Khử hoàn toàn 24g hỗn hợp gồm CuO và Fe2O3 bằng khí CO dư
Kết thức phản ứng thu được hỗn hợp 2 kim loại
Cho toàn bộ kim loại sinh ra vào dung dịch H2(SO4) loãng dư thu được 4.48 lít H2 (đktc)
a) Tính khối lượng mỗi oxit trong hỗn hợp ban đầu?
b) Tính thế tích khí CO cần dùng ở đktc?
Để khử hoàn toàn a gam hỗn hợp gồm CuO và Fe2O3 ở nhiệt độ cao, cần dùng 8,96 lít khí H2 (đktc). Thu được kim loại tương ứng và Nước. Biết số mol mỗi chất ban đầu bằng nhau.
a) Tính a
b) Tính khối lượng mỗi kim loại thu được
Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ, thu được 4,48 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm CO, CO2 và H2. Cho toàn bộ X phản ứng hoàn toàn với hỗn hợp a mol Fe2O3 và b mol CuO nung nóng, sau phản ứng thu được 25,92 gam hỗn hợp chất rắn Y. Để khử hoàn toàn chất rắn Y thành các kim loại cần (2a + 0,5b) mol H2. Tỉ khối hơi của X so với H2 là
A. 15,50.
B. 7,60.
C. 7,65.
D. 7,75.
Chọn đáp án C
Sơ đồ quá trình phản ứng:
C + H2O → hh X = {H2; CO; CO2} || X + a mol Fe3O4; b mol CuO → 25,92 gam hh Y.
(2a + 0,5b) mol H2 + hh Y → {Fe; Cu} + H2O.
Gọi số mol {CO; H2} trong X là z mol → cần đúng z mol O trong oxit đề → {CO2; H2O}.
→ 160a + 80b = 25,92 + 16z (1). Lại có để chuyển hết (3a + b) mol O trong oxit → {CO2; H2O}
thì cần vừa đủ z + 2a + 0,5b mol hh {CO; H2} → 3a + b = z + 2a + 0,5b ↔ a + 0,5b = z (2).
Từ (1) và (2) ta có z = 0,18 mol. Đến đây có 2 hướng xử lí:
ᴥ cách 1: thường các bạn sẽ tìm mối ràng buộc nữa thì C + H2O → CO + H2 || C + 2H2O → CO2 + 2H2.
Bằng cách gọi số mol C ở các pt lần lượt là x, y mol → 2x + 3y = 0,2 mol
và 2x + 2y = nhh CO + H2 0,18 mol. Giải tìm ra đáp án C. ♣.
Theo hướng này có thể nhanh hơn như sau: nCO2 = 0,2 - z = 0,02 mol.
Thay vào 2 phương trình trên cũng ra kết quả tương tự.
ᴥ cách 2: có thể đi theo hướng sau: hiểu rõ vấn đề + rút gọn suy nghĩ, cần hình dung:
C + H2O →....→.... cuối cùng sẽ thu được CO2 + H2O.
như vậy 0,18 mol O là ở trong CO2 luôn → có 0,09 mol C.
→ trong Y có 0,09 mol CO và CO2 (bảo toàn C) → có 0,11 mol H2O
→ mY = 0,09 × 44 + 0,11 × 18 - 0,18 × 16 = 3,06 gam. → dY/H2 = 3,06 ÷ 0,2 ÷ 2 = 7,65.
Chọn đáp án C. ♣
p/s: bài toán này khai thác điểm đặc biệt Fe2O3 và CuO có M = 160 và 80 + bản chất CO và H2 cùng nhận 1 O.
Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ, thu được 4,48 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm CO, CO2 và H2. Cho toàn bộ X phản ứng hoàn toàn với hỗn hợp a mol Fe2O3 và b mol CuO nung nóng, sau phản ứng thu được 25,92 gam hỗn hợp chất rắn Y. Để khử hoàn toàn chất rắn Y thành các kim loại cần (2a + 0,5b) mol H2. Tỉ khối hơi của X so với H2 là
A. 15,50.
B. 7,60.
C. 7,65.
D. 7,75.
Đáp án D
Sơ đồ quá trình phản ứng:
C + H2O → hh X = {H2; CO; CO2} || X + a mol Fe3O4; b mol CuO → 25,92 gam hh Y.
