Trộn m gam hỗn hợp hai kim loại Mg, Fe với 16 gam bột lưu huỳnh được hỗn hợp X. Nung X trong bình kín không có không khí một thời gian thu được hỗn hợp Y. Hòa tan hết Y trong dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thấy có 44,8 lít khí SO2 (đktc) thoát ra. Dung dịch thu được cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thấy xuất hiện kết tủa. Lọc lấy kết tủa, đem nung đến khối lượng không đổi thu được 24 gam chất rắn. Tính m và thành phần phần trăm về khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
Gọi x,y lần lượt là số mol Mg, Fe
Mg + S ⟶ MgS
Fe + S ⟶ FeS
MgS + 4H2SO4 → MgSO4 + 4H2O + 4SO2
2FeS + 10H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 9SO2 + 10H2O
S + 2H2SO4 → 3SO2 + 2H2O
Ta có :
\(\left\{{}\begin{matrix}Mg:x\left(mol\right)\\Fe:y\left(mol\right)\end{matrix}\right.\underrightarrow{+S:0,5\left(mol\right)}\left\{{}\begin{matrix}MgS:x\left(mol\right)\\FeS:y\left(mol\right)\\S_{dư}:0,5-\left(x+y\right)\left(mol\right)\end{matrix}\right.\underrightarrow{+H_2SO_4}\left\{{}\begin{matrix}MgSO_4:x\left(mol\right)\\Fe_2\left(SO_4\right)_3:\dfrac{y}{2}\left(mol\right)\\SO_2\end{matrix}\right.\underrightarrow{+NaOH\left(dư\right)}\left(kt\right)\left\{{}\begin{matrix}Mg\left(OH\right)_2:x\left(mol\right)\\Fe\left(OH\right)_3:y\left(mol\right)\end{matrix}\right.\underrightarrow{to}\left\{{}\begin{matrix}MgO:x\left(mol\right)\\Fe_2O_3:\dfrac{y}{2}\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
Ta có :\(n_{SO_2}=4x+4,5y+\left[0,5-\left(x+y\right)\right].3=2\left(mol\right)\)
\(40x+160\dfrac{y}{2}=24\)
=> \(\left\{{}\begin{matrix}x=0,2\\y=0,2\end{matrix}\right.\)
=> \(m_{Mg}=0,2.24=4,8\left(g\right)\)
\(m_{Fe}=0,2.56=11,2\left(g\right)\)
\(m=4,8+11,2=16\left(g\right)\)
\(\%m_{Mg}=\dfrac{4,8}{16}.100=30\%\)
\(\%m_{Fe}=100-30=70\%\)
