Khử hoàn hoàn 24 gam hỗn hợp F e 2 O 3 và CuO bằng khí H 2 , sau phản ứng thu được 17,6 gam hỗn hợp 2 kim loại. Tổng thể tích khí H 2 đã dùng là:
A. 4,48 lít
B. 6,72 lít
C. 8,96 lít
D. 11,2 lít
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(Fe_2O_3+3H_2\rightarrow\left(t^o\right)2Fe+3H_2O\\ CuO+H_2\rightarrow\left(t^o\right)Cu+H_2O\\ Đặt:n_{Fe}=a\left(mol\right);n_{Cu}=0,5a\left(mol\right)\\ m_{hhB}=17,6\\ \Leftrightarrow56a+64.0,5a=17,6\\ \Leftrightarrow a=0,2\left(mol\right)\\ \Rightarrow n_{Fe}=0,2\left(mol\right);n_{Cu}=0,1\left(mol\right)\\ a,n_{H_2}=\dfrac{3}{2}.n_{Fe}+n_{Cu}=\dfrac{3}{2}.0,2+0,1=0,4\left(mol\right)\\ \Rightarrow V_{H_2\left(đktc\right)}=0,4.22,4=8,96\left(l\right)\\ b,Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\\ n_{HCl}=\dfrac{18,25}{36,5}=0,5\left(mol\right)\\ Vì:\dfrac{0,2}{1}< \dfrac{0,5}{2}\Rightarrow HCldư\\ \Rightarrow ddC:FeCl_2,HCldư\\ n_{FeCl_2}=n_{Fe}=0,2\left(mol\right)\Rightarrow m_{FeCl_2}=0,2.127=25,4\left(g\right)\\ n_{HCl\left(dư\right)}=0,5-0,2.2=0,1\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{HCl\left(dư\right)}=0,1.36,5=3,65\left(g\right)\)
\(n_{H_2}=\dfrac{4.48}{22.4}=0.2\left(mol\right)\)
\(n_{Fe}=n_{H_2}=0.2\left(mol\right)\)
\(m_{Cu}=m_{hh}-m_{Fe}=17.6-0.2\cdot56=6.4\left(g\right)\)
\(n_{Cu}=\dfrac{6.4}{64}=0.1\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{CuO}=0.1\cdot80=8\left(g\right)\)
\(m_{Fe_xO_y}=m_{hh}-m_{CuO}=24-8=16\left(g\right)\)
\(M_{Fe_xO_y}=\dfrac{16}{\dfrac{0.2}{x}}=80x\left(đvc\right)\)
\(\Leftrightarrow56x+16y=80x\)
\(\Leftrightarrow24x=16y\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{x}{y}=\dfrac{16}{24}=\dfrac{2}{3}\)
\(CT:Fe_2O_3\)
\(Fe + 2HCl \to FeCl_2 + H_2\\ n_{Fe} = n_{H_2} = \dfrac{4,48}{22,4} = 0,2\ mol\\ \Rightarrow n_{Cu} = \dfrac{17,6-0,2.56}{64} = 0,1\ mol\)
BTNT với Fe,Cu
\(n_{CuO} = n_{Cu} = 0,1\ mol\\ n_{Fe_xO_y} = \dfrac{n_{Fe}}{x} = \dfrac{0,2}{x}mol\)
Suy ra ;
\(0,1.80 + \dfrac{0,2}{x}.(56x+16y) = 24\\ \Rightarrow \dfrac{x}{y} = \dfrac{2}{3}\)
Vậy oxit sắt cần tìm : Fe2O3
\(n_{H_2}=a\left(mol\right)\)
\(\text{Coi hỗn hợp là : kim loại M}\)
\(2M+2nHCl\rightarrow2MCl_n+nH_2\)
\(\text{Từ PTHH ta thấy : }\)
\(n_{HCl}=2n_{H_2}=2a\left(mol\right)\)
\(\text{Bảo toàn khối lượng : }\)
\(m_{hh}+m_{HCl}=m_{Muối}+m_{H_2}\)
\(\Leftrightarrow5+36.5\cdot2a=5.71+2a\)
\(\Leftrightarrow a=0.01\)
\(V_{H_2}=0.01\cdot22.4=0.224\left(l\right)\)
\(b.\)
\(CuO+H_2\underrightarrow{^{^{t^0}}}Cu+H_2O\)
\(FeO+H_2\underrightarrow{^{^{t^0}}}Fe+H_2O\)
\(n_{H_2O}=n_{H_2}=0.01\left(mol\right)\)
\(\text{Bảo toàn khối lượng : }\)
\(m_{hh}=m_{kl}+m_{H_2O}-m_{H_2}=0.6+0.01\cdot18-0.01\cdot2=0.76\left(g\right)\)
Chọn C
m o x i t = m K L + m o x i → m o x i = m o x i t – m K L = 24 – 17 , 6 = 6 , 4 g a m .