Hòa tan hết 8,72 gam FeS2, FeS và Cu vào 400 ml dung dịch HNO3 4M, sản phẩm thu được gồm dung dịch X và một chất k

Đặt \({n_{Fe{s_2}}} = a,{n_{Fes}} = b,{n_{Cu}} = c\) 

Khi cho BaCl₂ vào dung dịch X, ta có : \({n_S} = 0,12 = 2a + b\,(1)\) 

Khi cho Ba(OH)₂ dư vào dung dịch X, ta có khối lượng các hidroxit tạo thành là :

\(36,92 - 27,96 = \left( {a + b} \right).107 + 98c\,(2)\) 

Lại có : \(8,72 = 120a + 88b + 64c\,(3)\) 

Giải (1), (2), (3), ta được \(a = 0,05;b = 0,02;c = 0,015.\) 

Quá trình nhường-nhận e:

\(\begin{array}{*{20}{l}}
\begin{array}{l}
Fe{S_2} \to F{e^{3 + }} + 2{S^{6 + }} + 15e\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{N^{5 + }} + 3e \to {N^{2 + }}\\
0,05\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,75
\end{array}\\
\begin{array}{l}
FeS \to F{e^{3 + }} + {s^{6 + }} + 9e\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,Cu \to C{u^{2 + }} + 2e\\
0,02\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,18\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,015\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,03
\end{array}
\end{array}\) 

Áp dụng pp bảo toàn e, ta có: \({n_{HN{O_3}}} = 0,32mol\) Suy ra \({n_{HN{O_3}{\rm{du}}}} = 1,6 - 0,32 = 1,28mol\) 

Khi đó, dung dịch X gồm HNO₃ dư 1,28mol và Fe₂(SO₄)₃ 0,035mol và CuSO₄ 0,015mol

Suy ra số mol Cu bị hòa tan tối đa là :

\(\frac{{{n_{F{e^{3 + }}}}}}{2} + \frac{3}{8}{n_{HN{O_3}\,{\rm{du}}}} = \frac{{0,035.2}}{2} + \frac{3}{8}.1,28 = 0,{515^{mol}}\) 

Vậy khối lượng Cu mà X có khả năng hòa tan tối đa là 32,96gam.