol)`
Suy ra $Y\begin{cases} Cu^{2+}:0,3(mol)\\Fe^{3+}:0,4(mol)\\SO_4^{2-}:0,9(mol)\end{cases}$
Cho `Y` qua dung dịch `Ba(OH)_2` dư rồi lọc kết tủa:
$Y\begin{cases} Cu^{2+}:0,3(mol)\\Fe^{3+}:0,4(mol)\\SO_4^{2-}:0,9(mol)\end{cases}+Ba(OH)_2 \to ↓\begin{cases}Cu(OH)_2:0,3(mol)\\Fe(OH)_3:0,4(mol)\\BaSO_4:0,9(mol) \end{cases}$
Nung kết tủa trong không khí với khối lượng không đổi:
$↓\begin{cases}Cu(OH)_2:0,3(mol)\\Fe(OH)_3:0,4(mol)\\BaSO_4:0,9(mol) \end{cases}+O_2\xrightarrow[]{t^o}A\begin{cases}CuO:0,3(mol)\\Fe_2O_3:\frac{0,4}{2}=0,2(mol)\\BaSO_4:0,9(mol) \end{cases}$
`m_{A}=0,3.80+0,2.160+0,9.233=265,7(g)`
