CuO + CO \(\underrightarrow{t^o}\) Cu + CO₂ (1)

Fe₃O₄ + 4CO \(\underrightarrow{t^o}\) 3Fe +4 CO₂ ( 2)

CuO + H₂ \(\underrightarrow{t^o}\) Cu + H₂O (3)

Fe₃O₄ + 4H₂ \(\underrightarrow{t^o}\) 3Fe + 4H₂O (4)

Đặt n_Fe3O4 = a (mol)

mà n_CuO : n_Fe2O3 = 3 : 1 => n_CuO = 3a(mol)

=> m_Fe3O4 = 232a(g) và m_CuO = 3a . 80 =240a(g)

mà m_Fe3O4 + m_CuO = 9,44 (g)

=> 232a + 240a= 9,44

=> a = 0,02(mol)

Do đó : n_Fe3O4 = a = 0,02(mol) và n_{CuO =} 3a = 3 . 0,02 = 0,06(mol)

Theo PT(1)(3) => n_{CO (PT1) +} n_H2(PT3) = n_CuO = 0,06 (mol)

Theo PT(2)(4) => n_CO(PT2) + n_H2(PT4) = 4. n_Fe3O4 = 4 . 0,02 =0,08(mol)

Do đó : tổng n_{(CO + H2)} = 0,06 + 0,08 =0,14(mol)

=> V_{(CO + H2)} = 0,14 . 22,4 =3,136(l)

Vậy V = 3,136(l)

Gọi a là số mol của Fe₃O₄.

Ta có: \(\dfrac{n_{CuO}}{n_{Fe_3O_4}}=\dfrac{3}{1}\)

\(\Rightarrow n_{CuO}=3a\)

Ta có:

\(m_{CuO}+m_{Fe_3O_4}=9,44\\ \Rightarrow80.3a+232a=9,44\\ \Rightarrow a=0,02\left(mol\right)\\ n_{Fe_3O_4}=0,02\left(mol\right)\Rightarrow n_{CuO}=0,06\left(mol\right)\)

PTHH:

\(CuO+H_2\rightarrow Cu+H_2O\left(1\right)\\ Fe_3O_4+4H_2\rightarrow3Fe+4H_2O\left(2\right)\\ CuO+CO\rightarrow Cu+CO_2\left(3\right)\\ Fe_3O_4+4CO\rightarrow3Fe+4CO_2\left(4\right)\)

Từ phương trình (1) và (3) ta thấy tổng số mol của CuO phản ứng là 0,06mol

Suy ra số mol H₂ và CO tác dụng với CuO là 0,06mol (do hệ số của H₂ và CO đều là 1)

Từ phương trình (2) và (4) ta thấy tổng số mol của Fe₃O₄ phản ứng là 0,02mol

Suy ra số mol H₂ và CO tác dụng với Fe₃O₄ là 0,02.4 = 0,08 (mol) do hệ số của H₂ và CO đều là 4.

Vậy tổng số mol hỗn hợp hai khí tác dụng với hỗn hợp hai kim loại là:

\(n=0,06+0,08=0,14\left(mol\right)\)

Thể tích hỗn hợp khí tham gia phản ứng là:

\(V_{đktc}=0,14.22,4=3,136\left(l\right)\)

\(Fe_2O_3+3H_2\rightarrow\left(t^o\right)2Fe+3H_2O\\ CuO+H_2\rightarrow\left(t^o\right)Cu+H_2O\\ Đặt:n_{Fe}=a\left(mol\right);n_{Cu}=0,5a\left(mol\right)\\ m_{hhB}=17,6\\ \Leftrightarrow56a+64.0,5a=17,6\\ \Leftrightarrow a=0,2\left(mol\right)\\ \Rightarrow n_{Fe}=0,2\left(mol\right);n_{Cu}=0,1\left(mol\right)\\ a,n_{H_2}=\dfrac{3}{2}.n_{Fe}+n_{Cu}=\dfrac{3}{2}.0,2+0,1=0,4\left(mol\right)\\ \Rightarrow V_{H_2\left(đktc\right)}=0,4.22,4=8,96\left(l\right)\\ b,Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\\ n_{HCl}=\dfrac{18,25}{36,5}=0,5\left(mol\right)\\ Vì:\dfrac{0,2}{1}< \dfrac{0,5}{2}\Rightarrow HCldư\\ \Rightarrow ddC:FeCl_2,HCldư\\ n_{FeCl_2}=n_{Fe}=0,2\left(mol\right)\Rightarrow m_{FeCl_2}=0,2.127=25,4\left(g\right)\\ n_{HCl\left(dư\right)}=0,5-0,2.2=0,1\left(mol\right)\)

\(\Rightarrow m_{HCl\left(dư\right)}=0,1.36,5=3,65\left(g\right)\)

a)

\(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe_3O_4}=3a\left(mol\right)\\n_{CuO}=2a\left(mol\right)\end{matrix}\right.\left(a,b>0\right)\\ m_{hh}=85,6\\ \Leftrightarrow232.3a+80.2a=85,6\\ \Leftrightarrow a=0,1\\ \Rightarrow n_{Fe_3O_4}=3a=3.0,1=0,3\left(mol\right)\\n_{CuO}=2.0,1=0,2\left(mol\right)\\ m_{Fe}=n_{Fe}.M_{Fe} =0,3.3.56=50,4\left(g\right)\\ m_{Cu}=n_{Cu}.M_{Cu}=0,1.64=6,4\left(g\right)\)

b) Sao lại có khí H₂ ở đây em nhỉ?

a) 

\(n_{H_2}=\dfrac{3,36}{22,4}=0,15\left(mol\right)\)

PTHH: CuO + CO --t^o--> Cu + CO₂

             0,15------------------->0,15

             Fe₃O₄ + 4CO --t^o--> 3Fe + 4CO₂

               0,05<---------------0,15--->0,2

              Fe + H₂SO₄ --> FeSO₄ + H₂

             0,15<--------------------0,15

\(\%m_{Fe_3O_4}=\dfrac{0,05.232}{23,6}.100\%=49,15\%\)

\(\%m_{CuO}=\dfrac{23,6-0,05.232}{23,6}.100\%=50,85\%\)

b) \(n_{CuO}=\dfrac{23,6-0,05.232}{80}=0,15\left(mol\right)\)

=> n_CO2 = 0,15 + 0,2 = 0,35 (mol)

\(n_{Ba\left(OH\right)_2}=\dfrac{171.20\%}{171}=0,2\left(mol\right)\)

PTHH: Ba(OH)₂ + CO₂ --> BaCO₃ + H₂O

                0,2---->0,2------>0,2

             BaCO₃ + CO₂ + H₂O --> Ba(HCO₃)₂

              0,15<--0,15------------->0,15

=> \(m_{BaCO_3}=\left(0,2-0,15\right).197=9,85\left(g\right)\)

m_{dd sau pư} = 0,35.44 + 171 - 9,85 = 176,55 (g)

=> \(C\%_{Ba\left(HCO_3\right)_2}=\dfrac{0,15.259}{176,55}.100\%=22\%\)

Đáp án B

Các phát biểu: (1), (4), (6)