Question

:  Khử hoàn toàn 12,8 gam Fe₂O₃ bằng khí hiđro ở nhiệt độ cao.

a. Tính thể tích hiđro cần dùng ở đktc?

b. Tính khối lượng Fe thu được sau phản ứng?

c. Nếu đem toàn bộ lượng Fe thu được ở trên tác dụng với 14,6 gam axit HCl thì thu được bao nhiêu lít H₂ (đktc)?

Answer 1

Để giải bài toán này, ta cần biết phương trình phản ứng giữa oxit sắt (Fe2O3) và khí hidro (H2):

Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O

Theo đó, mỗi mol Fe2O3 cần 3 mol H2 để khử hoàn toàn thành Fe.

a) Thể tích khí hiđro cần dùng:

Ta cần tìm số mol khí hidro cần dùng để khử hoàn toàn 12,8 gam Fe2O3.Khối lượng mol của Fe2O3 là:

M(Fe2O3) = 2x56 + 3x16 = 160 (g/mol)

Số mol Fe2O3 là:

n(Fe2O3) = m/M = 12.8/160 = 0.08 (mol)

Theo phương trình phản ứng, mỗi mol Fe2O3 cần 3 mol H2 để khử hoàn toàn thành Fe.Vậy số mol H2 cần dùng là:

n(H2) = 3*n(Fe2O3) = 0.24 (mol)

Thể tích khí hidro cần dùng ở đktc là:

V(H2) = n(H2)22.4 = 0.2422.4 = 5.376 (lít)

Vậy thể tích khí hiđro cần dùng ở đktc là 5.376 lít.

b) Khối lượng Fe thu được sau phản ứng:

Theo phương trình phản ứng, mỗi mol Fe2O3 tạo ra 2 mol Fe.Vậy số mol Fe thu được là:

n(Fe) = 2*n(Fe2O3) = 0.16 (mol)

Khối lượng Fe thu được là:

m(Fe) = n(Fe)M(Fe) = 0.1656 = 8.96 (gam)

Vậy khối lượng Fe thu được sau phản ứng là 8.96 gam.

c) Thể tích khí hiđro thu được khi Fe tác dụng với HCl:

Ta cần tìm số mol H2 thu được khi Fe tác dụng với HCl.Theo phương trình phản ứng, mỗi mol Fe tác dụng với 2 mol HCl để tạo ra H2 và muối sắt (FeCl2).Số mol HCl cần dùng để tác dụng với Fe là:

n(HCl) = m(HCl)/M(HCl) = 14.6/36.5 = 0.4 (mol)

Vậy số mol H2 thu được là:

n(H2) = 2n(Fe) = 2(m(Fe)/M(Fe)) = 2*(8.96/56) = 0.16 (mol)

Thể tích khí hiđro thu được ở đktc là:

V(H2) = n(H2)22.4 = 0.1622.4 = 3.584 (lít)

Vậy thể tích khí hiđro thu được ở đktc là 3.584 lít.