Hỗn hợp A gồm CuO, Fe2O3 và Al2O3. Để khử hết 200g hỗn hợp A cần dùng hết V(l) khí H2 ở đktc, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn B có khối lượng là 156g (biết tỷ lệ số mol giữa CuO và Fe2O3 trong hỗn hợp A là 1:15)
a. Tính V(l) ở đktc
b. Tính % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp A
c. Nếu 1/5 lượng khí H2 dùng ở trên phản ứng với 36g FeO thu được 29,6g chất rắn. Tính H phản ứng
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
a) Gọi số mol H2 là x
=> \(n_{H_2O}=x\left(mol\right)\)
Theo ĐLBTKL: \(m_A+m_{H_2}=m_B+m_{H_2O}\)
=> 200 + 2x = 156 + 18x
=> x = 2,75 (mol)
=> \(V_{H_2}=2,75.22,4=61,6\left(l\right)\)
b) Gọi \(\left\{{}\begin{matrix}n_{CuO}=a\left(mol\right)\\n_{Fe_2O_3}=1,5a\left(mol\right)\\n_{Al_2O_3}=b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
=> 80a + 240a + 102b = 200
=> 320a + 102b = 200
PTHH: CuO + H2 --to--> Cu + H2O
a---------------->a
Fe2O3 + 3H2 --to--> 2Fe + 3H2O
1,5a------------------>3a
=> 64a + 168a + 102b = 156
=> 232a + 102b = 156
=> a = 0,5; b = \(\dfrac{20}{51}\)
=> \(\left\{{}\begin{matrix}\%m_{CuO}=\dfrac{0,5.80}{200}.100\%=20\%\\\%m_{Fe_2O_3}=\dfrac{0,75.160}{200}.100\%=60\%\\\%m_{Al_2O_3}=\dfrac{\dfrac{20}{51}.102}{200}.100\%=20\%\end{matrix}\right.\)
c) \(n_{H_2}=\dfrac{2,75}{5}=0,55\left(mol\right)\)
\(n_{FeO\left(tt\right)}=\dfrac{36}{72}=0,5\left(mol\right)\)
Gọi số mol FeO phản ứng là t (mol)
PTHH: FeO + H2 --to--> Fe + H2O
t--------------->t
=> 56t + (0,5-t).72 = 29,6
=> t = 0,4 (mol)
=> \(H\%=\dfrac{0,4}{0,5}.100\%=80\%\)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Ta có: \(n_{H_2}=\dfrac{5,04}{22,4}=0,225\left(mol\right)\) \(\Rightarrow m_{H_2}=0,225\cdot2=0,45\left(g\right)\)
Bảo toàn nguyên tố: \(n_{H_2}=n_{H_2O}=0,225\left(mol\right)\) \(\Rightarrow m_{H_2O}=0,225\cdot18=4,05\left(g\right)\)
Bảo toàn khối lượng: \(m_{KL}=m_{oxit\:}+m_{H_2}-m_{H_2O}=10,4\left(g\right)\)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
\(n_{CuO}=2a\left(mol\right)\Rightarrow n_{Fe_2O_3}=a\left(mol\right)\)
\(m_X=80\cdot2a+160a=80\left(g\right)\)
\(\Rightarrow a=0.25\left(mol\right)\)
\(CuO+H_2\underrightarrow{^{^{t^0}}}Cu+H_2O\)
\(Fe_2O_3+3H_2\underrightarrow{^{^{t^0}}}2Fe+3H_2O\)
\(n_{H_2}=0.5+0.25\cdot3=1.25\left(mol\right)\)
\(V_{H_2}=1.25\cdot22.4=28\left(l\right)\)
\(m_{cr}=0.5\cdot64+0.5\cdot56=60\left(g\right)\)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
\(n_{H_2}=\dfrac{5,04}{22,4}=0,225\left(mol\right)\)
PTHH: CuO + H2 → Cu + H2O
Mol: x x x
PTHH: Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O
Mol: y 3y 2y
Ta có hpt:\(\left\{{}\begin{matrix}80x+160y=14\\x+3y=0,225\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,075\left(mol\right)\\y=0,05\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(m_{hh.kim.loại}=m_{Cu}+m_{Fe}=0,075.64+2.0,05.56=10,4\left(g\right)\)
\(n_{H_2}=\dfrac{5,04}{22,4}=0,225\left(mol\right)\)
PTHH:
\(CuO+H_2\underrightarrow{t^o}Cu+H_2O\\ Fe_2O_3+3H_2\underrightarrow{t^o}2Fe+3H_2O\)
