Tiến hành đốt cháy hoàn toàn x gam FeS2 bằng một lượng O2 vừa đủ, thu được khí X (đktc). Dùng 1000 ml dung dịch chứa Ba(OH)2 0,15M và KOH 0,1M hấp thụ hết X thu được dung dịch Y và 21,7 gam kết tủa. Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH, thấy xuất hiện thêm kết tủa. Giá trị của x là:
nBa(OH)2 = 0,15 mol
nKOH = 0,1 mol
nBa2+ = 0,15 mol
⇒ nOH - =0,15.2 + 0,1 = 0,4 mol
Phương trình phản ứng
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 (1)
Khi cho SO2 vào dung dịch Y thu được 21,7 (g) ↓ BaSO3. Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH thấy xuất hiện thêm kết tủa, chứng tỏ trong dung dịch Y có ion HSO-3.
Ta có: nBaSO3 = 0,1 mol
Phương trình phản ứng:
SO2 + OH- → HSO3- (2)
0,3 ← (0,4 - 0,1)
HSO3- + OH- dư → SO32- + H2O (3)
0,1 0,1 ← 0,1
Ba2+ + SO32- → BaSO3 (4)
0,1 ← 0,1
Dựa vào phương trình phản ứng (2), (3), (4) ta tính được
⇒ nSO2 = 0,3 mol
Theo phương trình phản ứng (1) ta có: nFeS2 = 1/2 nSO2 = 0,15 mol
⇒ mFeSO24 = 120. 0,15 = 18 (g)