Cho 10g hỗn hợp X gồm FeO, Fe₂O₃, S, FeS₂, CuS (trong đó Oxi chiếm 16% về khối lượng) tác dụng vừa đủ với 0,335 mol H₂SO₄ đặc nóng sinh ra 0,2125 mol khí SO₂ và dung dịch Y. Nhúng thanh Mg vào dung dịch Y, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thì lấy thanh Mg ra thấy tăng 2,8g (giả sử 100% kim loại sinh ra bám vào thanh Mg). Đốt cháy hoàn toàn 10g X (sản phẩm gồm Fe₂O₃, CuO, SO₂) bằng lượng vừa đủ V lit (dktc) hỗn hợp A gồm O₂ và O₃ tỉ lệ mol 1: 1. Giá trị của V là:

Đáp án C

Qui đổi hỗn hợp X thành: Fe(a mol) ; Cu(b mol) ; S(c mol) ; O (0,1 mol)

(Vì oxi chiếm 16% về khối lượng => m_O = 10.16% = 1,6g => n_O = 1,6: 16 = 0,1 mol)

m_X = 56a + 64b + 32c + 0,1.16 = 10 (1)

Trong Y có Fe³⁺ (a mol) ; Cu²⁺ (b mol) ; SO₄^2-.

Bảo toàn điện tích: 3n_Fe + 2n_Cu = 2n_SO4 => n_SO4 = ½ (3a + 2b)

Bảo toàn S: n_S + n_H2SO4 = n_SO2 + n_{SO4 muối}

=> 0,335 + c = ½ (3a + 2b) + 0,2125 (2)

Cho Mg dư vào Y: Bảo toàn e: n_{Mg pứ}. 2 = 3n_Fe3+ + 2n_Cu2+ => n_{Mg pứ} = ½ (3a + 2b)

m_{KL tăng} = m_Fe + m_Cu - m_{Mg pứ}  =>  56a + 64b – 24. ½ (3a + 2b) = 2,8 (3)

Từ (1,2,3) => a = 0,1 ; b = 0,02 ; c = 0,0475 mol

- Oxi hóa X bằng O (Qui O₂ và O₃ về thành O). Bảo toàn electron:

2n_O = 3n_Fe + 2n_Cu + 2n_S – 2n_O(X)

=> 2n_O = 3a + 2b + 4c – 2.0,1 => n_O = 0,165 mol

- Đặt n_O2 = n_O3 = u => n_O = 2n_O2 + 3n_O3 = 5u = 0,165 mol => u = 0,033 mol

=> n_A = 2u = 0,066 mol

=> V = 1,4784 lit