Một hỗn hợp rắn chứa 0,1 mol CuO và 0,1 mol Fe2O3. Người ta dùng khí CO để khử hoàn toàn hỗn hợp trên ở nhiệt độ phù hợp. Thể tích khí CO (đktc) cần cho thí nghiệm trên là
A. 4,48 lít.
B. 6,72 lít.
C. 8,24 lít.
D. 8,96 lít.
Người ta cần dùng 7,84 lít khí CO (đktc) để khử hoàn toàn 20 gam hỗn hợp CuO và Fe 2 O 3 ở nhiệt độ cao. Viết các phương trình hoá học.
CuO + CO → t ° Cu + CO 2
Fe 2 O 3 + 3CO → t ° 2Fe + 3 CO 2
Người ta cần dùng 7,84 lít khí CO (đktc) để khử hoàn toàn 20 gam hỗn hợp CuO và Fe 2 O 3 ở nhiệt độ cao. Xác định thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp trước và sau phản ứng.
Số mol CO = 7,84/22,4 = 0,35 mol
CuO + CO → t ° Cu + CO 2
Fe 2 O 3 + 3CO → t ° 2Fe + 3 CO 2
n CuO = x; n Fe 2 O 3 = y
Ta có phương trình:
x + 3y = 0,35
80x + 160y = 20
=> x= 0,05; y = 0,1
% m CuO = 80 x 0,05 / 20 x 100% = 20%
% m Fe 2 O 3 = 100% - 20% = 80%
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.
Tính thể tích khí CO (đktc) cần dùng để tác dụng hết với hỗn hợp gồm 0,12 mol CuO và 0,1 mol F e 2 O 3 .
Hỗn hợp X gồm Fe3O4, Fe2O3 và CuO (trong đó CuO chiếm 50% số mol hỗn hợp). Khử hoàn toàn a mol X bằng lượng khí CO (dùng dư), lấy phần rắn cho vào dung dịch HNO3 loãng dư, thu được 3,36 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5; đo đktc) và dung dịch chứa 37,5 gam muối. Phần trăm số mol của Fe2O3 có trong X là?
A. 27,78%.
B. 16,67%.
C. 33,33%.
D. 22,22%.
Đáp án B
Định hướng tư duy giải
Ta có:
Hỗn hợp X gồm Fe3O4, Fe2O3 và CuO (trong đó CuO chiếm 50% số mol hỗn hợp). Khử hoàn toàn a mol X bằng lượng khí CO (dùng dư), lấy phần rắn cho vào dung dịch HNO3 loãng dư, thu được 3,36 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5; đo đktc) và dung dịch chứa 37,5 gam muối. Phần trăm số mol của Fe2O3 có trong X là?
A. 27,78%.
B. 16,67%.
C. 33,33%.
D. 22,22%.
Hỗn hợp X gồm F e 3 O 4 , F e 2 O 3 và CuO (trong đó CuO chiếm 50% số mol hỗn hợp). Khử hoàn toàn a mol X bằng lượng khí CO (dùng dư), lấy phần rắn cho vào dung dịch H N O 3 loãng dư, thu được 3,36 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N 5 + đo đktc) và dung dịch chứa 37,5 gam muối. Phần trăm số mol của N 5 + có trong X là
A. 27,78%
B.16,67%
C.33,33%
D.22,22%
Để khử hoàn toàn 30 gam hỗn hợp CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, MgO cần dùng 5,6 lít khí CO (ở đktc). Khối lượng chất rắn sau phản ứng là:
A. 28 gam
B. 26 gam.
C. 22 gam.
D. 24 gam.
Đáp án B
Giải chi tiết:
Quy phản ứng về dạng: [O]Oxit + CO → CO2
=> nCO = nO = 5,6: 22,4 = 0,25 mol
=> mKL = mOxit – mO = 30 – 0,25.16 = 26g