Đáp án A

Oxit chưa biết của kim loại nào → Gọi M_xO_y

Mà : 56ax + 16ay = 4,8

→ ax = 0,06

→ x : y = ax : ay = 0,06 : 0,09 = 2 : 3 => M₂O₃

→ n = 0,12 : 0,06 = 2  => M hóa trị II

→ Chỉ có Fe thỏa mãn vì nó có hai hóa trị

Lưu ý: Bài toán này dễ nhầm lẫn nếu không để ý sự thay đổi hóa trị ở 2 phương trình.

a) Gọi CTHH của oxit sắt là Fe_xO_y (x,y nguyên dương)

\(Fe_xO_y+yH_2\xrightarrow[]{t^o}xFe+yH_2O\)

b) \(n_{H_2}=\dfrac{8,96}{22,4}=0,4\left(mol\right)\)

Theo PT: \(n_{Fe_xO_y}=\dfrac{1}{y}.n_{H_2}=\dfrac{0,4}{y}\left(mol\right)\)

\(\Rightarrow M_{Fe_xO_y}=\dfrac{23,2}{\dfrac{0,4}{y}}=58y\left(g/mol\right)\)

\(\Rightarrow56x+16y=58y\\ \Leftrightarrow\dfrac{x}{y}=\dfrac{3}{4}\)

Vậy CTHH của oxi sắt là Fe₃O₄

\(n_{H_2\left(đktc\right)}=\dfrac{V}{22,4}=\dfrac{17,92}{22,4}=0,8\left(mol\right)\)

\(yH_2+Fe_xO_y\rightarrow^{t^0}yH_2O+xFe\)

  y   :       1        (mol)

 0,8   :     \(\dfrac{0,8}{y}\)    (mol)

\(\Rightarrow M_{Fe_xO_y}=\dfrac{m}{n}=\dfrac{46,4}{\dfrac{0,8}{y}}=58y\) (g/mol)

\(\Rightarrow56x+16y=58y\)

\(\Rightarrow56x=42y\)

\(\Rightarrow\dfrac{x}{y}=\dfrac{42}{56}=\dfrac{3}{4}\Rightarrow x=3;y=4\)

-CTHH của oxit sắt là Fe₃O₄

$CO + O_{oxit} \to CO_2$
$CO_2 + Ca(OH)_2 \to CaCO_3 + H_2O$
$n_{O(oxit)} = n_{CaCO_3} = \dfrac{8}{100} = 0,08(mol)$

$Fe + H_2SO_4 \to FeSO_4 + H_2$
$n_{Fe} = n_{H_2} = \dfrac{1,344}{22,4} = 0,06(mol)$

Ta có : 

$n_{Fe} : n_O = 0,06 : 0,08 = 3 : 4$

Vậy oxit là $Fe_3O_4$

Công thức oxit sắt có dạng: \(Fe_xO_y\)

\(Fe_xO_y+yCO\rightarrow xFe+yCO_2\uparrow\)

\(Fe+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2\uparrow\)

\(\Rightarrow n_{Fe}=n_{H_2}=\dfrac{1,344}{22,4}=0,06\left(mol\right)\)

\(CO_2+Ca\left(OH\right)_2\rightarrow CaCO_3\downarrow+H_2O\)

\(\Rightarrow n_{CO}=n_{CO_2}=n_{CaCO_3}=0,08\left(mol\right)\)

\(\Rightarrow n_{O\left(Fe_xO_y\right)}=n_{O\left(CO_2\right)}-n_{O\left(CO\right)}=2n_{CO_2}-n_{CO}=0,08\left(mol\right)\)

\(\Rightarrow n_{Fe}:n_O=0,06:0,08=3:4\)

\(\Rightarrow Fe_3O_4\)

\(Co+\left\{{}\begin{matrix}Fe:amol\\O:bmol\end{matrix}\right.\)\(\rightarrow\left[{}\begin{matrix}Fe\rightarrow H_2SO_4\\Co_2\rightarrow Ca\left(OH\right)_2\rightarrow caCo_3\end{matrix}\right.\)

\(\cdot m\downarrow=m_{CaCo_3}=8\Rightarrow n_{CaCo_3}=n_{Co_2}=\dfrac{8}{100}=0,08\)

\(\Rightarrow n_O=n_{CO}=n_{CO_2}=0,08\)

\(\cdot Fe+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2\)

0,06                                     0,06

\(n_{H_2}=\dfrac{1,344}{22,4}=0,06\Rightarrow n_{Fe}=n_{H_2}=0,06\)

\(\Rightarrow\dfrac{n_{Fe}}{n_O}=\dfrac{0,06}{0,08}=\dfrac{3}{4}\Rightarrow Fe_3O_4\)

\(m_O=4.64-3.36=1.28\left(g\right)\)

\(n_{Fe}=\dfrac{3.36}{56}=0.06\left(mol\right)\)

\(n_O=\dfrac{1.28}{16}=0.08\left(mol\right)\)

\(n_{Fe}:n_O=0.06:0.08=3:4\)

\(CT:Fe_3O_4\)

Ta có: \(n_{H_2}=\dfrac{7,392}{22,4}=0,33\left(mol\right)\)

Gọi: n_{H2 (pư)} = a (mol) ⇒ n_{H2 (dư)} = 10%a (mol)

⇒ a + 10%a = 0,33 

⇒ a = 0,3 (mol)

Có: \(H_2+O_{\left(trongoxit\right)}\rightarrow H_2O\)

⇒ n_{O (trong oxit)} = 0,3 (mol)

\(\Rightarrow n_{Fe}=\dfrac{16-m_{O\left(trongoxit\right)}}{56}=0,2\left(mol\right)\)

\(\Rightarrow\dfrac{x}{y}=\dfrac{0,2}{0,3}=\dfrac{2}{3}\)

Vậy: CTHH cần tìm là Fe₂O₃.

Sửa: \(32g\) oxit sắt

\(n_{H_2}=\dfrac{13,44}{22,4}=0,6(mol)\\ PTHH:Fe_xO_y+yH_2\to xFe+yH_2O\\ \Rightarrow y.n_{Fe_xO_y}=n_{H_2}=0,6(mol)\\ \Rightarrow \dfrac{32y}{56x+16y}=0,6\\ \Rightarrow 32y=33,6x+9,6y\\ \Rightarrow 33,6x=22,4y\\ \Rightarrow \dfrac{x}{y}=\dfrac{22,4}{33,6}=\dfrac{2}{3}\\ \Rightarrow x=2;y=3\)

Vậy CTHH là \(Fe_2O_3\)

\(CT:Fe_xO_y\)

\(Fe_xO_y+yH_2\underrightarrow{^{t^o}}xFe+yH_2O\left(1\right)\)

\(Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\left(2\right)\)

\(n_{Fe}=n_{H_2\left(2\right)}=\dfrac{4.032}{22.4}=0.18\left(mol\right)\)

\(n_{H_2\left(1\right)}=\dfrac{y}{x}\cdot n_{Fe}=\dfrac{5.376}{22.4}=0.24\left(mol\right)\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{y}{x}\cdot0.18=0.24\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{x}{y}=\dfrac{3}{4}\)

\(CT:Fe_3O_4\)

\(m_{Fe_3O_4}=\dfrac{0.18}{3}\cdot232=13.92\left(g\right)\)