Question

Khử hoàn toàn 19,6 gam hỗn hợp Fe_xO_y và CuO cần dùng vừa đủ 6,72 lít khí H₂(đktc). Cho toàn bộ kim loại thu được sau phản ứng tác dụng với dung dịch HCl dư thấy thoát ra 3,36 lít khí H₂ (đktc).

a) Xác định công thức ôxit sắt.

b) Tính phần trăm về khối lượng mỗi oxit có trong hỗn hợp ban đầu.

Answer 1

FexOy + yH2 →→ xFe + yH2O (1)

CuO + H2 →→ Cu +H2O (2)

Fe + 2HCl →→ FeCl2 + H2 (3)

a) Khử hoàn toàn hỗn hợp thì thu được 2 kim loại là Fe và Cu , chỉ có Fe tác dụng vs HCl nên :

nH2(PT3) = V/22,4 = 3,36/22,4 = 0,15(mol)

nH2(PT1,2) = V/22,4 = 6,72/22,4 = 0,3(mol) => mH2(PT1,2) = 0,3 x 2 = 0,6(g)

Theo PT(1)(2) => nH2O = nH2(PT1,2) = 0,3(mol)

=> mH2O = 0,3 x 18 =5,4(g)

Theo PT(1)(2) :

=> m(FexOy + CuO) + mH2 = m(Fe+ Cu) + mH2O(theo ĐLBTKL)

=> 19,6 + 0,6 = m(Fe+Cu) + 5,4

=> m(Fe+ Cu) = 14,8(g) (4)

Lại có : Theo PT(3) => nFe = nH2(PT3) = 0,15(mol)

=> mFe = 0,15 x 56 = 8,4(g) (5)

Từ (4)(5) => mCu = 14,8 - 8,4 = 6,4(g)

=> nCu = m/M = 6,4/64 = 0,1(mol)

Theo PT(2) => nCuO = nCu = 0,1(mol)

=> mCuO = 0,1 x 80 = 8(g)

=> mFexOy = 19,6 - 8 =11,6(g)

Mặt khác : Theo PT(1) => nFexOy = 1/x . nFe = 1/x . 0,15 = 0,15/x (mol)

=> MFexOy = m/n = 11,6 : 0,15/x = 232x/3 (g)

Biện luận thay x = 1,2,3,... thấy chỉ có x = 3 thỏa mãn

=> MFe3Oy = 232 . 3 :3 = 232(g)

=> 3 .56 + y .16 = 232 => y = 4

=> CTHH của oxit sắt là Fe3O4

b) Theo phần trên tính đc : mCuO = 8(g) và mFe3O4 = 11,6(g)

=> % mCuO = mCuO : mhỗn hợp bạn đầu . 100% = 8/19,6 x 100% =40,816%

=> % mFe3O4 = 100% - 40,816% =59,184%