tính khối lượng Fe thu được khi khử hoàn toàn 9,6 gam Fe203 bằng H2 dư. Tính khối lượng Fe thu được khi khử hoàn toàn
: 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)?
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.
Hoà tan a gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 bằng dd hcl dư thì lượng H2 thu được bằng 1%khối lượng hỗn hợp. Mặt khác, nếu khử hoàn toàn a gam hỗn hợp bằng H2 nóng, dư thì thu được lượng nước bằng 21,15% khối lượng hỗn hợp Xác định thành phần % mỗi chất trg hỗn hợp ban đầu
\(m_{H_2}=0,01a\left(g\right)\)
=> \(n_{H_2}=\dfrac{0,01a}{2}=0,005a\left(mol\right)\)
PTHH: Fe + 2HCl --> FeCl2 + H2
0,005a<----------------0,005a
=> mFe = 56.0,005a = 0,28a (g)
Gọi số mol FeO, Fe2O3 là x, y (mol)
=> 72x + 160y = a - 0,28a = 0,72a (1)
\(m_{H_2O}=0,2115a\left(g\right)\)
=> \(n_{H_2O}=\dfrac{0,2115a}{18}=0,01175a\left(mol\right)\)
PTHH: FeO + H2 --to--> Fe + H2O
x---------------------->x
Fe2O3 + 3H2 --to--> 2Fe + 3H2O
y----------------------------->3y
=> x + 3y = 0,01175a (2)
(1)(2) => \(\left\{{}\begin{matrix}x=0,005a\left(mol\right)\\y=0,00225a\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
=> \(\%Fe=\dfrac{0,28a}{a}.100\%=28\%\)
\(\%FeO=\dfrac{72.0,005a}{a}.100\%=36\%\)
\(\%Fe_2O_3=\dfrac{160.0,00225a}{a}.100\%=36\%\)
\(m_{H_2}=0,01a\left(g\right)\\ \Rightarrow n_{Fe}=n_{H_2}=0,005a\left(mol\right)\\\Rightarrow m_{FeO,Fe_2O_3}=a-0,005a.56=0,72a\\ Đặt:n_{FeO}=x\left(mol\right);n_{Fe_2O_3}=y\left(mol\right)\left(x,y>0\right)\\ \Rightarrow72x+160y=0,72a\left(1\right)\\ m_{H_2O}=0,2115a\\ \Leftrightarrow18x+54y=0,2115a\left(2\right)\\ \left(1\right),\left(2\right)\Rightarrow\dfrac{504}{47}x=\dfrac{1120}{47}y\\ \Rightarrow\dfrac{x}{y}=\dfrac{\dfrac{1120}{47}}{\dfrac{504}{47}}=\dfrac{20}{9}\\ \Rightarrow\%m_{Fe}=\dfrac{0,28a}{a}.100=28\%\\Ta.có:x.72+0,45x.160=0,72a\\ \Leftrightarrow144x=0,72a\\ \Leftrightarrow\dfrac{x}{a}=\dfrac{0,72}{144}=0,005\\ \Rightarrow\%m_{FeO}=\dfrac{72.0,005a}{a}.100=36\%\)
\(\Rightarrow\%m_{Fe_2O_3}=100\%-\left(28\%+36\%\right)=36\%\)
Khử hoàn toàn 4,8 gam Fe2O3 bằng CO dư ở nhiệt độ cao. Khối lượng Fe thu được sau phản ứng là
A. 2,52 gam
B. 3,36 gam
C. 1,68 gam
D. 1,44 gam
Đáp án : B
Bảo toàn nguyên tố Fe :
2 n F e 2 O 3 = nFe = 0,06 mol
=> mFe = 3,36g
Khử hoàn toàn 4,8 gam Fe2O3 bằng CO dư ở nhiệt độ cao. Khối lượng Fe thu được sau phản ứng là
A. 3,36 gam
B. 2,52 gam
C. 1,68 gam
D. 1,44 gam
Đáp án : A
. nFe2O3 = 0,04 mol ;nCu = 0,1 mol ; nHCl = 0,8 mol
Fe2O3 + 6HCl -> 2FeCl3 + 3H2O
2FeCl3 + Cu -> CuCl2 + 2FeCl2
=> Chất rắn là (0,1 – 0,04 = 0,06) mol Cu
=> mCu = 3,84g
Khử hoàn toàn 16 gam Fe2O3 bằng CO dư ở nhiệt độ cao. Khối lượng Fe thu được sau phản ứng là
A. 1,68 gam.
B. 2,52 gam.
C. 3,36 gam.
D. 11,2 gam.
Đáp án D
nFe2O3 = 16: 160 = 0,1 mol
Fe2O3 + 3CO → t 0 2Fe + 3CO2
Mol 0,1 → 0,2
=> mFe = 56.0,2 = 11,2g
Khử hoàn toàn 4,8 gam Fe2O3 bằng CO dư ở nhiệt độ cao. Khối lượng Fe thu được sau phản ứng là
A. 1,44 gam
B. 2,52 gam
C. 1,68 gam
D. 1,68 gam
Đáp án D
Ta có: n F e 2 O 3 = 4 , 8 160 = 0 , 03 m o l → m F e = 0 , 03 . 2 . 56 = 3 , 36 g
Khử hoàn toàn 4,8 gam F e 2 O 3 bằng CO dư ở nhiệt độ cao. Khối lượng Fe thu được sau phản ứng là:
A. 2,52 gam
B. 1,44 gam
C. 1,68 gam
D. 3,36 gam
Đáp án D
Ta có: n(Fe2O3) = 0,03
BTNT (Fe): n(Fe) = 2 n(Fe2O3) = 0,06 mol → m = 3,36 (g)
Khử hoàn toàn 4,8 gam Fe2O3 bằng CO dư ở nhiệt độ cao. Khối lượng Fe thu được sau phản ứng là:
A. 3,36 gam.
B. 2,52 gam.
C. 1,68 gam.
D. 1,44 gam.
Khử hoàn toàn 4,8 gam Fe2O3 bằng CO dư ở nhiệt độ cao. Khối lượng Fe thu được sau phản ứng là
A. 1,44 gam
B. 2,52 gam
C. 1,68 gam
D. 1,68 gam