Khử hoàn tìan 24 g hh CuO và Fe2O3 bằng khí H2 thì thu đc 17,6 g hh hai kim loại Cu và Fe . Xác định % klg mỗi kim loại trong hh ban đầu
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a, PT: \(CuO+H_2\underrightarrow{t^o}Cu+H_2O\)
\(Fe_2O_3+3H_2\underrightarrow{t^o}2Fe+3H_2O\)
\(Fe+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2\)
Ta có: \(n_{H_2}=\dfrac{4,48}{22,4}=0,2\left(mol\right)\)
Theo PT: \(n_{Fe}=n_{H_2}=0,2\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{Cu}=24-m_{Fe}=12,8\left(g\right)\) \(\Rightarrow n_{Cu}=\dfrac{12,8}{64}=0,2\left(mol\right)\)
Theo PT: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{CuO}=n_{Cu}=0,2\left(mol\right)\\n_{Fe_2O_3}=\dfrac{1}{2}n_{Fe}=0,1\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
⇒ m = mCuO + mFe2O3 = 0,2.80 + 0,1.160 = 32 (g)
b, \(\left\{{}\begin{matrix}\%m_{CuO}=\dfrac{0,2.80}{32}.100\%=50\%\\\%m_{Fe_2O_3}=50\%\end{matrix}\right.\)
c, Theo PT: \(n_{H_2}=n_{CuO}+3n_{Fe_2O_3}=0,5\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow V_{H_2}=0,5.22,4=11,2\left(l\right)\)
\(n_{Ca\left(OH\right)_2}=0,2.2,5=0,5\left(mol\right)\)
\(CuO+CO\underrightarrow{t^o}Cu+CO_2\uparrow\)
\(Fe_2O_3+CO\underrightarrow{t^o}2FeO+CO_2\uparrow\)
\(CO+PbO\underrightarrow{t^o}CO_2\uparrow+Pb\)
\(FeO+CO\underrightarrow{t^o}Fe+CO_2\uparrow\)
--> Hh kim loại Y là Cu , Pb , FeO , Fe
hh khí Z sau p/u là CO2
\(CO_2+Ca\left(OH\right)_2\rightarrow CaCO_3\downarrow+H_2O\)
trc p/u : 0,5 0,3
p/u : 0,3 0,3 0,3 0,3
sau : 0,3 0,2 0 0,3
\(n_{CaCO_3}=\dfrac{30}{100}=0,3\left(mol\right)\)
\(m_{CO_2}=0,3.44=13,2\left(g\right)\)
Áp dụng định luật bảo toàn khổi lượng :
\(m_Y=53,5-13,2=40,3\left(g\right)\)
Bài 1:
a) PTHH: \(Fe_2O_3+3H_2\xrightarrow[]{t^o}2Fe+2H_2O\)
\(CuO+H_2\xrightarrow[]{t^o}Cu+H_2O\)
b) Ta có: \(\left\{{}\begin{matrix}m_{Fe_2O_3}=20\cdot80\%=16\left(g\right)\\m_{CuO}=20-16=4\left(g\right)\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe_2O_3}=\dfrac{16}{160}=0,1\left(mol\right)\\n_{CuO}=\dfrac{4}{80}=0,05\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow n_{H_2}=3n_{Fe_2O_3}+n_{CuO}=0,35\left(mol\right)\) \(\Rightarrow V_{H_2}=0,35\cdot22,4=7,84\left(l\right)\)
c) Theo các PTHH: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe}=2n_{Fe_2O_3}=0,2\left(mol\right)\\n_{Cu}=n_{CuO}=0,05\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow m_{hhB}=m_{Fe}+m_{Cu}=0,2\cdot56+0,05\cdot64=14,4\left(g\right)\)
Bài 2:
PTHH: \(Fe_2O_3+3H_2\xrightarrow[]{t^o}2Fe+3H_2O\)
\(CuO+H_2\xrightarrow[]{t^o}Cu+H_2O\)
a) Vì khối lượng Cu bằng \(\dfrac{6}{5}\) khối lượng Fe
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{Cu}=\dfrac{26,4}{6+5}\cdot6=14,4\left(g\right)\\m_{Fe}=26,4-14,4=12\left(g\right)\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n_{Cu}=\dfrac{14,4}{64}=0,225\left(mol\right)\\n_{Fe}=\dfrac{12}{56}=\dfrac{3}{14}\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow n_{H_2}=\dfrac{3}{2}n_{Fe}+n_{Cu}=\dfrac{9}{28}+0,225=\dfrac{153}{280}\left(mol\right)\) \(\Rightarrow V_{H_2}=\dfrac{153}{280}\cdot22,4=12,24\left(l\right)\)
