Cho hỗn hợp gồm CuO và Fe3O4 tác dụng với H2 dư ở nhiệt độ cao hỏi nếu thu được 29,26g kim loại trong đó Fe nhiều hơn Cu là 4g thì VH2 cần dùng là bnhieu
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(m_{Cu}=\dfrac{29,6-4}{2}=12,8(g)\\ \Rightarrow m_{Fe}=12,8+4=16,8(g)\\ PTHH:CuO+H_2\xrightarrow{t^o}Cu+H_2O\\ Fe_3O_4+4H_2\xrightarrow{t^o}3Fe+4H_2O\\ \Rightarrow \Sigma n_{H_2}=n_{Cu}+3n_{Fe}=\dfrac{12,8}{64}+\dfrac{3}{4}.\dfrac{16,8}{56}=0,6(mol)\\ \Rightarrow V_{H_2}=0,6.22,4=13,44(l)\)
Ta có: \(\left\{{}\begin{matrix}m_{Fe}=\dfrac{59,2+8}{2}=33,6\left(g\right)\\m_{Cu}=59,2-33,6=25,6\left(g\right)\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe}=\dfrac{33,6}{56}=0,6\left(mol\right)\\n_{Cu}=\dfrac{25,6}{64}=0,4\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
PTHH:
\(Fe_3O_4+4H_2\xrightarrow[]{t^o}3Fe+4H_2O\)
0,8<----0,3
\(CuO+H_2\xrightarrow[]{t^o}Cu+H_2O\)
0,4<---0,4
`=> V_{H_2} = (0,4 + 0,8).22,4 = 26,88 (l)`
\(CuO\left(0,2\right)+H_2\left(0,2\right)\rightarrow Cu\left(0,2\right)+H_2O\)
\(FeO\left(0,3\right)+H_2\left(0,3\right)\rightarrow Fe\left(0,3\right)+H_2O\)
Gọi khối lượng 2 kim loại Fe, Cu lần lược là x, y thì ta có hệ:
\(\left\{{}\begin{matrix}x+y=29,6\\x-y=4\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=16,8\\y=12,8\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow n_{Fe}=\frac{16,8}{56}=0,3\)
\(n_{Cu}=\frac{12,8}{64}=0,2\)
\(\Rightarrow n_{H_2}=0,3+0,2=0,5\)
\(\Rightarrow V_{H_2}=0,5.22,4=11,2\)
\(\Rightarrow m=0,2.80+0,3.72=37,6\)
\(CuO\left(0,2\right)+H_2\left(0,2\right)\rightarrow Cu\left(0,2\right)+H_2O\)
\(FeO\left(0,3\right)+H_2\left(0,3\right)\rightarrow Fe\left(0,3\right)+H_2O\)
Gọi khối lượng 2 kim loại Fe, Cu lần lược là x, y thì ta có hệ
\(\left\{\begin{matrix}x+y=29,6\\x-y=4\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{\begin{matrix}x=16,8\\y=12,8\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow n_{Fe}=\frac{16,8}{56}=0,3\)
\(n_{Cu}=\frac{12,8}{64}=0,2\)
\(\Rightarrow n_{H_2}=0,3+0,2=0,5\)
\(\Rightarrow V_{H_2}=0,5.22,4=11,2\)
\(\Rightarrow m=0,2.80+0,3.72=37,6\)
n HCl = 360 x 18,25/(100x36,5) = 1,8 mol
H 2 + CuO → t ° Cu + H 2 O
n CuO = x
Theo đề bài
m CuO (dư) + m Cu = m CuO (dư) + m Cu p / u - 3,2
m Cu = m Cu p / u - 3,2 => 64x = 80x - 3,2
=> x= 0,2 mol → m H 2 = 0,4g
Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2
Số mol HCl tác dụng với Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 , FeO là 1,8 - 0,4 = 1,4 mol
Phương trình hóa học của phản ứng:
Fe 3 O 4 + 8HCl → 2 FeCl 3 + FeCl 2 + 4 H 2 O (1)
Fe 2 O 3 + 6HCl → 2 FeCl 3 + 3 H 2 O (2)
