Khử hoàn toàn hỗn hợp gồm CuO và Fe2O3 nặng 14g phải dùng hết 5,04 lít khí H2 (đktc). Khối lượng hỗn hợp kim loại thu được sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn là:
4,05g
6,8g
10,4g
10,04g
Khử hoàn toàn hỗn hợp gồm CuO và Fe2O3 nặng 14 gam phải dùng hết 5,04 lít khí H2 (đktc). Viết các
phương trình phản ứng xảy ra và tính: Khối lượng hỗn hợp kim loại thu được.
\(n_{H_2}=\dfrac{5,04}{22,4}=0,225\left(mol\right)\)
PTHH: CuO + H2 → Cu + H2O
Mol: x x x
PTHH: Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O
Mol: y 3y 2y
Ta có hpt:\(\left\{{}\begin{matrix}80x+160y=14\\x+3y=0,225\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,075\left(mol\right)\\y=0,05\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(m_{hh.kim.loại}=m_{Cu}+m_{Fe}=0,075.64+2.0,05.56=10,4\left(g\right)\)
\(n_{H_2}=\dfrac{5,04}{22,4}=0,225\left(mol\right)\)
PTHH:
\(CuO+H_2\underrightarrow{t^o}Cu+H_2O\\ Fe_2O_3+3H_2\underrightarrow{t^o}2Fe+3H_2O\)
Theo 2 pthh trên: \(n_{H_2O}=n_{H_2}=0,225\left(mol\right)\)
\(\rightarrow m_{H_2O}=0,225.18=4,05\left(g\right)\\ \rightarrow m_{H_2}=0,225.2=0,45\left(g\right)\)
Áp dụng ĐLBTKL, ta có:
\(m_{oxit\left(CuO,Fe_2O_3\right)}+m_{H_2}=m_{\text{kim loại}\left(Cu,Fe\right)}+m_{H_2O}\\ \rightarrow m_{\text{kim loại}\left(Cu,Fe\right)}=14+0,45-4,05=10,4\left(g\right)\)
Hỗn hợp A gồm CuO, Fe2O3 và Al2O3. Để khử hết 200g hỗn hợp A cần dùng hết V(l) khí H2 ở đktc, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn B có khối lượng là 156g (biết tỷ lệ số mol giữa CuO và Fe2O3 trong hỗn hợp A là 1:15)
a. Tính V(l) ở đktc
b. Tính % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp A
c. Nếu 1/5 lượng khí H2 dùng ở trên phản ứng với 36g FeO thu được 29,6g chất rắn. Tính H phản ứng
a) Gọi số mol H2 là x
=> nH2O=x(mol)
Theo ĐLBTKL: mA+mH2=mB+mH2O
=> 200 + 2x = 156 + 18x
=> x = 2,75 (mol)
=> VH2=2,75.22,4=61,6(l)
b) Gọi nCuO=a(mol)
nFe2O3=1,5a(mol)
=> 80a + 240a + 102b = 200
=> 320a + 102b = 200
PTHH: CuO + H2 --to--> Cu + H2O
a---------------->a
Fe2O3 + 3H2 --to--> 2Fe + 3H2O
1,5a------------------>3a
=> 64a + 168a + 102b = 156
=> 232a + 102b = 156
=> a = 0,5; b = \(\dfrac{20}{15}\)
%mCuO=\(\dfrac{0,5.80}{200}\).100%=20%
%mFe2O3=\(\dfrac{0,75.160}{200}\).100%=60%
%mAl2O3=\(\dfrac{\dfrac{20}{15}102}{200}\).100%=20%
c) nH2=\(\dfrac{2,75}{5}\)=0,55(mol)
nFeO(tt)=\(\dfrac{36}{72}\)=0,5(mol)
Gọi số mol FeO phản ứng là t (mol)
PTHH: FeO + H2 --to--> Fe + H2O
t--------------->t
=> 56t + (0,5-t).72 = 29,6
=> t = 0,4 (mol)
=> H%=\(\dfrac{0,4}{0,5}\).100%=80%
Khử hoàn toàn 24g hỗn hợp gồm CuO và Fe2O3 bằng khí CO dư
Kết thức phản ứng thu được hỗn hợp 2 kim loại
Cho toàn bộ kim loại sinh ra vào dung dịch H2(SO4) loãng dư thu được 4.48 lít H2 (đktc)
a) Tính khối lượng mỗi oxit trong hỗn hợp ban đầu?
b) Tính thế tích khí CO cần dùng ở đktc?
