Câu 3. 1. Cho một dòng khí hiđrô dư qua 3,92 gam hỗn hợp CuO và một oxit sắt nung nóng thu được 2,96 gam chất rắn. Đem chất rắn đó hòa tan trong axit HCl dư thu được 0,672 lit khí(đktc). a. Xác định khối lượng mỗi oxit trong hỗn hợp. b. Xác định công thức phân tử oxit sắt

Đáp án:

`↓` 

Giải thích các bước giải:

`a.` Đặt `CTDC` của oxit sắt là `Fe_yO_y`

$n_{H_2(đktc)}$`=``\frac{V}{22,4}``=``\frac{0,672}{22,4}``=``0,03` `(mol)`

Gọi `m``,` `n` lần lượt là số mol của `CuO` và `Fe_xO_y` 

            `CuO``+``H_2` $\xrightarrow[]{t^o}$ `Cu``+``H_2O` `(1)`

              `m`                         `m`               `mol`

            `Fe_xO_y``+``yH_2` $\xrightarrow[]{t^o}$ `xFe``+``yH_2O` `(2)`

                  `n`                             `nx`        `mol`

             `Fe``+``2HCl``→``FeCl_2``+``H_2↑` `(3)`

            `0,03`                                  `0,03`         `mol`

Theo pt `(3)`, ta có: `n_{Fe}``=``n_{H_2}``=``0,03` `(mol)`

`→``m_{Fe}``=``n``.``M``=``0,03``.``56``=``1,68` `(g)`

`→``m_{Cu}``=`$m_{hh(chất rắn)}$`-``m_{Fe}``=``2,96``-``1,68``=``1,28` `(g)`

`n_{Cu}``=``\frac{m}{M}``=``\frac{1,28}{64}``=``0,02` `(mol)`

Theo pt `(1)`, ta có: `n_{CuO}``=``n_{Cu}``=``m``=``0,02` `(mol)`

`→``m_{CuO}``=``n``.``M``=``0,02``.``80``=``1,6` `(g)`

`→``m_{Fe_xO_y}``=`$m_{hh(oxit)}$`-``m_{CuO}``=``3,92``-``1,6``=``2,32` `(g)`

`b.` Trong oxit sắt, ta có:

           `m_O``=``2,32``-``1,68``=``0,64` `(g)`

Ta có: `x``:``y`

   `⇔``\frac{1,68}{56}``:``\frac{0,64}{16}`

   `⇔``0,03``:``0,04`

   `⇔``3``:``4`

Vậy `CTHH` của oxit sắt là `Fe_3O_4`

Đáp án:

Giải thích các bước giải:

`1:`

`a)`

`n_{H_2}`=$\dfrac{V}{22,4}$=$\dfrac{0,672}{22,4}$=`0,03 (mol)`

`CuO+H_2 dư` $\xrightarrow{t^o}$ `Cu+H_2O`

`Fe_xO_y+H_2 dư` $\xrightarrow{t^o}$ `xFe+yH_2O`

`Fe+2HCl`→`FeCl_2+H_2`

`Cu+HCl`→`không phản ứng`

ta thấy: `n_{H_2}`=`n_{Fe}`=`0,03 (mol)`

             `m_{Fe}`=`n.M`=`0,03.56`=`1,68 (mol)`

⇒`m_{Cu}`=`m_{chất rắn}`-`m_{Fe}`=`2,96-1,68`=`1,28 (mol)`

`n_{Cu}`=$\dfrac{m}{M}$=$\dfrac{1,28}{64}$=`0,02 (mol)`

`n_{Cu}`=`n_{CuO}`=`0,02 (mol)`

`m_{CuO}`=`n.M`=`0,02.80`=`1,6 (gam)`

⇒`m_{Fe_xO_y}`=`m_{hỗn hợp}`-`m_{CuO}`=`3,92-1,6`=`2,32 (gam)`

`b)`

`Fe_xO_y+H_2 dư` $\xrightarrow{t^o}$ `xFe+yH_2O`

ta thấy: `n_{Fe}`= $\dfrac{1}{x}$.`n_{Fe_xO_y}`

⇒`n_{Fe_xO_y}`=$\dfrac{0,03}{x}$

`M_{Fe_xO_y}`=$\dfrac{m}{n}$=$\dfrac{2,32}{0,03/x}$=$\dfrac{2,32x}{0,03}$=$\dfrac{232x}{3}$

⇒x=3 thì M của `Fe_xO_y`=232 là hợp lý

⇒`M_{Fe_xO_y}`=`M_{Fe_x}`+`M_{O_y}`

thay x=3 và ta đc

`232`=`56.3+16y`

⇒y=4

⇒CTHH: `Fe_3O_4`

#Heinz Guderian