Bài 20. Hợp kim sắt: Gang, Thép

Na₂O + H₂O -> 2NaOH (1)

n_Na2O=0,5(mol)

Theo PTHH 1 ta có:

2n_Na2O=n_NaOH=1(mol)

C_M dd NaOH=\(\dfrac{1}{1}=1M\)

b;

2NaOH + H₂SO₄ ->Na₂SO₄ + 2H₂O (2)

Theo PTHH 2 ta có:

\(\dfrac{1}{2}\)n_NaOH=n_H2SO4=0,5(mol)

m_H2SO4=0,5.98=49(g)

m_{dd H2SO4}=49:20%=245(g)

V_{dd H2SO4}=245:1,14=215(ml)

a)

Theo đề bài ta có : nH2 = \(\dfrac{11,2}{22,4}=0,5\left(mol\right)\)

Gọi x,y lần lượt là số mol của Al và Fe

PTHH :

\(2Al+6HCl->2AlCl3+3H2\uparrow\)

x mol........................................3/2xmol

\(Fe+2HCl->FeCl2+H2\uparrow\)

ymol........................................ymol

Ta có HPT : \(\left\{{}\begin{matrix}27x+56y=16,6\\\dfrac{3}{2}x+y=0,5\end{matrix}\right.=>x=y=0,2\left(mol\right)\)

=> \(\left\{{}\begin{matrix}nAl=0,2\left(mol\right)=>\%mAl=\dfrac{0,2.27}{16,6}.100\%\approx32,53\%\\\%mFe=100\%-32,53\%=67,47\%\end{matrix}\right.\)

Vậy...

b) mình chưa thấy cách nào để điều chế Fe2O3 từ Fe và Al

@Azue

Cách điều chế Fe2O3.

Fe, Al \(\underrightarrow{+HCl}\) FeCl₂, AlCl₃ \(\underrightarrow{+NaOHdư}\) Fe(OH)₂, NaAlO₂ \(\underrightarrow{lọc}\) Fe(OH)₂ \(\underrightarrow{nung,O_2}\) Fe₂O₃

a) Theo đề bài ta có : nHCl = \(\dfrac{200.1,825}{100.36,5}=0,1\left(mol\right)\)

Ta có PTHH :

\(ROH+HCl->RCl+H2O\)

0,1mol.....0,1mol

=> \(M_{ROH}=\dfrac{5,6}{0,1}=56\left(\dfrac{g}{mol}\right)=>M_R=56-17=39\left(\dfrac{g}{mol}\right)\)

b) Theo đề bài ta có : \(\left\{{}\begin{matrix}nKOH=\dfrac{200.8,4}{100.56}=0,3\left(mol\right)\\nCuSO4=\dfrac{200.16}{100.160}=0,2\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

Ta có PTHH :

\(2KOH+C\text{uS}O4->K2SO4+Cu\left(OH\right)2\downarrow\)

0,3mol.........0,15mol............0,15mol....0,15mol

Theo PTHH : \(nKOH=\dfrac{0,3}{2}mol< nCuSO4=\dfrac{0,2}{1}mol=>nCuSO4\left(d\text{ư}\right)\) ( tính theo nKOH)

Ta có : \(\left\{{}\begin{matrix}C\%_{C\text{uS}O4\left(d\text{ư}\right)}=\dfrac{\left(0,2-0,15\right).160}{0,3.56+200-0,15.98}.100\%\approx3,96\%\\C\%_{K2SO4}=\dfrac{0,15.174}{0,3.56+200-0,15.98}.100\%\approx12,9\%\end{matrix}\right.\)

\(n_{Mg\left(NO_3\right)_2}=0,05.0,8=0,04mol\)

\(n_{NaOH}=\dfrac{50.8}{40.100}=0,1mol\)

Mg(NO₃)₂+2NaOH\(\rightarrow\)Mg(OH)₂\(\downarrow\)+2NaNO₃

-Tỉ lệ: \(\dfrac{0,04}{1}< \dfrac{0,1}{2}\rightarrow\)NaOH dư, tính theo Mg(NO₃)₂

Mg(NO₃)₂+2NaOH\(\rightarrow\)Mg(OH)₂\(\downarrow\)+2NaNO₃

0,04\(\rightarrow\)..........0,08...........0,04.............0,08

\(n_{NaOH\left(dư\right)}=0,1-0,08=0,02mol\rightarrow m_{NaOH}=0,02.40=0,8gam\)

\(m_{Mg\left(OH\right)_2}=0,04.58=2,32gam\)

\(m_{dd_{Mg\left(NO_3\right)_2}}=v.d=50.1,14=57gam\)

\(m_{dd}=57+50-2,32=104,68gam\)

C%NaNO₃=\(\dfrac{0,08.85}{104,68}.100\approx6,5\%\)

C%NaOH=\(\dfrac{0,8.100}{104,68}\approx0,76\%\)

