Câu $\rm 9.$

Để giải bài toán này, ta tiến hành từng bước như sau: ### Phân tích hỗn hợp Y Hỗn hợp Y chứa khí SO₂ và N₂. ### Bước 1: Phản ứng với PbO₂ Khi hỗn hợp khí Y đi qua bình chứa 23,9 gam PbO₂, thu được 30,3 gam muối A. Ta có phản ứng: \[ SO_2 + PbO_2 \rightarrow PbSO_4 + O_2 \] Tính khối lượng mol của PbO₂: - Pb: 207 g/mol - O: 16 g/mol, nên PbO₂: \( 207 + 2 \times 16 = 239 \) g/mol. Số mol PbO₂ đã phản ứng: \[ n_{PbO_2} = \frac{23,9}{239} \approx 0,1 \, mol \] Theo phản ứng, 1 mol PbO₂ phản ứng với 1 mol SO₂, vậy số mol SO₂ là: \[ n_{SO_2} = n_{PbO_2} = 0,1 \, mol \] Khối lượng muối A là PbSO₄: - PbSO₄: \( 207 + 32 + 4 \times 16 = 238 \) g/mol. - Số mol muối A: \[ n_{A} = \frac{30,3}{238} \approx 0,127 \, mol \] ### Bước 2: Phản ứng với MnO₂ Khí sau đó đi qua bình chứa 8,7 gam MnO₂. Ta có phản ứng: \[ SO_2 + MnO_2 \rightarrow MnSO_4 + O_2 \] Tính số mol MnO₂: - Mn: 55 g/mol, O: 16 g/mol, nên MnO₂: \( 55 + 2 \times 16 = 87 \) g/mol. Số mol MnO₂: \[ n_{MnO_2} = \frac{8,7}{87} = 0,1 \, mol \] Số mol SO₂ đã phản ứng là: \[ n_{SO_2} = 0,1 \, mol \] Khối lượng muối B là MnSO₄: - MnSO₄: \( 55 + 32 + 4 \times 16 = 152 \) g/mol. ### Bước 3: Phản ứng với Na₂O Khí Y sau đó đi qua Na₂O dư: Khối lượng bình tăng là 26,24 gam, có thể tính được số mol O₂ thoát ra từ phản ứng: - Na₂O: 46 g/mol. Tính số mol Na₂O đã phản ứng với O₂. Để tính số mol O₂, ta sử dụng công thức từ số mol O₂ phản ứng: Số mol O₂ phản ứng với Na₂O: \[ n_{O_2} = \frac{26,24}{32} \approx 0,82 \, mol \] ### Bước 4: Tính toán khối lượng và thành phần phần trăm Số mol SO₂ trong hỗn hợp Y là: \[ n_{SO_2} = 0,1 + 0,1 = 0,2 \, mol \] Khối lượng hỗn hợp X (FeS₂ và Cu₂S) sẽ được tính từ số mol khí SO₂ sinh ra. Tổng thể tích khí Y là 106,1 lit, dùng công thức khí lý tưởng để tính số mol: \[ PV = nRT \] ### Kết luận #### a. Xác định A và B: - Muối A là PbSO₄ với anion là SO₄²⁻. - Muối B là MnSO₄ với anion là SO₄²⁻. #### b. Viết các phương trình phản ứng: 1. \( FeS_2 + 4O_2 \rightarrow 2SO_2 + 2FeO \) 2. \( Cu_2S + 2O_2 \rightarrow 2Cu + SO_2 \) Tính thành phần phần trăm theo khối lượng: - Khối lượng FeS₂ và Cu₂S trong hỗn hợp X và áp dụng công thức để tính phần trăm khối lượng cho từng chất. Với những thông tin trên, chúng ta có thể đi đến các kết luận chính xác về thành phần của hỗn hợp ban đầu và phản ứng xảy ra.