(2a + 0,5b) mol H2 + hh Y → {Fe; Cu} + H2O.
Gọi số mol {CO; H2} trong X là z mol → cần đúng z mol O trong oxit đề → {CO2; H2O}.
→ 160a + 80b = 25,92 + 16z (1). Lại có để chuyển hết (3a + b) mol O trong oxit → {CO2; H2O}
thì cần vừa đủ z + 2a + 0,5b mol hh {CO; H2} → 3a + b = z + 2a + 0,5b ↔ a + 0,5b = z (2).
Từ (1) và (2) ta có z = 0,18 mol. Đến đây có 2 hướng xử lí:
cách 1: thường các bạn sẽ tìm mối ràng buộc nữa thì C + H2O → CO + H2 || C + 2H2O → CO2 + 2H2.
Bằng cách gọi số mol C ở các pt lần lượt là x, y mol → 2x + 3y = 0,2 mol
và 2x + 2y = nhh CO + H2 0,18 mol. Giải tìm ra đáp án C. ♣.
Theo hướng này có thể nhanh hơn như sau: nCO2 = 0,2 - z = 0,02 mol.
Thay vào 2 phương trình trên cũng ra kết quả tương tự.
cách 2: có thể đi theo hướng sau: hiểu rõ vấn đề + rút gọn suy nghĩ, cần hình dung:
C + H2O →....→.... cuối cùng sẽ thu được CO2 + H2O.
như vậy 0,18 mol O là ở trong CO2 luôn → có 0,09 mol C.
→ trong Y có 0,09 mol CO và CO2 (bảo toàn C) → có 0,11 mol H2O
→ mY = 0,09 × 44 + 0,11 × 18 - 0,18 × 16 = 3,06 gam. → dY/H2 = 3,06 ÷ 0,2 ÷ 2 = 7,65.
Chọn đáp án C.
p/s: bài toán này khai thác điểm đặc biệt Fe2O3 và CuO có M = 160 và 80 + bản chất CO và H2 cùng nhận 1 O.
Câu 4: Hỗn hợp A gồm bột CuO và Fe2O3 có tỉ lệ khối lượng tương ứng là 1: 2.
a. Tính khối lượng từng chất có trong 24 g hỗn hợp A.
b. Khử hoàn toàn hỗn hợp A bằng khí H2. Tính thể tích khí H2 cần dùng ở đktc.
c. Lấy toàn bộ chất rắn thu được cho tác dụng với dung dịch có chứa 7,3 g axit HCl. Tính khối lượng chất rắn còn
lại sau phản ứng.
\(\left\{{}\begin{matrix}CuO:a\\Fe2O3:2a\end{matrix}\right.\)
a.\(80a+320a=24\Leftrightarrow a=0.06\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}CuO=0.06\\Fe2O3=0.12\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}CuO=4.8g\\Fe2O3=19.2g\end{matrix}\right.\)
b.\(CuO+H2\rightarrow Cu+H2O\)
a a a
\(Fe2O3+3H2\rightarrow2Fe+3H2O\)
2a 6a 4a
\(\Rightarrow V_{H2}=\left(a+6a\right)\times22.4=9.408l\)
c.nHCl = 0.2 mol
\(Fe+2HCl\rightarrow FeCl2+H2\)
0.1 0.2
m chất rắn còn lại = mCu + m Fe ban đầu - m Fe bị hòa tan
= \(a\times64+4a\times56-0.1\times56=11.68g\)
Hỗn hợp A gồm CuO, Fe2O3 và Al2O3. Để khử hết 200g hỗn hợp A cần dùng hết V(l) khí H2 ở đktc, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn B có khối lượng là 156g (biết tỷ lệ số mol giữa CuO và Fe2O3 trong hỗn hợp A là 1:15)
a. Tính V(l) ở đktc
