Đáp án A

Vì khi cho chất rắn thu được sau phản ứng với CO tác dụng với dung dịch HCl tạo ra khí H₂ nên R phải là kim loại đứng sau Al và đứng trước hidro trong dãy hoạt động hóa học. Đặt công thức oxit của R là R_xO_y.

                   CuO  +  CO   →    Cu  +  CO₂

                   a                           a

                    R_xO_y  +  y CO    →    x R  +  y CO₂

                    c                                xc

                   Al₂O₃  +  6 HCl    →    2 AlCl₃  +  3 H₂O

                  b              6b

                   R  +  n HCl    →    RCl_n  +  n/2 H₂

                  xc         nxc            xc         nxc/2

Đặt số mol của CuO, Al₂O₃, R_xO_y trong 6,1 gam hỗn hợp A lần lượt là a, b và c. Ta có:

80 a + 102 b + ( x M R + 16 y ) c = 6 , 1   ( 1 ) 1 , 28 + 102 b + M R x c = 4 , 28   ( 2 ) 64 a = 1 , 28   ( 3 ) 6 b + n x c = 0 , 15   ( 4 ) n x c / 2 = 0 , 045   ( 5 ) ( 3 ) ⇒ a = 0 , 02 ( 5 ) ⇒ n c x = 0 , 09   ( 6 ) ( 4 ) ⇒ b = 0 , 01 ( 2 ) ⇒ M R = 28 n   ⇒ n = 2 ;   M R = 56 ,   R   l à   F e ( 6 ) ⇒ x c = 0 , 045 ( 1 ) ⇒ y c = 0 , 06 ⇒ x y = 0 , 045 0 , 06 = 3 4 ⇒ x = 3 ;   y = 4

Công thức oxit là Fe₃O_4.

Gọi CTHH của oxit kim loại \(R\) là \(R_xO_y\left(x,y\in N\text{*}\right)\)

Đặt kim loại \(R\) có hoá trị \(n\left(n\in N\text{*}\right)\) khi phản ứng với \(HCl\)

Dẫn khí \(CO\) qua ống sứ chứa \(CuO,Al_2O_3,R_xO_y\), chỉ có \(CuO,R_xO_y\) tham gia phản ứng, \(Al_2O_3\) thì không. Vậy hỗn hợp thu được gồm \(Cu,Al_2O_3,R\)

PTHH:

\(CuO+CO\xrightarrow[]{t^o}Cu+CO_2\left(1\right)\)

\(R_xO_y+yCO\xrightarrow[]{t^o}xR+yCO_2\left(2\right)\)

Áp dụng ĐLBTNT:

\(m_{O\left(CuO,R_xO_y\right)}=6,1-4,82=1,28\left(g\right)\\ \rightarrow n_{O\left(CuO,R_xO_y\right)}=\dfrac{1,28}{16}=0,08\left(mol\right)\)

\(n_{HCl}=0,15.1=0,15\left(mol\right)\\ n_{H_2}=\dfrac{1,008}{22,4}=0,045\left(mol\right)\)

Cho hỗn hợp chất rắn gồm \(Cu,R,Al_2O_3\) phản ứng với dd \(HCl\), thấy có chất rắn không tan là \(Cu\)

\(\rightarrow n_{Cu}=\dfrac{1,28}{64}=0,02\left(mol\right)\)

Theo PTHH (1): \(n_{O\left(CuO\right)}=n_{Cu}=0,02\left(mol\right)\)

\(\rightarrow n_{O\left(R_xO_y\right)}=0,08-0,02=0,06\left(mol\right)\)

Theo CTHH \(R_xO_y:n_R=\dfrac{x}{y}n_O=\dfrac{0,06x}{y}\left(mol\right)\)

PTHH: \(2R+2nHCl\rightarrow2RCl_n+nH_2\left(3\right)\)

            \(\dfrac{0,09}{n}\)<-0,09--------------->0,045

\(\rightarrow n_{HCl\left(Al_2O_3\right)}=0,15-0,09=0,06\left(mol\right)\)

PTHH: \(Al_2O_3+6HCl\rightarrow2AlCl_3+3H_2O\left(4\right)\)

            0,01<----0,06

\(\rightarrow m_R=4,82-0,01.102-1,28=2,52\left(g\right)\)

\(\rightarrow M_R=\dfrac{2,52}{\dfrac{0,06x}{y}}=\dfrac{42y}{x}=21.\dfrac{2y}{x}\left(g\text{/}mol\right)\)

Trong CTHH \(R_xO_y\) có hoá trị \(2y\text{/}x\) nên ta xét bảng:

Vậy \(R\) là \(Fe\)

Ta có: \(\dfrac{2y}{x}=\dfrac{8}{3}\Leftrightarrow\dfrac{x}{y}=\dfrac{3}{4}\)

Vì \(x,y\in N\text{*}\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=3\\y=4\end{matrix}\right.\)

Vậy CTHH của oxit là \(Fe_3O_4\)

tham khảo:

Gọi CTHH của oxit là RxOy

Al2O3 không phản ứng với CO

CuO + CO → Cu + CO2

Hỗn hợp chất rắn tác dụng với HCl là kim loại R

RxOy + yCO → xR +yCO2

Chất rắn gồm: Al2O3, R, Cu

Al2O3 +6HCl → 2AlCl3 +3H2O (1)

2R + 2nHCl → 2RCln + nH2 (2)

(n là hóa trị của R)

Chất rắn là Cu

→ nCu = 1,28:64=0,02mol

nCuO = nCu = 0,02mol

nHCl = 0,15 .1=0,15mol

nH2 = 1,008:22,4=0,045 mol

nHCl(2) = 2nH2 = 0,045.2 = 0,09mol

nHCl (1) = 0,15 – 0,09 = 0,06mol

nAl2O3 = 1/6.nHCl (1) = 0,06/6 = 0,01 mol

mRxOy = 6,1 – mCuO – mAl2O3= 0,02.80+0,01.102= 3,48g

Khối lượng O mất đi khi bị khử bởi CO: 6,1 – 4,28 = 1,28g

→ nO mất đi = 1,28 : 16 = 0,08mol

nO mất đi = nO trong RxOy + nO trong CuO = 0,08

→ nO trong RxOy = 0,08 – 0,02 = 0,06 mol

→nRxOy = 0,06/y mol

mRxOy = (M R+16y) . 0,06/y = 3,48

→R = 42.y/x

→x = 3; y =4; R = 56

→ R là Fe

Chọn đáp án B

C

B

C
B

C

B

HT

Ta có thể tổng quát các phản ứng như sau:

Quan sát 2 phản ứng trên, ta nhận thấy: khối lượng hỗn hợp khí và hơi thu được sau phản ứng nặng hơn hỗn hợp CO, H₂ ban đầu là do H₂, CO đã "chiếm lấy" những nguyên tử O trong oxit.

Khi đó khối lượng hỗn hợp khí tăng lên chính là khối lượng mà chất rắn đã giảm đi sau phản ứng hay khối lượng này chính là khối lượng của những nguyên tử oxi trong oxit bị "chiếm mất".

Suy ra  m c h ấ t   r ắ n   p h ả n   ứ n g   -   m o x i   b a n   đ ầ u   -   0 , 32   =   16 , 48   ( g a m )

Cũng quan sát các phản ứng hoặc sử dụng định luật BTNT đối với C, H, có:

Đáp án B.