Dẫn 7,437 lít khí CO (đkc) phản ứng hết với 19,6 gam hỗn hợp 2 oxit Fe3O4 và CuO. Sau phản ứng thu được hỗn hợp A chứa 2 kim loại và khí B

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện từng bước theo các yêu cầu đã đề ra.

### a. Viết phương trình phản ứng xảy ra.

Phản ứng giữa CO và các oxit kim loại:
1. \( Fe_3O_4 + 4CO \rightarrow 3Fe + 4CO_2 \)
2. \( CuO + CO \rightarrow Cu + CO_2 \)

### b. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng mỗi oxit có trong hỗn hợp ban đầu.

Đầu tiên, tính số mol CO:
\[ n_{CO} = \frac{7,437}{22,4} = 0,3325 \, \text{mol} \]

Gọi \( x \) là số mol của \( Fe_3O_4 \) và \( y \) là số mol của \( CuO \).

Phương trình khối lượng:
\[ 232x + 80y = 19,6 \]

Phương trình số mol CO:
\[ 4x + y = 0,3325 \]

Giải hệ phương trình:
\[ 4x + y = 0,3325 \]
\[ 232x + 80y = 19,6 \]

Từ phương trình thứ nhất:
\[ y = 0,3325 - 4x \]

Thay vào phương trình thứ hai:
\[ 232x + 80(0,3325 - 4x) = 19,6 \]
\[ 232x + 26,6 - 320x = 19,6 \]
\[ -88x = -7 \]
\[ x = 0,0795 \, \text{mol} \]

Tính \( y \):
\[ y = 0,3325 - 4 \times 0,0795 = 0,0155 \, \text{mol} \]

Khối lượng của \( Fe_3O_4 \):
\[ m_{Fe_3O_4} = 0,0795 \times 232 = 18,444 \, \text{g} \]

Khối lượng của \( CuO \):
\[ m_{CuO} = 0,0155 \times 80 = 1,24 \, \text{g} \]

Phần trăm khối lượng:
\[ \% Fe_3O_4 = \frac{18,444}{19,6} \times 100 \% = 94,1 \% \]
\[ \% CuO = \frac{1,24}{19,6} \times 100 \% = 6,3 \% \]

### c. Tính thể tích khí B ở đkc.

Khí B là \( CO_2 \).

Từ phương trình phản ứng:
\[ n_{CO_2} = n_{CO} = 0,3325 \, \text{mol} \]

Thể tích khí \( CO_2 \):
\[ V_{CO_2} = 0,3325 \times 22,4 = 7,448 \, \text{lít} \]

### d. Tính khối lượng hỗn hợp kim loại A bằng 2 cách.

**Cách 1: Tính trực tiếp từ số mol:**

Khối lượng Fe:
\[ m_{Fe} = 0,0795 \times 3 \times 56 = 13,356 \, \text{g} \]

Khối lượng Cu:
\[ m_{Cu} = 0,0155 \times 64 = 0,992 \, \text{g} \]

Tổng khối lượng hỗn hợp A:
\[ m_A = 13,356 + 0,992 = 14,348 \, \text{g} \]

**Cách 2: Tính từ khối lượng ban đầu và khối lượng khí:**

Khối lượng khí \( CO_2 \):
\[ m_{CO_2} = 0,3325 \times 44 = 14,63 \, \text{g} \]

Khối lượng hỗn hợp A:
\[ m_A = 19,6 - 14,63 = 14,348 \, \text{g} \]

### e. Tính thể tích khí C.

Khí C là \( H_2 \).

Phản ứng với \( H_2SO_4 \):
\[ Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2 \]
\[ Cu + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2 \]

Tổng số mol \( H_2 \):
\[ n_{H_2} = 0,2385 + 0,0155 = 0,254 \, \text{mol} \]

Thể tích khí \( H_2 \):
\[ V_{H_2} = 0,254 \times 22,4 = 5,69 \, \text{lít} \]

### f. Tính giá trị của m.

Phản ứng với \( Ca(OH)_2 \):
\[ CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 + H_2O \]

Số mol \( CaCO_3 \):
\[ n_{CaCO_3} = n_{CO_2} = 0,3325 \, \text{mol} \]

Khối lượng \( CaCO_3 \):
\[ m_{CaCO_3} = 0,3325 \times 100 = 33,25 \, \text{g} \]

Vậy giá trị của \( m \) là \( 33,25 \, \text{g} \).