Bài 5 Khử hoàn toàn 40 gam hỗn hợp gồm CuO và Fe2O3 ở nhiệt độ cao cần dùng 13,44 lít khí H2 (đktc).
a) Tính thành phần % theo khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu.
b,Lấy toàn bộ kim loại sinh ra cho vào dung dịch HCl dư, đến khi phản ứng kết thúc . Tính thể tích khí H2 sinh ra ở đktc.
a)
Gọi số mol CuO, Fe2O3 là a, b (mol)
=> 80a + 160b = 40 (1)
\(n_{H_2}=\dfrac{13,44}{22,4}=0,6\left(mol\right)\)
PTHH: CuO + H2 --to--> Cu + H2O
a--->a--------->a
Fe2O3 + 3H2 --to--> 2Fe + 3H2O
b----->3b---------->2b
=> a + 3b = 0,6 (2)
(1)(2) => a = 0,3 (mol);b = 0,1 (mol)
\(\left\{{}\begin{matrix}\%m_{CuO}=\dfrac{0,3.80}{40}.100\%=60\%\\\%m_{Fe_2O_3}=\dfrac{0,1.160}{40}.100\%=40\%\end{matrix}\right.\)
b) nFe = 2b = 0,2 (mol)
PTHH: Fe + 2HCl --> FeCl2 + H2
0,2------------------->0,2
=> VH2 = 0,2.22,4 = 4,48 (l)
Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ, thu được 4,48 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm CO, CO2 và H2. Cho toàn bộ X phản ứng hoàn toàn với hỗn hợp a mol Fe2O3 và b mol CuO nung nóng, sau phản ứng thu được 25,92 gam hỗn hợp chất rắn Y. Để khử hoàn toàn chất rắn Y thành các kim loại cần (2a + 0,5b) mol H2. Tỉ khối hơi của X so với H2 là
A. 15,50.
B. 7,60.
C. 7,65.
D. 7,75.
Chọn đáp án C
Sơ đồ quá trình phản ứng:
C + H2O → hh X = {H2; CO; CO2} || X + a mol Fe3O4; b mol CuO → 25,92 gam hh Y.
(2a + 0,5b) mol H2 + hh Y → {Fe; Cu} + H2O.
Gọi số mol {CO; H2} trong X là z mol → cần đúng z mol O trong oxit đề → {CO2; H2O}.
→ 160a + 80b = 25,92 + 16z (1). Lại có để chuyển hết (3a + b) mol O trong oxit → {CO2; H2O}
thì cần vừa đủ z + 2a + 0,5b mol hh {CO; H2} → 3a + b = z + 2a + 0,5b ↔ a + 0,5b = z (2).
Từ (1) và (2) ta có z = 0,18 mol. Đến đây có 2 hướng xử lí:
ᴥ cách 1: thường các bạn sẽ tìm mối ràng buộc nữa thì C + H2O → CO + H2 || C + 2H2O → CO2 + 2H2.
Bằng cách gọi số mol C ở các pt lần lượt là x, y mol → 2x + 3y = 0,2 mol
và 2x + 2y = nhh CO + H2 0,18 mol. Giải tìm ra đáp án C. ♣.
Theo hướng này có thể nhanh hơn như sau: nCO2 = 0,2 - z = 0,02 mol.
Thay vào 2 phương trình trên cũng ra kết quả tương tự.
ᴥ cách 2: có thể đi theo hướng sau: hiểu rõ vấn đề + rút gọn suy nghĩ, cần hình dung:
C + H2O →....→.... cuối cùng sẽ thu được CO2 + H2O.
như vậy 0,18 mol O là ở trong CO2 luôn → có 0,09 mol C.
→ trong Y có 0,09 mol CO và CO2 (bảo toàn C) → có 0,11 mol H2O
→ mY = 0,09 × 44 + 0,11 × 18 - 0,18 × 16 = 3,06 gam. → dY/H2 = 3,06 ÷ 0,2 ÷ 2 = 7,65.
Chọn đáp án C. ♣
p/s: bài toán này khai thác điểm đặc biệt Fe2O3 và CuO có M = 160 và 80 + bản chất CO và H2 cùng nhận 1 O.
Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ, thu được 4,48 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm CO, CO2 và H2. Cho toàn bộ X phản ứng hoàn toàn với hỗn hợp a mol Fe2O3 và b mol CuO nung nóng, sau phản ứng thu được 25,92 gam hỗn hợp chất rắn Y. Để khử hoàn toàn chất rắn Y thành các kim loại cần (2a + 0,5b) mol H2. Tỉ khối hơi của X so với H2 là
A. 15,50.
B. 7,60.
C. 7,65.
D. 7,75.
Đáp án D
Sơ đồ quá trình phản ứng:
C + H2O → hh X = {H2; CO; CO2} || X + a mol Fe3O4; b mol CuO → 25,92 gam hh Y.
(2a + 0,5b) mol H2 + hh Y → {Fe; Cu} + H2O.
Gọi số mol {CO; H2} trong X là z mol → cần đúng z mol O trong oxit đề → {CO2; H2O}.
→ 160a + 80b = 25,92 + 16z (1). Lại có để chuyển hết (3a + b) mol O trong oxit → {CO2; H2O}
thì cần vừa đủ z + 2a + 0,5b mol hh {CO; H2} → 3a + b = z + 2a + 0,5b ↔ a + 0,5b = z (2).
Từ (1) và (2) ta có z = 0,18 mol. Đến đây có 2 hướng xử lí:
cách 1: thường các bạn sẽ tìm mối ràng buộc nữa thì C + H2O → CO + H2 || C + 2H2O → CO2 + 2H2.
Bằng cách gọi số mol C ở các pt lần lượt là x, y mol → 2x + 3y = 0,2 mol
và 2x + 2y = nhh CO + H2 0,18 mol. Giải tìm ra đáp án C. ♣.
Theo hướng này có thể nhanh hơn như sau: nCO2 = 0,2 - z = 0,02 mol.
Thay vào 2 phương trình trên cũng ra kết quả tương tự.
cách 2: có thể đi theo hướng sau: hiểu rõ vấn đề + rút gọn suy nghĩ, cần hình dung:
C + H2O →....→.... cuối cùng sẽ thu được CO2 + H2O.
như vậy 0,18 mol O là ở trong CO2 luôn → có 0,09 mol C.
→ trong Y có 0,09 mol CO và CO2 (bảo toàn C) → có 0,11 mol H2O
→ mY = 0,09 × 44 + 0,11 × 18 - 0,18 × 16 = 3,06 gam. → dY/H2 = 3,06 ÷ 0,2 ÷ 2 = 7,65.
Chọn đáp án C.
p/s: bài toán này khai thác điểm đặc biệt Fe2O3 và CuO có M = 160 và 80 + bản chất CO và H2 cùng nhận 1 O.
Cho V lít hỗn hợp khí (ở đktc) gồm CO và H2 phản ứng với một lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO và Fe2O3 nung nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,32 gam. Giá trị của V là:
A. 0,112
B. 0,560
C. 0,224
D. 0,448
Đáp án D
Bản chất phản ứng:
CO + Ooxit → CO2
H2+ OOxit → H2O
Khối lượng chất rắn giảm chính là khối lượng oxi trong oxit kim loại bị tách ra
Ta có: moxi (oxit)= mchất rắn giảm= 0,32 gam → nO= 0,02 mol
Theo PTHH: nCO, H2= nO (oxit)= 0,02 mol→ V= 0,448 lít
Để khử hoàn toàn 47,2 gam hỗn hợp CuO, Fe2O3, Fe3O4 cần dùng v lít khí H2 (ở đktc) sau phản ứng thu được m gam kim loại và 14,4 gam nước. Tính m, v
\(\left[O\right]_{KL}+H_2->H_2O\\ n_{H_2O}=n_{H_2}=\dfrac{14,4}{18}=0,8mol\\ v=0,8.22,4=17,92L\\ m_{KL}=m=47,2-16.0,8=34,4g\)
Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ, thu được 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí T gồm CO, CO2 và H2. Dẫn toàn bộ T đi qua m gam hỗn hợp Z gồm FexOy và CuO nung nóng, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 46,88 gam hỗn hợp rắn Y. Cho Y tan hoàn toàn trong dung dịch chứa NaNO3 và 1,66 mol HCl, thu được dung dịch X chỉ chứa 96,79 gam muối của kim loại và hỗn hợp hai khí gồm NO và H2, có tỉ khối so với He là 4. Cho X phản ứng hoàn toàn với dung dịch AgNO3 dư, thu được 253,33 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng của CuO trong Z là
A. 25,77%
B. 24,43%
C. 23,81%
D. 25,60%