Mg(OH)₂\(\overset{t^0}{\rightarrow}\)MgO+H₂O

\(n_{MgO}=n_{Mg\left(OH\right)_2\left(pu\right)}=0,04.\dfrac{75}{100}=0,03mol\)

\(n_{Mg\left(OH\right)_2\left(dư\right)}=0,04-0,03=0,01mol\)

-Chất rắn thu được gồm: Mg(OH)₂ dư 0,01 mol và MgO 0,03mol

m_rắn=0,01.58+0,03.40=1,78gam

a, Khi cho hỗn hợp gồm FeO và Fe₂O₃ ta có pthh:

FeO+CO\(\rightarrow\)Fe+CO₂(1)

Fe₂O₃+3CO\(\rightarrow\)2Fe+3CO₂(2)

Gọi số mol của FeO là a(mol)

số mol của Fe₂O₃ là b(mol)

theo đề bài ta có:nCO₂=3,584:22,4=0,16(mol)

và dựa vào pthh(1,2) ta có hệ pt:a+3b=0,16(mol)

72a+160b=9,6(g) giải hệ pt ta có a=\(\dfrac{2}{35}\)(mol),b=\(\dfrac{6}{175}\)(mol)

m FeO=\(\dfrac{2}{35}\)\(\times\)72\(\approx\)4,11(g)

m Fe₂O₃=9,6-4,11\(\approx\)5,49(g)

Vậy mFeO\(\approx\)4,11,mFe₂O₃\(\approx\)5,49(g)

b,ta thấy theo pthh(1,2) và đề bài nCO(pư)=nCO₂(sinh ra)=0,16(mol)

V CO cần dùng là:0,16\(\times\)22,4=3,584(l)

Vậy cần dùng 3,584(l) khí CO

Khối lượng FeCO₃ có trong quặng : \(\dfrac{1.8}{100}\)=0,8 ( tấn)

Trong 116 kg FeCO₃ có 56 kg Fe.

Vậy 800 kg FeCO₃ có z kg Fe.

z = 386,207 (kg).

Khối lượng gang tính theo lí thuyết thu được : \(\dfrac{386,207.100}{95}\)= 406, 534 (KG)

H%= \(\dfrac{378.100\%}{406,534}\)= 92,98%

m(Fe trong 1 tấn quặng FeCO3) = 1 x 56/116 x 0,8 = 0,386 (tấn) = 386 kg
m(Fe trong 378kg thành phẩm) = 378 x 0,95 = 359 kg
=> %H = 359/386 = 0,93 = 93%

m(Fe trong 1 tấn quặng FeCO3) = 1 x 56/116 x 0,8 = 0,386 (tấn) = 386 kg
m(Fe trong 378kg thành phẩm) = 378 x 0,95 = 359 kg
=> %H = 359/386 = 0,93 = 93%

gọi công thúc hóa học của muối sắt clorua là FeCl_x với x là hóa trị của sắt trong muối săt clorua này ta có khi cho muối sắt clorua pư với dd AgNO₃ ta có pthh:

FeCl_x+xAgNO₃\(\rightarrow\)Fe(NO₃)_x+xAgCl(1)

theo pthh(1) và đề bài ta có: nAgCl=8,61:143,5=0,06(mol)

và theo pthh(1) ta lại có:\(\dfrac{3,25}{35,5\times x+56}\)=\(\dfrac{0,06}{x}\)

\(\Rightarrow\)3,25\(\times\)x=2,13\(\times\)x+3,36

hay x=3,36:(3,25-2,13)=3

vậy cthh của muối sắt clorua là FeCl₃

\(n_{\downarrow}=0,06\left(mol\right)\)

\(FeCl_x+xAgNO_3->Fe\left(NO_3\right)_x+xAgCl\)

0,06/x........................................................0,06

\(M_{FeCl_x}=\dfrac{3,25}{\dfrac{0,06}{x}}=56+35,5x\)

=> x=3

CTHH FeCl3

Vì lượng Fe hao phí 5% nên

=> mFe = \(\dfrac{1.\left(90+5\right)}{100}=0,95\left(tấn\right)\)

PTHH :

\(Fe2O3+3CO-^{t0}->2Fe+3CO2\uparrow\)

160 tấn ---------------------> 112 tấn

x tấn ----------------------> 0,95 tấn

=> x = \(\dfrac{0,95.160}{112}\approx1,357\left(tấn\right)\)

=> m(quặng) = \(\dfrac{1,357.100}{87}\approx1,56\left(tấn\right)\)

m_Fe2O3=580(kg)

Fe₂O₃ -> Fe

160g 56g

580kg a(kg)

=>a=\(\dfrac{56.580}{160}=203\left(kg\right)\)

m_{Fe thực tế}=203.85%=172,55(kg)

m_gang=172,55:95%=181(kg)