Hỗn hợp X gồm FeS, FeS2 và Cu2S tan vừa hết trong 0,41 mol H2SO4 đặc nóng, sinh ra 0,365 mol khí SO2 và dung dịch A.

* Hướng dẫn giải

Các phản ứng xảy ra:
2FeS + 20H⁺ + 7SO₄^2- →  2Fe³⁺ + 9SO₂ + 10H₂O

  x          10x                           x           9x/2
2FeS₂ + 28H⁺ + 11SO₄^2- →  2Fe³⁺ + 15SO₂ + 14H₂O

   y         14y                                y          7,5y
Cu₂S + 12H⁺ + 4SO₄^2-  →  2Cu²⁺ + 5SO₂ + 6H₂O

   z        12z                             2z             5z

Theo đề ta có:

10x + 14y + 12z = 0,82 (1)

4,5x + 7,5y + 5z = 0,365 (2)

Nhúng thanh Fe vào có phản ứng
Fe           +        2Fe³⁺→          3 Fe²⁺
(x+y).0,5            (x+y)             1,5(x+y)
Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu
2z      2z          2z        2z

Khối lượng thanh Fe giảm: 56.0,5.(x+y) + 56.2z – 64.2z = 0,2

⇒ 28x + 28y – 16z = 0,2 (3)

Từ (1), (2), (3) ⇒ x=0,02; y= 0,01; z=0,04.

%FeS =  18,80%; %FeS₂ = 12,82%; %Cu₂S =  68,38% 

Trong dung dịch B có: số mol FeSO₄ = 1,5(x+y)+ z.2 = 0,125 mol.

Cho dung dịch B tác dụng với HNO₃ đặc dư có thể xảy ra phương trình:

FeSO₄ + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + H₂SO₄ + H₂O (*)
 0,125                          0,125

3FeSO₄ + 6HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ + Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O (2*)
0,125                            0,125/3                     0,125/3

Nếu xảy ra (*) ⇒ m = 0,125.242 = 30,25 (g)

Nếu xảy ra (2*) ⇒ m = 0,125/3.(242+ 400) = 26,75 (g)

Vậy 26,75 ≤ m ≤ 30,25