b. Tính % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp A
c. Nếu 1/5 lượng khí H2 dùng ở trên phản ứng với 36g FeO thu được 29,6g chất rắn. Tính H phản ứng
a) Gọi số mol H2 là x
=> nH2O=x(mol)
Theo ĐLBTKL: mA+mH2=mB+mH2O
=> 200 + 2x = 156 + 18x
=> x = 2,75 (mol)
=> VH2=2,75.22,4=61,6(l)
b) Gọi nCuO=a(mol)
nFe2O3=1,5a(mol)
=> 80a + 240a + 102b = 200
=> 320a + 102b = 200
PTHH: CuO + H2 --to--> Cu + H2O
a---------------->a
Fe2O3 + 3H2 --to--> 2Fe + 3H2O
1,5a------------------>3a
=> 64a + 168a + 102b = 156
=> 232a + 102b = 156
=> a = 0,5; b = \(\dfrac{20}{15}\)
%mCuO=\(\dfrac{0,5.80}{200}\).100%=20%
%mFe2O3=\(\dfrac{0,75.160}{200}\).100%=60%
%mAl2O3=\(\dfrac{\dfrac{20}{15}102}{200}\).100%=20%
c) nH2=\(\dfrac{2,75}{5}\)=0,55(mol)
nFeO(tt)=\(\dfrac{36}{72}\)=0,5(mol)
Gọi số mol FeO phản ứng là t (mol)
PTHH: FeO + H2 --to--> Fe + H2O
t--------------->t
=> 56t + (0,5-t).72 = 29,6
=> t = 0,4 (mol)
=> H%=\(\dfrac{0,4}{0,5}\).100%=80%
khử 2,4 g hỗn hợp gồm CuO và Fe2O3 bằng H2 ở nhiệt độ cao thì thu được 1,76g hỗn hợp 2 kim loại đem hỗn hợp 2 kim loại hòa tan bằng dd axit HCl thì thu được V(lít) khí H2 a) xác định % về khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp b) tính v (ở đktc
Khử hoàn hoàn 24 gam hỗn hợp F e 2 O 3 và CuO bằng khí H 2 , sau phản ứng thu được 17,6 gam hỗn hợp 2 kim loại. Tổng thể tích khí H 2 đã dùng là:
A. 4,48 lít
B. 6,72 lít
C. 8,96 lít
D. 11,2 lít
Chọn C
m o x i t = m K L + m o x i → m o x i = m o x i t – m K L = 24 – 17 , 6 = 6 , 4 g a m .
Hỗn hợp A gồm Cu và một oxit sắt. Khử hoàn toàn 36 gam A bằng H2 ở nhiệt độ cao thu được 29,6 gam hỗn hợp kim loại. Cho hỗn hợp kim loại này tác dụng với dung dịch HCl dư, đến khi phản ứng hoàn toàn thì thu được chất rắn B và có 6,72 lít H2 (đktc) thoát ra. Xác định CTPT của oxit sắt và tính khối lượng mỗi chất trong A.
Gọi CT oxit sắt là FexOy
Gọi nCu=a(mol)
nH2=\(\dfrac{6,72}{22,4}\)=0,3(mol)
FexOy+yH2to→xFe+yH2O(1)
Fe+2HCl→FeCl2+H2(2)
Theo pthh(2)
nFe=nH2=0,3(mol)
Theo pthh(1)
nFexOy=\(\dfrac{0,3}{x}\)(mol)
Ta có: 64a+56.0,3=29,6
⇒a=0,2(mol)
⇒mCu=0,2.64=12,8(g)
⇒mFexOy=36−12,8=23,2(g)
=>MFexOy= \(\dfrac{\dfrac{23,2}{0,3}}{x}\)=\(\dfrac{232x}{3}\)
=>56x+16y=\(\dfrac{232x}{3}\)
=>\(\dfrac{64x}{3}=16y\)
->\(\dfrac{x}{y}=\dfrac{3}{4}\)
⇒CTHH:Fe3O4
Ta có :
%m Cu=\(\dfrac{12,8}{36}100\)=35,56%
=>%m Fe3O4=100%-35,56%=64,44%
