Cho m gam hỗn hợp X gồm FeS2, FeCO3, CuO và Fe2O3, (trong X nguyên tố oxi chiếm 16,58% về khối

Câu hỏi số 663256:

Vận dụng cao

Cho m gam hỗn hợp X gồm FeS₂, FeCO₃, CuO và Fe₂O₃, (trong X nguyên tố oxi chiếm 16,58% về khối lượng) vào bình kín (thể tích không đổi) chứa 0,45 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 (m + 28,16) gam hỗn hợp muối (gồm Fe₂(SO₄)₃, CuSO₄) và 0,81 mol hỗn hợp khí gồm CO₂, SO₂. Phần trăm khối lượng của CuO trong X là

A. 10,05%.

B. 25,13%.

C. 37,69%.

D. 30,15%.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:663256

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hoá học của các chất.

Giải chi tiết

TN1: \(m(g)X\left\{ \begin{array}{l}F{\rm{e}}{{\rm{S}}_2}:x\\F{\rm{e}}C{{\rm{O}}_3}:y\\CuO\\F{{\rm{e}}_2}{O_3}\end{array} \right. + {O_2}:0,45 \to \left\{ \begin{array}{l}S{O_2}:2{\rm{x}}\\C{O_2}:y\end{array} \right. + {n_{khi\,giam}} = 0,45.10\% = 0,045\)

n_{khí giảm} = n_{O2 pư} - n_SO2 - n_CO2 ⟹ n_{O2 pư} = 2x + y + 0,045

Bảo toàn e: 11n_FeS2 + n_FeCO3 = 4n_{O2 pư}

⟹ 11x + y = 4.(2x + y + 0,045) ⁽¹⁾

[Lưu ý: FeS₂ → Fe⁺³ + 2S⁺⁴ + 11e]

TN2: \(m(g)X\left\{ \begin{array}{l}F{\rm{e}}{{\rm{S}}_2}:x\\F{\rm{e}}C{{\rm{O}}_3}:y\\CuO\\F{{\rm{e}}_2}{O_3}\end{array} \right. + {H_2}S{O_4} \to \left\{ \begin{array}{l}F{{\rm{e}}_2}{(S{O_4})_3}\\CuS{O_4}\end{array} \right. + 0,{81^{mol}}\left\{ \begin{array}{l}C{O_2}:y\\S{O_2}:0,81 - y\end{array} \right.\)

Bảo toàn e: 15n_FeS2 + n_FeCO3 = 2n_SO2

⟹ 15x + y = 2.(0,81 - y) ⁽²⁾

[Lưu ý: FeS₂ → Fe⁺³ + 2S⁺⁶ + 15e]

Từ (1) và (2) ⟹ x = 0,1; y = 0,04.

\(m(g)X\left\{ \begin{array}{l}F{\rm{e}}{{\rm{S}}_2}:0,1\\F{\rm{e}}C{{\rm{O}}_3}:0,04\\CuO:a\\F{{\rm{e}}_2}{O_3}:b\end{array} \right. + {H_2}S{O_4} \to m + 28,16(g)\left\{ \begin{array}{l}F{{\rm{e}}_2}{(S{O_4})_3}:b + 0,07\\CuS{O_4}:a\end{array} \right.\)

m_{muối sunfat} - m_X = 400.(b + 0,07) + 160a - m = 28,16 ⁽³⁾

%O = 16.(0,04.3 + a + 3b) = 0,1658m ⁽⁴⁾

m_X = 0,1.120 + 0,04.116 + 80a + 160b = m ⁽⁵⁾

Từ (3), (4), (5) ⟹ a = 0,15; b = 0,02; m = 31,84 gam.

⟹ %m_CuO = 37,69%.

Đáp án cần chọn là: C

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.