Ta có: \(\left\{\begin{matrix}M_A=15,2\times2=30,4\left(\frac{g}{mol}\right)\\M_B=1,7875\times16=28,6\left(\frac{g}{mol}\right)\end{matrix}\right.\)
Đặt số mol O2, N2 trong A lần lượt là a, b (mol)
Ta có: MA = \(\frac{32a+28b}{a+b}=30,4\)
\(\Rightarrow a=1,5b\)
Mặt khác: nA = \(a+b=\frac{22,4}{22,4}=1\left(mol\right)\)
\(\Leftrightarrow1,5b+b=1\)
\(\Rightarrow b=0,4\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow a=0,6\left(mol\right)\)
PTHH: 3Fe + 2O2 =(nhiệt)=> Fe3O4 (1)
Đặt số mol O2, N2 trong B lần lượt là c, b (mol) (Vì N2 không phản ứng với Fe nên số mol của N2 ở trong A, B không đổi nên vẫn là b)
Ta có: MB = \(\frac{32c+28b}{c+b}=28,6\) (*)
Thay \(b=0,4 \) vào (*), giải phương trình, ta được c = \(\frac{6}{85}\left(mol\right)\)
Ta có: c chính là số mol O2 dư
=> Số mol O2 phản ứng với Fe là nO2 = \(0,6-\frac{6}{85}=\frac{9}{17}\left(mol\right)\)
Theo PT(1), ta có: nFe = \(\frac{9}{17}\cdot3\div2=\frac{27}{34}\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{Fe}=\frac{27}{34}\cdot56\approx44,47\left(gam\right)\)
Gọi nO2 = x ; nN2 = y trong hh A
\(\Rightarrow\) x + y = \(\frac{22,4}{22,4}\) = 1 (I)
\(\overline{M_{hhA}}\) = \(\frac{32x+28y}{x+y}\) = 15,2 . 2 = 30,4 (g/mol)
\(\Rightarrow\) 32x + 28y = 30,4 (II)
Từ (I) và (II) \(\Rightarrow\) \(\left\{\begin{matrix}x=0,6\\y=0,4\end{matrix}\right.\)
Vì hh A oxi hóa hết Fe nên hh khí B sau pư gồm: \(\left\{\begin{matrix}N_2=0,4mol\\O_2dư=amol\end{matrix}\right.\)
\(\overline{M_{hhB}}\) = \(\frac{0,4.28+32a}{0,4+a}\) = 1,7875 . 16 = 28,6 (g/mol)
\(\Rightarrow\) a \(\approx\) 0,071
\(\Rightarrow\) nFe pư= 0,6 - 0,071 = 0,529 (mol)
3 Fe + 2 O2 \(\underrightarrow{t^o}\) Fe3O4
0,7935 <--- 0,529 (mol)
m = 0,7935 . 56 = 44,436 (g)
Khí B là lượng O2 dư và khí N2 không phản ưng
MA = 30,4
MB = 28,6
MA - MB = 1,8 g
Xét trên 1 mol thì khối lượng 1,8 g là lượng khí O2 dư
=> nO2 = 0,05625 mol
3Fe + 2O2 -> Fe3O4
=> nFe = 1,5 x 0,05625 = 0,084375 mol
m = 4,725 g
Không biết đúng không nữa :p
