A) Để giải bài toán này, ta cần thực hiện các bước sau:
1. Xác định số mol của khí oxi (O2) trong bình kín:
- Theo định luật bảo toàn khối lượng, khối lượng khí oxi phản ứng bằng tổng khối lượng chất rắn Y và khí SO2 thu được.
- Khối lượng khí oxi = 15,232 lít x 1,429 g/lít = 21,824 g
- Số mol khí oxi = 21,824 g / 32 g/mol = 0,682 mol
2. Xác định số mol của khí SO2:
- Theo phương trình phản ứng, tỉ lệ mol giữa khí oxi và khí SO2 là 1:1.
- Vậy số mol khí SO2 cũng là 0,682 mol.
3. Xác định số mol của chất rắn Y:
- Theo phương trình phản ứng, tỉ lệ mol giữa khí SO2 và chất rắn Y là 1:1.
- Vậy số mol chất rắn Y cũng là 0,682 mol.
4. Xác định khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X:
- Ta biết rằng hỗn hợp X gồm FeS2, Cu2S và Cu.
- Gọi số mol của FeS2, Cu2S và Cu lần lượt là x, y và z.
- Ta có hệ phương trình:
x + y + z = 0,682 (1)
2x + 2y + z = 53,44 (2)
- Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được x = 0,227 mol, y = 0,227 mol và z = 0,228 mol.
5. Tính giá trị của m1:
- M1 = khối lượng chất rắn Y = (số mol chất rắn Y) x (khối lượng molar chất rắn Y)
- M1 = (0,682 mol) x [(2 x 55,845 g/mol) + (63,546 g/mol) + (63,546 g/mol)]
- M1 = 0,682 mol x 246,937 g/mol
- M1 = 168,48 g
6. Tính giá trị của m2:
- Theo phương trình phản ứng, tỉ lệ mol giữa SO2 và Cl2 là 1:1.
- Vậy số mol Cl2 cần dùng để oxi hóa hoàn toàn SO2 là 0,682 mol.
- M2 = khối lượng Cl2 = (số mol Cl2) x (khối lượng molar Cl2)
- M2 = 0,682 mol x 70,906 g/mol
- M2 = 48,37 g
B) Để tính giá trị của m3, ta cần thực hiện các bước sau:
1. Xác định số mol của chất rắn Y trong dung dịch T:
- Theo đề bài, dung dịch T chỉ chứa 4 muối, nghĩa là không có chất rắn Y.
- Vậy số mol chất rắn Y trong dung dịch T là 0 mol.
2. Xác định số mol của Ba(NO3)2:
- Theo phương trình phản ứng, tỉ lệ mol giữa chất rắn Y và kết tủa BaSO4 là 1:1.
- Vậy số mol Ba(NO3)2 cần dùng để tạo thành m3 gam kết tủa là 0,682 mol.
3. Tính giá trị của m3:
- M3 = khối lượng kết tủa BaSO4 = (số mol kết tủa BaSO4) x (khối lượng molar kết tủa BaSO4)
- M3 = 0,682 mol x [(137,327 g/mol) + (32,065 g/mol) + (4 x 16,00 g/mol)]
- M3 = 0,682 mol x 233,327 g/mol
- M3 = 159,31 g
Vậy, giá trị của m3 là 159,31 g.