Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Hóa học - Lớp 8
23/06 16:11:35

Khử hoàn toàn 5,76 gam một oxit sắt FexOy bằng V lít (đkc) khí CO thu được khí X có tỷ khối so với H2 là 20,4. Dẫn toàn bộ khí X vào 94 ml dung dịch Ba(OH)2 1M đến khi phản ứng hoàn toàn thì thu được 15,76 gam kết tủa trắng. Xác định công thức hóa học của oxit sắt? Tính V

khử hoàn toàn 5,76 gam một oxit sắt FexOy bằng V lít (đkc) khí CO thu được khí X có tỷ khối so với H2 là 20,4. Dẫn toàn bộ khí X vào 94 ml dung dịch Ba(OH)2 1M đến khi phản ứng hoàn toàn thì thu được 15,76 gam kết tủa trắng. Xác định công thức hóa học của oxit sắt? Tính V
3 trả lời
Hỏi chi tiết
Trợ lý ảo
34
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để xác định công thức hóa học của oxit sắt \( \text{Fe}_x\text{O}_y \) và tính thể tích \( V \) của khí CO cần dùng, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:

1. **Xác định khí X:**

Khí X được tạo ra từ phản ứng khử oxit sắt bằng CO. Tỷ khối của khí X so với H\(_2\) là 20,4. Ta có:
\[
\text{M}_X = 20,4 \times 2 = 40,8 \, \text{g/mol}
\]
Khí X có thể là hỗn hợp của CO\(_2\) và CO. Giả sử hỗn hợp này có \( n_1 \) mol CO\(_2\) và \( n_2 \) mol CO.

2. **Phản ứng của khí X với Ba(OH)\(_2\):**

Khi dẫn khí X vào dung dịch Ba(OH)\(_2\), chỉ có CO\(_2\) phản ứng tạo kết tủa BaCO\(_3\):
\[
\text{CO}_2 + \text{Ba(OH)}_2 \rightarrow \text{BaCO}_3 + \text{H}_2\text{O}
\]
Khối lượng kết tủa BaCO\(_3\) là 15,76 g. Khối lượng mol của BaCO\(_3\) là:
\[
\text{M}_{\text{BaCO}_3} = 137 + 12 + 3 \times 16 = 197 \, \text{g/mol}
\]
Số mol BaCO\(_3\) tạo thành:
\[
n_{\text{BaCO}_3} = \frac{15,76}{197} \approx 0,08 \, \text{mol}
\]
Vậy số mol CO\(_2\) trong khí X là 0,08 mol.

3. **Tính số mol CO trong khí X:**

Tổng số mol khí X:
\[
n_{\text{X}} = n_{\text{CO}_2} + n_{\text{CO}} = 0,08 + n_{\text{CO}}
\]
Khối lượng mol trung bình của khí X là 40,8 g/mol:
\[
\frac{0,08 \times 44 + n_{\text{CO}} \times 28}{0,08 + n_{\text{CO}}} = 40,8
\]
Giải phương trình này để tìm \( n_{\text{CO}} \):
\[
0,08 \times 44 + 28n_{\text{CO}} = 40,8 \times (0,08 + n_{\text{CO}})
\]
\[
3,52 + 28n_{\text{CO}} = 3,264 + 40,8n_{\text{CO}}
\]
\[
0,256 = 12,8n_{\text{CO}}
\]
\[
n_{\text{CO}} = \frac{0,256}{12,8} = 0,02 \, \text{mol}
\]
Vậy tổng số mol khí X là:
\[
n_{\text{X}} = 0,08 + 0,02 = 0,1 \, \text{mol}
\]

4. **Phản ứng khử oxit sắt:**

Phản ứng khử oxit sắt bằng CO:
\[
\text{FexOy} + y\text{CO} \rightarrow x\text{Fe} + y\text{CO}_2
\]
Số mol CO đã dùng:
\[
n_{\text{CO}} = y \times n_{\text{FexOy}}
\]
Số mol CO\(_2\) sinh ra:
\[
n_{\text{CO}_2} = y \times n_{\text{FexOy}}
\]
Tổng số mol CO và CO\(_2\) là 0,1 mol. Do đó:
\[
y \times n_{\text{FexOy}} + y \times n_{\text{FexOy}} = 0,1
\]
\[
2y \times n_{\text{FexOy}} = 0,1
\]
\[
y \times n_{\text{FexOy}} = 0,05
\]

