Cho 22,96 gam hỗn hợp X gồm FeS2, FeCO3, Cu vào bình kín (thể tích không đổi) chứa

 nH2SO4=78.98100.98=0,78(mol)

Gọi  nFeS2=x(mol);nFeCO3=y(mol);nCu=z(mol)

Ta có: 120x + 116y + 64z = 22,96 (*)

 Nung nóng bình có các phản ứng xảy ra như sau:

4FeS₂ + 11O₂ →t0 2Fe₂O₃ + 8SO₂

 x       2,75x                               2x      (mol)

4FeCO₃ + O₂ →t0 2Fe₂O₃ + 4CO₂

 y                 0,25y                     y        (mol)

2Cu + O₂ →t0 2CuO

z        0,5z                                           (mol)

nO2du=0,5 – 2,75x – 0,25y – 0,5z (mol)

Vì áp suất trong bình giảm 13% so với áp suất ban đầu

Þ Số mol khí trong bình giảm 13% so với số mol khí ban đầu

Þ n _{khí trong bình} = 0,5. 87 100= 0,435 mol

Ta có:

n _{khí trong bình} = 0,5 – 2,75x – 0,25y – 0,5z + 2x + y = 0,435 (mol)

Þ 0,75x – 0,75y + 0,5z = 0,065 (**)

Hòa tan X trong H₂SO₄ đặc.

2FeS₂ + 14H₂SO₄ đặc → Fe₂(SO₄)₃ + 15SO₂ + 14H₂O

 x                 7x                0,5x             7,5x                       (mol)

2FeCO₃ + 4H₂SO₄ đặc → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 2CO₂ + 4H₂O

 y                 2y                0,5y             0,5y   y                  (mol)

Cu + 2H₂SO₄ đặc → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O (1)

Vì sau phản ứng thu được dung dịch Y chứa 3 muối nên Cu phản ứng hết với Fe₂(SO₄)₃.

Cu + Fe₂(SO₄)₃ → CuSO₄ + 2FeSO₄ (2)

Ta có:

nH2SO4thamgia(1)=0,78−7x−2y(mol)⇒nSO2=nCuSO4=0,39−3,5x−y(mol)

Tổng số mol khí thu được là:

0,39 – 3,5x – y + 7,5x + 1,5y = 0,74

Þ 4x + 0,5y = 0,35 (***)

Từ (*), (**), (***) ta có: x = 0,08; y = 0,06; z = 0,1.

Ta có:

nH2SO4thamgia(1)=0,78−7x−2y(mol)=0,78−0,08.7−0,06.2=0,1(mol)

Theo (1)

nCu(1)=nCuSO4=0,05(mol)

Þ n_{Cu (2)} = 0,1 – 0,05 = 0,05 (mol)

Theo (2)

nFe2(SO4)3p/u=nFeSO4=nCuSO4=nCu=0,05(mol)

Dung dịch Y gồm:

nFe2(SO4)3=0,5x+0,5y−0,05=0,08.0,5+0,06.0,5−0,05=0,02(mol)⇒mFe2(SO4)3=0,02.400=8(gam)

nFeSO4=0,05(mol)⇒mFeSO40,05.152=7,6(gam)nCuSO4=0,05+0,05=0,1(mol)⇒mCuSO4=0,1.160=16(gam)

Ta có:

nCO2=y(mol)=0,06(mol)⇒mCO2=0,06.44=2,64(gam)nSO2=0,74−0,06=0,68(mol)⇒mSO2=0,68.64=43,52(gam)

Khối lượng dung dịch Y là:

m_{dung dịch} = 22,96 + 78 – 2,64 – 43,52 = 54,8 (gam)

Nồng độ % các chất trong dung dịch Y.

C%Fe2(SO4)3=854,8.100%=14,60%C%FeSO4=7,654,8.100%=13,87%C%CuSO4=1654,8.100%=29,20%