Question

Hỗn hợp X gồm Fe, FeO và Fe₂O₃. Cho một luồng khí CO đi qua ống đựng m gam hỗn hợp X nung nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm, thứ được 64 gam chất rắn A trong ống sứ và 11,2 lít khí B ở đktc, có tỉ khối hơi số với H₂ là 20,04. Giá trị của m là bao nhiêu?

Answer 1

Các phản ứng khử sắt oxit có thể có:
3Fe2O3 + CO --> 2Fe3O4 + CO2 (1)
Fe3O4 + CO --> 3FeO + CO2 (2)
FeO + CO --> Fe + CO2 (3)
Như vậy chất rắn A có thể gồm 3 chất Fe, FeO, Fe3O4 hoặc ít hơn, điều đó không quan trọng và việc cân bằng các phương trình trên cũng không cần thiết, quan trọng là số mol CO phản ứng bao giờ cũng bằng số mol CO2 tạo thành. nB = 11,2/22,5 = 0,5 mol
Gọi x là số mol của CO2 ta có phương trình về khối lượng của B:
44x + 28(0,5 x) = 0,5 x 20,4 x 2 = 20,4
nhận được x = 0,4 mol và đó cũng chính là số mol CO tham gia phản ứng.
Theo ĐLBTKL ta có:
mX + mCO = mA + mCO2
--> m = 64 + 0,4 x 44 - 0,4 x 28 = 70,4 gam.

Answer 2

Khí B thu được gồm CO và CO2 ( = 20,4.2 = 40,8).

Áp dụng sơ đồ đường chéo ta có:

Mà CO CO2

Do đó V = VCO dư + = 11,2 lít (= 0,5 mol).

nCO dư = 0,1 (mol); = 0,4 (mol)

Ta có sơ đồ phản ứng: m(g) X + CO CO2 + 64(g) A

khối lượng giảm từ X khi chuyển thành A chính là khối lượng tăng từ CO phản ứng thành CO2.

Δm = (44 - 28).nCO pư = 16.0,4 = 6,4 (gam)

Vậy theo bảo toàn khối lượng ta có:

mX = mA + Δm = 64 + 6,4 = 70,4 (gam).

Tham khảo