Cho 11,04g hỗn hợp X gồm FeO ; Fe2O3 ; S ; FeS2 ; CuS trong đó O chiếm 14,5% về khối lượng. Cho X tác dụng vừa đủ với H2SO4 đặc nóng sinh ra 0,31 mol SO2 và dung dịch Y. Nhúng thanh Mg dư vào Y sau khí các phản ứng xảy ra hoàn toàn lấy thanh Mg ra cân lại tăng 2,8g ( giả sử 100% kim loại tạo ra bám hết vào thanh Mg).Đốt hoàn toàn m g X bằng lượng vừa đủ V(lit) (dktc) hỗn hợp A gồm O2 và O3 có tỉ khối so với H2 là 20. Giá trị của V là:
Qui hỗn hợp về : x mol Fe ; y mol Cu ; z mol S ; Oxi
Có %mO = 14,5% => nO = 0,1 mol
=> mX = 56x + 64y + 32z = 11,04g - 0,1.16 (1)
Khi phản ứng với H2SO4 xảy ra các quá trình:
+/ Cho e : Fe Fe+3 + 3e
Cu Cu+2 + 2e
S S+4 + 4e
+/ Nhận e : S+6 + 2e S+4
O +2e O-2
=> Bảo toàn e : 3x + 2y + 4z = 2nSO4 phản ứng + 2.0,1
=> nSO2 = nS + nSO4 phản ứng = 1,5x +y+ 3z – 0,1 = 0,31 (2)
Khi nhúng thanh Mg dư vào thì :
Ta có : Bảo toàn e => 2nMg = 3nFe + 2nCu = 3x +2y
=> mTăng = mFe + Cu – mMg phản ứng
=> 2,8 = 56x + 64y – 24.( 1,5x + y) (3)
Từ (1); (2) ; (3) => x = 0,1 mol ; y = 0,02 mol ; z = 0,08 mol
Khi đốt cháy : tạo Fe2O3 ; CuO ; SO2
=> Bảo toàn oxi ta có : moxi trong X + mOxi (A) = mOxi trong sản phẩm
=> nO(A) = 1,5.0,1 + 0,02 + 2.0,08 – 0,1 = 0,23 mol
Đặt nO2 và nO3 lần lượt là x và y mol
=> Bảo toàn O => 2x + 3y = 0,23 (1)
Lại có mA = 32x + 48y = 20.dA/H2.(x+ y) = 40(x+y) (2)
Từ (1) và (2) => x = y = 0,046 mol
=>V = 2,0608 l
=>B