Trong bình kín không có không khí chứa 18,40

38/40

Trong bình kín không có không khí chứa 18,40 gam hỗn hợp rắn X gồm FeCO₃, Fe(NO₃)₂, FeS và Fe (trong đó oxi chiếm 15,65% về khối lượng). Nung bình ở nhiệt độ cao đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn Y và 0,08 mol hỗn hợp khí Z gồm ba khí có tỉ khối hơi so với He bằng a. Hòa tan hết rắn Y trong 91,00 gam dung dịch H₂SO₄ 84%, kết thúc phản ứng thu được dung dịch T và 0,40 mol khí SO₂ (không có sản phẩm khử khác). Cho 740 ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch T, thu được 23,54 gam kết tủa duy nhất. Giá trị của a gần nhất với giá trị nào sau đây?

11,5.

12,0.

12,2.

13,5.

Giải thích

Đáp án C

Trong hỗn hợp X: nOX=18,4.15,65%16=0,18 mol

Hỗn hợp khí Z (0,08 mol) gồm CO₂, NO₂ và SO₂.

→nOZ=2.0,08=0,16 mol

Quy đổi hỗn hợp Y gồm Fe (a mol), S (b mol) và O 0,18−0,16=0,02mol.

Ta có: nH2SO4=91.84%98=0,78 mol; nNaOH=0,74 mol

Ta có quá trình: XFeCO3FeNO32FeSFe→YFea molO0,02 molSb mol→H2SO4⏟0,78 molFe2SO43⏟0,5a molH2SO4⏟0,4 mol→NaOH⏟0,74 mol23,54 gam↓SO2⏟0,4 molZCO2NO2SO2

Ta có: m↓=mFeOH3→nFeOH3=0,22 mol

→nNaOH=3nFeOH3=0,66 mol

→nNaOH pö vôùi H2SO4 döT=0,74−0,66=0,08 mol

→nH2SO4 dö T=12nNaOH=0,04 mol

→nH2SO4 pö vôùi Y=0,78−0,04=0,74 mol

Bảo toàn nguyên tố S: b+0,78=3.0,5a+0,04+0,4→1,5a+b=0,34 (*)

Bảo toàn electron: 3a+6b=0,02.2+0,4.2→3a+6b=0,84 (**)

Từ (*) và (**) suy ra: a=0,24; b=0,02

→mY=0,24.56+0,02.32+0,02.16=14,4 gam

Bảo toàn khối lượng: mZ=mX−mY=18,4−14,4=4 gam

→MZ=40,08=50→dZ/He=12,5