Cho m gam hỗn hợp X gồm FeS2, FeCO3, CuO và Fe2O3 (trong X nguyên tố oxi chiếm 15,2% về khối lượng) vào bình kín (thể tích không đổi) chứa 0,54 mol O2 (dư). Giá trị của m là?

* Hướng dẫn giải

Áp suất giảm 10% ⇒ số mol khí giảm 10% = 0,54.10% = 0,054 mol

PTHH: (1) 4FeS₂ + 11O₂  → 2Fe₂O₃ + 8SO₂↑

                     x   →     \(\frac{{11{\rm{x}}}}{4}\)          →             2x    mol

             (2) 4FeCO₃ + O₂ →  2Fe₂O₃ + 4CO₂↑

                       y     →   \(\frac{y}{4}\)         →                 y mol

⇒ n_{khí giảm} = \({n_{{O_2}p}} - ({n_{S{O_2}}} + {n_{C{O_2}}}) = \frac{{11x}}{4} + \frac{y}{4} - (2x + y) = 0,054 \Leftrightarrow x - y = 0,072\,(1)\)

Xét pư với H₂SO₄ đặc:

\(\left\{ \begin{array}{l} \to \,{n_{C{O_2}}} = y\,mol\\ \to \,{n_{S{O_2}}} = \frac{{15{\rm{x}} + y\,}}{2}mol \end{array} \right.\, \Rightarrow \,{n_{khi}} = y + \frac{{15x + y}}{2} = 1,08 \Leftrightarrow \,15x + 3y = 2,16\,(2)\)

Giải hệ (1), (2) ⇒ x = 0,132 mol; y = 0,06 mol.

\(\left\{ \begin{array}{l} m = 120.0,132 + 116.0,06 + 80{\rm{z}} + 160t = 22,8 + 80{\rm{z}} + 106t\\ \% {m_O} = 16(3.0,06 + z + 3t) = 0,152m\\ {m_{mu\`e i}} = 400.\frac{{0,132 + 0,06 + 2t}}{2} + 160z = 1,8m \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} m = 30\,(g)\\ x = 0,06\,mol\\ y = 0,015\,mol \end{array} \right.\)