Khử hoàn toàn 32g hỗn hợp CuO và Fe2O3 bằng khí H2 thấy tạo ra 9g H2O
Khối lượng hỗn hợp kim loại thu được là?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
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: \(m_{KL}=m_{oxit\:}+m_{H_2}-m_{H_2O}=10,4\left(g\right)\)
\(m_{CuO}=\dfrac{20.40}{100}=8\left(g\right)\) => \(n_{CuO}=\dfrac{8}{80}=0,1\left(mol\right)\)
\(m_{Fe_2O_3}=\dfrac{60.20}{100}=12\left(g\right)\) => \(n_{Fe_2O_3}=\dfrac{12}{160}=0,075\left(mol\right)\)
PTHH: CuO + H2 --to--> Cu + H2O
______0,1---------------->0,1
Fe2O3 + 3CO --to--> 2Fe + 3CO2
0,075---------------->0,15
=> \(\%Cu=\dfrac{0,1.64}{0,1.64+0,15.56}.100\%=43,243\%\)
\(n_{H_2}=\dfrac{5,04}{22,4}=0,225\left(mol\right)\)
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:
\(m_{oxit\left(CuO,Fe_2O_3\right)}+m_{H_2}=m_{\text{kim loại}\left(Cu,Fe\right)}+m_{H_2O}\\ \rightarrow m_{\text{kim loại}\left(Cu,Fe\right)}=14+0,45-4,05=10,4\left(g\right)\)
\(CuO+H_2-t^o-> Cu+H_2O\)\((1)\)
\(Fe_2O_3+3H_2-t^o-> 2Fe+3H_2O\)\((2)\)
Gọi a là nCuO, b là nFe2O3 trong hỗn hợp hai oxit ban đầu
Theo đề, ta có: \(80a+160b=32\) \((I)\)
Theo PTHH: \(nH_2O=(a+3b)mol\)
\(nH_2=\dfrac{9}{18}=0,5 (mol)\)
\(<=> a+3b = 0,5\) \((II)\)
Giai hệ (I) và (II) \(\left\{{}\begin{matrix}a=0,2\\b=0,1\end{matrix}\right.\)
Theo PTHH (1) nCu = a = 0,2 (mol)
\(=> mCu = 0,2.64=12,8 (g)\)
Theo PTHH (2) nFe = b = 0,1 (mol)
\(=> mFe=0,1.56=5,6(g)\)
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Bài 1: nH2O=12,6/18=0,7 mol
a) PTHH: CuO + H2 ----> Cu + H2O (1)
x x x x
Fe2O3 + 3H2 -------> 2Fe + 3H2O (2)
y/2 1,5y y 1,5y
Gọi x, y lần lượt là số mol của Cu và Fe
Theo đề ta có pt:
{80x+80y=48x+1,5y=0,7{80x+80y=48x+1,5y=0,7 {x=0,4y=0,2{x=0,4y=0,2
nCu=0,4 mol=>mCu=0,4*64=25,6g
nFe=0,2 mol=>mFe=0,2*56=11,2g
∑mhh Kl=mCu+mFe=25,6+11,2=36,8g
n_H20 = 9/18 = 0,5 (mol)
Gọi x,y là số mol của CuO và Fe2O3.
PTHH:
- CuO + H2 -> H20 + Cu
x mol x mol
80x g
- Fe2O3 + 3H2 -> 3H2O + 2Fe
y mol 3y mol
160y g
HPT:
(1) 80x + 160y = 32
(2) x + 3y = 0,5
Nhân 80 vào (2) rồi lấy (2) - (1)
(2) 80x + 240y = 40
- (1) 80x + 160y = 32
= > 80y = 8
=> y = 8/80 = 0,1
=> x + 0,3 = 0,5 => x = 0,2
n_Cu = n_CuO = x = 0,2 (mol)
=> m_Cu = 0,2 . 64 = 12,8 (g)
n_Fe = 2.n_Fe2O3 = 2.y = 2.0,1 = 0,2 (mol)
=> m_Fe = 0,2 . 56 = 11,2 (g)
Vậy \(\sum m_{hh}=12,8+11,2=24\left(g\right)\).
n0=nH20.->mKL=mhh-m0