Theo 2 pthh trên: \(n_{H_2O}=n_{H_2}=0,225\left(mol\right)\)
\(\rightarrow m_{H_2O}=0,225.18=4,05\left(g\right)\\ \rightarrow m_{H_2}=0,225.2=0,45\left(g\right)\)
Áp dụng ĐLBTKL, ta có:
\(m_{oxit\left(CuO,Fe_2O_3\right)}+m_{H_2}=m_{\text{kim loại}\left(Cu,Fe\right)}+m_{H_2O}\\ \rightarrow m_{\text{kim loại}\left(Cu,Fe\right)}=14+0,45-4,05=10,4\left(g\right)\)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Gọi \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe_2O_3}=a\left(mol\right)\\n_{Al_2O_3}=2a\left(mol\right)\\n_{CuO}=3a\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
PTHH:
Fe2O3 + 3H2 --to--> 2Fe + 3H2O
a ---------> 3a
CuO + H2 --to--> Cu + H2O
3a ------> 3a
\(\rightarrow3a+3a=\dfrac{13,44}{22,4}=0,6\left(mol\right)\\ \Leftrightarrow a=0,1\left(mol\right)\\ \rightarrow m=0,1.160+0,1.2.102+0,1.3.80=60,4\left(g\right)\)
Gọi \(n_{Fe_2O_3}=x\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n_{Al_2O_3}=2x\left(mol\right)\\n_{CuO}=3x\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(n_{H_2}=\dfrac{13,44}{22,4}=0,6mol\)
\(CuO+H_2\rightarrow Cu+H_2O\)
3x 3x
\(Al_2O_3+3H_2\rightarrow2Al+3H_2O\)
2x 6x
\(Fe_2O_3+3H_2\rightarrow2Fe+3H_2O\)
x 3x
\(\Rightarrow\Sigma n_{H_2}=3x+6x+3x=0,6\Rightarrow x=0,05mol\)
\(\Rightarrow m=m_{CuO}+m_{Al_2O_3}+m_{Fe_2O_3}\)
\(\Rightarrow m=3\cdot0,05\cdot80+2\cdot0,05\cdot102+0,05\cdot160=30,2g\)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Chọn đáp án C
Sơ đồ quá trình phản ứng:
C + H2O → hh X = {H2; CO; CO2} || X + a mol Fe3O4; b mol CuO → 25,92 gam hh Y.
(2a + 0,5b) mol H2 + hh Y → {Fe; Cu} + H2O.
Gọi số mol {CO; H2} trong X là z mol → cần đúng z mol O trong oxit đề → {CO2; H2O}.
→ 160a + 80b = 25,92 + 16z (1). Lại có để chuyển hết (3a + b) mol O trong oxit → {CO2; H2O}
thì cần vừa đủ z + 2a + 0,5b mol hh {CO; H2} → 3a + b = z + 2a + 0,5b ↔ a + 0,5b = z (2).
Từ (1) và (2) ta có z = 0,18 mol. Đến đây có 2 hướng xử lí:
ᴥ cách 1: thường các bạn sẽ tìm mối ràng buộc nữa thì C + H2O → CO + H2 || C + 2H2O → CO2 + 2H2.
Bằng cách gọi số mol C ở các pt lần lượt là x, y mol → 2x + 3y = 0,2 mol
và 2x + 2y = nhh CO + H2 0,18 mol. Giải tìm ra đáp án C. ♣.
Theo hướng này có thể nhanh hơn như sau: nCO2 = 0,2 - z = 0,02 mol.
Thay vào 2 phương trình trên cũng ra kết quả tương tự.
ᴥ cách 2: có thể đi theo hướng sau: hiểu rõ vấn đề + rút gọn suy nghĩ, cần hình dung:
C + H2O →....→.... cuối cùng sẽ thu được CO2 + H2O.
như vậy 0,18 mol O là ở trong CO2 luôn → có 0,09 mol C.
→ trong Y có 0,09 mol CO và CO2 (bảo toàn C) → có 0,11 mol H2O
→ mY = 0,09 × 44 + 0,11 × 18 - 0,18 × 16 = 3,06 gam. → dY/H2 = 3,06 ÷ 0,2 ÷ 2 = 7,65.
Chọn đáp án C. ♣
p/s: bài toán này khai thác điểm đặc biệt Fe2O3 và CuO có M = 160 và 80 + bản chất CO và H2 cùng nhận 1 O.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đáp án D
Sơ đồ quá trình phản ứng:
C + H2O → hh X = {H2; CO; CO2} || X + a mol Fe3O4; b mol CuO → 25,92 gam hh Y.
