Cho m gam hỗn hợp X gồm FeS2, FeCO3, CuO và Fe2O3 (trong X nguyên tố oxi chiếm 15,2% về khối lượng)

Câu hỏi số 550305:

Vận dụng cao

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 0,54 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 1,08 mol hỗn hợp khí gồm CO₂, SO₂. Giá trị của m là

A. 20.

B. 25.

C. 15.

D. 30.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:550305

Phương pháp giải

\(m(g)X\left\{ \begin{array}{l}F{\rm{e}}{{\rm{S}}_2}:{x^{mol}}\\F{\rm{e}}C{{\rm{O}}_3}:{y^{mol}}\\CuO\\F{{\rm{e}}_2}{O_3}\end{array} \right.\left| \begin{array}{l} \xrightarrow[TN1]{+O_2:0,54^{mol}} {n_{giam}} = 10\% {n_{{O_2}(b{\rm{d}})}}\\ \xrightarrow[TN2]{+H_2SO_4} 1,8m\,\,(g)\left\{ \begin{array}{l}F{{\rm{e}}_2}{(S{O_4})_3}\\CuS{O_4}\end{array} \right. + 1,{08^{mol}}\left\{ \begin{array}{l}C{O_2}:{y^{mol}}\\S{O_2}\end{array} \right.\end{array} \right.\)

*TN1:

2FeS₂ + 5,5 O₂ → Fe₂O₃ + 4SO₂

2FeCO₃ + 0,5 O₂ → Fe₂O₃ + 2CO₂

n_giảm = n_{O2 pư} - (n_SO2 + n_CO2) ⟹ PT (1)

*TN2:

BT electron: 15n_FeS2 + n_FeCO3 = 2n_SO2 ⟹ n_SO2 (theo x và y).

Từ n_CO2 + n_SO2 ⟹ PT (2)

Giải (1), (2) ⟹ x và y.

\(m(g)X\left\{ \begin{array}{l}F{\rm{e}}{{\rm{S}}_2}\\F{\rm{e}}C{{\rm{O}}_3}\\CuO:a\\F{{\rm{e}}_2}{O_3}:b\end{array} \right. \to 1,8m(g)\left\{ \begin{array}{l}F{{\rm{e}}_2}{(S{O_4})_3}\\CuS{O_4}\end{array} \right.\)

Coi như gồm 3 ẩn là a, b, m.

Từ %m_O ⟹ PT (3)

Từ m_muối ⟹ PT (4)

Khối lượng hỗn hợp ⟹ PT (5)

Giải (3), (4), (5) ⟹ giá trị của m.

Giải chi tiết

*TN1:

2FeS₂ + 5,5 O₂ → Fe₂O₃ + 4SO₂

x → 2,75x → 2x

2FeCO₃ + 0,5 O₂ → Fe₂O₃ + 2CO₂

y → 0,25y → y

n_giảm = n_{O2 pư} - (n_SO2 + n_CO2) = 0,75x - 0,75y = 10%.0,54 = 0,054 (1)

*TN2:

BT electron: 15n_FeS2 + n_FeCO3 = 2n_SO2 ⟹ n_SO2 = 7,5x + 0,5y

⟹ n_CO2 + n_SO2 = y + (7,5x + 0,5y) = 1,08 (2)

Giải (1), (2) được x = 0,132; y = 0,06.

\(m(g)X\left\{ \begin{array}{l}F{\rm{e}}{{\rm{S}}_2}:0,132\\F{\rm{e}}C{{\rm{O}}_3}:0,06\\CuO:a\\F{{\rm{e}}_2}{O_3}:b\end{array} \right. \to 1,8m(g)\left\{ \begin{array}{l}F{{\rm{e}}_2}{(S{O_4})_3}:b + 0,096\\CuS{O_4}:a\end{array} \right.\)

(3) m_{O (X)} = 16.(0,06.3 + a + 3b) = 0,152m

(4) m_muối = 400.(b + 0,096) + 160a = 1,8m

(5) 0,132.120 + 116.0,06 + 80a + 160b = m

Giải (3), (4), (5) ⟹ m = 30.

Đáp án cần chọn là: D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.