Bài 5: Dùng khí CO dư để khử hoàn toàn m gam FexOy. Khí sinh ra cho đi qua dung dịch...
Câu hỏi:
Bài 5: Dùng khí CO dư để khử hoàn toàn m gam FexOy. Khí sinh ra cho đi qua dung dịch Ba(OH)2 dư được 0,15 mol kết tủa. Mặt khác, hòa tan toàn bộ FexOy bằng HCl dư rồi cô cạn được 16,95gam muối. Xác định giá trị m và công thức của oxit sắt?
Câu trả lời:
Người trả lời: GV. Đỗ Văn Dung
Câu trả lời đầy đủ và chi tiết hơn cho câu hỏi trên như sau:
1. Phương trình phản ứng khi khử hoàn toàn FexOy bằng khí CO:
FexOy + yCO → xFe + yCO2
2. Phương trình phản ứng khi khí CO đi qua dung dịch Ba(OH)2 dư tạo kết tủa:
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O
3. Phương trình phản ứng khi hòa tan FexOy bằng HCl:
FexOy + 2yHCl → xFeCl2y/x + yH2O
4. Tính số mol CO2 sinh ra từ phản ứng khử là 0.15 mol.
5. Sử dụng định luật bảo toàn nguyên tố tính được số mol oxy trong oxit ban đầu là 0.15 mol.
6. Từ số mol oxy và số mol CO2, suy ra số mol CO và số mol HCl là 0.15 mol.
7. Tính khối lượng muối sau cô cạn dung dịch là 16.95g, suy ra khối lượng sắt ban đầu là 6.3g.
8. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, tính được khối lượng oxygen trong oxit ban đầu là 8.7g.
9. Từ tỷ lệ số mol Fe và O, xác định được công thức oxit sắt là Fe3O4.
Vậy câu trả lời cho câu hỏi đã cho là m = 6.3g và công thức của oxit sắt là Fe3O4.
1. Phương trình phản ứng khi khử hoàn toàn FexOy bằng khí CO:
FexOy + yCO → xFe + yCO2
2. Phương trình phản ứng khi khí CO đi qua dung dịch Ba(OH)2 dư tạo kết tủa:
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O
3. Phương trình phản ứng khi hòa tan FexOy bằng HCl:
FexOy + 2yHCl → xFeCl2y/x + yH2O
4. Tính số mol CO2 sinh ra từ phản ứng khử là 0.15 mol.
5. Sử dụng định luật bảo toàn nguyên tố tính được số mol oxy trong oxit ban đầu là 0.15 mol.
6. Từ số mol oxy và số mol CO2, suy ra số mol CO và số mol HCl là 0.15 mol.
7. Tính khối lượng muối sau cô cạn dung dịch là 16.95g, suy ra khối lượng sắt ban đầu là 6.3g.
8. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, tính được khối lượng oxygen trong oxit ban đầu là 8.7g.
9. Từ tỷ lệ số mol Fe và O, xác định được công thức oxit sắt là Fe3O4.
Vậy câu trả lời cho câu hỏi đã cho là m = 6.3g và công thức của oxit sắt là Fe3O4.
Câu hỏi liên quan:
- Bài 1: Khử m gam Fe2O3bằng khí CO dư. Hỗn hợp khí thu được cho đi qua nước vôi trong dư thu...
- Bài 2: Cho V lít ( đktc) khí H2 đi qua bột CuO đun nóng, thu được 12,8 g Cu. Nếu cho V lít H2 đi...
- Bài 3: Khử hoàn toàn m gam hh M gồm FeO, Fe2O3và FexOybằng khí CO dư thu được chất rắn...
- Bài 4: Thổi một luồng khí CO dư đi qua ống đựng hỗn hợp 2 oxit Fe3O4và CuO nung nóng đến khi...
Từ đây, suy ra giá trị của m và công thức của oxit sắt dựa trên quá trình phản ứng với CO và HCl.
Sử dụng công thức axit – bazơ trong quá trình phản ứng, ta suy ra xác định được số mol FexOy đã phản ứng với axit là 16,95/140 = 0,121 mol.
Tiếp theo, ta tính lượng muối FeCl2 được hình thành sau khi FexOy được hòa tan bằng HCl. Lượng muối là 16,95 gam.
Sau khi xác định được số mol CO phản ứng, ta có thể tính lượng FexOy được khử bằng m gam = 56 x (0,15 + x).
Gọi x là số mol Ba(OH)2 phản ứng với CO sinh ra từ việc khử FexOy. Theo đó, số mol CO cần để khử FexOy là 0,15 mol + x mol.