Hỗn hợp rắn X gồm FeS; FeS2; FexOy; Fe. Hòa tan hết 29,2g X vào dung dịch chứa 1,65 mol HNO3, sau phản ứng thu được dung dịch Y và 38,7g hỗn hợp khí Z gồm NO và NO2 (không có sản phẩm khử khác của NO3). Cô cạn dung dịch Y thu được 77,98g hỗn hợp muối khan. Mặt khác, khi cho Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y, lấy kết tủa thu được đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thì thu được 83,92g chất rắn khan. Dung dịch Y hòa tan được hết m gam Cu tạo khí NO duy nhất. Tính giá trị của m.
Y có thể hòa tan Cu tạo NO ⇒ Y có H+, NO3- dư. ⇒ Fe → Fe3+
Vì không có sản phẩm khử nào khác ngoài NO và NO2 ⇒ không có NH4+
⇒ H trong HNO3 chuyển thành H trong H2O
⇒ nH2O=12nHNO3nH2O12nHNO3 pứ
Bảo toàn khối lượng: mX + mHNO3mHNO3pứ = mmuối + mH2O+mNO+NO2mH2OmNONO2
⇒ nHNO3nHNO3 pứ = 1,62 mol; nH2OnH2O = 0,81 mol
⇒ nHNO3nHNO3 dư = 0,03 mol
Giả sử trong muối khan gồm x mol Fe2(SO4)3 và y mol Fe(NO3)3
⇒ mmuối = 400x + 242y = 77,98
⇒ Chất rắn sau nung gồm: (x + 0,5y) mol Fe2O3 và 3x mol BaSO4
⇒ mrắn = 160(x + 0,5y) + 233.3x = 83,92
⇒ x = 0,08; y = 0,19 mol
Dung dịch Y gồm: 0,35 mol Fe3+; 0,6 mol NO3-; 0,03 mol H+ có thể phản ứng với Cu
3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
2Fe3+ + Cu → Cu2+ + 2Fe2+
⇒ nCu pứ = 3838 nH+ + 1212nFe3+ = 0,18625 mol
⇒ m = 11,92g
