Hỗn hợp X gồm FeS2 và MS có số mol bằng nhau. M là kim loại có hóa trị không đổi. Cho 6,51 gam

Câu hỏi số 370530:

Vận dụng cao

Hỗn hợp X gồm FeS₂ và MS có số mol bằng nhau. M là kim loại có hóa trị không đổi. Cho 6,51 gam X tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO₃ dư, nung nóng thu được dung dịch A và 13,216 lít (đktc) hỗn hợp khí B (gồm NO₂ và NO) có khối lượng 26,34 gam. Thêm lượng dư dung dịch BaCl₂ loãng dư vào A thấy có m₁ gam kết tủa trắng. Xác định kim loại M và tính giá trị m₁.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:370530

Phương pháp giải

- Đặt số mol của FeS₂ và MS là x mol

Từ khối lượng hỗn hợp => phương trình (1)

- Xét hỗn hợp khí B có n_NO2 = a mol và n_NO = b mol.

Lập hệ phương trình về số mol và khối lượng khí xác định được a, b.

- Viết quá trình cho - nhận e:

QT cho e:

FeS₂ → Fe⁺³ + 2S⁺⁶ + 15e

MS → M⁺² + S⁺⁶ + 8e

QT nhận e:

N⁺⁵ +1e → N⁺⁴

N⁺⁵ + 3e → N⁺²

Áp dụng bảo toàn e: 15n_FeS2 + n_MS = n_NO2+ 3n_NO => phương trình (2)

Giải hệ (1) và (2) thu được giá trị của M => Kim loại

- Dung dịch thu được sau phản ứng có Zn²⁺, Fe³⁺, SO₄^2-, NO₃^- và H⁺

Bảo toàn nguyên tố S: n_SO4^2-_{(dd A)} = 2n_FeS2 + n_ZnS

Khi cho BaCl₂ dư vào dung dịch A: SO₄^2- + Ba²⁺ → BaSO₄

Từ mol SO₄^2- tính được mol BaSO₄ => Giá trị m₁

Giải chi tiết

- Đặt số mol của FeS₂ và MS là x mol

→ m_A = 120x + (M + 32)x = 6,51 gam (1)

- Xét hỗn hợp khí B có n_NO2 = a mol và n_NO = b mol:

\(\left\{ \begin{array}{l}{n_B} = a + b = 0,59\\{m_B} = 46{\rm{a + 30b = 26,34}}\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}a = 0,54\,mol\\b = 0,05\,mol\end{array} \right.\)

- Quá trình cho - nhận e:

QT cho e:

FeS₂ → Fe⁺³ + 2S⁺⁶ + 15e

MS → M⁺² + S⁺⁶ + 8e

QT nhận e:

N⁺⁵ +1e → N⁺⁴

N⁺⁵ + 3e → N⁺²

Áp dụng bảo toàn e: 15n_FeS2 + n_MS = n_NO2+ 3n_NO

=> 15x + 8x = 0,54 + 0,05.3 = 0,69 => x = 0,03 mol (2)

Từ (1) và (2) => M = 65 (Zn)

- Dung dịch thu được sau phản ứng có Zn²⁺, Fe³⁺, SO₄^2-, NO₃^- và H⁺

Bảo toàn nguyên tố S: n_SO4^2-_{(dd A)} = 2n_FeS2 + n_ZnS = 2.0,03 + 0,03 = 0,09 mol

Khi cho BaCl₂ dư vào dung dịch A:

SO₄^2- + Ba²⁺ → BaSO₄

=> m₁ = m_BaSO4 = 0,09.233 = 20,97 gam

Group 2K9 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Học trực tuyến - Định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 11 (Xem ngay) cùng thầy cô giáo giỏi trên Tuyensinh247.com. Bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, tiếp cận sớm các kì thi.