Hỗn hợp chứa Fe, FeO , Fe\(_2\)O\(_3\). Hòa tan 2g hỗn hợp bằng dd HCl dư thì lượng H\(_2\) thoát ra bằng 1% lượng hỗn hợp đem thí nghiệm . Nếu khử A gam hỗn hợp bằng H\(_2\) nóng dư thì thu được 1 lượng H\(_2\)O bằng 21,15% lượng hốn hợp ban đầu thí nghiệm . Xác định % khối lượng mỗi chất trong hốn hợp
- TN1:
\(m_{H_2}=2.1\%=0,02\left(mol\right)\)
=> \(n_{H_2}=\dfrac{0,02}{2}=0,01\left(mol\right)\)
PTHH: \(Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\)
0,01<------------------0,01
=> nFe = 0,01 (mol)
- TN2:
Gọi số mol FeO, Fe2O3 là a, b (mol)
=> 72a + 160b = 2 - 0,01.56 = 1,44 (1)
\(m_{H_2O}=2.21,15\%=0,423\left(g\right)\Rightarrow n_{H_2O}=\dfrac{0,423}{18}=0,0235\left(mol\right)\)
PTHH: \(FeO+H_2\underrightarrow{t^o}Fe+H_2O\)
a--------------->a
\(Fe_2O_3+3H_2\underrightarrow{t^o}2Fe+3H_2O\)
b---------------------->3b
=> a + 3b = 0,0235 (2)
(1)(2) => a = 0,01 (mol); b = 0,0045 (mol)
\(\left\{{}\begin{matrix}\%Fe=\dfrac{0,01.56}{2}.100\%=28\%\\\%FeO=\dfrac{0,01.72}{2}.100\%=36\%\\\%Fe_2O_3=\dfrac{0,0045.160}{2}.100\%=36\%\end{matrix}\right.\)
Gọi \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe}=a\left(mol\right)\\n_{FeO}=b\left(mol\right)\\n_{Fe_2O_3}=c\left(mol\right)\end{matrix}\right.\) => 56a + 72b + 160c = 2 (1)
Ta có: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{H_2}=\dfrac{1\%.2}{2}=0,01\left(mol\right)\\n_{H_2O}=\dfrac{21,15\%.2}{18}=0,0235\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
PTHH:
`Fe + 2HCl -> FeCl_2 + H_2`
`FeO + 2HCl -> FeCl_2 + H_2O`
`Fe_2O_3 + 6HCl -> 2FeCl_3 + 3H_2O`
`FeO + H_2 -> (t^o) Fe + H_2O`
`Fe_2O_3 + 3H_2 -> (t^o) 2Fe + 3H_2O`
`n_{H_2} = n_{Fe} => a = 0,01 (2)`
`n_{H_2O} = n_{FeO} + 3n_{Fe_2O_3} => b + 3c = 0,0235 (3)`
`(1), (2), (3) => a = b = 0,01; c = 0,0045`
`=>` \(\left\{{}\begin{matrix}\%m_{Fe}=\dfrac{0,01.56}{2}.100\%=28\%\\\%m_{FeO}=\dfrac{0,01.72}{2}.100\%=36\%\\\%m_{Fe_2O_3}=\left(100-28-36\right)\%=36\%\end{matrix}\right.\)
