Khử hoàn toàn 21,6 gam một oxit của kim loại R bằng dòng khí hidro thu được 7,29 gam hơi nước và m gam kim loại R. Hòa tan hoàn toàn m gam kim loại R ở trên trong dung dịch axit sunfuric dư, sau phản ứng thu được 6,048 lít H2 (đktc). Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Tính m và tìm công thức hóa học cảu oxit đó.
2 câu trả lời
Gọi CTHH c̠ủa̠ oxit kim loại Ɩà `R_xO_y`
`R_xO_y + yH_2 \xrightarrowt^\circ xR + yH_2O\ (1)`
`2R + nH_2SO_4\to R_2\left(SO_4\right)_n + nH_2\ (2)`
`n_{H_2}={6,048}/{22,4}=0,27\ (mol)`
PTHH `(2)` ta có:
`n_R=2/n\cdot n_{H_2}={0,54}/n (mol) (1)`
`n_{H_2O}={7,29}/{18}=0,405\ (mol)`
PTHH `(1)` ta có:
`n_{O\ (R_xO_y)}=n_{H_2O}=0,405\ (mol)`
`⇒m=m_R=21,6-0,405.16=15,12\ (gam)`
`⇒n_R={15,12}/R(mol) (2)`
Từ `(1)` và `(2)` `⇒R=28n` (gam/mol)
`⇒\begin{cases}n=2\\ R=56\ (Fe)\end{cases}`
`⇒n_{Fe}={0,54}/2=0,27\ (mol)`
`⇒n_{Fe}:n_O=0,27:0,405=2:3`
`⇒Fe_2O_3`
Đáp án:
$\rm m=15,12\ (g)$
Oxit là $\rm Fe_2O_3.$
Giải thích các bước giải:
Phương trình khử oxi trong kim loại:
$\rm H_2+O_{(trong\ oxit)} \to H_2O$
Phương trình hoá học:
$\rm 2R+nH_2SO_4 \to R_2(SO_4)_n+nH_2$
$\rm n_{H_2O}=\dfrac{7,29}{18}=0,405\ (mol)$
$\rm n_{H_2}=\dfrac{6,048}{22,4}=0,27\ (mol)$
Theo phương trình khử:
$\rm n_{O_{(trong\ oxit)}}=n_{H_2O}=0,405\ (mol)$
$\rm \to m_{R}=21,6-0,405.16=15,12\ (g)$
Theo phương trình hoá học:
$\rm n_{R}=\dfrac{2}{n}.n_{H_2}=\dfrac{0,54}{n}\ (mol)$
$\rm \to M_{R}=\dfrac{15,12n}{0,54}=28n$
Với $\rm n=2 \to M_{R}=56\ (g/mol)$
Vậy $\rm R$ là $\rm Fe.$
$\rm \to n_{Fe}=\dfrac{0,54}{2}=0,27\ (mol)$
Tỉ lệ: $\rm \dfrac{n_{Fe}}{n_{O}}=\dfrac{0,27}{0,405}=\dfrac{2}{3}$
Vậy oxit là $\rm Fe_2O_3$