Question

[Nguyễn Hoàng Nam]

Nung 9,28 gam hỗn hợp A gồm FeCO₃ và một oxit sắt trong không khí đến khối lượng không đổi. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 8 gam một oxit sắt duy nhất và khí CO₂. Hấp thụ hết lượng khí CO₂ vào 300 ml dung dịch Ba(OH)₂ 0,1M, kết thúc phản ứng thu được 3,94 gam kết tủa. Tìm công thức hoá học của oxit sắt.

A. FeO

B. Fe₂O₃

C. Fe₃O₄

D. FeO hoặc Fe₂O₃

Answer 1

[Ngô Quang Sinh]

Đáp án C

Gọi công thức tổng quát của oxit sắt là F_xO_y ( x, y  ∈ N^*)

PTHH:  4FeCO₃  + O₂  → t 0 2Fe₂O₃  + 4CO₂             (1)

            2F_xO_y    + 3 x - 2 y 2 O₂  → t 0 xFe₂O₃          (2)

n F e 2 O 3 = 8 160 = 0 , 05   m o l n B a ( O H ) 2 = 0 , 3 . 0 , 1 = 0 , 03   m o l n B a C O 3 = 3 , 94 197 = 0 , 02   m o l

Cho CO₂ vào dung dịch Ba(OH)₂

     PTHH:  CO₂  +  Ba(OH)₂ → BaCO₃                   (3)

Có thể:      2CO₂  +  Ba(OH)₂  → Ba(HCO₃)₂         (4)

Trường hợp 1: Xảy ra các phản ứng 1, 2, 3

 Theo PT(1), (3): n F e C O 3 = n C O 2 = n B a C O 3 = 0 , 02   m o l

 Theo (1):

n F e 2 O 3 = 1 2 n F e C O 3 = 0 , 01   m o l ⇒ n F e 2 O 3   ( p ư   2 ) = 0 , 05 - 0 , 01 = 0 , 04   m o l

  Theo PT(2):  n F e x O y = 2 x n F e C O 3 = 2 x . 0 , 04 = 0 , 08 x   m o l

Theo bài ra: m_{hỗn hợp} = m F e C O 3 + m F e x O y = 9 , 28   g a m

                ⇔ 0 , 02 . 116 + 0 , 08 x . 56 x + 16 y = 9 , 28 ⇔ x y = 16 31   ( l o ạ i )

Trường hợp 2: Xảy ra các phản ứng 1, 2, 3, 4

 Theo PT (3):

n C O 2 = n B a C O 3 = 0 , 02   m o l n C O 2   ( p ư   4 ) = 2 ( 0 , 03 - 0 , 02 ) = 0 , 02   m o l ⇒ ∑ n C O 2 = 0 , 04   m o l                     

Theo PT(1), (3): n F e C O 3 = n C O 2 = 0 , 04   m o l

Theo (1): n F e 2 O 3 = 1 2 n F e C O 3 = 0 , 02   m o l

            ⇒ n F e 2 O 3   ( 2 ) = 0 , 05 - 0 , 02 = 0 , 03   m o l

Theo PT(2):  n F e x O y = 2 x n F e 2 O 3 = 2 x . 0 , 03 = 0 , 06 x   m o l

Theo bài ra: m_{hỗn hợp} =  m F e C O 3 + m F e x O y = 9 , 28   g a m

                 ⇔ 0 , 04 . 116 + 0 , 06 x . ( 56 x + 16 y ) = 9 , 28 ⇔ x y = 3 4 ⇒ x = 3 ;   y = 4

Vậy công thức oxit sắt là Fe₃O₄ ( sắt từ oxit)