Khử hoàn toàn 24 gam hỗn hợp oxit gồm FexOy và CuO bằng khí H2 dư ở to cao ,sau phản ứng thu được 17,6 gam hỗn hợp 2 kim loại Fe và Cu.Trong đó mFe >mCu bằng 4,8 .Xác định công thức của oxit Fe
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(n_{H_2}=\dfrac{4.48}{22.4}=0.2\left(mol\right)\)
\(n_{Fe}=n_{H_2}=0.2\left(mol\right)\)
\(m_{Cu}=m_{hh}-m_{Fe}=17.6-0.2\cdot56=6.4\left(g\right)\)
\(n_{Cu}=\dfrac{6.4}{64}=0.1\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{CuO}=0.1\cdot80=8\left(g\right)\)
\(m_{Fe_xO_y}=m_{hh}-m_{CuO}=24-8=16\left(g\right)\)
\(M_{Fe_xO_y}=\dfrac{16}{\dfrac{0.2}{x}}=80x\left(đvc\right)\)
\(\Leftrightarrow56x+16y=80x\)
\(\Leftrightarrow24x=16y\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{x}{y}=\dfrac{16}{24}=\dfrac{2}{3}\)
\(CT:Fe_2O_3\)
\(Fe + 2HCl \to FeCl_2 + H_2\\ n_{Fe} = n_{H_2} = \dfrac{4,48}{22,4} = 0,2\ mol\\ \Rightarrow n_{Cu} = \dfrac{17,6-0,2.56}{64} = 0,1\ mol\)
BTNT với Fe,Cu
\(n_{CuO} = n_{Cu} = 0,1\ mol\\ n_{Fe_xO_y} = \dfrac{n_{Fe}}{x} = \dfrac{0,2}{x}mol\)
Suy ra ;
\(0,1.80 + \dfrac{0,2}{x}.(56x+16y) = 24\\ \Rightarrow \dfrac{x}{y} = \dfrac{2}{3}\)
Vậy oxit sắt cần tìm : Fe2O3
CuO + H2 => Cu +H2O
a => a => a
FexOy +yH2 => xFe + yH2O
a => ay => ax
Fe + 2Hcl => FeCl2 + h2
0,02 <= 0,02
Ta có n O p/ư= (2,4-1,76): 16=0,04= ay +y => a = 0,04/(y+1)
Mặt khác : ax= 0,02 => a =0,02/x
=> x = 2 , y =3
Fe2O3
Khối lượng chất rắn giảm chính là khối lượng oxi.
-->nO= (2,4 - 1,76)/16 = 0,04 mol -->mO=0,64(g)
Ta có nFe=nH2=0,02.-->mFe=1,12(g)
Ta có m(hỗn hợp BĐ)= mCu+mFe+mO=2,4
-->mcu= 0,64 -->nCu=0,01mol
Hỗn hợp ban đầu có: CuO: 0,01 mol
FexOy: a mol
Ta có nO=0,01+ya=0,04-->ya=0,03
nFe=xa=0,02
Ta có nFe/nO=2/3
Vậy oxit sắt là Fe2O3.
Gọi \(\left\{{}\begin{matrix}n_{CuO}=a\left(mol\right)\\n_{Fe_xO_y}=a\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
=> 80a + 56ax + 16ay = 2,4 (1)
\(n_{H_2}=\dfrac{0,448}{22,4}=0,02\left(mol\right)\)
PTHH: CuO + H2 --to--> Cu + H2O
FexOy + yH2 --to--> xFe + yH2O
a---------------->ax
Fe + 2HCl --> FeCl2 + H2
ax--------------------->ax
=> \(ax=0,02\left(mol\right)\)
=> a = \(\dfrac{0,02}{x}\)
Thay vào (1)
\(80.\dfrac{0,02}{x}+56.0,02+\dfrac{16.0,02y}{x}=2,4\)
=> \(\dfrac{1,6}{x}+\dfrac{0,32y}{x}=1,28\)
=> 1,28x = 0,32y + 1,6
Chọn x = 2; y = 3 thỏa mãn
=> CTHH: Fe2O3
PTHH: CuO + H2 → Cu + H2O
FexOy + yH2 → xFe + yH2O
Cu + HCl → Không tác dụng
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑
Số mol của khí hiđrô là: 0,448 : 22,4 = 0,02 (mol)
=> Số mol của Fe là: 0,02 . 1 = 0,02 (mol)
=> Khối lượng của Fe là: 0,02 . 56 =1,12 (gam)
Khối lượng của Cu là: 1,76 - 1,12 = 0,64 (gam)
Số mol của Cu là: 0,64 : 64 = 0,01(mol)
Số mol của CuO là: 0,01 . 1 = 0,01(mol)
Khối lượng của CuO là: 0,01 . 80 = 0,8 (gam)
Khối lượng oxit sắt là: 2,4 - 0,8 = 1,6 (gam)
Mà CuO và FexOy có số mol bằng nhau vì vậy số mol của oxit sắt là: 0,01 mol
Số mol của oxit sắt tính theo Fe là: 0,02 / x
=> 0,02/x = 0,01 => x = 2
Thay x = 2 vào công thức hoá học của oxit sắt ta có:
1,6 / 56.2 + 16y = 0,01
<=> 1,6 = 1,12 + 0,16y
<=> 0,48 = 0,16y
<=> y = 3
Vậy công thức hoá học của oxit sắt là: Fe2O3
\(Fe_2O_3+3H_2\rightarrow\left(t^o\right)2Fe+3H_2O\\ CuO+H_2\rightarrow\left(t^o\right)Cu+H_2O\\ Đặt:n_{Fe}=a\left(mol\right);n_{Cu}=0,5a\left(mol\right)\\ m_{hhB}=17,6\\ \Leftrightarrow56a+64.0,5a=17,6\\ \Leftrightarrow a=0,2\left(mol\right)\\ \Rightarrow n_{Fe}=0,2\left(mol\right);n_{Cu}=0,1\left(mol\right)\\ a,n_{H_2}=\dfrac{3}{2}.n_{Fe}+n_{Cu}=\dfrac{3}{2}.0,2+0,1=0,4\left(mol\right)\\ \Rightarrow V_{H_2\left(đktc\right)}=0,4.22,4=8,96\left(l\right)\\ b,Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\\ n_{HCl}=\dfrac{18,25}{36,5}=0,5\left(mol\right)\\ Vì:\dfrac{0,2}{1}< \dfrac{0,5}{2}\Rightarrow HCldư\\ \Rightarrow ddC:FeCl_2,HCldư\\ n_{FeCl_2}=n_{Fe}=0,2\left(mol\right)\Rightarrow m_{FeCl_2}=0,2.127=25,4\left(g\right)\\ n_{HCl\left(dư\right)}=0,5-0,2.2=0,1\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{HCl\left(dư\right)}=0,1.36,5=3,65\left(g\right)\)
448 cm3 = 0,448 lít
Sau khi phản ứng giữa CuO và FexOy kết thúc ta lấy Cu và Fe tác dụng với HCl. Nhưng Cu không tác dụng với HCl nên t có PTHH
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
0,02 <---- 0,02
m Fe = 0,02.56 = 1,12 g
m Cu = 1,76 - 1,12 = 0,64 g
n Cu = 0,64/64 = 0,01 mol
CuO + H2 ---> Cu + H2O
0,01 <----- 0,01
=> m FexOy = 2,4 - 0,01.80 = 1,6 g
FexOy + yH2 ---> xFe + yH2O
0,02/x <----- 0,02
=> 0,02/x.(56x + 16y) = 1,6
=> x : y = 2 : 3
Vậy oxit là Fe2O3