Cho hỗn hợp A gồm Fe2O3, Fe3O4, FeO có số mol bằng nhau.Lấy m1 gam A cho vào ống sứ, đun nóng rồi cho từ từ khí CO đi qua. Lấy khí CO2 ra khỏi ống cho vào dung dịch Ba(OH)2 dư thu đc m2 gam kết tủa. Chất rắn còn lại trong ống có khối lượng 19,2 gam. Cho kết tủa này tan hết vào dung dịch HNO3, đun nóng thì có 2,24 lít khí NO (duy nhất) thoát ra.
Tính m1,m2 và số mol HNO3 cần dùng?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án D
Quy đổi A chỉ gồm Fe3O4 + CO → 19,2 gam (Fe : x mol + O : y mol) + CO2
19,2 gam (Fe : x mol + O : y mol) + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
Ta có hệ phương trình
(1) 56x + 16y = 19,2
(2) ĐLBT mol e : 3x = 2y + 0,1*3
→ x = 0,27 ; y = 0,255 → n(Fe3O4) = 0,09 mol → m1 = 20,880 gam
→ n(CO2) = n(CaCO3) = 0,09*4 – 0,255 = 0,105 → m2 = 20,685 gam
n(HNO3) = 0,27*3 + 0,1 = 0,91 mol
Quy đổi A chỉ gồm Fe3O4 + CO → 19,2 gam (Fe : x mol + O : y mol) + CO2
19,2 gam (Fe : x mol + O : y mol) + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
Ta có hệ phương trình
(1) 56x + 16y = 19,2
(2) ĐLBT mol e : 3x = 2y + 0,1*3
→ x = 0,27 ; y = 0,255 → n(Fe3O4) = 0,09 mol → m1 = 20,880 gam
→ n(CO2) = n(CaCO3) = 0,09*4 – 0,255 = 0,105 → m2 = 20,685 gam
n(HNO3) = 0,27*3 + 0,1 = 0,91 mol → Đáp án D.
Quy đổi A chỉ gồm Fe3O4 + CO → 19,2 gam (Fe : x mol + O : y mol) + CO2
19,2 gam (Fe : x mol + O : y mol) + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
Ta có hệ phương trình
(1) 56x + 16y = 19,2
(2) ĐLBT mol e : 3x = 2y + 0,1*3
→ x = 0,27 ; y = 0,255 → n(Fe3O4) = 0,09 mol → m1 = 20,880 gam
→ n(CO2) = n(CaCO3) = 0,09*4 – 0,255 = 0,105 → m2 = 20,685 gam
n(HNO3) = 0,27*3 + 0,1 = 0,91 mol
Khối lượng dung dịch tăng nên tạo BaCO3 (a) và Ba(HCO3)2 (b)
nBa(OH)2 = a + b = 0,06
Δm = 44(a + 2b) – 197a = 1,665
->a = 0,015 và b = 0,045
nCO2 = a + 2b = 0,105
X gồm nMgO = nFeO = nFe2O3 = nFe3O4 = x
-->Quy đổi Y thành Mg (x), Fe (6x) và O (9x – 0,105)
=>mY = 24x + 56.6x + 16(9x – 0,105) = 21
-> x = 0,045
->mX = 22,68
Bảo toàn electron: 2nMg + 3nFe = 2nO + 3nNO
nNO = 0,1
->V = 2,24 lít
=>nHNO3 = 4nNO + 2nO = 1
Đáp án A
Đặt số mol FeO là x mol; Số mol Fe2O3 là y mol
→ x+ y = 0,04 mol (1)
Bản chất phản ứng: CO + Ooxit → CO2
CO2+ Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + H2O
Theo PT: nO (oxit) = n C O 2 = n B a C O 3 = 9,062/197 = 0,046 mol
Khi cho CO qua hỗn hợp A thì khối lượng chất rắn giảm. Lượng giảm chính là lượng O trong oxit tách ra
→mhỗn hợp A = mB+ mO (oxit tách ra) = 4,784+ 0,046.16 = 5,52 gam
→72x+ 160y = 5,52 gam (2)
Giải hệ gồm (1), (2) ta có x = 0,01; y = 0,03
→ % m F e 2 O 3 = 0 , 03 . 160 5 , 52 . 100 % = 86 , 96 %
n B a C O 3 = 0,046 mol
Các phản ứng có thể xảy ra khi cho CO đi qua hỗn hợp A:
Do đó 4 chất trong hỗn hợp B gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 và khí thoát ra là CO2. Khi hấp thụ CO2 vào dung dịch Ba(OH) dư:
Do đó
Từ đây, ta có một số cách để tính khối lượng của hỗn hợp ban đầu như sau:
Cách 1: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng
Quan sát các phương trình phản ứng, ta có
Cách 2: Tăng giảm khối lượng
Nhận thấy: Cứ mỗi phân tử CO lấy một nguyên tử O từ oxit tạo thành 1 phân tử CO2 thì khối lượng chất rắn giảm 16 gam.
Do đó để tạo thành 0,046 mol CO2 thì khối lượng chất rắn đã giảm: 16.0,046 = 0,736 (gam)
Nên m c h ấ t r ắ n b a n đ ầ u = m B + m g i ả m = 4,784 + 0,736 = 5,52 (gam)
Cách 3: Sử dụng hệ quả của định luật bảo toàn khối lượng trong phản ứng nhiệt luyện
Quan sát đặc điểm của các phương trình phản ứng cũng như kiến thức - phương pháp đã nêu ở phần trên ta có:
Khi đã biết tổng khối lượng hỗn hợp ban đầu và tổng số mol các chất trong hỗn hợp ban đầu, để tính được số mol cụ thể của từng chất ta tiến hành lập hệ:
Đáp án D.
n NO = 2,24/22,4 = 0,1 mol
Gọi chất rắn sau khi nung trong ống sứ với CO là hỗn hợp B nặng 19,2 gam.
Vì khi B phản ứng với HNO3 sinh ra 0,1 mol NO và muối Fe(+3) nên B đã nhường cho HNO3 0,1 x 3 = 0,3 mol e.
Nếu B nhường 0,3 mol e này cho oxi nguyên tử thì toàn bộ nguyên tố Fe trong B sẽ trở thành Fe(+3) trong oxit Fe2O3.
Để nhận 0,3 mol e này, cần 0,15 mol oxi nguyên tử phản ứng với B nặng 0,15 x 16 = 2,4 gam. Vì thế, sau khi phản ứng của B với oxi nguyên tử, ta thu được Fe2O3 với khối lượng là:
19,2 + 2,4 = 21,6 gam.
--> n Fe2O3 = 21,6/160 = 0,135 mol --> n Fe = 0,135 x 2 = 0,27 mol
Gọi số mol mỗi oxit trong A là a mol.
Từ n Fe = 0,27 mol, ta có:
2a + 3a + a = 0,27
--> a = 0,045 mol
--> m1 = 0,045 x 160 + 0,045 x 232 + 0,045 x 72 = 20,88 gam.
Từ n Fe = 0,27 mol, ta có:
--> khối lượng nguyên tố Fe trong B = 0,27 x 56 = 15,12 gam
--> m O trong B = 19,2 - 15,12 = 4,08 gam
--> n O trong B = 4,08/16 = 0,255 mol = n CO2 thu được khi dùng CO khử A ban đầu = n BaCO3 kết tủa
--> m2 = m BaCO3 = 0,255 x 197 = 50,235 gam.