Đốt cháy hỗn hợp dạng bột gồm iron và sulfur trong điều kiện không có không khí, sau một thời gian thu được 12,8 gam hỗn hợp X. Hòa tan hết X trong a gam dung dịch HNO3 63% (dùng dư), kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y và khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất của N+5). Để tác dụng tối đa các chất tan có trong dung dịch Y cần dùng 0,3 mol Ba(OH)2; đồng thời thu được 45,08 gam kết tủa. Giá trị của a là
Hướng dẫn:
Ta có chứa Fe (x mol) và S (y mol)
=> mX = 56x + 32y = 12,8 (1)
Kết tủa thu được là BaSO4 (y mol) và Fe(OH)3 (x mol)
m kết tủa = 107x + 233y = 45,08 (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2) ta có:
x = 0,16 mol; y = 0,12 mol
Áp dụng bảo toàn electron ta có:
nNO2 = 3x + 6y = 3.0,16 + 6.0,12 = 1,2 mol
Ta có nOH- = nH+ + 3nFe3+
=> nH+ = 0,3.2 - 3.0,16= 0,12 mol
Vậy Y chứ Fe3+ (0,16 mol); SO42- (0,12 mol); H+ (0,12 mol), NO3- (a mol)
Áp dụng bảo toàn điện tích ta có:
nNO3- = 0,12 + 0,16.3 - 0,12.2 = 0,36 mol
Bảo toàn N ta có:
nHNO3 = nNO3- + nNO2 = 0,36 + 1,2 = 1,56 mol
mHNO3 = 1,56.63 = 98,28 gam
