Dẫn 2,24 lít H2(đktc) qua m gam bột oxit sắt (FexOy) nung nóng, sau phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn B và hỗn hợp khí và hơi D. Tỉ khối hơi của D so với H2 bằng 7,4. Cho chất rắn B vào bình đựng dung dịch HCl dư, sau phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy khối lượng bình tăng 3,24 gam. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và xác định công thức oxit sắt
PTHH: \(Fe_xO_y+yH_2\underrightarrow{t^o}xFe+yH_2O\)
\(Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\uparrow\)
Đặt \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe\left(oxit\right)}=a\left(mol\right)=n_{H_2}\\n_{O\left(oxit\right)}=b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
Ta có: \(m_{tăng}=m_{Fe}-m_{H_2}\) \(\Rightarrow56a-2a=3,24\) \(\Rightarrow a=n_{Fe}=0,06\left(mol\right)\)
Hỗn hợp D gồm \(\left\{{}\begin{matrix}n_{CO_2\left(dư\right)}=c\left(mol\right)\\n_{H_2O}=n_{O\left(oxit\right)}=b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
Ta có hệ phương trình: \(\left\{{}\begin{matrix}c+b=0,1\\18b+2c=7,4\cdot2\cdot\left(b+c\right)\end{matrix}\right.\) \(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}b=0,08\\c=0,02\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow x:y=a:b=0,06:0,08=3:4\)
\(\Rightarrow\) Công thức cần tìm là Fe3O4
