Cho một luồng khí H2 dư qua 54,4 gam hỗn hợp gồm CuO và một oxit sắt nung nóng . Sau pứ hoàn toàn thu được 40 gam chất rắn và m gam nước . CHo lượng c

Đáp án:

$m=16,2$

$m_1=6,4$ 

Giải thích các bước giải:

Đặt CTTQ của oxit sắt là $Fe_xO_y$

Cho luồng khí $H_2$ đi qua hỗn hợp oxit nung nóng

$CuO+H_2\xrightarrow{t^o} Cu+H_2O\ \ (1)$

$Fe_xO_y+yH_2\xrightarrow{t^o} xFe+yH_2O\ \ (2)$

Chất rắn thu được tác dụng với dung dịch $HCl$ dư

$Fe+2HCl\to FeCl_2+H_2\ \ (3)$

$n_{H_2}=\dfrac{13,44}{22,4}=0,6\ (mol)$

Theo phương trình $(3):$

$n_{Fe}=n_{H_2}=0,6\ (mol)$

Theo phương trình $(2):$

$n_{Fe_xO_y}=\dfrac1xn_{Fe}=\dfrac1x .0,6=\dfrac{0,6}x\ (mol)$

$m_{Fe}=0,6.56=33,6\ (g)$

$m_{rắn}=m_{Cu}+m_{Fe}=40$

$\to m_{Cu}+33,6=40$

$\to m_{Cu}=40-33,6=6,4\ (g)$

$n_{Cu}=\dfrac{6,4}{64}=0,1\ (mol)$

Theo phương trình $(1):$

$n_{CuO}=n_{Cu}=0,1\ (mol)$

$m_{CuO}=0,1.80=8\ (g)$

$m_{Fe_xO_y}=m_{hh}-m_{CuO}$

$\to m_{Fe_xO_y}=54,4-8=46,4\ (g)$

$n_{Fe_xO_y}=\dfrac{46,4}{\dfrac{0,6}x}=\dfrac{232x}{3}$

Với $x=1\to M_{FeO}=\dfrac{232}3$ (loại)

Với $x=2\to M_{Fe_2O_3}=\dfrac{464}3$ (loại)

Với $x=3\to M_{Fe_3O_4}=232$ (nhận)

$\to n_{Fe_3O_4}=\dfrac{0,6}3=0,2\ (mol)$

Theo phương trình $(1):$

$n_{H_2O}=n_{CuO}=0,1\ (mol)$

Theo phương trình $(2):$

$n_{H_2O}=yn_{Fe_3O_4}=4.0,2=0,8\ (mol)$

$m=m_{H_2O}=18.(0,1+0,8)=16,2\ (g)$

Chất rắn không tan trong dung dịch $HCl$ là $Cu$

$\to m_1=m_{Cu}=6,4\ (g)$

Trả lời