Khử hoàn toàn 24g hỗn hợp Fe3O4,Fe2O3 và PbO cần dùng 8,96 lít khí H2(đktc) . Tính khối lượng kim loại thu được sau phản ứng?

$\text{Đáp án+Giải thích các bước giải:}$

$\text{PTHH(1): Fe3O4+4H2→3Fe+4H2O}$

$\text{Ta có:nFe3O4=$\dfrac{24}{232}$≈ 0,1 mol}$

$\text{nH2=$\dfrac{8,96}{22,4}$=  0,4 mol}$

$\text{Lập tỉ lệ:$\dfrac{0,1}{1}$=$\dfrac{0,4}{4}$}$

$\text{⇒Phản ứng xảy ra đủ, bài toán tính theo số mol của Fe3O4 hoặc H2 đều được}$

$\text{Theo PTHH ta có:nFe=3×0,1= 0,3 mol}$

$\text{⇒mFe=0,3×56= 16,8 g}$

$\text{PTHH(2): Fe2O3+3H2→2Fe+3H2O}$

$\text{Ta có:nFe3O4=$\dfrac{24}{160}$≈ 0,15 mol}$

$\text{nH2=$\dfrac{8,96}{22,4}$=  0,4 mol}$

$\text{Lập tỉ lệ:$\dfrac{0,15}{1}$>$\dfrac{0,4}{4}$}$

$\text{⇒Fe2O3 dư, bài toán tính theo số mol của H2 }$

$\text{Theo PTHH ta có:nFe=$\dfrac{2}{3}$×0,1= 0,2 mol}$

$\text{⇒mFe=0,2×56= 11,2 g}$

$\text{PTHH(3): PbO+H2→Pb+H2O}$

$\text{Ta có:nFe3O4=$\dfrac{24}{223}$≈ 0,1 mol}$

$\text{nH2=$\dfrac{8,96}{22,4}$=  0,4 mol}$

$\text{Lập tỉ lệ:$\dfrac{0,1}{1}$=$\dfrac{0,4}{4}$}$

$\text{⇒Phản ứng xảy ra đủ, bài toán tính theo số mol của H2 hoặc PbO đều được }$

$\text{Theo PTHH ta có:nPb=nPbO= 0,1mol}$

$\text{⇒mPb=0,1×207= 20,7 g}$

Em tham khảo!

Đáp án:

 $17,6g$

Giải thích các bước giải:

Ta có tổng cộng $3$ PTHH sau:

1) $Fe_3O_4+4H_2$ $\xrightarrow{t^o}$ $3Fe+4H_2O$

2) $Fe_2O_3+3H_2$ $\xrightarrow{t^o}$ $2Fe+3H_2O$

3) $PbO+H_2$ $\xrightarrow{t^o}$ $Pb+H_2O$

_____________________________________________

Có $\text{nH2=$\dfrac{8,96}{22,4}$=0,4 mol}$

Bảo toàn nguyên tố ta có:

$\text{nH2O=nH2=0,4 mol}$

Vậy $\text{mH2O=n.M=0,4.18=7,2g}$

Có $\text{mH2=0,4.2=0,8g}$

Theo định luật bảo toàn khối lượng:

$\text{m Oxit+m H2=m KL+mH2O}$

Vậy $\text{m KL=m Oxit+m H2-m H2O}$

Thay số vào tính được:

$\text{mKL=24+0,8-7,2=17,6g}$