(2a + 0,5b) mol H2 + hh Y → {Fe; Cu} + H2O.
Gọi số mol {CO; H2} trong X là z mol → cần đúng z mol O trong oxit đề → {CO2; H2O}.
→ 160a + 80b = 25,92 + 16z (1). Lại có để chuyển hết (3a + b) mol O trong oxit → {CO2; H2O}
thì cần vừa đủ z + 2a + 0,5b mol hh {CO; H2} → 3a + b = z + 2a + 0,5b ↔ a + 0,5b = z (2).
Từ (1) và (2) ta có z = 0,18 mol. Đến đây có 2 hướng xử lí:
cách 1: thường các bạn sẽ tìm mối ràng buộc nữa thì C + H2O → CO + H2 || C + 2H2O → CO2 + 2H2.
Bằng cách gọi số mol C ở các pt lần lượt là x, y mol → 2x + 3y = 0,2 mol
và 2x + 2y = nhh CO + H2 0,18 mol. Giải tìm ra đáp án C. ♣.
Theo hướng này có thể nhanh hơn như sau: nCO2 = 0,2 - z = 0,02 mol.
Thay vào 2 phương trình trên cũng ra kết quả tương tự.
cách 2: có thể đi theo hướng sau: hiểu rõ vấn đề + rút gọn suy nghĩ, cần hình dung:
C + H2O →....→.... cuối cùng sẽ thu được CO2 + H2O.
như vậy 0,18 mol O là ở trong CO2 luôn → có 0,09 mol C.
→ trong Y có 0,09 mol CO và CO2 (bảo toàn C) → có 0,11 mol H2O
→ mY = 0,09 × 44 + 0,11 × 18 - 0,18 × 16 = 3,06 gam. → dY/H2 = 3,06 ÷ 0,2 ÷ 2 = 7,65.
Chọn đáp án C.
p/s: bài toán này khai thác điểm đặc biệt Fe2O3 và CuO có M = 160 và 80 + bản chất CO và H2 cùng nhận 1 O.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
\(\left\{{}\begin{matrix}CuO:a\\Fe2O3:2a\end{matrix}\right.\)
a.\(80a+320a=24\Leftrightarrow a=0.06\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}CuO=0.06\\Fe2O3=0.12\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}CuO=4.8g\\Fe2O3=19.2g\end{matrix}\right.\)
b.\(CuO+H2\rightarrow Cu+H2O\)
a a a
\(Fe2O3+3H2\rightarrow2Fe+3H2O\)
2a 6a 4a
\(\Rightarrow V_{H2}=\left(a+6a\right)\times22.4=9.408l\)
c.nHCl = 0.2 mol
\(Fe+2HCl\rightarrow FeCl2+H2\)
0.1 0.2
m chất rắn còn lại = mCu + m Fe ban đầu - m Fe bị hòa tan
= \(a\times64+4a\times56-0.1\times56=11.68g\)
a) Gọi số mol H2 là x
=> nH2O=x(mol)
Theo ĐLBTKL: mA+mH2=mB+mH2O
=> 200 + 2x = 156 + 18x
=> x = 2,75 (mol)
=> VH2=2,75.22,4=61,6(l)
b) Gọi nCuO=a(mol)
nFe2O3=1,5a(mol)
=> 80a + 240a + 102b = 200
=> 320a + 102b = 200
PTHH: CuO + H2 --to--> Cu + H2O
a---------------->a
Fe2O3 + 3H2 --to--> 2Fe + 3H2O
1,5a------------------>3a
=> 64a + 168a + 102b = 156
=> 232a + 102b = 156
=> a = 0,5; b = \(\dfrac{20}{15}\)
%mCuO=\(\dfrac{0,5.80}{200}\).100%=20%
%mFe2O3=\(\dfrac{0,75.160}{200}\).100%=60%
%mAl2O3=\(\dfrac{\dfrac{20}{15}102}{200}\).100%=20%
c) nH2=\(\dfrac{2,75}{5}\)=0,55(mol)
nFeO(tt)=\(\dfrac{36}{72}\)=0,5(mol)
Gọi số mol FeO phản ứng là t (mol)
PTHH: FeO + H2 --to--> Fe + H2O
t--------------->t
=> 56t + (0,5-t).72 = 29,6
=> t = 0,4 (mol)
=> H%=\(\dfrac{0,4}{0,5}\).100%=80%
tỉ leejlaf 1:1,5 chứ