dẫn khí H2 dư đi qua 51,2 gam hỗn hợp X gồm fe3O4, MgO, CuO (nung nóng) cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, sau phản ứng thu được 41,6 g chất rắn. Mặt khác 0,15 mol hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 225 ml dung dịch HCl 0,2 M. a)Viết các phương trình hóa học biểu diễn phản ứng xảy ra b) Tính % số mol các chất trong hỗn hợp X

Đáp án:

$\eqalign{
  & \% {n_{F{e_3}{O_4}}} = 16,67\%   \cr 
  & \% {n_{MgO}} = 50\%   \cr 
  & \% {n_{CuO}} = 33,33\%  \cr} $

Giải thích các bước giải:

a) 

Fe3O4 + 4H2 → 3Fe + 4H2O

CuO + H2 → Cu + H2O

Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O

CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O

MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O

b)

Gọi số mol Fe3O4, MgO, CuO trong 51,2g X là x, y, z

mX = 232x + 40y + 80z = 51,2 (g)                   (1)

Theo PTHH: nFe = 3nFe3O4 = 3x mol

                    nCu = nCuO = z mol

Chất rắn sau phản ứng gồm Fe, MgO, Cu

mcr = 3x . 56 + 40y + 64z = 41,6(g)

→ 168x + 40y + 64z = 41,6                              (2)

0,15 mol X gấp a lần 51,2g X

→ trong 0,15 mol X có ax mol Fe3O4, ay mol MgO, az mol CuO

→ ax + ay + az = 0,15                (3)         

nHCl = 0,225 . 2 = 0,045 mol

Theo PTHH: nHCl = 8nFe3O4 + 2nMgO + 2nCuO

→ 8ax + 2ay + 2az = 0,45           (4)

Chia (4) cho (3) ta được: ${{8x + 2y + 2z} \over {x + y + z}} = 3$

$ \to 5x - y - z = 0$                       (5)

Từ (1), (2) và (5) → x = 0,1; y = 0,3; z = 0,2

$\eqalign{
  & \% {n_{F{e_3}{O_4}}} = {{0,1} \over {0,1 + 0,3 + 0,2}}.100\%  = 16,67\%   \cr 
  & \% {n_{MgO}} = {{0,3} \over {0,1 + 0,3 + 0,2}}.100\%  = 50\%   \cr 
  & \% {n_{CuO}} = 100\%  - 16,67\%  - 50\%  = 33,33\%  \cr} $