Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Dùng khí H2 để khử toàn bộ 16,1 gam một hỗn hợp X gồm ZnO và Fe2O3 ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng, thu được chất rắn chỉ là các kim loại, lượng kim loại này được cho phản ứng với dung dịch H2SO4 loãng (lấy dư), thì thấy có thoát ra 0,2 mol khí ..

Dùng khí H2 để khử toàn bộ 16,1 gam một hỗn hợp X gồm ZnO và Fe2O3 ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng, thu được chất rắn chỉ là các kim loại , lượng kim loại này dược cho phản ứng với dung dịch H2SO4 loãng (lấy dư), thì thấy có thoát ra 0,2 mol khí hydrogen
1/ Tính % khối lượng các chất có trong hỗn hợp X
2/ Tính % khối lượng các chất có trong chất rắn sau phản ứng
1 trả lời
Hỏi chi tiết
60
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:

1. **Viết các phương trình phản ứng:**

- Phản ứng khử ZnO bằng H₂:
\[ \text{ZnO} + \text{H}_2 \rightarrow \text{Zn} + \text{H}_2\text{O} \]

- Phản ứng khử Fe₂O₃ bằng H₂:
\[ \text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{H}_2 \rightarrow 2\text{Fe} + 3\text{H}_2\text{O} \]

- Phản ứng của Zn với H₂SO₄ loãng:
\[ \text{Zn} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{H}_2 \]

- Phản ứng của Fe với H₂SO₄ loãng:
\[ \text{Fe} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{H}_2 \]

2. **Tính số mol H₂ thoát ra:**

Theo đề bài, số mol H₂ thoát ra là 0,2 mol.

3. **Tính số mol kim loại phản ứng với H₂SO₄:**

- Giả sử số mol Zn là \( n_{\text{Zn}} \) và số mol Fe là \( n_{\text{Fe}} \).
- Theo phương trình phản ứng, số mol H₂ thoát ra từ Zn và Fe là:
\[ n_{\text{H}_2} = n_{\text{Zn}} + n_{\text{Fe}} = 0,2 \text{ mol} \]

4. **Tính khối lượng kim loại:**

- Khối lượng Zn là: \( m_{\text{Zn}} = n_{\text{Zn}} \times 65 \)
- Khối lượng Fe là: \( m_{\text{Fe}} = n_{\text{Fe}} \times 56 \)

Tổng khối lượng kim loại sau phản ứng là:
\[ m_{\text{kim loại}} = m_{\text{Zn}} + m_{\text{Fe}} \]

5. **Tính khối lượng hỗn hợp X:**

- Giả sử số mol ZnO là \( n_{\text{ZnO}} \) và số mol Fe₂O₃ là \( n_{\text{Fe}_2\text{O}_3} \).
- Khối lượng ZnO là: \( m_{\text{ZnO}} = n_{\text{ZnO}} \times 81 \)
- Khối lượng Fe₂O₃ là: \( m_{\text{Fe}_2\text{O}_3} = n_{\text{Fe}_2\text{O}_3} \times 160 \)

Tổng khối lượng hỗn hợp X là:
\[ m_{\text{X}} = m_{\text{ZnO}} + m_{\text{Fe}_2\text{O}_3} = 16,1 \text{ gam} \]

6. **Lập hệ phương trình:**

- Từ phương trình phản ứng khử:
\[ n_{\text{ZnO}} = n_{\text{Zn}} \]
\[ n_{\text{Fe}_2\text{O}_3} = \frac{n_{\text{Fe}}}{2} \]

- Từ khối lượng hỗn hợp X:
\[ 81n_{\text{ZnO}} + 160n_{\text{Fe}_2\text{O}_3} = 16,1 \]

- Từ số mol H₂ thoát ra:
\[ n_{\text{Zn}} + n_{\text{Fe}} = 0,2 \]

Thay \( n_{\text{ZnO}} = n_{\text{Zn}} \) và \( n_{\text{Fe}_2\text{O}_3} = \frac{n_{\text{Fe}}}{2} \) vào phương trình khối lượng:
\[ 81n_{\text{Zn}} + 160 \left(\frac{n_{\text{Fe}}}{2}\right) = 16,1 \]
\[ 81n_{\text{Zn}} + 80n_{\text{Fe}} = 16,1 \]

Giải hệ phương trình:
\[ \begin{cases}
n_{\text{Zn}} + n_{\text{Fe}} = 0,2 \\
81n_{\text{Zn}} + 80n_{\text{Fe}} = 16,1
\end{cases} \]

Từ phương trình thứ nhất:
\[ n_{\text{Fe}} = 0,2 - n_{\text{Zn}} \]

Thay vào phương trình thứ hai:
\[ 81n_{\text{Zn}} + 80(0,2 - n_{\text{Zn}}) = 16,1 \]
\[ 81n_{\text{Zn}} + 16 - 80n_{\text{Zn}} = 16,1 \]
\[ n_{\text{Zn}} = 0,1 \text{ mol} \]
\[ n_{\text{Fe}} = 0,2 - 0,1 = 0,1 \text{ mol} \]

7. **Tính khối lượng các chất trong hỗn hợp X:**

- Khối lượng ZnO:
\[ m_{\text{ZnO}} = 81 \times 0,1 = 8,1 \text{ gam} \]

- Khối lượng Fe₂O₃:
\[ m_{\text{Fe}_2\text{O}_3} = 160 \times 0,05 = 8 \text{ gam} \]

- Tổng khối lượng hỗn hợp X:
\[ m_{\text{X}} = 8,1 + 8 = 16,1 \text{ gam} \]

- % khối lượng ZnO trong hỗn hợp X:
\[ \% \text{ZnO} = \frac{8,1}{16,1} \times 100\% \approx 50,31\% \]

- % khối lượng Fe₂O₃ trong hỗn hợp X:
\[ \% \text{Fe}_2\text{O}_3 = \frac{8}{16,1} \times 100\% \approx 49,69\% \]

8. **Tính % khối lượng các chất trong chất rắn sau phản ứng:**

- Khối lượng Zn:
\[ m_{\text{Zn}} = 0,1 \times 65 = 6,5 \text{ gam} \]

- Khối lượng Fe:
\[ m_{\text{Fe}} = 0,1 \times 56 = 5,6 \text{ gam} \]

- Tổng khối lượng chất rắn sau phản ứng:
\[ m_{\text{rắn}} = 6,5 + 5,6 = 12,1 \text{ gam} \]

- % khối lượng Zn trong chất rắn:
\[ \% \text{Zn} = \frac{6,5}{12,1} \times 100\% \approx 53,72\% \]

- % khối lượng Fe trong chất rắn:
\[ \% \text{Fe} = \frac{5,6}{12,1} \times 100\% \approx 46,28\% \]

Vậy, kết quả là:

1. % khối lượng các chất trong hỗn hợp X:
- ZnO: 50,31%
- Fe₂O₃: 49,69%

2. % khối lượng các chất trong chất rắn sau phản ứng:
- Zn: 53,72%
- Fe: 46,28%
1
0
GUNTER OBERDORF ...
03/07 09:14:27
+5đ tặng
ib riêng gửi tiếp

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 nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm
Bài tập liên quan
Bài tập Hóa học Lớp 9 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