Đốt cháy hoàn toàn 24 gam quặng pirit sắt trong không khí thì thu được chất rắn A và V lít khí SO2

Để giải bài toán này, ta thực hiện theo các bước sau:

### a. Viết phương trình phản ứng xảy ra

Quặng pirit sắt có công thức hóa học là \( \text{FeS}_2 \). Khi đốt cháy hoàn toàn trong không khí, phản ứng xảy ra sẽ là:

\[
2 \text{FeS}_2 + 7 \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{Fe}_2\text{O}_3 + 4 \text{SO}_2
\]

### b. Tính khối lượng chất rắn A thu được

Tính khối lượng mol của pirit sắt \( \text{FeS}_2 \):
- Khối lượng mol Fe: 56 g/mol
- Khối lượng mol S: 32 g/mol

\[
M_{\text{FeS}_2} = 56 + 2 \cdot 32 = 120 \text{ g/mol}
\]

Tính số mol của 24 g pirit sắt:

\[
n_{\text{FeS}_2} = \frac{24}{120} = 0.2 \text{ mol}
\]

Theo phương trình, 2 mol \( \text{FeS}_2 \) cho 2 mol \( \text{Fe}_2\text{O}_3 \), tức là 1 mol \( \text{FeS}_2 \) cho 1 mol \( \text{Fe}_2\text{O}_3 \). Do đó, số mol \( \text{Fe}_2\text{O}_3 \) thu được là:

\[
n_{\text{Fe}_2\text{O}_3} = 0.2 \text{ mol}
\]

Khối lượng của \( \text{Fe}_2\text{O}_3 \):

\[
M_{\text{Fe}_2\text{O}_3} = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 16 = 160 \text{ g/mol}
\]
\[
m_{\text{Fe}_2\text{O}_3} = n_{\text{Fe}_2\text{O}_3} \cdot M_{\text{Fe}_2\text{O}_3} = 0.2 \cdot 160 = 32 \text{ g}
\]

### c. Tính thể tích khí SO₂ thu được

Theo phương trình, 2 mol \( \text{FeS}_2 \) cho 4 mol \( \text{SO}_2 \), tức là 1 mol \( \text{FeS}_2 \) cho 2 mol \( \text{SO}_2 \). Vậy số mol \( \text{SO}_2 \) là:

\[
n_{\text{SO}_2} = 0.2 \cdot 2 = 0.4 \text{ mol}
\]

Tại điều kiện tiêu chuẩn (273 K, 1 atm), 1 mol khí chiếm 22.4 lít:

\[
V_{\text{SO}_2} = n_{\text{SO}_2} \cdot 22.4 = 0.4 \cdot 22.4 = 8.96 \text{ lít}
\]

### d. Dẫn toàn bộ khí thu được vào 200 ml dung dịch NaOH 2M

Tính số mol NaOH trong 200 ml dung dịch 2M:

\[
n_{\text{NaOH}} = C \cdot V = 2 \cdot 0.2 = 0.4 \text{ mol}
\]

Theo phản ứng giữa \( \text{SO}_2 \) và NaOH (thos phản ứng chưa viết ra), ta có thể thu được muối natri.

### Tính khối lượng muối thu được

Phản ứng giữa \( \text{SO}_2 \) và NaOH:

\[
\text{SO}_2 + 2 \text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_3 + \text{H}_2\text{O}
\]

Từ 0.4 mol \( \text{SO}_2 \), sẽ cần 0.8 mol NaOH, nhưng chúng ta có 0.4 mol, nên NaOH là chất giới hạn.

Khối lượng muối natri (natri sulfite \( \text{Na}_2\text{SO}_3 \)) thu được:

\[
M_{\text{Na}_2\text{SO}_3} = 2 \cdot 23 + 32 + 3 \cdot 16 = 126 \text{ g/mol}
\]
\[
n_{\text{Na}_2\text{SO}_3} = \frac{0.4}{2} = 0.2 \text{ mol}
\]
\[
m_{\text{Na}_2\text{SO}_3} = n_{\text{Na}_2\text{SO}_3} \cdot M_{\text{Na}_2\text{SO}_3} = 0.2 \cdot 126 = 25.2 \text{ g}
\]

### Tổng kết:

- Khối lượng chất rắn A (Fe2O3) thu được: **32 g**
- Thể tích khí \( SO_2 \): **8.96 lít**
- Khối lượng muối thu được sau phản ứng: **25.2 g**