Cho một luồng khí cacbon oxit qua 19,2 gam một oxit kim loại M, sau một thời gian phản ứng thu được chất rắn A và khí B. Cho khí B qua dung dịch nước vôi trong dư thu được 30g kết tủa trắng. Để hòa tan hết A ta cần dùng lượng vừa đủ 200 ml dung dịch axit clohiđric 2,6M thì thu được 4,48 lít khí (đktc). Hãy xác định công thức hóa học của oxit kim loại M.
Đáp án:
$⇒Oxit:Fe_2O_3$
Giải thích các bước giải:
$200ml=0,2lit$
Gọi hóa trị kim loại là $x$
$⇒Oxit:M_2O_x$
$M_2O_x+xCO \to 2M+xCO_2$
$CO_2+Ca(OH)_2 \to CaCO_3+H_2O$
$nCaCO_3=nCO_2=\frac{30}{100}=0,3$
$⇒nM_2O_x=\frac{0,3}{x}$
$nHCl=0,2.2,6=0,52$
$2M+2xHCl \to 2MCl_x+xH_2$
$nH_2=\frac{4,48}{22,4}=0,2$
$⇒nHCl=0,2.2=0,4$
$nHCl_{\text{phản ứng với oxit dư}}=0,52-0,4=0,12$
$M_2O_x+2xHCl \to 2MCl_x+xH_2O$
$⇒nM_2O_x=\frac{0,12}{2x}=\frac{0,06}{x}$
$∑nM_2O_x=\frac{0,06}{x}+\frac{0,3}{x}=\frac{0,36}{x}$
$MM_2O_x=\frac{19,2x}{0,36}$
$⇔2M+16x=\frac{160}{3}x$
$⇔M=\frac{56}{3}x$
Vì kim loại có 3 hóa trị thay x lần lượt là 1,2,3
$x=3⇒M=56(Fe)$
$⇒nFe_2O_x=\frac{0,36}{3}=0,12$
$MFe_2O_x=\frac{19,2}{0,12}=160$
$⇒56.2+16x=160⇔x=3$
$⇒Oxit:Fe_2O_3$