Có hỗn hợp Fe và Fe2O3 chia làm 2 phần bằng nhau. Phần 1: 500 dung dịch HCl dư sau phản ứng thu được 4,48l H2. Phần 2: nung nóng và cho dòng khí H2 đi qua thu được 33,6g Fe. Tính % khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu
Có hỗn hợp Fe và Fe2O3 chia làm 2 phần bằng nhau. Phần 1: 500 dung dịch HCl dư sau phản ứng thu được 4,48l H2. Phần 2: nung nóng và cho dòng khí H2 đi qua thu được 33,6g Fe. Tính % khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu
Đáp án:
\(\begin{array}{l}
\% {m_{Fe}} = \dfrac{{56 \times 0,4}}{{86,4}} \times 100\% = 25,93\% \\
\% {m_{F{e_2}{O_3}}} = \dfrac{{160 \times 0,4}}{{86,4}} \times 100\% = 74,07\%
\end{array}\)
Giải thích các bước giải:
Phần 1:
\(\begin{array}{l}
Fe + 2HCl \to FeC{l_2} + {H_2}\\
F{e_2}{O_3} + 6HCl \to 2FeC{l_3} + 3{H_2}O\\
{n_{{H_2}}} = 0,2mol\\
\to {n_{Fe}} = {n_{{H_2}}} = 0,2mol\\
\to {m_{Fe}} = 11,2g
\end{array}\)
Phần 2:
\(\begin{array}{l}
F{e_2}{O_3} + {H_2} \to 2Fe + 3{H_2}O\\
{n_{Fe}} = 0,6mol\\
\to {n_{Fe}}(F{e_2}{O_3}) = 0,6 – 0,2 = 0,4mol\\
\to {n_{F{e_2}{O_3}}} = \dfrac{1}{2}{n_{Fe}}(F{e_2}{O_3}) = 0,2mol
\end{array}\)
Suy ra hỗn hợp ban đầu ta có:
\(\begin{array}{l}
{n_{Fe}} = 0,4mol\\
{n_{F{e_2}{O_3}}} = 0,4mol\\
\to {m_{Fe}} + {m_{F{e_2}{O_3}}} = 86,4g\\
\to \% {m_{Fe}} = \dfrac{{56 \times 0,4}}{{86,4}} \times 100\% = 25,93\% \\
\to \% {m_{F{e_2}{O_3}}} = \dfrac{{160 \times 0,4}}{{86,4}} \times 100\% = 74,07\%
\end{array}\)
`n_{H_2}=(4,48)/(22,4)=0,2(mol)`; `n_{Fe}=(33,6)/56=0,6(mol)`
$PTHH: Fe+2HCl\longrightarrow FeCl_2+H_2$ `(1)`
$Fe_2O_3+3H_2\longrightarrow 2Fe+3H_2O$ `(2)`
Theo $PTHH$: `n_{Fe(1)}=n_{H_2(1)}=0,2(mol)→m_{Fe(1)}=0,2\times 56=11,2(g)`
`n_{Fe_2O_3(2)}=1/2 \times n_{Fe(2)}=,3(mol)→m_{Fe_2O_3(2)}=0,3\times 160=48(g)`
Do hh chia làm `2` phần bằng nhau nên `m_{Fe(1)}=m_{Fe(2)}; m_{Fe_2O3(1)}=m_{Fe_2O_3(2)}`
`→m_{tổng}=2\times (m_{Fe}+m_{Fe_2O_3})=118,4(g)`
`%m_{Fe}=(22,4)/(118,4)=18,9%`
`%m_{Fe_2O_3}=100%-18,9%=81,1%`