Dùng V lít khí CO khử hoàn toàn 4 gam một oxit kim loại, phản ứng kết thúc thu được kim loại và hỗn hợp khí X

155

Top 1000 câu hỏi thường gặp môn Hóa Học có đáp án (phần 19) hay nhất được biên soạn và chọn lọc giúp bạn ôn luyện và đạt kết quả cao trong bài thi môn Hóa Học.

Dùng V lít khí CO khử hoàn toàn 4 gam một oxit kim loại, phản ứng kết thúc thu được kim loại và hỗn hợp khí X

Câu 12: Dùng V lít khí CO khử hoàn toàn 4 gam một oxit kim loại, phản ứng kết thúc thu được kim loại và hỗn hợp khí X. Tỷ khối của X so với H2 là 19. Cho X hấp thụ hoàn toàn vào 2,5 lít dung dịch Ca(OH)2 0,025M người ta thu được 5 gam kết tủa.
a. Xác định kim loại và công thức hoá học của oxit đó.

b. Tính giá trị của V và thể tích của SO2 (đktc) tạo ra khi cho lượng kim loại thu được ở trên tan hết vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư.

Lời giải

- Gọi CTHH của oxit kim loại là M2On (n∈N*)

Phản ứng khi dùng khí CO khử oxit kim loại:

M2On + nCO t° 2M + nCO2 (1)

Hỗn hợp khí X gồm: CO dư, CO2.

dX/H2=19MX=19.2=38(g/mol)

Áp dụng sơ đồ đường chéo, ta có:

nCOdunCO2=610=0,6nCOdu=0,6nCO2

- Khi hấp thụ hỗn hợp khí X (gồm CO, CO2) vào dung dịch chứa Ca(OH)2 thì có thể xảy ra các phản ứng:

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (2)

CO2 + CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2 (3)

nCa(OH)2 = 2,5.0,025 = 0,0625 (mol)

nCaCO3=5100=0,05(mol)

 nCaCO3<nCa(OH)2 nên xét 2 trường hợp:

+ TH1: Ca(OH)2 dư, xảy ra phản ứng (2).

Khi đó, nCO2=nCaCO3=0,05(mol)

nCO dư = 0,6.0,05 = 0,03 (mol)

Theo (1), nM2On=1nnCO2=0,05n(mol)

MM2On=2MM+16n            =40,05n=80n(g/mol)

→ MM = 32n

Với = 2MM = 64 (g/mol) thì M: Cu (thỏa mãn).

Khi đó CTHH của oxit là CuO.

+ TH2: CO2 dư hòa tan 1 phần kết tủa, xảy ra phản ứng (2) hoàn toàn và 1 phần (3).

Theo (2),

 nCa(OH)2=nCaCO3=0,0625(mol)nCaCO3(3)=0,06250,05=0,0125(mol)nCO2=nCa(OH)2+nCaCO3(3)

=0,0625+0,0125=0,075(mol)

nCO dư = 0,6.0,075 = 0,045 (mol)

Theo (1), nM2On=1nnCO2=0,075n(mol) 

MM2On=2MM+16n=40,075n=1603n(g/mol)→ MM = 563n(g/mol)

Với n = 3MM = 56 (g/mol) thì M: Fe (thỏa mãn).

Khi đó CTHH của oxit là Fe2O3.

b, Phản ứng khử oxit kim loại bởi CO:

M2On + nCO t° 2M + nCO2

Do đó nCO pứ nCO2

+ Với trường hợp oxit kim loại phản ứng là CuOnCO2=0,05 (mol) 

thì nCO pứ = 0,05 (mol)

nCO bđ = 0,05 + 0,03 = 0,08 (mol)

V = 0,08.22,4 = 1,792 (l)

+ Với trường hợp oxit kim loại phản ứng là Fe2O3nCO2 = 0,075 (mol)

thì nCO p = 0,075 (mol)

nCO bđ = 0,075 + 0,045 = 0,12 (mol)

V = 0,12.22,4 = 2,688 (l)

Từ khóa :
Giải bài tập
Đánh giá

0

0 đánh giá