Hỗn hợp X gồm Fe, Fe2O3, CuO, CuS, FeS2 (trong đó oxi chiếm 16% về khối lượng). Cho 40 gam X tác dụng với dung dịch chứa 1,3 mol H2SO4 thu được dung dịch Y chỉ chứa hai muối (Fe2(SO4)3, CuSO4

39/40

Hỗn hợp X gồm Fe, Fe₂O₃, CuO, CuS, FeS₂ (trong đó oxi chiếm 16% về khối lượng). Cho 40 gam X tác dụng với dung dịch chứa 1,3 mol H₂SO₄ thu được dung dịch Y chỉ chứa hai muối (Fe₂(SO₄)₃, CuSO₄) và khí SO₂ (sản phẩm khử duy nhất). Nhúng thanh Mg vào dung dịch Y, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn lấy thanh Mg làm khô và cân lại thấy khối lượng thanh Mg tăng 12 gam (giả sử toàn bộ kim loại sinh ra bám vào thành Mg). Mặt khác, khi đốt cháy hoàn toàn 10 gam X trong khí O₂ dư thu được m gam rắn. Giá trị của m là

10 gam.

12 gam.

16 gam.

8 gam.

Giải thích

Quy đổi X thành Fe (a mol), Cu (b mol), S (c mol) và O (0,4 mol)

m_X = 56a + 64b + 32c + 0,4.16 = 40 (1)

Bảo toàn e: 3a + 2b + 6c = 0,4.2 + \[2{n_{S{O_2}}}\] (2)

Bảo toàn S: 1,3 + c = \(3.\frac{a}{2}\)+ b + \[{n_{S{O_2}}}\] (3)

Cho thanh Mg (dư) vào Y:\(\left| \begin{array}{l}3Mg + F{e_2}{(S{O_4})_3} \to 3MgS{O_4} + 2Fe\\Mg + CuS{O_4} \to MgS{O_4} + Cu\end{array} \right.\)

m_tăng = m_Fe + m_Cu – m_{Mg (pư)} = 56a + 64b – 24(\(3.\frac{a}{2}\) + b) = 12 (4)

Từ (1), (2), (3), (4) suy ra: a = 0,4 ; b = 0,1

Khi đốt 10 gam X (giảm 4 lần so với ban đầu) có Fe: 0,1 mol và Cu: 0,025 mol với O2 dư thu được chất rắn gồm Fe₂O₃ (0,05 mol) và CuO (0,025 mol) ® m_rắn = 10 gam.