Quy đổi Fe3O4 thành FeO và Fe2O3
Ta cho toàn bộ chất rắn D + H2SO4 đặc, nóng dư được PT như sau :
2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 4H2O(1)
Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O(2)
MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O(3)
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O(4)
Cho toàn bộ chất rắn D tác dụng với CO dư:
FeO + CO → Fe + CO2 (5)
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2 (6)
CuO + CO → Cu + CO2
Theo đề bài ta có : nSO2 = 0,336 / 22,4 = 0,015 (mol)
Theo PTHH (1) ta có : nFeO = 2nSO2 = 0,03 mol
Từ các pư trên ta thu được chất rắn E là Fe, MgO và Cu
Gọi x, y lần lượt là số mol của CuO và Fe2O3
Theo PTHH (5): nCO2 (5) = nFe (5) = nFeO = 0,03 (mol)
Theo PTHH (6): nFe (6) = 2nFe2O3 = 2x (mol)nCO2 (6) = 3nFe2O3 = 3x (mol)
Theo PTHH (7): nCu = nCO2 (7) = nCuO = y (mol)
Theo PTHH (5): nCO2 (5) = nFe (5) = nFeO = 0,03 (mol)
Theo PTHH (6): nFe (6) = 2nFe2O3 = 2x (mol)nCO2 (6) = 3nFe2O3 = 3x (mol)
Theo PTHH (7): nCu = nCO2 (7) = nCuO = y (mol) nCO2 trong F = 0,03 + 3x + y (mol)
nFe trong E = 0,03 + 2x
cho khí F tác dụng với Ca(OH)2 dư:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O(8)
nCaCO3= 7/100 = 0,07 (mol) Theo PTHH (8) ta có :
nCO2 = nCaCO3 = 0,07 (mol)
→ 0,03 + 3x + y = 0,07 Hoàn tan E trong H2SO4 đặc nóng dư ta thu được PT sau:
2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O (9)
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2↑ + H2O (10)
MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O (11)
Theo (9): nSO2 (10) = 32nFe = [3.(0,03+2x)/2 ](mol)= 0,045 + 3x
nSO2 (10) = nCu = y mol
→ nSO2 = nSO2 (4) + nSO2 (10)
= 0,045 + 3x + y= 0,015 + 0,07= 0,085
→ VSO2 = 0,085 . 22,4 = 1,904 (lit)
giải thích vì sao MgO không tác dụng được với CO .Vì CO là oxi trung tính không phải oxit axit nên không tác dụng được với MgO.