Question

Hòa tan 10,8g hỗn hợp gồm Fe và một oxit sắt (chưa rõ công thức phân tử) trong dung dịch H₂SO₄ thấy có 1,12l khí thoát ra(đktc). Mặt khác nếu cho luồng hidro (dư) khử hoàn toàn 5,4g hỗn hợp A ở nhiệt độ cao thì thu được 4,2g một chất rắn.

a. Tính tỉ lệ % về khối lượng của hỗn hợp A?

b. Xác định công thức phân tử của oxit sắt

c. Có bao nhiêu nguyên tử sắt trong 10,8g hỗn hợp A

Answer 1

\(PTHH:\)

\(Fe+H_2SO_4--->FeSO_4+H_2\)\((1)\)

\(2Fe_xO_y+2yH_2SO_4--->xFe_2\left(SO_4\right)_{\dfrac{2y}{x}}+2yH_2O\) \((2)\)

\(nH_2(đktc)=\dfrac{1,12}{22,4}=0,05(mol)\)

Theo PTHH (1) \(nFe=0,05(mol)\)

\(=>mFe=0,1.56=5,6(g)\)

\(=>mFe_xO_y=10,8-5,6=5,2(g)\)\((I)\)

\(=>\%mFe=51,85\%\)

\(=>\%mFe_xO_y=48,15\%\)

Khi cho khí Hidro qua 5,4 gam hỗn hợp A đun nóng thì :

\(Fe_xO_y+yH_2-t^o->xFe+yH_2O\)\((3)\)

Chất rắn sau phản ứng là Fe

\(nFe=\dfrac{4,2}{56}=0,075(mol)\)

Theo PTHH (3) \(nFe_xO_y=\dfrac{0,075}{x}(mol)\)

=> Trong 10,8 gam hỗn hợp A có:

\(nFe_xO_y= \dfrac{0,075}{x}.\dfrac{10,8}{5,4}=\dfrac{0,15}{x}(mol)\)\((II)\)

Từ (I) và (II) , ta có: \(5,2=\dfrac{0,15}{x}.\left(56x+16y\right)\)

\(< =>3,2x=2,4y\)

\(=>\dfrac{x}{y}=\dfrac{2,4}{3,2}=\dfrac{3}{4}\)

\(=>CT: \) \(Fe_3O_4\)

Answer 2

Theo đề ta có PTHH:

Fe + H₂SO₄\(\underrightarrow{t^o}\) FeSO₄ + H₂ ⁽¹⁾

2Fe_xO_y + 2yH₂SO₄ \(\underrightarrow{t^o}\) \(xFe\left(SO_4\right)_{\dfrac{2y}{x}}\) + 2yH₂O ⁽²⁾

Fe_xO_y + yH₂ \(\underrightarrow{t^o}\) xFe + yH₂O ⁽³⁾

a. Khí thu được sau khi hòa tan hỗn hợp A vào dd H₂SO₄ là H₂

Theo đề: \(n_{H_2}=\dfrac{1,12}{22,4}=0,05\left(mol\right)\)

Theo PTHH (1):

n_Fe=\(n_{H_2}\)=0,05(mol)

=> m_Fe = 0,05.56 = 2,8 (g)

=>%m_Fe= \(\dfrac{2,8}{10,8}.100\%=25,93\%\)

=> %\(m_{Fe_xO_y}\)= 100 - 25,93= 74,07%

b. Khi khử hoàn toàn hỗn hợp A bằng H₂ , chỉ có Fe_xO_y tác dụng với H₂ => chất rắn thu được sau phản ứng gồm: Fe có trong hỗn hợp, Fe sau pư

m_Fe(hh)= 5,4.25,93%=1,4 (g)

=> m_Fe(3)= 4,2-1,4=2,8 (gg)

=> n_{Fe(3)= \(\dfrac{2,8}{56}=0,05\left(mol\right)\)}

Theo PTHH(3): \(n_{Fe_xO_y}=\dfrac{1}{x}n_{Fe}=\dfrac{0,05}{x}\left(mol\right)\)

\(m_{Fe_xO_y}\)=5,4-1,4=4 (g)

=> \(n_{Fe_xO_y}=\dfrac{4}{56x+16y}\left(mol\right)\)

Ta có: \(\dfrac{0,05}{x}=\dfrac{4}{56x+16y}\Rightarrow2,8x+0,8y=4x\)

<=> 1,2x=0,8y => \(\dfrac{x}{y}=\dfrac{0,8}{1,2}=\dfrac{2}{3}\)

=> x=2;y=3

=> CTHH: Fe₂O₃