FeO + 2HCl → FeCl 2 + H 2 O (3)
Qua các phản ứng (1), (2), (3) ta nhận thấy n H 2 O = 1/2 n HCl = 1,4:2 = 0,7 mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:
m hỗn hợp + m HCl = m muối + m H 2 O + m H 2
57,6 + 1,8 x 36,5 = m muối + 0,7 x 18 +0,4
m muối = 57,6 + 65,7 - 12,6 - 0,4 = 110,3 (gam)
Đặt \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Cu}=x\\n_{Fe}=y\end{matrix}\right.\) ( mol ) \(\Rightarrow n_{hh}=64x+56y=26,4\left(g\right)\) (1)
mà \(64x=1,2.56y\) (2)
\(\left(1\right);\left(2\right)\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,225\\y=\dfrac{3}{14}\end{matrix}\right.\)
\(CuO+H_2\rightarrow\left(t^o\right)Cu+H_2O\)
0,225 0,225 ( mol )
\(Fe_2O_3+3H_2\rightarrow\left(t^o\right)2Fe+3H_2O\)
\(\dfrac{9}{28}\) \(\dfrac{3}{14}\) ( mol )
\(V_{H_2}=22,4.\left(0,225+\dfrac{9}{28}\right)=12,24\left(l\right)\)
a) Gọi \(n_{Cu}=a\left(mol\right)\rightarrow n_{Fe}=\dfrac{3}{2}a=1,5a\left(mol\right)\)
PTHH:
\(CuO+H_2\xrightarrow[]{t^o}Cu+H_2O\)
a<------a<------a
\(Fe_3O_4+4H_2\xrightarrow[]{t^o}3Fe+4H_2O\)
0,5a<-----2a<------1,5a
\(\rightarrow80a+0,5a.232=39,2\\ \Leftrightarrow a=0,2\left(mol\right)\)
\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{CuO}=0,2.80=16\left(g\right)\\m_{Fe_3O_4}=0,5.0,2.232=23,2\left(g\right)\end{matrix}\right.\)
b) \(V_{H_2}=\left(0,2.2+0,2\right).22,4=13,44\left(l\right)\)
a) Đặt \(n_{Cu}=a\left(mol\right)\)
\(\rightarrow n_{Fe}=1,5a\left(mol\right)\)
PTHH:
\(Fe_3O_4+4H_2\xrightarrow[]{t^o}3Fe+4H_2O\)
0,5a<---2a<------1,5a
\(CuO+H_2\xrightarrow[]{t^o}Cu+H_2O\)
a------>a------->a
Theo bài ra, ta có PT: \(0,5a.232+80a=39,2\)
\(\Leftrightarrow a=0,2\left(mol\right)\)
\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{Fe_3O_4}=0,5.0,2.232=23,2\left(g\right)\\m_{CuO}=0,2.80=16\left(g\right)\end{matrix}\right.\)
b) \(V_{H_2}=\left(0,2.2+0,2\right).22,4=13,44\left(l\right)\)
\(\left\{{}\begin{matrix}mCu+mFe=29,6\\mFe-mCu=4\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}mCu=12,8\\mFe=16,8\end{matrix}\right.\\ \Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}nCu=0,2\left(mol\right)\\nFe=0,3\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
PTHH: CuO + H2 -to-> Cu + H2O
0,2____0,2_______0,2(mol)
FeO+H2 -to-> Fe + H2O
0,3___0,3_______0,3(mol)
-> m=mCuO+mFeO= 0,2.80+0,3.72= 37,6(g)
=> m=37,6(g)
V=V(H2,đktc)=(0,2+0,3).22,4=11,2(l)
=>V=11,2(l)
Gọi a, b là khối lượng của Fe và Cu.
Ta có: a + b = 29,26 và a - b = 4
Suy ra: a = 16,63 gam và b = 12,63 gam.
Số mol H2 = số mol H2O = số mol O trong hh = 4.16,63/3.56 + 12,63/64 = 0,59 mol.
Hay V = 13,216 lít.