Dùng V lít khí CO khử hoàn toàn 4 gam một oxit kim loại, phản ứng kết thúc thu được kim loại và hỗn hợp khí X. Tỷ khối của X so với H2 là 19. Cho X hấp thụ hoàn toàn vào 2,5 lít dung dịch Ca(OH)2 0,025M người ta thu được 5 gam kết tủa. Xác định kim loại và công thức hoá học của oxit đó.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a) Công thức oxit là CuO
b) V CO banđầu= 1,792 (l)
Giải thích các bước giải:
Gọi công thức của oxit kim loại A là A2On
nCO+A2Onto→nCO2+2AnCO+A2On→tonCO2+2A
Ta có: nCa(OH)2=0,0625 (mol); nCaCO3=0,05 (mol)nCa(OH)2=0,0625 (mol); nCaCO3=0,05 (mol)
-) Xét TH Ca(OH)2 dư:
Chỉ tạo một muối CaCO3 ⇒ Số mol CO2 tính theo số mol CaCO3
PTHH: CO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2OCO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2O
Theo PTHH: nCO2=nCaCO3=0,05 molnCO2=nCaCO3=0,05 mol
Ta có: mCO2=2,2 (g); mCO=1,4 (g)mCO2=2,2 (g); mCO=1,4 (g)
BTKL: ⇒mA=4+1,4−2,2=3,2 (g)⇒mA=4+1,4−2,2=3,2 (g)
⇒MA=mn=3,20,1n=32n⇒MA=mn=3,20,1n=32n
Vì A là kim loại nên sẽ có hóa trị nằm từ 1 đến 3
Chỉ có cặp nghiệm duy nhất thỏa mãn: {n=2M=64{n=2M=64
Vậy A là Cu ⇒ Công thức oxit là CuO
Hỗn hợp khí X sau phản ứng gồm CO2 và CO dư
MX=19.2=38 (g/mol)MX=19.2=38 (g/mol)
Gọi a là số mol của CO dư
Ta có: MX=mn=mCO dư+mCO2nCO dư+nCO2MX=mn=mCO dư+mCO2nCO dư+nCO2
MX=a.28+0,05.44a+0,05=38MX=a.28+0,05.44a+0,05=38
⇒a=0,03 (mol)⇒a=0,03 (mol)
⇒nCO ban đầu=nCO pư+nCO dư=0,05+0,03=0,08 (mol)⇒nCO ban đầu=nCO pư+nCO dư=0,05+0,03=0,08 (mol)
VCO ban đầu=0,08.22,4=1,792 (l)VCO ban đầu=0,08.22,4=1,792 (l)
-) Xét TH Ca(OH)2 đủ: Tương tự với TH trên
a)
TH1 : $Ca(OH)_2$ dư
$n_{CO_2} = n_{CaCO_3} = 0,05(mol)$
$R_2O_n + nCO \xrightarrow{t^o} 2R + nCO_2$
Theo PTHH :
$n_{oxit} = \dfrac{1}{n}.n_{CO_2} =\dfrac{0,05}{n}(mol)$
$\Rightarrow \dfrac{0,05}{n}.(2R + 16n) = 4$
$\Rightarrow R = 64n \to$ Loại
TH2 : Có muối axit tạo thành
$n_{Ca(HCO_3)_2} = 2,5.0,025 - 0,05 = 0,0125(mol)$
$n_{CO_2} = 0,0125.2 + 0,05 = 0,075(mol)$
$\Rightarrow n_{oxit} = \dfrac{0,075}{n} (mol)$
$\Rightarrow \dfrac{0,075}{n}.(2R + 16n) = 4$
$\Rightarrow R = \dfrac{56}{3}n$
Với n = 3 thì $R = 56(Fe)$
Vậy oxit là $Fe_2O_3$
b)
Gọi $n_{CO\ dư} = a(mol)$
Ta có: $28a + 0,075.44 = (a + 0,075)19.2 \Rightarrow a = 0,045(mol)$
$\Rightarrow V = (0,045 + 0,075).22,4 = 2,688(lít)$
a)
$CO_2 +C a(OH)_2 \to CaCO_3 + H_2O$
n CO2 = n CaCO3 = 5/100 = 0,05(mol)
$CO + O_{oxit} \to CO_2$
n O(oxit) = n CO2 = 0,05(mol)
CTHH của oxit : RxOy
=> n oxit = 0,05/y (mol)
=> (Rx + 16y).0,05/y = 4
<=> Rx = 64y
Với x = y = 1 thì R = 64(Cu)
Vậy oxit là CuO
b)
X gồm CO(a mol) và CO2(0,05 mol)
M X = 19.2 = 38
=> 28a + 0,05.44 = (a + 0,05).38
<=> a = 0,03
n CO = n CO2 + n CO dư = 0,08(mol)
=> V = 0,08.22,4 = 1,792 lít
%m CO = 0,03.28/(0,03.28 + 0,05.44) .100% = 27,63%
%m CO2 = 100% -27,63% = 72,37%
\(n_{CaCO_3}=\dfrac{5}{100}=0.05\left(mol\right)\)
\(n_{CO_2}=0.05\left(mol\right)\)
\(n_{CO}=a\left(mol\right)\)
\(\overline{M}=\dfrac{28a+0.05\cdot44}{a+0.05}=19\cdot2=38\left(\dfrac{g}{mol}\right)\)
\(\Rightarrow x=0.03\)
\(M_xO_y+yCO\underrightarrow{^{t^0}}xM+yCO_2\)
\(\dfrac{0.05}{y}.................0.05\)
\(M=\dfrac{4}{\dfrac{0.05}{y}}=80y\)
\(\Leftrightarrow xM+16y=80y\)
\(\Leftrightarrow xM=64y\)
\(x=y=1,M=64\)
\(CT:CuO\)
\(V_{CO}=\left(0.05+0.03\right)\cdot22.4=1.792\left(l\right)\)
\(\%m_{CO}=\dfrac{0.03\cdot28}{0.03\cdot28+0.05\cdot44}\cdot100\%=27.63\%\)
\(\%m_{CO_2}=72.37\%\)
CTHH: A2Oy
\(n_{CaCO_3}=\dfrac{5}{100}=0,05\left(mol\right)\)
PTHH: A2Oy + yCO --to--> 2A + yCO2
\(\dfrac{0,05}{y}\)<---------------------0,05
Ca(OH)2 + CO2 --> CaCO3 + H2O
0,05<---0,05
=> \(M_{A_2O_y}=2.M_A+16y=\dfrac{4}{\dfrac{0,05}{y}}\)
=> \(M_A=32y\left(g/mol\right)\)
Xét y = 1 => MA = 32 (Loại)
Xét y = 2 => MA = 64 (Cu)
Vậy CTHH của oxit là CuO
dẫn X (chứa CO2 và CO dư) qua nước vôi trong (Ca(OH)2) thu được kết tủa là CaCO3 á :v
Dung dịch Ca(OH)2 không hấp thụ khí CO nên 6,72 lít khí thoát ra chính là khí CO dư.
Đặt CT oxit kim loại là \(R_2O_n\)
\(R_2O_n+nCO\rightarrow\left(t^o\right)2R+nCO_2\) (1)
\(\overline{M_X}=19.2=38\) \((g/mol)\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{28n_{CO\left(dư\right)}+44n_{CO_2}}{n_{CO\left(dư\right)}+n_{CO_2}}=38\)
\(\Leftrightarrow10n_{CO\left(dư\right)}-6n_{CO_2}=0\) (1)
\(n_{Ca\left(OH\right)_2}=2,5.0,025=0,0625\left(mol\right)\)
\(n_{CaCO_3}=\dfrac{5}{100}=0,05\left(mol\right)\)
`@` TH1: chỉ tạo ra kết tủa
\(Ca\left(OH\right)_2+CO_2\rightarrow CaCO_3\downarrow+H_2O\)
0,05 0,05 0,05 ( mol )
\(n_{CO_2}=0,05\) theo ptr (1)\(\Rightarrow n_{R_2O_n}=\dfrac{0,05}{n}\left(mol\right)\)
\(M_{R_2O_n}=\dfrac{4}{\dfrac{0,05}{n}}=80n\) \((g/mol)\)
\(\Leftrightarrow2R+16n=80n\)
\(\Leftrightarrow R=32n\)
`n=2->R` là Cu `->` CT oxit: \(CuO\)
`@`TH2: Ca(OH)2 hết
\(Ca\left(OH\right)_2+CO_2\rightarrow CaCO_3\downarrow+H_2O\)
0,0625 ( mol )
0,05 0,05 0,05 ( mol )
\(Ca\left(OH\right)_2+2CO_2\rightarrow Ca\left(HCO_3\right)_2\)
0,0125 0,025 ( mol )
\(n_{CO_2}=0,05+0,025=0,075\left(mol\right)\)
Theo ptr (1) \(n_{R_2O_n}=\dfrac{0,075}{n}\left(mol\right)\)
\(M_{R_2O_n}=\dfrac{4}{\dfrac{0,075}{n}}=\dfrac{160}{3}n\)
\(\Leftrightarrow2R+16n=\dfrac{160}{3}n\)
\(\Leftrightarrow R=\dfrac{56}{3}n\)
`n=3->R` Fe `->` CT oxit: \(Fe_2O_3\)