Hòa tan hoàn toàn 0,1 mol FeS2 trong 200 ml dung dịch HNO3 4M, sản phẩm thu được gồm dung dịch X và một chất khí thoát ra. Dung dịch X có thể hòa tan tối đa m gam Cu. Biết trong các quá trình trên, sản phẩm khử duy nhất của N+5 đều là NO. Giá trị của m là:
A. 12,8
B. 6,4
C. 9,6
D. 3,2
Đáp án A
0,1 mol FeS2 + 0,8 mol HNO3 → dd X + ↑NO x mol.
ddX + tối đa m gam Cu y mol.
- Bản chất của phản ứng là quá trình nhường, nhận electron:
FeS2 → Fe+2 + 2S+6 + 14e
Cu → Cu+2 + 2e
N+5O3- + 4H+ + 3e → N+2O + 2H2O
Theo bảo bảo electron: 14 × nFeS2 + 2 × nCu = 3 × nNO → 14 × 0,1 + 2y = 3x (*)
- Sau phản ứng trong dung dịch có Fe+2; Cu+2; NO3-; SO4-2
Theo bảo toàn điện tích 2 × nFe+2 + 2 × nCu+2 = 1 × nNO3- + nSO4-2
→ 2 × 0,1 + 2y = 3x + 0,1 × 2 (**)
Từ (*) và (**) → x = 0,6; y = 0,2 → mCu = 0,2 × 64 = 12,8 gam