Dẫn 2,24 lít H2(đktc) qua m gam bột oxit sắt (FexOy) nung nóng, sau phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn B và hỗn hợp khí và hơi D. Tỉ khối hơi của D so với H2 bằng 7,4. Cho chất rắn B vào bình đựng dung dịch HCl dư, sau phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy khối lượng bình tăng 3,24 gam. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và xác định công thức oxit sắt
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
PTHH:
FexOy+ yH2→ xFe+ yH2O
Fe+ 2HCl→ FeCl2+ H2
Gọi a; b là mol của : Fe; O trong oxit
Ta có:
56a-2a= 3,24
\(\rightarrow\)a=0,06
Hh khí D là: H2 dư : c mol và H2O: b mol
Ta có:
b+c= 0,1
18b+2c= 7,4.2.(b+c)
\(\rightarrow\) b= 0,08; c= 0,02
Vậy:
x : y = a: b= 0.06: 0,08= 3:4
CT: Fe3O4
Chọn đáp án C
Sơ đồ quá trình phản ứng:
C + H2O → hh X = {H2; CO; CO2} || X + a mol Fe3O4; b mol CuO → 25,92 gam hh Y.
(2a + 0,5b) mol H2 + hh Y → {Fe; Cu} + H2O.
Gọi số mol {CO; H2} trong X là z mol → cần đúng z mol O trong oxit đề → {CO2; H2O}.
→ 160a + 80b = 25,92 + 16z (1). Lại có để chuyển hết (3a + b) mol O trong oxit → {CO2; H2O}
thì cần vừa đủ z + 2a + 0,5b mol hh {CO; H2} → 3a + b = z + 2a + 0,5b ↔ a + 0,5b = z (2).
Từ (1) và (2) ta có z = 0,18 mol. Đến đây có 2 hướng xử lí:
ᴥ cách 1: thường các bạn sẽ tìm mối ràng buộc nữa thì C + H2O → CO + H2 || C + 2H2O → CO2 + 2H2.
Bằng cách gọi số mol C ở các pt lần lượt là x, y mol → 2x + 3y = 0,2 mol
và 2x + 2y = nhh CO + H2 0,18 mol. Giải tìm ra đáp án C. ♣.
Theo hướng này có thể nhanh hơn như sau: nCO2 = 0,2 - z = 0,02 mol.
Thay vào 2 phương trình trên cũng ra kết quả tương tự.
ᴥ cách 2: có thể đi theo hướng sau: hiểu rõ vấn đề + rút gọn suy nghĩ, cần hình dung:
C + H2O →....→.... cuối cùng sẽ thu được CO2 + H2O.
như vậy 0,18 mol O là ở trong CO2 luôn → có 0,09 mol C.
→ trong Y có 0,09 mol CO và CO2 (bảo toàn C) → có 0,11 mol H2O
→ mY = 0,09 × 44 + 0,11 × 18 - 0,18 × 16 = 3,06 gam. → dY/H2 = 3,06 ÷ 0,2 ÷ 2 = 7,65.
Chọn đáp án C. ♣
p/s: bài toán này khai thác điểm đặc biệt Fe2O3 và CuO có M = 160 và 80 + bản chất CO và H2 cùng nhận 1 O.
Đáp án D
Sơ đồ quá trình phản ứng:
C + H2O → hh X = {H2; CO; CO2} || X + a mol Fe3O4; b mol CuO → 25,92 gam hh Y.
(2a + 0,5b) mol H2 + hh Y → {Fe; Cu} + H2O.
Gọi số mol {CO; H2} trong X là z mol → cần đúng z mol O trong oxit đề → {CO2; H2O}.
→ 160a + 80b = 25,92 + 16z (1). Lại có để chuyển hết (3a + b) mol O trong oxit → {CO2; H2O}
thì cần vừa đủ z + 2a + 0,5b mol hh {CO; H2} → 3a + b = z + 2a + 0,5b ↔ a + 0,5b = z (2).
