Hòa tan hết 2,72 gam hỗn hợp X gồm: FeS2, FeS, Fe, CuS và Cu trong 500 ml dung dịch HNO3 1M, sau khi kết thúc các phản ứng thu được dung dịch Y và 0,07 mol một chất khí. Cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2 thu được 4,66 gam kết tủa. Mặt khác, dung dịch Y có thể hòa tan tối đa m gam Cu. Biết trong các quá trình trên, sản phẩm khử duy nhất của N+5 là NO. Giá trị của m là

Coi hh X gồm Fe, Cu và S

\(2,72\,g\,X\left\{ \begin{gathered} Fe:\,x(mol) \hfill \\ Cu:\,y(mol) \hfill \\ S \hfill \\\end{gathered}  \\\right.\xrightarrow[{0,5\,\,mol}]{{ + HN{O_3}}}0,07\,mol\,NO + dd\,Y\left\{ \begin{gathered} F{e^{3 + }} \hfill \\F{e^{2 + }} \hfill \\ {H^ + } \hfill \\  S{O_4}^{2 - } \hfill \\ N{O_3}^ -  \hfill \\\end{gathered}\\\right.\xrightarrow{{ + BaC{l_2}\,du}}4,66\,g\,BaS{O_4}\)

BTNT “S”: n_S = n_BaSO4 = 4,66 : 233 = 0,02 (mol)

quá trình nhường e

Fe → Fe⁺³ + 3e

x              → 3x (mol)

Cu → Cu⁺² + 2e

y               → 2y (mol)

S  + H₂O + 6e → 8H⁺ + SO₄^2-

0,02  →   0,12→ 0,16 (mol)

quá trình nhận e

4H⁺ + NO₃^‑ + 3e → NO + 2H₂O  (*)

0,28              0,21 ← 0,07 (mol)

Lượng H⁺ có trong dd Y là: n_H+ = n_HNO3 + 8n_S –  4n_NO = 0,5 + 8.0,02 – 4.0,07 = 0,38 (mol)

Ta có hệ: \(\left\{ \begin{array}{l}{m_{hhX}} = 56x + 64y + 0,02.32 = 2,72\\Bt\,e:3x + 2y + 0,12 = 0,21\end{array} \\\right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0,02\\y = 0,015\end{array} \right.\)

Vậy dd Y chứa

Cho Cu vào dd Y có: n_NO = 1/4n_H+ = 1/4.0,38 = 0,095 (mol) (Nhìn theo tương tự như bán phản ứng (*))

Bảo toàn e ta có: 2n_Cu = n_Fe3+ + 3n­_NO = 0,02 + 3.0,095 → n_Cu = 0,1525 (mol)

→ m_Cu = 0,1525×64 = 9,76 (g)

Chọn C