Câu 3 : Khử hoàn toàn 8,12 (g) một ô xít kim loại bằng khí CO ở nhiệt độ cao. Dẫn toàn bộ khí sinh ra vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy tạo thành 14 (g) CaCO3. Nếu lấy lượng kim loại sinh ra hòa tan hết vào dung dịch HCl dư thì thu được 2,352 (lít) khí H2. Xác định công thức phân tử của ô xít kim loại và gọi tên ô xít đó?
M2On+nCO->nCO2+2M
2M+2nHCl->2MCln+nH2
nCO2=14/100=0,14(mol)
=>mM=8,12-0,14x16=5,88(g)
nH2=2,352/22,4=0,105(mol)
=>nM=0,21/n(mol)
M=5,88:0,21/n=28n
n=2 M=56=>M là Fe
Ta có nFe:nO=0,105:0,14=3: 4
=>CTHH oxit là Fe3O4
Khí sinh ra là CO2.
Có: \(n_{CaCO_3}=\dfrac{14}{100}=0,14\left(mol\right)\)
PT: \(CO_2+Ca\left(OH\right)_2\rightarrow CaCO_3+H_2O\)
___0,14_______________0,14 (mol)
Bản chất của khử oxit kim loại: \(CO+O_{\left(trongoxit\right)}\rightarrow CO_2\)
⇒ nO (trong oxit) = 0,14 (mol)
Mà: m oxit = mKL + mO (trong oxit)
⇒ mKL = 8,12 - 0,14.16 = 5,88 (g)
Giả sử KL đó là A, có hóa trị n.
Ta có: \(n_{H_2}=\dfrac{2,352}{22,4}=0,105\left(mol\right)\)
PT: \(2A+2nHCl\rightarrow2ACl_n+nH_2\)
Theo PT: \(n_A=\dfrac{2}{n}n_{H_2}=\dfrac{0,21}{n}\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow M_A=\dfrac{5,88}{\dfrac{0,21}{n}}=28n\left(g/mol\right)\)
Với n = 2, MA = 56 (g/mol) là thỏa mãn.
⇒ A là Fe và \(n_{Fe}=\dfrac{5,88}{56}=0,105\left(mol\right)\)
Giả sử oxit cần tìm có công thức là FexOy.
\(\Rightarrow x:y=0,105:0,14=3:4\)
Vậy: Oxit cần tìm là Fe3O4 (Oxit sắt từ)
Bạn tham khảo nhé!
\(n_{CO_2}=n_{CO}=n_{CaCO_3}=\dfrac{14}{100}=0,14\left(mol\right)\\ n_{H_2}=\dfrac{2,352}{22,4}=0,105\left(mol\right)\\ Đặt.kim.loại:A\left(hoá.trị.n\right)\\ A_2O_n+nCO\rightarrow\left(t^o\right)2A+nCO_2\\ CO_2+Ca\left(OH\right)_2\rightarrow CaCO_3\downarrow+H_2O\\ 2A+2nHCl\rightarrow2ACl_n+nH_2\\ n_A=\dfrac{0,105.2}{n}=\dfrac{0,21}{n}\left(mol\right)\left(1\right)\\ Theo.ĐLBTKL,ta.có:m_{oxit}+m_{CO}=m_A+m_{CO_2}\\ \Leftrightarrow8,12+0,14.28=m_A+0,14.44\\ \Leftrightarrow m_A=5,88\left(g\right)\\ \Rightarrow M_A=\dfrac{5,88}{\dfrac{0,21}{n}}=28n\)
Xét các TH: n=1; n=2; n=3 ; n=8/3 ta chọn n=2 thoả mãn.
=> MA=56(g/mol) => A là Sắt (Fe=56)
\(Ta.có:n_{Fe}=\dfrac{5,88}{56}=0,105\left(mol\right)\\ n_O=n_{CO}=0,14\left(mol\right)\\ Đặt.CTTQ.oxit:Fe_xO_y\left(x,y:nguyên,dương\right)\\ \Rightarrow x:y=n_{Fe}:n_O=0,105 :0,14=3:4\\ \Rightarrow x=3;y=4\\ \Rightarrow CTHH.oxit:Fe_3O_4\)
Gọi tên oxit: Sắt từ oxit