Khử hoàn toàn 28 gam hỗn hợp A gồm CuO và oxit của kim loại M (vừa xác định ở trên) thành kim loại bằng V1 lit CO, sau phản ứng thu được m gam chất rắn B và 20,4 gam khí D có tỉ khối so với khí oxi là 1,275. a. Tính giá trị V1 và m? b. Lấy m gam chất rắn B sinh ra, đem đốt cháy trong V2 lit O2, phản ứng kết thúc thu được hỗn hợp rắn E. Cho E tác dụng với dung dịch HCl dư, sau phản ứng thu được 896 ml khí, dung dịch G và còn lại 3,2 gam chất rắn không tan. Biết các thể tích khí đều đo ở đktc.Tính giá trị V2 và khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch G?

Đáp án:

`a.`

`V_1=11,2(l)`

`m=21,6(g)`

`b.`

`V_2=3,136(l)`

`m_(text(muối))=42,4(g)`

Giải thích các bước giải:

Gọi oxit là `M_2O_t`

`%m_M=(2M)/(2M+16t).100=70%`

`<=>200M=140M+1120t`

`<=>60M=1120t`

`<=>M=18,67t`

Biện luận `M` theo `t`:

`=>t=3;M=56(Fe)`

`=>Fe_2O_3`

`M_D=1,275xx32=40,8(g//mol)<44=>D` có chứa `CO` dư

Gọi `x,y` là `n_(CO),n_(CO_2)`

`n_D=(20,4)/(40,8)=0,5(mol)`

`=>x+y=0,5(1)`

`m_D=28x+44y=20,4(2)`

`(1),(2)=>x=0,1;y=0,4`

`CuO+CO\overset(t^o)(->)Cu+CO_2↑`

`Fe_2O_3+3CO\overset(t^o)(->)2Fe+3CO_2↑`

`BTNT(C):`

`n_(COpư)=n_(CO_2)=y=0,4(mol)`

`n_(COdư)=x=0,1(mol)`

`∑n_(CO)=0,4+0,1=0,5(mol)`

`V_1=V_(CO)=0,5xx22,4=11,2(l)`

`BTKL:`

`m_A+m_(CO)=m_B+m_D`

`=>28+0,5xx28=m+20,4`

`<=>m=21,6(g)`

`b.`

Gọi `a,b` là `n_(CuO),n_(Fe_2O_3)`

`=>m_A=80a+160b=28(3)`

`n_(Cu)=n_(CuO)=a(mol)`

`n_(Fe)=2n_(Fe_2O_3)=2b(mol)`

`=>m_B=64a+56xx2b=21,6(4)`

`(3),(4)=>a=0,25;b=0,05`

`2Cu+O_2\overset(t^o)(->)2CuO`

`3Fe+2O_2\overset(t^o)(->)Fe_3O_4`

`CuO+2HCl->CuCl_2+H_2O`

`Fe_3O_4+8HCl->FeCl_2+2FeCl_3+4H_2O`

Sau phản ứng với `HCl` còn `3,2(g)` rắn không tan

`=>` `B` dư, `O_2` phản ứng thiếu

`Fe+2HCl->FeCl_2+H_2↑`

`n_(Cudư)=(3,2)/64=0,05(mol)`

`=>n_(Cupư)=a-0,05=0,25-0,05=0,2(mol)`

`n_(H_2)=(0,896)/(22,4)=0,04(mol)`

`=>n_(Fedư)=n_(H_2)=0,04(mol)`

`=>n_(Fepư)=2b-0,04=2xx0,05-0,04=0,06(mol)`

`n_(FeCl_3)=2n_(Fe_3O_4)=2xx1/3n_(Fepư)=2xx1/3xx0,06=0,04(mol)`

`Cu+2FeCl_3->2FeCl_2+CuCl_2`

`∑n_(O_2)=1/2n_(Cupư)+2/3n_(Fepư)=1/2xx0,2+2/3xx0,06=0,06(mol)`

`V_2=V_(O_2)=0,14xx22,4=3,136(l)`

`n_(CuO)=n_(Cupư)=0,2(mol)`

`n_(Fe_3O_4)=1/3n_(Fepư)=1/3xx0,06=0,02(mol)`

`=>`

`n_(CuCl_2)=n_(CuO)+1/2n_(FeCl_3)=0,2+1/2xx0,04=0,22(mol)=>m=0,22xx135=29,7(g)`

`n_(FeCl_2)=n_(Fe_3O_4)+n_(Fedư)+n_(FeCl_3)=0,02+0,04+0,04=0,1(mol)=>m=0,1xx127=12,7(g)`

`=>m_(text(muối))=29,7+12,7=42,4(g)`

Đáp án:

Giải thích các bước giải:

 Oxit M là $Fe_2O_3$

Gọi số mol trong D là $\begin{cases} CO_2 : a\\CO: b \end{cases}$

Ta có hpt $\begin{cases} 44a + 28b = 20,4 \\a + b = \frac{20,4}{1,275.32} \end{cases}$

$\begin{cases} a = 0,4 \\b = 0,1\end{cases}$

Hay $n_O = a = 0,4 (mol$

$m = 28 - 0,4.16 = 21,6 (g)$

$V_1 = 22,4.(a + b) = 11,2 (l)$

Gọi số mol trong A là $\begin{cases} Cu : x\\Fe_2O_3: y \end{cases}$

Ta có hpt

$\begin{cases}  80x + 160y = 28 \\ x + 3y = 0,4 \end{cases}$

$\begin{cases} x = 0,25\\ y = 0,05 \end{cases}$

Thấy còn khí $H_2$ bay => G chỉ gồm $Cu^{2+} , Fe^{2+}$

Bảo toàn e ta có 

$Fe^o \to Fe^{+2} +2e$

$Cu^o \to Cu^{+2} +2e$

$O_2 +4e \to 2O^{-2}$

$2H^{+} +2e \to H_2^o$

$ 2.(0,25 - 0,05) + 0,05.2.2 = 0,04.2 + \frac{V_2}{22,4}.4 $

$ V_2 = 2,912 (l)$

$n_{Cl} = 4n_{O_2} + 2n_{H_2} = 0,6 (mol)$

$m_G = 0,6.35,5 + 0,2.64 + 0,05.4.56 = 45,3 (g)$