a)

$Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{t^o} 2Fe +3 CO_2$
$Fe + 2HCl \to FeCl_2 + H_2$
$RO + H_2 \xrightarrow{t^o} R + H_2O$

b)

Coi m = 160(gam)$

Suy ra:  $n_{Fe_2O_3} = 1(mol)$
Theo PTHH : 

$n_{RO} = n_{H_2} = n_{Fe} = 2n_{Fe_2O_3} = 2(mol)$
$M_{RO} = R + 16 = \dfrac{160}{2} = 80 \Rightarrow R = 64(Cu)$
Vậy oxit là CuO

n HCl = 360 x 18,25/(100x36,5) = 1,8 mol

H 2  + CuO  → t ° Cu +  H 2 O

n CuO  = x

Theo đề bài

m CuO (dư) +  m Cu =  m CuO  (dư) +  m Cu   p / u  - 3,2

m Cu  =  m Cu   p / u  - 3,2 => 64x = 80x - 3,2

=> x= 0,2 mol →  m H 2  = 0,4g

Fe + 2HCl → FeCl 2  +  H 2

Số mol HCl tác dụng với  Fe 3 O 4 ,  Fe 2 O 3 , FeO là 1,8 - 0,4 = 1,4 mol

Phương trình hóa học của phản ứng:

Fe 3 O 4 + 8HCl → 2 FeCl 3 + FeCl 2  + 4 H 2 O (1)

Fe 2 O 3  + 6HCl → 2 FeCl 3  + 3 H 2 O  (2)

FeO + 2HCl →  FeCl 2  +  H 2 O  (3)

Qua các phản ứng (1), (2), (3) ta nhận thấy  n H 2 O  = 1/2 n HCl  = 1,4:2 = 0,7 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

m hỗn   hợp  +  m HCl  =  m muối  +  m H 2 O  +  m H 2

57,6 + 1,8 x 36,5 =  m muối  + 0,7 x 18 +0,4

m muối  = 57,6 + 65,7 - 12,6 - 0,4 = 110,3 (gam)

Để giải bài toán này, ta cần biết phương trình phản ứng giữa oxit sắt (Fe2O3) và khí hidro (H2):

Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O

Theo đó, mỗi mol Fe2O3 cần 3 mol H2 để khử hoàn toàn thành Fe.

a) Thể tích khí hiđro cần dùng:

Ta cần tìm số mol khí hidro cần dùng để khử hoàn toàn 12,8 gam Fe2O3.Khối lượng mol của Fe2O3 là:

M(Fe2O3) = 2x56 + 3x16 = 160 (g/mol)

Số mol Fe2O3 là:

n(Fe2O3) = m/M = 12.8/160 = 0.08 (mol)

Theo phương trình phản ứng, mỗi mol Fe2O3 cần 3 mol H2 để khử hoàn toàn thành Fe.Vậy số mol H2 cần dùng là:

n(H2) = 3*n(Fe2O3) = 0.24 (mol)

Thể tích khí hidro cần dùng ở đktc là:

V(H2) = n(H2)22.4 = 0.2422.4 = 5.376 (lít)

Vậy thể tích khí hiđro cần dùng ở đktc là 5.376 lít.

b) Khối lượng Fe thu được sau phản ứng:

Theo phương trình phản ứng, mỗi mol Fe2O3 tạo ra 2 mol Fe.Vậy số mol Fe thu được là:

n(Fe) = 2*n(Fe2O3) = 0.16 (mol)

Khối lượng Fe thu được là:

m(Fe) = n(Fe)M(Fe) = 0.1656 = 8.96 (gam)

Vậy khối lượng Fe thu được sau phản ứng là 8.96 gam.

c) Thể tích khí hiđro thu được khi Fe tác dụng với HCl:

Ta cần tìm số mol H2 thu được khi Fe tác dụng với HCl.Theo phương trình phản ứng, mỗi mol Fe tác dụng với 2 mol HCl để tạo ra H2 và muối sắt (FeCl2).Số mol HCl cần dùng để tác dụng với Fe là:

n(HCl) = m(HCl)/M(HCl) = 14.6/36.5 = 0.4 (mol)

Vậy số mol H2 thu được là:

n(H2) = 2n(Fe) = 2(m(Fe)/M(Fe)) = 2*(8.96/56) = 0.16 (mol)

Thể tích khí hiđro thu được ở đktc là:

V(H2) = n(H2)22.4 = 0.1622.4 = 3.584 (lít)

Vậy thể tích khí hiđro thu được ở đktc là 3.584 lít.

 

H₂ khử hỗn hợp thì chỉ Fe₂O₃ và CuO bị khử , MgO không bị khử bởi H₂ 

Fe₂O₃  + 3H₂  →  2Fe  + 3H₂O (1)

CuO   +  H₂  →  Cu  + H₂O

=> Chất rắn A gồm MgO chưa phản ứng , Cu và Fe.

Khi A tác dụng với HCl thì Cu không phản ứng nên 6,4 gam chất  rắn không tan là Cu => nCu = 6,4/64 =0,1 mol = nCuO.

