Dùng Hidro để khử hỗn hợp 2 oxit gồm \(Fe_3O_4\) và CuO. Sau phản ứng thu được 23,2 gam hỗn hợp 2 kim loại có tỉ lệ số mol của Fe và Cu là 3:1.
a. Tính khối lượng của 2 oxit và thể tích Hidro cần dùng ở đktc.
b. Để đốt cháy hỗn hợp kim loại sinh ra ở trên cần dùng bao nhiêu lít không khí ở đktc ?
c. Để điều chế lượng Hidro cho phản ứng khử ở câu a cần dùng bao nhiêu gam Al cho tác dụng \(H_2SO_4\) loãng biết trong quá trình thu khí hao hụt 30%.
a. Gọi x là số mol Cu--> số mol Fe là 3x
Ta có: \(m_{Fe}+m_{Cu}=23,2\Leftrightarrow56.3x+64.x=23,2\) \(\Rightarrow x=0,1\Rightarrow n_{Cu}=0,1mol;n_{Fe}=0,3mol\)
\(Fe_3O_4+4H_2\rightarrow3Fe+4H_2O\)
0,1---------0,4--------0,3
\(CuO+H_2\rightarrow Cu+H_2O\)
0,1-------0,1------0,1
\(\Rightarrow m_{Fe_3O_4}=0,1.232=23,2g;m_{CuO}=0,1.80=8g\)
\(n_{H_2}=0,4+0,1=0,5mol\)\(\Rightarrow V_{H_2}=0,5.22,4=11,2l\)
b.
\(3Fe+2O_2\rightarrow Fe_3O_4\)
0,3-------0,2
\(Cu+O_2\rightarrow CuO\)
0,1-----0,1
\(\Rightarrow n_{O_2}=0,2+0,1=0,3mol\Rightarrow V_{O_2}=0,3.22,4=6,72l\)
\(\Rightarrow V_{kk}=5.V_{O_2}=33,6l\)
c.
\(2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\)
\(\dfrac{1}{3}\)---------------------------------------0,5
Hao hụt 30%--> hiệu suất h = 70% \(\Rightarrow m_{Al}=\dfrac{1}{3}.27.\dfrac{100}{70}\simeq12,86g\)
a. Gọi nCu=x (mol)-> nFe=3x (mol)
Ta có: mFe+mCu=23,2⇔56.3x+64.x=23,2
⇒x=0,1⇒nCu=0,1mol;nFe=0,3mol
Fe3O4+4H2→3Fe+4H2O
0,1---------0,4--------0,3
CuO+H2→Cu+H2O
0,1-------0,1------0,1
⇒mFe3O4=0,1.232=23,2g;mCuO=0,1.80=8g
nH2=0,4+0,1=0,5mol
b.
3Fe+2O2→Fe3O43Fe+2O2→Fe3O4
0,3 0,2
Cu+ O2→CuOCu+O2→CuO
0,1 0,1
⇒nO2=0,2+0,1=0,3mol⇒VO2=0,3.22,4=6,72l
⇒Vkk=5.VO2=33,6l
c.
2Al+3H2SO4→Al2(SO4)3+3H2
\(\dfrac{1}{3}\) 0,5
hiệu suất H = 70% ⇒mAl=13.27.10070 \(\approx\)12,86g