b) Theo các PTHH: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe_2O_3}=\dfrac{1}{2}n_{Fe}=\dfrac{3}{28}\left(mol\right)\\n_{CuO}=n_{Cu}=0,225\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{Fe_2O_3}=\dfrac{3}{28}\cdot160\approx17,14\left(g\right)\\m_{CuO}=0,225\cdot80=18\left(g\right)\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow m_{hh}=35,14\left(g\right)\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%m_{Fe_2O_3}=\dfrac{17,14}{35,14}\cdot100\%\approx48,78\%\\\%m_{CuO}=51,22\%\end{matrix}\right.\)
\(Đặt:n_{CuO}=a\left(mol\right);n_{PbO}=b\left(mol\right)\left(a,b>0\right)\\ n_{H_2O}=\dfrac{1,35}{18}=0,075\left(mol\right)\\ CuO+H_2\underrightarrow{^{to}}Cu+H_2O\\ PbO+H_2\underrightarrow{^{to}}Pb+H_2O\\ \Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}80a+223b=8,145\\a+b=0,075\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=0,06\\b=0,015\end{matrix}\right.\\ \Rightarrow\%m_{CuO}=\dfrac{0,06.80}{8,145}.100\approx58,932\%\\ \Rightarrow\%_{PbO}\approx41,068\%\)
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 số mol CuO, FexOy là a, b (mol)
=> 80a + (56x + 16y)b = 24 (1)
PTHH: CuO + H2 --to--> Cu + H2O
a--------------->a
FexOy + yH2 --to--> xFe + yH2O
b----------------->bx
=> 64a + 56bx = 17,6 (2)
PTHH: Fe + 2HCl --> FeCl2 + H2
bx------------------->bx
=> bx = \(\dfrac{4,48}{22,4}=0,2\) (3)
(2)(3) => a = 0,1 (mol)
(1) => 56bx +16by = 16
=> by = 0,3 (mol)
=> \(\dfrac{bx}{by}=\dfrac{0,2}{0,3}\Rightarrow\dfrac{x}{y}=\dfrac{2}{3}\)
=> CTHH: Fe2O3
\(n_{H_2}=\dfrac{4.48}{22.4}=0.2\left(mol\right)\)
\(n_{Fe}=n_{H_2}=0.2\left(mol\right)\)
\(m_{Cu}=m_{hh}-m_{Fe}=17.6-0.2\cdot56=6.4\left(g\right)\)
\(n_{Cu}=\dfrac{6.4}{64}=0.1\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{CuO}=0.1\cdot80=8\left(g\right)\)
\(m_{Fe_xO_y}=m_{hh}-m_{CuO}=24-8=16\left(g\right)\)
\(M_{Fe_xO_y}=\dfrac{16}{\dfrac{0.2}{x}}=80x\left(đvc\right)\)
\(\Leftrightarrow56x+16y=80x\)
\(\Leftrightarrow24x=16y\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{x}{y}=\dfrac{16}{24}=\dfrac{2}{3}\)
\(CT:Fe_2O_3\)
\(Fe + 2HCl \to FeCl_2 + H_2\\ n_{Fe} = n_{H_2} = \dfrac{4,48}{22,4} = 0,2\ mol\\ \Rightarrow n_{Cu} = \dfrac{17,6-0,2.56}{64} = 0,1\ mol\)
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
Gọi nFe=a(mol);nM=b(mol)⇒56a+Mb=9,6(1)
Fe+2HCl→FeCl2+H2
M+2HCl→MCl2+H2
nH2=a+b=0,2⇒a=0,2−b
Ta có :
56a+Mb=9,656a+Mb=9,6
⇔56(0,2−b)+Mb=9,6
⇔Mb−56b=−1,6
⇔b(56−M)=1,6
⇔b=1,656−M
Mà 0<b<0,20<b<0,2
Suy ra : 0<1,656−M<0,20<1,656−M<0,2
⇔M<48(1)
M+2HCl→MCl2+H2
nM=nH2<5,622,4=0,25
⇒MM>4,60,25=18,4
+) Nếu M=24(Mg)
Ta có :
56a+24b=9,656a+24b=9,6
a+b=0,2a+b=0,2
Suy ra a = 0,15 ; b = 0,05
mFe=0,15.56=8,4(gam)
mMg=0,05.24=1,2(gam)
+) Nếu M=40(Ca)
56a+40b=9,656a+40b=9,6
a+b=0,2
Suy ra a = b = 0,1
mCa=0,1.40=4(gam)
mFe=0,1.56=5,6(gam)
CuO +H2-->Cu+H2O
x(80x)------x(64x)
Fe2O3+3H2--->2Fe+3H2O
160y--------------112y
Theo bài ra ta có hệ pt
\(\left\{{}\begin{matrix}80x+160y=24\\64x+112y=17,6\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,1\\y=0,1\end{matrix}\right.\)
%m\(_{CuO}=\frac{80.0,1}{24}.100\%=33,33\%\)
%m\(_{Fe2O3}=100-33,33=66,67\%\)