Cho hỗn hợp X gồm 60% Fe2O3 và 40% CuO về khối lượng. Khử hoàn toàn 20 gam hỗn hợp X bằng luồng khí H2 dư thu được hỗn hợp kim loại Y. Thành phần phần trăm về khối lượng kim loại Cu trong Y?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(Fe_2O_3+3H_2\rightarrow\left(t^o\right)2Fe+3H_2O\\ CuO+H_2\rightarrow\left(t^o\right)Cu+H_2O\\ Đặt:n_{Fe_2O_3}=a\left(mol\right);n_{CuO}=b\left(mol\right)\left(a,b>0\right)\\ m_{hhoxit}=k\left(g\right)\\ \Rightarrow\left(1\right)160a+80b=k\\ \left(2\right)112a+64b=0,72k\\ \Rightarrow6,4a=12,8b\\ \Leftrightarrow\dfrac{a}{b}=\dfrac{12,8}{6,4}=\dfrac{2}{1}\\ \Rightarrow\%m_{Fe_2O_3}=\dfrac{160.2}{160.2+80.1}.100=80\%\\ \Rightarrow\%m_{CuO}=20\%\)
PTHH:
\(CuO+H_2\) \(\underrightarrow{t^o}\) \(Cu+H_2O\) \(\left(1\right)\)
\(Fe_2O_3+3H_2\) \(\underrightarrow{t^o}\) \(2Fe+3H_2O\) \(\left(2\right)\)
Số mol H2 là 0,6 mol
Gọi số mol H2 tham gia pư 1 là x mol \(\left(0,6>x>0\right)\)
Số mol H2 tham gia pư 2 là \(\left(0,6-x\right)mol\)
Theo PTHH 1:
\(n_{CuO}=n_{H_2}=x\left(mol\right)\)
Theo PTHH 2:
\(n_{Fe_2O_3}=\frac{1}{3}n_{H_2}=\left(0,6-x\right):3\left(mol\right)\)
Theo bài khối lượng hh là 40g
Ta có pt: \(80x+\left(0,6-x\right)160:3=40\)
Giải pt ta được \(x=0,3\)
Vậy \(n_{CuO}=0,3\left(mol\right);n_{Fe_2O_3}=0,1\left(mol\right)\)
\(\%m_{CuO}=\left(0,3.80.100\right):40=60\%\)
\(\%m_{Fe_2O_3}=\left(0,1.160.100\right):40=40\%\)
1)
PTHH: \(2Cu+O_2\) \(\underrightarrow{t^o}\) \(2CuO\)
x x
Gọi số mol Cu phản ứng là x mol ( x >0)
Chất rắn X gồm CuO và Cu
Ta có PT: 80x + 25,6 – 64x = 28,8
Giải PT ta được x = 0,2
Vậy khối lượng các chất trong X là:
\(m_{Cu}\) = 12,8 gam
\(m_{CuO}\) = 16 gam
2)
Gọi kim loại hoá trị II là A.
PTHH: \(A+2HCl\rightarrow ACl_2+H_2\)
Số mol \(H_2\)= 0,1 mol
Theo PTHH: \(n_A=n_{H_2}\)= 0,1 (mol)
Theo bài \(m_A\) = 2,4 gam \(\Rightarrow\) \(M_A\) = 2,4 : 0,1 = 24 gam
Vậy kim loại hoá trị II là Mg
a.b.
\(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe_2O_3}=40.80\%=32g\\m_{CuO}=40-32=8g\end{matrix}\right.\)
\(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe_2O_3}=\dfrac{32}{160}=0,2mol\\n_{CuO}=\dfrac{8}{80}=0,1mol\end{matrix}\right.\)
\(CuO+H_2\rightarrow\left(t^o\right)Cu+H_2O\)
0,1 0,1 0,1 ( mol )
\(Fe_2O_3+3H_2\rightarrow\left(t^o\right)2Fe+3H_2O\)
0,2 0,6 0,4 ( mol )
\(V_{H_2}=\left(0,1+0,6\right).22,4=15,68l\)
\(\left\{{}\begin{matrix}m_{Cu}=0,1.64=6,4g\\m_{Fe}=0,4.56=22,4g\end{matrix}\right.\)
\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%m_{Cu}=\dfrac{6,4}{6,4+22,4}.100=22,22\%\\\%m_{Fe}=100\%-22,22\%=77,78\%\end{matrix}\right.\)
c.
\(Fe+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2\) ( Cu không phản ứng với H2SO4 loãng )
0,4 0,4 ( mol )
\(V_{H_2}=0,4.22,4=8,96l\)
Gọi x,y lần lượt là số mol của Al, Fe
nH2 = \(\dfrac{8,96}{22,4}\)=0,4 mol
Pt: 2Al + 3H2SO4 --> Al2(SO4)3 + 3H2
......x.................................0,5x...........1,5x
.....Fe + H2SO4 --> FeSO4 + H2
.......y..........................y............y
Ta có hệ pt:
{27x+56y=11
1,5x+y=0,4
⇔x=0,2, y=0,1
% mAl = \(\dfrac{0,2.27}{11}\).100%=49,1%
% mFe = \(\dfrac{0,1.56}{11}\).100%=50,9%
mAl2(SO4)3 = 0,5x . 342 = 0,5 . 0,2 . 342 = 34,2 (g)
mFeSO4 = 152y = 152 . 0,1 = 15,2 (g)
Gọi CTTQ: MxOy
Pt: MxOy + yH2 --to--> xM + yH2O
\(\dfrac{0,4}{y}\)<-------0,4
Ta có: 232,2=\(\dfrac{0,4}{y}\)(56x+16y)
⇔23,2=\(\dfrac{22,4x}{y}\)+6,4
⇔\(\dfrac{22,4x}{y}\)=16,8
⇔22,4x=16,8y
⇔x:y=3:4
Vậy CTHH của oxit: Fe3O4
\(m_{CuO}=\dfrac{20.40}{100}=8\left(g\right)\) => \(n_{CuO}=\dfrac{8}{80}=0,1\left(mol\right)\)
\(m_{Fe_2O_3}=\dfrac{60.20}{100}=12\left(g\right)\) => \(n_{Fe_2O_3}=\dfrac{12}{160}=0,075\left(mol\right)\)
PTHH: CuO + H2 --to--> Cu + H2O
______0,1---------------->0,1
Fe2O3 + 3CO --to--> 2Fe + 3CO2
0,075---------------->0,15
=> \(\%Cu=\dfrac{0,1.64}{0,1.64+0,15.56}.100\%=43,243\%\)