PT: \(Fe_2O_3+3H_2\underrightarrow{t^o}2Fe+3H_2O\)

\(CuO+H_2\underrightarrow{t^o}Cu+H_2O\)

Giả sử: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe_2O_3}=x\left(mol\right)\\n_{CuO}=y\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow160x+80y=40\left(1\right)\)

Ta có: \(n_{H_2}=\dfrac{14,56}{22,4}=0,65\left(mol\right)\)

Theo PT: \(n_{H_2}=3n_{Fe_2O_3}+n_{CuO}=3x+y\left(mol\right)\)

⇒ 3x + y = 0,65 (2)

Từ (1) và (2) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,15\left(mol\right)\\y=0,2\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%m_{Fe_2O_3}=\dfrac{0,15.160}{40}.100\%=60\%\\\%m_{CuO}=40\%\end{matrix}\right.\)

Bạn tham khảo nhé!

a.b.

\(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe_2O_3}=40.80\%=32g\\m_{CuO}=40-32=8g\end{matrix}\right.\)

\(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe_2O_3}=\dfrac{32}{160}=0,2mol\\n_{CuO}=\dfrac{8}{80}=0,1mol\end{matrix}\right.\)

\(CuO+H_2\rightarrow\left(t^o\right)Cu+H_2O\)

0,1        0,1            0,1                 ( mol )

\(Fe_2O_3+3H_2\rightarrow\left(t^o\right)2Fe+3H_2O\)

0,2            0,6               0,4                  ( mol )

\(V_{H_2}=\left(0,1+0,6\right).22,4=15,68l\)

\(\left\{{}\begin{matrix}m_{Cu}=0,1.64=6,4g\\m_{Fe}=0,4.56=22,4g\end{matrix}\right.\)

\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%m_{Cu}=\dfrac{6,4}{6,4+22,4}.100=22,22\%\\\%m_{Fe}=100\%-22,22\%=77,78\%\end{matrix}\right.\)

c.
\(Fe+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2\) ( Cu không phản ứng với H₂SO₄ loãng )

0,4                                      0,4    ( mol )

\(V_{H_2}=0,4.22,4=8,96l\)

2 kim loại là Fe và Cu; Cu không phản ứng với H2SO4 loãng.

a) Số mol Fe = số mol H2 = 5,04/22,4 = 0,225 mol; số mol Fe2O3 = 1/2 số mol Fe = 0,1125 mol.

mFe2O3 = 160.0,1125 = 18 g; mCuO = 24-18 = 6 g; %Fe2O3 = 18/24 = 75%; %CuO = 25%.

b) Số mol H2 = số mol H2O = số mol O = 3nFe2O3 + nCuO = 3.0,1125 + 6/80 = 0.4125 mol. V = 9,24 lít.

x = số mol của CuO, y = số mol của Fe2O3. Như vậy số mol của O trong hỗn hợp = x + 3y (mol).

Suy ra: 80x + 160y = 68 (1)

Số mol của H2 = 1.15 (mol).

Vì phản ứng của H2 và hỗn hợp oxit tạo ra H2O, tức là toàn bộ O trong hh ban đầu đi hết vào H2O (H2O = H2 + O). Do đó, x + 3y = 1.15 (2).

Giải hệ (1) và (2) thu được: x = 0.25 (mol) và y = 0.3 (mol). Từ đó dễ dàng tính được % của các chất trong hh đầu.

nH2=25,76/22,4=1,15(mol)

CuO+H2--t*->Cu+H2O

x____x_______x

Fe2O3+3H2--t*->2Fe+3H2O

y______3y______2y

Hệ pt:

\(\left\{{}\begin{matrix}80x+160y=68\\x+3y=1,15\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,25\\y=0,3\end{matrix}\right.\)

=>mCu=0,25.64=16(g)

=>mFe=0,6.56=33,6(g)

=>mCuO=0,25.80=20(g)

=>mFe2O3=68-20=48(g)

$n_{H_2} = \dfrac{6,72}{22,4} = 0,3(mol)$
$n_{Fe_2O_3} = \dfrac{40}{160} = 0,25(mol)$
$Fe_2O_3 + 3H_2 \xrightarrow{t^o} 2Fe + 3H_2O$

$n_{Fe_2O_3} : 1 = 0,25 > n_{H_2} : 3 = 0,1$ nên $Fe_2O_3$ dư

$n_{Fe} = \dfrac{2}{3}n_{H_2} = 0,2(mol)$
$n_{Fe_2O_3\ pư} = \dfrac{1}{3}n_{H_2} = 0,1(mol)$

$n_{Fe_2O_3\ dư} = 0,25 - 0,1 = 0,15(mol)$

Suy ra : 

$\%m_{Fe} = \dfrac{0,1.56}{0,1.56 + 0,15.160}.100\% = 18,92\%$

Phương trình hóa học:

Gọi x là số mol của CuO

y là số mol của  F e 2 O 3 .

Ta có: 80x + 160y = 16 (1)

Khối lượng hỗn hợp giảm do oxit tạo thành kim loại:

Giải hệ phương trình ta được:

\(m_{CuO}=\dfrac{20.40}{100}=8\left(g\right)\) => \(n_{CuO}=\dfrac{8}{80}=0,1\left(mol\right)\)

\(m_{Fe_2O_3}=\dfrac{60.20}{100}=12\left(g\right)\) => \(n_{Fe_2O_3}=\dfrac{12}{160}=0,075\left(mol\right)\)

PTHH: CuO + H₂ --t^o--> Cu + H₂O

______0,1---------------->0,1

Fe₂O₃ + 3CO --t^o--> 2Fe + 3CO₂

0,075---------------->0,15

=> \(\%Cu=\dfrac{0,1.64}{0,1.64+0,15.56}.100\%=43,243\%\)