Từ (1) và (2) ta có z = 0,18 mol. Đến đây có 2 hướng xử lí:
cách 1: thường các bạn sẽ tìm mối ràng buộc nữa thì C + H2O → CO + H2 || C + 2H2O → CO2 + 2H2.
Bằng cách gọi số mol C ở các pt lần lượt là x, y mol → 2x + 3y = 0,2 mol
và 2x + 2y = nhh CO + H2 0,18 mol. Giải tìm ra đáp án C. ♣.
Theo hướng này có thể nhanh hơn như sau: nCO2 = 0,2 - z = 0,02 mol.
Thay vào 2 phương trình trên cũng ra kết quả tương tự.
cách 2: có thể đi theo hướng sau: hiểu rõ vấn đề + rút gọn suy nghĩ, cần hình dung:
C + H2O →....→.... cuối cùng sẽ thu được CO2 + H2O.
như vậy 0,18 mol O là ở trong CO2 luôn → có 0,09 mol C.
→ trong Y có 0,09 mol CO và CO2 (bảo toàn C) → có 0,11 mol H2O
→ mY = 0,09 × 44 + 0,11 × 18 - 0,18 × 16 = 3,06 gam. → dY/H2 = 3,06 ÷ 0,2 ÷ 2 = 7,65.
Chọn đáp án C.
p/s: bài toán này khai thác điểm đặc biệt Fe2O3 và CuO có M = 160 và 80 + bản chất CO và H2 cùng nhận 1 O.
\(n_{H_2}=\dfrac{8.96}{22.4}=0.4\left(mol\right)\)
\(BTKL:\)
\(m+0.4\cdot2=28.4+7.2\)
\(\Rightarrow m=34.8\left(g\right)\)
\(b.\)
\(m_{Fe}=0.59155\cdot28.4=16.8\left(g\right)\)
\(n_{Fe}=\dfrac{16.8}{56}=0.3\left(mol\right)\)
\(PTHH:\)
\(\dfrac{x}{y}=\dfrac{n_{Fe}}{n_{H_2}}=\dfrac{0.3}{0.4}=\dfrac{3}{4}\)
\(CT:Fe_3O_4\)
- Cho phản ứng xảy ra hoàn toàn (2 chất trong A có sắt và oxit khác oxit sắt ban đầu)
\(yH_2+Fe_xO_y\rightarrow\left(t^o\right)xFe+yH_2O\left(1\right)\\ Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\left(2\right)\\ n_{H_2\left(2\right)}=n_{Fe\left(2\right)}=n_{Fe\left(1\right)}=0,3\left(mol\right)\\ n_{O\left(trong.oxit\right)}=n_{H_2O}=n_{H_2}=0,4\left(mol\right)\\ BTKL:m_{H_2}+m_{oxit}=m_A+m_{H_2O}\\ \Leftrightarrow0,4.2+m=28,4+18.0,4\\ \Leftrightarrow m=34,8\left(g\right)\\ b,x:y=0,3:0,4=3:4\Rightarrow x=3;y=4\\ \Rightarrow CTHH:Fe_3O_4\)
PTHH: \(Fe_xO_y+yH_2\underrightarrow{t^o}xFe+yH_2O\)
\(Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\uparrow\)
Đặt \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe\left(oxit\right)}=a\left(mol\right)=n_{H_2}\\n_{O\left(oxit\right)}=b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
Ta có: \(m_{tăng}=m_{Fe}-m_{H_2}\) \(\Rightarrow56a-2a=3,24\) \(\Rightarrow a=n_{Fe}=0,06\left(mol\right)\)
Hỗn hợp D gồm \(\left\{{}\begin{matrix}n_{CO_2\left(dư\right)}=c\left(mol\right)\\n_{H_2O}=n_{O\left(oxit\right)}=b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
Ta có hệ phương trình: \(\left\{{}\begin{matrix}c+b=0,1\\18b+2c=7,4\cdot2\cdot\left(b+c\right)\end{matrix}\right.\) \(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}b=0,08\\c=0,02\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow x:y=a:b=0,06:0,08=3:4\)
\(\Rightarrow\) Công thức cần tìm là Fe3O4