Dùng khí \(H_2\) khử hoàn toàn 28g hỗn hợp MgO , \(Fe_2O_3\), CuO ở nhiệt độ cao sau phản ứng thu được chất rắn A. Cho hỗn hợp A tác dụng hoàn toàn dung dịch HCl vừa đủ thu được 4,48l H2 (đ.k.t.c) và 6,4g một chất rắn không tan. Tính % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a)
n CuO = a(mol) ; n MgO = b(mol) ; n Fe2O3 = c(mol)
=> 80a + 40b + 160c = 12(1)
CuO + 2HCl $\to$ CuCl2 + H2O
MgO + 2HCl $\to$ MgCl2 + H2O
Fe2O3 + 6HCl $\to$ 2FeCl3 + 3H2O
n HCl = 2a + 2b + 6c = 0,225.2 = 0,45(2)
Thí nghiệm 2 :
$CuO + CO \xrightarrow{t^o} Cu + H_2O$
$Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{t^o} 2Fe + 3CO_2$
m chất rắn = 64a + 40b + 56.2c = 10(2)
Từ (1)(2)(3) suy ra a = 0,05 ; b = 0,1 ; c = 0,025
%m CuO = 0,05.80/12 .100% = 33,33%
%m MgO = 0,1.40/12 .100% = 33,33%
%m Fe2O3 = 33,34%
b)
n BaCO3 = 14,775/197 = 0,075(mol) > n CO2 = n CuO + 3n Fe2O3 = 0,125
Do đó, kết tủa bị hòa tan một phần
Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 + H2O
0,075........0,075.......0,075.............(mol)
Ba(OH)2 + 2CO2 → Ba(HCO3)2
0,025..........0,05..............................(mol)
=> n Ba(OH)2 = 0,075 + 0,025 = 0,1(mol)
=> CM Ba(OH)2 = 0,1/0,5 = 0,2M
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)
Gọi CT oxit sắt là FexOy
Gọi nCu=a(mol)
nH2=\(\dfrac{6,72}{22,4}\)=0,3(mol)
FexOy+yH2to→xFe+yH2O(1)
Fe+2HCl→FeCl2+H2(2)
Theo pthh(2)
nFe=nH2=0,3(mol)
Theo pthh(1)
nFexOy=\(\dfrac{0,3}{x}\)(mol)
Ta có: 64a+56.0,3=29,6
⇒a=0,2(mol)
⇒mCu=0,2.64=12,8(g)
⇒mFexOy=36−12,8=23,2(g)
=>MFexOy= \(\dfrac{\dfrac{23,2}{0,3}}{x}\)=\(\dfrac{232x}{3}\)
=>56x+16y=\(\dfrac{232x}{3}\)
=>\(\dfrac{64x}{3}=16y\)
->\(\dfrac{x}{y}=\dfrac{3}{4}\)
⇒CTHH:Fe3O4
Ta có :
%m Cu=\(\dfrac{12,8}{36}100\)=35,56%
=>%m Fe3O4=100%-35,56%=64,44%
a) \(CuO+CO\underrightarrow{t^o}Cu+CO2\)
\(FexOy+yCO\underrightarrow{t^o}xFe+yCO2\)
\(Fe+2HCl\rightarrow FeCl2+H2\)
Ta có:
\(n_{H2}=\dfrac{4,704}{22,4}=0,21\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow n_{Fe}=0,21\left(mol\right)\Rightarrow m_{Fe}=11,76\left(g\right)\)
\(\Rightarrow m_{Cu}=14,32-11,76=2,56\left(g\right)\)
\(\Rightarrow n_{Cu}=\dfrac{2,56}{64}=0,04\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow n_{CuO}=0,04\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow\%m_{CuO}=\dfrac{0,04.80}{19,44}.100\%=16,46\%\)
\(\Rightarrow\%m_{FexOy}=100-16,46=83,54\%\)
b) \(m_{FexOy}=19,44-0,04.80=16,24\left(g\right)\)
\(n_{Fe}=0,21\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow n_{FexOy}=\dfrac{1}{x}n_{Fe}=\dfrac{0,21}{x}\left(mol\right)\)
\(M_{FexOy}=\dfrac{16,24}{\dfrac{0,21}{x}}=\dfrac{232}{3}x\)
x | 1 | 2 | 3 |
\(M_{FexOy}\) | 77,33(loại) | 154,6(loại) | 232(TM) |
\(\Rightarrow FexOy\) là \(Fe3O4\)
Chúc bạn học tốt ^^
Câu a tính khối lượng mỗi chất trong hh ban đầu phải không ạ?
\(n_{H_2}=\dfrac{0,896}{22,4}=0,04\left(mol\right)\)
PTHH: Fe + 2HCl ---> FeCl2 + H2
0,04 <----------------------- 0,04
\(\rightarrow m_{Cu}=2,88-0,04.56=0,64\left(g\right)\\\rightarrow n_{Cu}=\dfrac{0,64}{64}=0,01\left(mol\right)\)
\(m_{giảm}=m_{O\left(oxit\right)}=4-2,88=1,12\left(g\right)\\ \rightarrow n_O=\dfrac{1,12}{16}=0,07\left(mol\right)\)
\(\rightarrow n_{O\left(Fe_xO_y\right)}=0,07-0,01.1=0,06\left(mol\right)\)
CTHH FexOy
=> x : y = 0,04 : 0,06 = 2 : 3
CTHH Fe2O3
\(n_{CuO}=\dfrac{4}{80}=0,05mol\)
\(CuO+CO\underrightarrow{t^o}Cu+CO_2\)
\(Fe_xO_y+yCO\underrightarrow{t^o}xFe+yCO_2\)
Chất rắn sau phản ứng thu đc cho tác dụng với HCl chỉ có Fe tác dụng.
\(n_{H_2}=\dfrac{0,896}{22,4}=0,04mol\)
\(Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\)
0,04 0,08 0,04 0,04
\(m_{Cu}=2,88-0,04\cdot56=0,64g\Rightarrow n_{CuO}=n_{Cu}=0,01mol\)
\(\Rightarrow m_{Fe_xO_y}=4-0,01\cdot80=3,2g\)
\(n_{Fe_xO_y}=\dfrac{1}{x}n_{Fe}=\dfrac{0,04}{x}\)
\(M=\dfrac{3,2}{\dfrac{0,04}{x}}=80x\)
Nhận thấy \(x=2\Rightarrow Fe_2O_3\)
H2 khử hỗn hợp thì chỉ Fe2O3 và CuO bị khử , MgO không bị khử bởi H2
Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O (1)
CuO + H2 → Cu + H2O
=> Chất rắn A gồm MgO chưa phản ứng , Cu và Fe.
Khi A tác dụng với HCl thì Cu không phản ứng nên 6,4 gam chất rắn không tan là Cu => nCu = 6,4/64 =0,1 mol = nCuO.
=> mCuO = 0,1.80 = 8 gam
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O
nH2 = 4,48/22,4 = 0,2 mol
=> nFe = 0,2 mol , theo (1) => nFe2O3 = 0,05mol
<=> mFe2O3 = 0,05 .160 = 8 gam
=> mMgO = 28- 8 - 8 = 12 gam
%MgO = \(\dfrac{12}{28}.100\)= 42,85% , % Fe2O3 = %CuO = \(\dfrac{8}{28}.100\) = 28,575%