Nung m gam bột sắt (iron) trong oxygen, thu được 4,5 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) thoát ra 1,395 lít (đkc) SO2 (là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là

Đáp án đúng là: D

\[{n_{S{O_2}}} = \frac{{6,1975}}{{24,79}} = 0,25(mol)\]

Ta có các quá trình:

\[\begin{array}{l}\mathop {{\rm{Cu}}}\limits^0 {\rm{ }} \to \mathop {Cu}\limits^{ + 2} \; + {\rm{ 2}}e\\x \to \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;2x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\\\mathop {{\rm{Fe}}}\limits^0 {\rm{ }} \to \mathop {Fe}\limits^{ + 3} \; + {\rm{ 3}}e\\y \to \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;3y\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\end{array}\]

\[\begin{array}{l}\mathop S\limits^{ + 6} \; + {\rm{ 2}}e{\rm{ }} \to {\rm{ }}\mathop S\limits^{ + 4} \\\;\;\;\;\;\;0,25.2\;\;\; \leftarrow \;\;0,25\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\end{array}\]

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 2x + 3y = 0,25.2 (1)

Mà 64x + 56y = 12 (2).

Từ (1) và (2) \[ \to \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x{\rm{ }} = {\rm{ }}0,1{\rm{ }}\left( {mol} \right)}\\{y{\rm{ }} = {\rm{ }}0,1{\rm{ }}\left( {mol} \right)}\end{array}} \right.\]

\[\begin{array}{l}\% {m_{Cu}} = \frac{{0,1.56}}{{12}}.100\% = 46,67\% \\\% {m_{Fe}} = 100\% - 46,67\% = 53,33\% \end{array}\]

Đáp án đúng là: D

\[{n_{S{O_2}}} = \frac{{8,6765}}{{24,79}} = 0,35(mol)\]

\[\begin{array}{l}\mathop {{\rm{Fe}}}\limits^0 {\rm{ }} \to \mathop {Fe}\limits^{ + 3} \; + {\rm{ 3}}e\\x \to \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;3x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\\\mathop {{\rm{Cu}}}\limits^0 {\rm{ }} \to \mathop {Cu}\limits^{ + 2} \; + {\rm{ 2}}e\\y \to \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;2y\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\end{array}\]

\[\begin{array}{l}\mathop S\limits^{ + 6} \; + {\rm{ 2}}e{\rm{ }} \to {\rm{ }}\mathop S\limits^{ + 4} \\\;\;\;\;\;\;\;0,7\;\;\; \leftarrow \;\;0,35\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\end{array}\]

Áp dụng định luật bảo toàn e ta có: 3x + 2y = 0,7 (1)

Mà 56x + 64y = 18,4 (2).

Từ (1) và (2) \[ \to \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x{\rm{ }} = {\rm{ }}0,1{\rm{ }}\left( {mol} \right)}\\{y{\rm{ }} = {\rm{ }}0,2{\rm{ }}\left( {mol} \right)}\end{array}} \right.\]

\[\% {m_{Fe}} = \frac{{0,1.56}}{{18,4}}.100\% = 30,43\% .\]