Question

[Minh Bình]

Chia hỗn hợp A gồm sắt (II) oxit và đồng(II) oxit thành hai phần bằng nhau. Phần 1 phản ứng vừa đủ với 200 ml dung dịch H₂SO₄ 2M. Cho phần 2 vào ống sứ, đốt nóng và dẫn một dòng khí CO đi qua ống. Sau phản ứng thấy trong ống còn lại 28 gam hỗn hợp K gồm 4 chất rắn và 10,2 gam khí đi ra khỏi ống. Cứ 1 lít khí này nặng gấp 1,275 lần 1 lít khí oxi đo ở cùng điều kiện.

a/ Xác định % khối lượng mỗi chất trong A.

b/ Cho toàn bộ 28 gam hỗn hợp K ở trên vào cốc chứa lượng dư HCl khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính thể tích H₂ tối đa có thể thu được

Answer 1

[Lê Ng Hải Anh]

a, Gọi: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{FeO}=a\left(mol\right)\\n_{CuO}=b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\) (trong 1 phần)

- Phần 1: \(FeO+H_2SO_4\rightarrow FeSO_4+H_2O\)

\(CuO+H_2SO_4\rightarrow CuSO_4+H_2O\)

Ta có: \(n_{H_2SO_4}=0,2.2=0,4\left(mol\right)\)

Theo PT: \(n_{H_2SO_4}=n_{FeO}+n_{CuO}=a+b=0,4\left(1\right)\)

- Phần 2: Khí thoát ra khỏi ống gồm CO dư và CO₂.

Ta có: \(M_{hhk}=1,275.32=40,8\left(g/mol\right)\)

\(\Rightarrow n_{hhk}=n_{CO\left(dư\right)}+n_{CO_2}=\dfrac{10,2}{40,8}=0,25\left(mol\right)\)

BTNT C, có: n_CO = n_{CO (dư)} + n_CO2 = 0,25 (mol)

Theo ĐL BTKL, có: m_FeO + m_CuO + m_CO = m_K + m_hhk

⇒ 72a + 80b + 0,25.28 = 28 + 10,2 (2)

Từ (1) và (2) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=0,1\left(mol\right)\\b=0,3\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

Do chia A thành 2 phần bằng nhau nên %m mỗi chất trong từng phần cũng là %m mỗi chất trong A.

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%m_{FeO}=\dfrac{0,1.72}{0,1.72+0,3.80}.100\%\approx23,08\%\\\%m_{CuO}\approx76,92\%\end{matrix}\right.\)

b, Để thu được V_H2 tối đa thì m_{Fe (trong K)} phải tối đa.

Ta có: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{CO\left(dư\right)}+n_{CO_2}=0,25\\28n_{CO\left(dư\right)}+44n_{CO_2}=10,2\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n_{CO_{\left(dư\right)}}=0,05\left(mol\right)\\n_{CO_2}=0,2\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

⇒ n_{Fe max} = n_FeO = n_{O (trong FeO)} = n_CO2 = 0,2 (mol)

PT: \(Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\)

\(\Rightarrow n_{H_2\left(max\right)}=n_{Fe\left(max\right)}=0,2\left(mol\right)\Rightarrow V_{H_2\left(max\right)}=0,2.22,4=4,48\left(l\right)\)