Trong một bình kín có thể tích V lít chứa 1,6 gam khí oxi và 14,4 gam hỗn hợp bột M gồm các chất: CaCO3, MgCO3, CuCO3 và C. Nung M trong bình cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn, đưa về nhiệt độ ban đầu thấy số mol khí trong bình (chỉ có CO và CO2) gấp 5 lần số mol khí ban đầu. Chất rắn còn lại sau khi nung có khối lượng 6,6 gam được đem hòa tan trong lượng dư dung dịch HCl thấy còn 3,2 gam chất rắn không tan. a. Viết các phương trình hóa học xảy ra. b. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng các chất có trong hỗn hợp

a. Các phương trình có thể xảy ra:

C + O2 t ∘ → CO2 (1) CaCO3 t ∘ → CaO + CO2

(2) MgCO3 t ∘ → MgO + CO2

(3) CuCO3 t ∘ → CuO + CO2

(4) C +CO2 t ∘ → 2CO

(5) C + 2CuO t ∘ → 2Cu + CO2

(6) CO + CuO t ∘ → Cu + CO2

(7) CaO + 2HCl →CaCl2 + H2O

(8) MgO + 2HCl →MgCl2 + H2O

(9) CuO + 2HCl →CuCl2 + H2O

b. Vì sau phản ứng có CO và CO2, các phản ứng xảy ra hoàn toàn nên các chất còn lại sau khi nung là CaO, MgO và Cu không có phản ứng (10) mCu = 3,2(g) => mCuCO3 = 6,2g Gọi số mol CaCO3, MgCO3, C trong hỗn hợp lần lượt là a, b, c.(*)

Giải ( *), (**), (***) ta được a=0,025; b=0,05; c=0,125

$MCO_3 \xrightarrow{t^o} MO + CO_2$

 $C + O_2 \to CO_2$

$CO_2 + C \to CO$

$C + 2CuO \xrightarrow{t^o} 2Cu + CO_2$

$CaO + 2HCl \to CaCl_2 + H_2O$

$MgO + 2HCl \to MgCl_2 + H_2O$

Giải thích các bước giải:

 Gọi các số mol là $\begin{cases} CaCO_3 : a\\MgCO_3 : b\\ C : c \end{cases}$

$n_{O_2} = 0,05 (mol)$ => $n_{CO+CO_2} = 0,05 . 5 = 0,25 (mol)$

Còn $CO_2$ => C đã hết 

$n_{CuCO_3} = n_{Cu} = 0,05 (mol)$

Ta có hpt $\begin{cases} 100c + 84b + 12c = 14,4 - 0,05.124\\a+b+c = 0,25-0,05\\72a + 40b = 6,6-0,05.64 \end{cases}$

$\begin{cases} a = 0,025\\b = 0,05\\c = 0,125  \end{cases}$

=> $\%m_{CaCO_3} = \frac{0,025.100}{14,4} .100\% = 17,36\%$

=> $\% m_{MgCO_3} = \frac{0,05.84}{14,4} .100\% = 29,16\%$

=> $\% m_{CuCO_3} = \frac{0,05.124}{14,4} .100\% = 43,05\%$

=> $\% m_C = 10,43\%$