=> mCuO = 0,1.80 = 8 gam

Fe + 2HCl → FeCl₂  + H₂

MgO  + 2HCl  →  MgCl₂  + H₂O 

nH₂ = 4,48/22,4 = 0,2 mol

=> nFe = 0,2 mol , theo (1) => nFe₂O₃ = 0,05mol

<=> mFe₂O₃ = 0,05 .160 = 8 gam

=> mMgO = 28- 8 - 8 = 12 gam 

%MgO = \(\dfrac{12}{28}.100\)= 42,85% , % Fe₂O₃ = %CuO = \(\dfrac{8}{28}.100\) = 28,575%

 

a) \(n_{HCl}=\dfrac{360.18,25\%}{36,5}=1,8\left(mol\right)\)

H2 + CuO ------^t°----->Cu + H2O

\(n_{CuO}=\dfrac{43,2}{80}=0,54\left(mol\right)\)

Gọi n_{CuO phản ứng} = x (mol)

Theo đề bài

m chất rắn = \(m_{CuO\left(dư\right)}+m_{Cu}=\left(0,54-x\right).80+x.64=40\)

=> x = 0,2 mol

=> n _H2 = 0,2 (mol)

=> m _H2 = 0,2 . 2 =0,4 (g)

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (*)

Theo PT : \(n_{HCl}=2n_{H_2}=0,4\left(mol\right)\)

=> Số mol HCl tác dụng với Fe3O4, Fe2O3, FeO là 1,8 - 0,4 = 1,4 mol

Fe3O4 + 8HCl → 2FeCl3 + FeCl2  + 4H2O (1)

Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O (2)

FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O (3)

Bảo toàn nguyên tố H : \(n_{H_2O}.2=n_{HCl}.1\)

\(\Rightarrow n_{H_2O}=\dfrac{1,4}{2}=0,7\left(mol\right)\)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

m_hỗn hợp + m_HCl = m_muối + m_H2O + m_H2

57,6 + 1,8.36,5 = m_muối + 0,7.18 + 0,4

m_muối= a = 57,6 + 65,7 - 12,6 - 0,4 = 110,3 (gam)

 

 

 

b) Từ PT (*) => \(n_{Fe}=n_{H_2}=0,2\left(mol\right)\)

Nếu trong X, n_Fe2O3=n_FeO

=> Gộp 2 oxit trên thành Fe3O4

Fe3O4 + 8HCl → 2FeCl3 + FeCl2  + 4H2O 

\(n_{Fe_3O_4}=\dfrac{57,6-0,2.56}{232}=0,2\left(mol\right)\)

\(n_{FeCl_3}=2n_{Fe_3O_4}=0,4\left(mol\right)\)

\(n_{FeCl_2}=n_{Fe_3O_4}=0,2\left(mol\right)\)

\(m_{ddsaupu}=57,6+360-0,4=417,2\left(g\right)\)

=> \(C\%_{FeCl_3}=\dfrac{0,4.162,5}{417,2}.100=15,58\%\)

\(C\%_{FeCl_2}=\dfrac{0,2.127}{417,2}.100=6,09\%\)

TN1:

PTHH: FeO + H₂ --t^o--> Fe + H₂O

            Fe₂O₃ + 3H₂ --t^o--> 2Fe + 3H₂O

            CuO + H₂ --t^o--> Cu + H₂O

=> \(n_{O\left(oxit\right)}=n_{H_2O}=\dfrac{15,3}{18}=0,85\left(mol\right)\)

TN2:

PTHH: FeO + 2HCl --> FeCl₂ + H₂O

             Fe₂O₃ + 6HCl --> 2FeCl₃ + 3H₂O

             CuO + 2HCl --> CuCl₂ + H₂O

=> \(n_{H_2O}=n_{O\left(oxit\right)}=0,85\left(mol\right)\)

=> n_HCl = 1,7 (mol)

Theo ĐLBTKL: m_oxit + m_HCl = m_muối + m_H2O

=> 50,8 + 1,7.36,5 = m_muối + 0,85.18

=> m_muối = 97,55 (g)

\(a.2Al+6HCl\rightarrow2AlCl_3+3H_2\\ b.n_{Al}=0,2\left(mol\right)\\ n_{HCl}=3n_{Al}=0,6\left(mol\right)\\ C\%_{HCl}=\dfrac{0,6.36,5}{150}.100=14,6\%\\ c.n_{H_2}=\dfrac{3}{2}n_{Al}=0,3\left(mol\right)\\ Bảotòannguyêntố\left(H\right)\Rightarrow n_{H_2O}=n_{H_2}=0,3\left(mol\right)\\ Bảotoànkhốilượng:m_{H_2}+m_{oxit}=m_{Fe}+m_{H_2O}\\ \Rightarrow m_{Fe}=0,3.2+17,4-0,3.18=12,6\left(g\right)\\ \Rightarrow n_{Fe}=0,225\left(mol\right)\\ Tabiết:Oxitsắtlàbaogồm:Fe,O\\ \Rightarrow m_O=17,4-12,6=4,8\left(g\right)\\ \Rightarrow n_O=0,3\left(mol\right)\\ GọiCToxitsắtlà:Fe_xO_y\left(x,y>0,x,ynguyên\right)\\ Tacó:x:y=0,225:0,3=3:4\\ VậyCToxitsắtcầntìmlàFe_3O_4\)

Đáp án B