Hòa tan hết 8,72 gam hỗn hợp FeS2, FeS và Cu vào 400 ml dung dịch HNO3 4M, sản phẩm thu được gồm dung dịch X và một chất khí thoát ra. Nếu cho dung dịch BaCl2 dư vào dung dịch X thì thu được 27,96 gam kết tủa, còn nếu cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch X thì thu được 36,92 gam kết tủa. Mặt khác, dung dịch X có khả năng hòa tan tối đa m gam Cu. Biết trong các quá trình trên, sản phẩm khử duy nhất của N+5 đều là NO. Giá trị của m là
Phương pháp : Qui đổi , Bảo toàn e , Bảo toàn điện tích, Bảo toàn nguyên tố
B1 : Xác định số mol các chất trong X.
Qui đổi hỗn hợp đầu thành Fe , Cu , S.
Khi X phản ứng với BaCl2 dư thì : nBaSO4 = nS = 0,12 mol
Gọi a và b lần lượt là số mol của Fe và Cu.
=> 56a + 64b + 32.0,12 = 8,72g(1)
Khi cho Ba(OH)2 dư thì kết tủa gồm Fe(OH)3 ; Cu(OH)2 ; BaSO4
=> mkết tủa = 107a + 98b + 27,96 = 36,92(2)
Từ (1),(2) => a = 0,07 ; b = 0,015 mol
B2 : Xác định các ion trong dung dịch X.
Bảo toàn e : 3nFe + 2nCu + 6nS = 3nNO => nNO = 0,32 mol
=> nNO3- dư = nHNO3 bđ – nNO = 1,28 mol
Trong dung dịch X, Bảo toàn điện tích :
3nFe3+ + 2nCu2+ + nH+ = 2nSO4 + nNO3-
=> nH+ = 1,28 mol
B3 : Tính lượng Cu phản ứng
Khi cho Cu vào thì Cu bị hòa tan bởi :
Cu + 2Fe3+ -> Cu2+ + 2Fe2+
3Cu + 8H+ + 2NO3- -> 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
=> nCu pứ = ½ nFe3+ + 3/8 nH+ = 0,515 mol
=> m = 32,96g