Hòa tan hoàn toàn 19,52 gam hỗn hợp CuO, FeO, Fe2O3 trong H2SO4 loãng dư thu được 45,12 gam hỗn hợp muối. Khử hoàn toàn hỗn hợp ban đầu bằng H2 dư thì khối lượng kim loại sinh ra là :
A. 13,2 gam
B 14,4 gam
C. 16,8 gam
D 15,1 gam
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án A
Đặt nFe = a và nAl = b.
+ Phương trình theo khối lượng hỗn hợp: 56a + 27b = 9,65 (1)
+ Phương trình bảo toàn e là: 2a + 3b = 2nH2 = 0,65 (2)
+ Giải hệ (1) và (2) ⇒ nAl = b = 0,15 mol
⇒ %mAl = 0,15×27/9,65 × 100 ≈ 41,97%
\(m_{H_2}=0,01a\left(g\right)\)
=> \(n_{H_2}=\dfrac{0,01a}{2}=0,005a\left(mol\right)\)
PTHH: Fe + 2HCl --> FeCl2 + H2
0,005a<----------------0,005a
=> mFe = 56.0,005a = 0,28a (g)
Gọi số mol FeO, Fe2O3 là x, y (mol)
=> 72x + 160y = a - 0,28a = 0,72a (1)
\(m_{H_2O}=0,2115a\left(g\right)\)
=> \(n_{H_2O}=\dfrac{0,2115a}{18}=0,01175a\left(mol\right)\)
PTHH: FeO + H2 --to--> Fe + H2O
x---------------------->x
Fe2O3 + 3H2 --to--> 2Fe + 3H2O
y----------------------------->3y
=> x + 3y = 0,01175a (2)
(1)(2) => \(\left\{{}\begin{matrix}x=0,005a\left(mol\right)\\y=0,00225a\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
=> \(\%Fe=\dfrac{0,28a}{a}.100\%=28\%\)
\(\%FeO=\dfrac{72.0,005a}{a}.100\%=36\%\)
\(\%Fe_2O_3=\dfrac{160.0,00225a}{a}.100\%=36\%\)
\(m_{H_2}=0,01a\left(g\right)\\ \Rightarrow n_{Fe}=n_{H_2}=0,005a\left(mol\right)\\\Rightarrow m_{FeO,Fe_2O_3}=a-0,005a.56=0,72a\\ Đặt:n_{FeO}=x\left(mol\right);n_{Fe_2O_3}=y\left(mol\right)\left(x,y>0\right)\\ \Rightarrow72x+160y=0,72a\left(1\right)\\ m_{H_2O}=0,2115a\\ \Leftrightarrow18x+54y=0,2115a\left(2\right)\\ \left(1\right),\left(2\right)\Rightarrow\dfrac{504}{47}x=\dfrac{1120}{47}y\\ \Rightarrow\dfrac{x}{y}=\dfrac{\dfrac{1120}{47}}{\dfrac{504}{47}}=\dfrac{20}{9}\\ \Rightarrow\%m_{Fe}=\dfrac{0,28a}{a}.100=28\%\\Ta.có:x.72+0,45x.160=0,72a\\ \Leftrightarrow144x=0,72a\\ \Leftrightarrow\dfrac{x}{a}=\dfrac{0,72}{144}=0,005\\ \Rightarrow\%m_{FeO}=\dfrac{72.0,005a}{a}.100=36\%\)
\(\Rightarrow\%m_{Fe_2O_3}=100\%-\left(28\%+36\%\right)=36\%\)
\(n_{Ca}=\dfrac{4}{40}=0,1\left(mol\right)\)
PT: \(Ca+2H_2O\rightarrow Ca\left(OH\right)_2+H_2\)
Theo PT: \(n_{H_2}=n_{Ca}=0,1\left(mol\right)\)
- Khử oxit:
\(CuO+H_2\underrightarrow{t^o}Cu+H_2O\)
\(FeO+H_2\underrightarrow{t^o}Fe+H_2O\)
Ta có: 80nCuO + 72nFeO = 11,6 (1)
Theo PT: \(n_{H_2}=n_{CuO}+n_{FeO}=0,1\left(2\right)\)
Từ (1) và (2) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n_{CuO}=\\n_{FeO}=\end{matrix}\right.\)
Đến đây thì ra số mol âm, bạn xem lại đề nhé.
n HCl = 360 x 18,25/(100x36,5) = 1,8 mol
H 2 + CuO → t ° Cu + H 2 O
n CuO = x
Theo đề bài
m CuO (dư) + m Cu = m CuO (dư) + m Cu p / u - 3,2
m Cu = m Cu p / u - 3,2 => 64x = 80x - 3,2
=> x= 0,2 mol → m H 2 = 0,4g
Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2
Số mol HCl tác dụng với Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 , FeO là 1,8 - 0,4 = 1,4 mol
Phương trình hóa học của phản ứng:
Fe 3 O 4 + 8HCl → 2 FeCl 3 + FeCl 2 + 4 H 2 O (1)
Fe 2 O 3 + 6HCl → 2 FeCl 3 + 3 H 2 O (2)
FeO + 2HCl → FeCl 2 + H 2 O (3)
Qua các phản ứng (1), (2), (3) ta nhận thấy n H 2 O = 1/2 n HCl = 1,4:2 = 0,7 mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:
m hỗn hợp + m HCl = m muối + m H 2 O + m H 2
57,6 + 1,8 x 36,5 = m muối + 0,7 x 18 +0,4
m muối = 57,6 + 65,7 - 12,6 - 0,4 = 110,3 (gam)
Đáp án B