Cho 1 luồng khí CO đi qua ống sứ đựng 0.04 mol hỗn hợp A gồm FeO và Fe2O3 được nung nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được chất rắn B gồm 4 chất nặng 4.784g. Khí đi ra khỏi ống sứ cho hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được 9.062g kết tủa. Mặt khác hòa tan chất rắn B bằng dung dịch HCl dư thấy thoát ra 0.6272 lít H2 (đktc)
A. Tính m mỗi oxit trong A
B. Tính m trong B. Biết rằng trong B số mol Fe3O4 = 1/3 tổng số mol FeO và Fe2O3
\(\left\{{}\begin{matrix}FeO\\Fe2O3\end{matrix}\right.+CO\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}Fe,FeO,Fe2O3,Fe3O4\underrightarrow{^{HCldu}}H2\uparrow\\CO,CO2\underrightarrow{^{+Ba\left(OH\right)du}}\downarrow\end{matrix}\right.\)
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O
nBaCO3 = 9,062 : 197 = 0,046 mol
nCO2 = nBaCO3 = 0,046 mol
Bảo toàn nguyên tố C: nCO p.ứ = nCO2 = 0,046 mol
Bảo toàn khối lượng: mA + mCO p.ứ = mB + mCO2
→ mA = 4,784 + 0,046 . 44 - 0,046 . 28 = 5,52 (g)
Gọi số mol Fe, Fe2O3 trong A lần lượt là x, y
Giải HPT: \(\left\{{}\begin{matrix}x+y=0,04\\72x+160y=5,52\end{matrix}\right.\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,01\\y=0,03\end{matrix}\right.\)
\(mFeO=0,01.72=0,72\left(g\right)\)
\(mFe2O3=5,52-0,72=4,8\left(g\right)\)
b)
B + HCl dư:
nH2 = 0,6272 : 22,4 = 0,028 (mol)
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
0,028 ← 0,028
Gọi số mol FeO, Fe2O3, Fe3O4 trong B lần lượt là a, b, c
Trong B số mol Fe3O4 = 1/3 tổng số mol FeO, Fe2O3
→ a + b = 3c (1)
mB = mFe + mFeO + mFe2O3 + mFe3O4
→ 56 . 0,028 + 72a + 160b + 232c = 4,784
→ 72a + 160b + 232c = 3,216 (2)
Bảo toàn nguyên tố Fe:
nFe trong A = nFe trong B
→ nFeO (A) + nFe2O3 (A)
= nFe (B) + nFeO (B) + nFe2O3 (B) + nFe3O4 (B)
→ 0,01 . 1 + 0,03 . 2 = 0,028 + a + 2b + 3c
→ a + 2b + 3c = 0,042 (3)
Từ (1), (2) và (3) → a = 0,012; b = 0,006; b = 0,006
Vậy trong B:
mFe = 0,028 . 56 = 1,568(g)
mFeO = 0,012 . 72 = 0,864 (g)
mFe2O3 = 0,006 . 160 = 0,96(g)
mFe3O4 = 0,006 . 232 = 1,392 (g)
