Câu 74. Cho m gam hỗn hợp X gồm FeS₂, FeCO₃, CuO và Fe₂O₃ (trong X nguyên tố oxi chiếm 15,2% về khối lượng) vào bình kín (thể tích không đổi) chứa 1,08 mol O₂ (dư). Nung nóng bình đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn rồi đưa về nhiệt độ ban đầu thì áp suất trong bình giảm 10% so với áp suất ban đầu (coi thể tích chất rắn thay đổi không đáng kể). Mặt khác, hòa tan hết m gam X bằng dung dịch H₂SO₄ đặc nóng, thu được dung dịch Y chứa 1,8m gam hỗn hợp muối (gồm Fe₂(SO₄)₃, CuSO₄) và 2,16 mol hỗn hợp khí gồm CO₂, SO₂. Giá trị của m là

        A. 40.               B. 50.               C. 30.               D. 60.

Hướng dẫn giải

Đặt a, b lần lượt là số mol FeS₂, FeCO₃ 

Chất khí sau phản ứng nung gồm SO₂ (2a mol), CO₂ (b mol) và O₂ dư

Áp suất giảm 10% ⇒ số mol khí giảm là 1,08.10% = 0,108 mol

Bảo toàn e: 4_{phản ứng} = 11a + b ⇒ _{phản ứng} = 2,75a + 0,25b

Số mol khí sau pư: 2a + b + (1,08 –  2,75a – 0,25b) = 1,08 – 0,108 ⇒ 0,75a – 0,75b = 0,108 (1)

Khi cho X tác dụng với H₂SO₄ đặc nóng, bảo toàn electron:  

Theo mol hỗn hợp CO₂, SO₂ ta có:  + b = 2,16 (2)

Từ (1), (2) ⇒ a = 0,264; b = 0,12

Đặt x, y là số mol CuO và Fe₂O₃ ⇒ m = 80x + 160y + 0,264.120 + 0,12.116

Theo mol: n_O = x + 3y + 3.0,12 =  

m_muối = 160x +  = 1,8m

Kết luận: x = 0,12; y = 0,03; m = 60g.