Chia hỗn hợp A gồm sắt (II) oxit và đồng(II) oxit thành hai phần bằng nhau. Phần 1 phản ứng vừa đủ với 200 ml dung dịch H2SO4 2M. Cho phần 2 vào ống sứ, đốt nóng và dẫn một dòng khí CO đi qua ống. Sau phản ứng thấy trong ống còn lại 28 gam hỗn hợp K gồm 4 chất rắn và 10,2 gam khí đi ra khỏi ống. Cứ 1 lít khí này nặng gấp 1,275 lần 1 lít khí oxi đo ở cùng điều kiện.
a/ Xác định % khối lượng mỗi chất trong A.
b/ Cho toàn bộ 28 gam hỗn hợp K ở trên vào cốc chứa lượng dư HCl khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính thể tích H2 tối đa có thể thu được
a, Gọi: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{FeO}=a\left(mol\right)\\n_{CuO}=b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\) (trong 1 phần)
- Phần 1: \(FeO+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2O\)
\(CuO+H_2SO_4\rightarrow CuSO_4+H_2O\)
Ta có: \(n_{H_2SO_4}=0,2.2=0,4\left(mol\right)\)
Theo PT: \(n_{H_2SO_4}=n_{FeO}+n_{CuO}=a+b=0,4\left(1\right)\)
- Phần 2: Khí thoát ra khỏi ống gồm CO dư và CO2.
Ta có: \(M_{hhk}=1,275.32=40,8\left(g/mol\right)\)
\(\Rightarrow n_{hhk}=n_{CO\left(dư\right)}+n_{CO_2}=\dfrac{10,2}{40,8}=0,25\left(mol\right)\)
BTNT C, có: nCO = nCO (dư) + nCO2 = 0,25 (mol)
Theo ĐL BTKL, có: mFeO + mCuO + mCO = mK + mhhk
⇒ 72a + 80b + 0,25.28 = 28 + 10,2 (2)
Từ (1) và (2) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=0,1\left(mol\right)\\b=0,3\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
Do chia A thành 2 phần bằng nhau nên %m mỗi chất trong từng phần cũng là %m mỗi chất trong A.
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%m_{FeO}=\dfrac{0,1.72}{0,1.72+0,3.80}.100\%\approx23,08\%\\\%m_{CuO}\approx76,92\%\end{matrix}\right.\)
b, Để thu được VH2 tối đa thì mFe (trong K) phải tối đa.
Ta có: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{CO\left(dư\right)}+n_{CO_2}=0,25\\28n_{CO\left(dư\right)}+44n_{CO_2}=10,2\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n_{CO_{\left(dư\right)}}=0,05\left(mol\right)\\n_{CO_2}=0,2\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
⇒ nFe max = nFeO = nO (trong FeO) = nCO2 = 0,2 (mol)
PT: \(Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\)
\(\Rightarrow n_{H_2\left(max\right)}=n_{Fe\left(max\right)}=0,2\left(mol\right)\Rightarrow V_{H_2\left(max\right)}=0,2.22,4=4,48\left(l\right)\)
