Cho 48g hỗn hợp Fe2O3 và oxit kim loại M hóa trị II tác dụng với khí H2 dư ở nhiệt độ cao, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 38,4g chất rắn. Xác định CT oxit của kim loại M. Biết số mol Fe2O3 bằng 1 nửa số mol oxit kim loại M
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chuyển đổi hết từ khối lượng chất sang mol chất, rồi viết phương trình phản ứng , tính từng bước theo phương trình hóa học sẽ ra được.
a)
$Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{t^o} 2Fe +3 CO_2$
$Fe + 2HCl \to FeCl_2 + H_2$
$RO + H_2 \xrightarrow{t^o} R + H_2O$
b)
Coi m = 160(gam)$
Suy ra: $n_{Fe_2O_3} = 1(mol)$
Theo PTHH :
$n_{RO} = n_{H_2} = n_{Fe} = 2n_{Fe_2O_3} = 2(mol)$
$M_{RO} = R + 16 = \dfrac{160}{2} = 80 \Rightarrow R = 64(Cu)$
Vậy oxit là CuO
ta có Ax + By = 23.8 (1) ( dữ kiện : khối lượng hỗn hợp kim loại )
x+ 3y = 0.8 ( dữ kiện : cần 8.96 lít O2 )
và có dữ kiện cuối cùng là hỗn hợp chất rắn sau khi bị khử bởi H2 còn lại 33.4 gam
thì ta tính đọc số mol Oxi còn trong hỗn hợp là 0.6
TH1 chỉ có A bị khử thì số mol oxi trong hỗn hợp trên là của B 3y = 0.6 x = 0.2
mà B hóa trị 3 và không bị khủ thì chỉ có thể là Al A là Zn
TH2 chỉ có B bị khử ta tính được số mol trong hỗn hợp trên là của A x =0.6 y = 0.2/3
ta tính : ráp số vào phương trình (1) ta được 0.6A +0.4/3B =23.8
từ đó ta có 23.8 / 0.6 < A,B< 23.8*3/0.4
lúc này ta lục bảng tuần hoàn và thế vô đều không thỏa mãn nên th2 loại
vậy kim loại cần tìm là Zn và Al
ta có Ax + 2By = 23.8 (1) ( dữ kiện : khối lượng hỗn hợp kim loại )
x+ 3y = 0.8 ( dữ kiện : cần 8.96 lít O2 )
và có dữ kiện cuối cùng là hỗn hợp chất rắn sau khi bị khử bởi H2 còn lại 33.4 gam
thì ta tính đọc số mol Oxi còn trong hỗn hợp là 0.6
TH1 chỉ có A bị khử thì số mol oxi trong hỗn hợp trên là của B 3y = 0.6 x = 0.2
mà B hóa trị 3 và không bị khủ thì chỉ có thể là Al A là Zn
TH2 chỉ có B bị khử ta tính được số mol trong hỗn hợp trên là của A x =0.6 y = 0.2/3
ta tính : ráp số vào phương trình (1) ta được 0.6A +0.4/3B =23.8
từ đó ta có 23.8 / 0.6 < A,B< 23.8*3/0.4
lúc này ta lục bảng tuần hoàn và thế vô đều không thỏa mãn nên th2 loại
vậy kim loại cần tìm là Zn và Al
Gọi oxit kim loại phải tìm là MO và nCuO = a và nMO =2a
nHNO3 = 0.15 mol
Vì hiđro chỉ khử được những oxit kim loại đứng sau nhôm trong dãy điện hóa nên có 2 trường hợp xảy ra.
∙ Trường hợp 1: M đứng sau nhôm trong dãy điện hóa
CuO + H2 → Cu + H2O
MO + H2 → M + H2O
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
3M + 8HNO3 → 3M(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Ta có hệ pt:
{ 80a + (M +16).2a = 3.6
8a/3 + 16a/3 = 0.15 }
a = 0,01875 và M = 40 → M là Ca.
Trường hợp này loại vì CaO không bị khử bởi khí H2.
∙ Trường hợp 2: M đứng trước nhôm trong dãy điện hóa
CuO + H2 → Cu + H2O
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
MO + 2HNO3 → M(NO3)2 + 2H2O
Ta có hệ pt:
{ 80a + (M +16).2a = 3.6
8a/3 + 4a = 0.15 }
a = 0,0225 và M = 24 → M là Mg → Đáp án C
Đáp án C
Gọi số mol CuO và MO là a,2a(mol)
TH1:CO khử được MO
=>a=0,025=>80a+(M+16).2a=4,8
=>M là Ca(loại vì CaO không bị CO khử)
Không có M thỏa mãn lọai
TH2.CO không khử đc MO
=>a=0,03(mol) =>80a+(M+16).2a=4,8=>M=24
Gọi \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe_2O_3}=a\left(mol\right)\\n_{MO}=2a\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
Ta có: 160a + 2a (MM + 16) = 48
=> 192a + 2.MM.a = 48 (1)
TH1: MO bị khử bởi H2
PTHH: \(Fe_2O_3+3H_2\underrightarrow{t^o}2Fe+3H_2O\)
a------------->2a
\(MO+H_2\underrightarrow{t^o}M+H_2O\)
2a------->2a
=> mchất rắn = 56.2a + MM . 2a = 38,4
=> 112a + 2.a.MM = 38,4 (2)
(1)(2) => a = 0,12 (mol)
(2) => MM = 104 (g/mol) (Loại)
TH2: MO không bị khử bởi H2
PTHH: \(Fe_2O_3+3H_2\underrightarrow{t^o}2Fe+3H_2O\)
a------------->2a
=> mchất rắn = 56.2a + 2a (MM + 16) = 38,4
=> 144a + 2.a.MM = 38,4 (3)
(1)(3) => a = 0,2 (mol)
(3) => MM = 24 (g/mol)
=> M là Mg
MO là MgO
Oxit kim loại M là MO.
Gọi: nFe2O3 = x (mol) → nMO = 2x (mol)
⇒ 160x + (MM + 16).2x = 48 ⇒ 192x + 2x.MM = 48 (1)
TH1: MO không bị khử bởi H2.
PT: \(Fe_2O_3+3H_2\underrightarrow{t^o}2Fe+3H_2O\)
Theo PT: \(n_{Fe}=2n_{Fe_2O_3}=2x\left(mol\right)\)
- Chất rắn gồm: Fe và MO.
⇒ 56.2x + (MM + 16).2x = 38,4 ⇒ 144x + 2x.MM = 38,4 (2)
Từ (1) và (2) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,2\left(mol\right)\\x.M_M=4,8\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow M_M=\dfrac{4,8}{0,2}=24\left(g/mol\right)\)
→ M là Mg.
TH2: MO bị khử bởi H2.
PT: \(Fe_2O_3+3H_2\underrightarrow{t^o}2Fe+3H_2O\)
\(MO+H_2\underrightarrow{t^o}M+H_2O\)
Theo PT: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe}=2n_{Fe_2O_3}=2x\left(mol\right)\\n_M=n_{MO}=2x\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
- Chất rắn gồm: Fe và M.
⇒ 56.2x + 2x.MM = 38,4 (3)
Từ (1) và (3) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,12\left(mol\right)\\x.M_M=12,48\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow M_M=\dfrac{12,48}{0,12}=104\left(g/mol\right)\)
→ Không có chất nào thỏa mãn.
Vậy: CTHH cần tìm là MgO.