Cho hỗn hợp A gồm Mg và Fe có tỉ lệ mol tương ứng là 1:3. Đem 19,2 gam hỗn hợp A tác dụng với O2 hoàn toàn thu được chất rắn A trong đó có 1 oxit là Fe3O4. a. Tính khối lượng chất rắn A thu được? b. Tính thể tích khí O2 cần dùng
2 câu trả lời
Đặt $n_{Mg}=x(mol)\Rightarrow n_{Fe}=3x(mol)$
Mà $m_{Mg}+m_{Fe}=19,2$
$\Rightarrow 24x+56.3x=19,2$
$\Rightarrow x=0,1(mol)$
$\Rightarrow n_{Mg}=0,1(mol);n_{Fe}=0,3(mol)$
$a)PTHH:2Mg+O_2\xrightarrow{t^o}2MgO$
$3Fe+2O_2\xrightarrow{t^o}Fe_3O_4$
Từ 2 PT: $n_{MgO}=n_{Mg}=0,1(mol);n_{Fe_3O_4}=\dfrac{1}{3}n_{Fe}=0,1(mol)$
$\Rightarrow m_{oxit}=m_{MgO}+m_{Fe_3O_4}=0,1.40+0,1.232=27,2(g)$
$b)$ Từ 2 PT: $n_{O_2}=\dfrac{1}{2}.n_{Mg}+\dfrac{2}{3}n_{Fe}=\dfrac{1}{2}.0,1+\dfrac{2}{3}.0,3=0,25(mol)$
$\Rightarrow V_{O_2(đktc)}=0,25.22,4=5,6(lít)$
Đáp án:
\({m_{oxit}} = 27,2{\text{ gam}}\)
\({V_{{O_2}}} = 5,6{\text{ lít}}\)
Giải thích các bước giải:
Gọi số mol \(Mg\) là \(x\); suy ra \(Fe\) là \(3x\)
\( \to {m_A} = {m_{Mg}} + {m_{F{\text{e}}}} = 24{\text{x}} + 56.3{\text{x}} = 192{\text{x}} = 19,2\)
\( \to x=0,1\)
Phản ứng xảy ra:
\(2Mg + {O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}2MgO\)
\(3F{\text{e}} + 2{{\text{O}}_2}\xrightarrow{{{t^o}}}F{{\text{e}}_3}{O_4}\)
\( \to {n_{{O_2}}} = \frac{1}{2}{n_{Mg}} + \frac{2}{3}{n_{F{\text{e}}}} = \frac{1}{2}x + \frac{2}{3}.3{\text{x}} = 2,5{\text{x}} = 0,25{\text{ mol}}\)
Bảo toàn khối lượng:
\({m_A} + {m_{{O_2}}} = {m_{oxit}}\)
\( \to {m_{oxit}} = 19,2 + 0,25.32 = 27,2{\text{ gam}}\)
\({V_{{O_2}}} = 0,25.22,4 = 5,6{\text{ lít}}\)