Hòa tan hết 8,976 gam hỗn hợp X gồm FeS₂, FeS, Cu₂S và Cu trong 864 ml dung dịch HNO₃ 1M đun nóng, sau khi kết thúc các phản ứng thu được dung dịch Y và 0,186 mol một chất khí thoát ra. Cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl₂ thu dược 11,184 gam kết tủa. Mặt khác, dung dịch Y phản ứng tối đa với m gam Fe, biết trong các quá trình trên, sản phẩm khử duy nhất của NO₃^- là NO. Giá trị của m là

A. 16,464

B. 8,4

C. 17,304

D. 12,936

Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án

Môn: Hóa Học Lớp 12

Chủ đề: Tổng hợp Vô cơ 12

Bài: Tổng hợp vô cơ

Lời giải:

Báo sai

n_HNO3 = 0,864 mol; n_NO = 0,186 mol

n_HNO3> n_NO⇒Trong dd Y có chứa NO₃^-: n_NO3^- = 0,864 – 0,186 = 0,678 mol

Khi cho BaCl₂ dư tác dụng với Y: m _{kết tủa} = m_BaSO4 = 11,184 gam

\(\begin{array}{*{20}{l}} { \Rightarrow {\rm{ }}{n_{S{O_4}^{2 - }\;}} = {\rm{ }}{n_{BaS{O_4}}}\; = {\rm{ }}11,184:233{\rm{ }} = {\rm{ }}0,048{\rm{ }}mol}\\ {BTNT{\rm{ }}O:{\rm{ }}3{n_{HN{O_3}}}\; = {\rm{ }}4{n_{S{O_4}^{2 - }}}\; + {\rm{ }}3{n_{N{O_3}^ - }}\; + {\rm{ }}{n_{NO}}\; + {\rm{ }}{n_{{H_2}O}}}\\ { \Rightarrow {\rm{ }}3.0,864{\rm{ }} = {\rm{ }}0,048.4{\rm{ }} + {\rm{ }}0,678.3{\rm{ }} + {\rm{ }}0,186{\rm{ }} + {\rm{ }}{n_{{H_2}O}}\; \Rightarrow {\rm{ }}{n_{{H_2}O}}\; = {\rm{ }}0,18{\rm{ }}mol}\\ {BTNT{\rm{ }}H:{\rm{ }}{n_{HN{O_3}}}\; = {\rm{ }}{n_{{H^ + }{\rm{ }}(Y)}}\; + {\rm{ }}2{n_{{H_2}O}}\; \Rightarrow {\rm{ }}0,864{\rm{ }} = {\rm{ }}{n_{{H^ + }\left( Y \right)\;}} + {\rm{ }}0,18.2{\rm{ }} \Rightarrow {\rm{ }}{n_{{H^ + }(Y)}}\; = {\rm{ }}0,504{\rm{ }}mol} \end{array}\)

Như vậy ta có sơ đồ sau:

\(\begin{array}{l} 8,976(g)\left\{ \begin{array}{l} Fe:x\\ Cu:y\\ S:0,048 \end{array} \right. + HN{O_3}:0,864\\ \to Y\left\{ \begin{array}{l} F{e^{3 + }}:x\\ C{u^{2 + }}:y\\ {H^ + }:0,504\\ S{O_4}^{2 - }:0,048\\ N{O_3}^ - :0,678 \end{array} \right. + NO:0,186 + {H_2}O:0,18 \end{array}\)

56x + 64y = 8,976 – 0,048.32 (1)

BTĐT dd Y: 3x + 2y + 0,504 = 0,048.2 + 0,678 (2)

Giải (1) và (2) được x = 0,03 và y = 0,09

Cho Y tác dụng với tối đa Fe:

\(\begin{array}{l} \begin{array}{*{20}{l}} {3Fe\;\;\;{\rm{ }} + \;\;\;{\rm{ }}8{H^ + }\; + {\rm{ }}2N{O_3}^{ - \;} \to {\rm{ }}3F{e^{2 + \;}} + {\rm{ }}2NO{\rm{ }} + {\rm{ }}4{H_2}O}\\ {0,189{\rm{ }} \leftarrow {\rm{ }}0,504}\\ {Fe\;\;\;\;{\rm{ }} + \;\;{\rm{ }}2F{e^{3 + \;}} \to {\rm{ }}3F{e^{2 + }}}\\ {0,015{\rm{ }} \leftarrow {\rm{ }}0,03}\\ {Fe\;\;{\rm{ }} + \;{\rm{ }}C{u^{2 + \;}} \to {\rm{ }}F{e^{2 + \;}} + {\rm{ }}Cu} \end{array}\\ \begin{array}{*{20}{l}} {0,09{\rm{ }} \leftarrow {\rm{ }}0,09}\\ { \Rightarrow {\rm{ }}m{\rm{ }} = {\rm{ }}\left( {0,189{\rm{ }} + {\rm{ }}0,015{\rm{ }} + {\rm{ }}0,09} \right).56{\rm{ }} = {\rm{ }}16,464{\rm{ }}gam} \end{array} \end{array}\)