5. **Khối lượng oxit sắt:**

Khối lượng oxit sắt là 5,76 g:
\[
n_{\text{FexOy}} = \frac{5,76}{M_{\text{FexOy}}}
\]
\[
y \times \frac{5,76}{M_{\text{FexOy}}} = 0,05
\]
\[
M_{\text{FexOy}} = \frac{5,76 \times y}{0,05}
\]

6. **Xác định công thức oxit sắt:**

Giả sử \( \text{Fe}_2\text{O}_3 \):
\[
M_{\text{Fe}_2\text{O}_3} = 2 \times 56 + 3 \times 16 = 160 \, \text{g/mol}
\]
\[
n_{\text{Fe}_2\text{O}_3} = \frac{5,76}{160} = 0,036 \, \text{mol}
\]
\[
y = 3 \rightarrow 3 \times 0,036 = 0,108 \, \text{mol}
\]
Không phù hợp.

Giả sử \( \text{Fe}_3\text{O}_4 \):
\[
M_{\text{Fe}_3\text{O}_4} = 3 \times 56 + 4 \times 16 = 232 \, \text{g/mol}
\]
\[
n_{\text{Fe}_3\text{O}_4} = \frac{5,76}{232} = 0,025 \, \text{mol}
\]
\[
y = 4 \rightarrow 4 \times 0,025 = 0,1 \, \text{mol}
\]
Phù hợp.

Vậy công thức của oxit sắt là \( \text{Fe}_3\text{O}_4 \).

7. **Tính thể tích \( V \) của khí CO:**

\[
n_{\text{CO}} = 0,1 \, \text{mol}
\]
Thể tích khí CO ở điều kiện tiêu chuẩn:
\[
V = 0,1 \times 22,4 = 2,24 \, \text{lít}
\]

Vậy công thức hóa học của oxit sắt là \( \text{Fe}_3\text{O}_4 \) và thể tích khí CO cần dùng là 2,24 lít.
1
0
Hưng vloag
23/06 16:12:07
+5đ tặng
CO+O→CO2

Khí X: CO2, CO dư

Gọi nCO2=x, nCO dư=y

→(44x+28y)/(x+y)=40,8

→44x+28y=40,8x+40,8y

→3,2x-12,8y=0 (1)

nCa(OH)2=6,956/74=0,094mol

nCaCO3=8/100=0,08mol

Vì nCa(OH)2>nCaCO3

→Có 2TH

-TH1: Ca(OH)2 dư

Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O

nCO2=nCaCO3=0,08mol

→x=0,08

→nO(FexOy)=0,08mol

mFe=5,76-0,08.16=4,48g

nFe=4,48/56=0,08mol

Fe:O=0,08:0,08=1:1

→FeO

Thay x=0,08 vào (1)

3,2.0,08-12.8y=0

→y=0,02

nCO bđ=0,08+0,02=0,1mol

VCO bđ=0,1.22,4=2,24l

-TH2: CO2 dư

Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O

0,094        0,094  0,094

nCaCO3 tan=0,094-0,08=0,014mol

CaCO3+H2O+CO2→Ca(HCO3)2

0,014               0,014

nCO2=0,094+0,014=0,108mol

→x=0,108mol

→nO(FexOy)=0,108mol

mFe=5,76-0,108.16=4,032g

nFe=4,032/56=0,072mol

Fe:O=0,072:0,108=2:3

→Fe2O3

Thay x=0,108 vào (1)

3,2.0,108-12,8y=0

→y=0,027

nCO bđ=0,027+0,108=0,135mol

VCO bđ=0,135.22,4=3,024l

 

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng ký tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập
1
0
+4đ tặng
T là Thần Tâm Thần
châm điểm nhé bani
1
1

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng bạn bè học sinh cả nước, đến LAZI, sôi động, tích cực, trải nghiệm
Câu hỏi Hóa học mới nhất

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Gia sư Lazi Gia sư
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo