Để điều chế các kim loại Cu, Fe người ta tiến hành khử các oxit kim loại ở nhiệt độ cao. Khi thử 20 gam hỗn hợp gồm CuO và Fe2O3 thì cần dùng 7.84 lít khí hidro (đktc)
a. Viết các PTHH xảy ra
b. Tính thành phần % khối lượng mỗi oxit trong hỗn hợp
Bài giải:
a.
$CuO+H_2\xrightarrow{t^o}Cu↓+H_2O $
x → x (mol)
$Fe_2O_3+3H_2\xrightarrow{t^o}2Fe↓+3H_2O $
y → 3y (mol)
b.
– Gọi `n_{CuO}=x(mol)`
`n_{Fe_2O_3}=y(mol)`
`⇒80x+160y=20(g)(1)`
`-n_{H_2}=x+3y=\frac{7,84}{22,4}=0,35(mol)(2)`
– Từ `(1)` và `(2)` , ta có hệ phương trình:
$\left \{ {{80x+160y=20} \atop {x+3y=0,35}} \right.$ $\left \{ {{x=0,05} \atop {y=0,1}} \right.$
`-%m_{CuO}=\frac{0,05.80}{20}.100%=20%`
`-%m_{Fe_2O_3}=100%-%m_{CuO}=100%-20%=80%`
$a{)}$
$CuO_{}$+ $H_{2}$ → $Cu_{}$ +$H_{2}$O
$Fe_{2}$$O_{3}$ +$3H_{2}$ →$2Fe{}$ +$3H_{2}$O
$b{)}$
Đặt số mol của CuO là x(mol)
Đặt số mol của $Fe_{2}$$O_{3}$ là y(mol)
⇒$m_{CuO}$=80x (g)
⇒ $m_{Fe_{2}O_{3}}$ =160y (g)
Ta có $m_{hỗn hợp}$ =$m_{CuO}$ +$m_{Fe_{2}O_{3}}$
hay 80x+160y = 20 (1)
$n_{H_{2}}$=$\frac{7,84}{22,4}$ =0,35 (mol)
$CuO_{}$+ $H_{2}$ → $Cu_{}$ +$H_{2}$O
x(mol) → x(mol)
$Fe_{2}$$O_{3}$ +$3H_{2}$ →$2Fe{}$ +$3H_{2}$O
y(mol) → 3y(mol)
⇒ x+3y= 0,35 (2)
Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình
$\left \{ {{80x+160y = 20} \atop {x+3y= 0,35}} \right.$
⇔$\left \{ {{x=0,05} \atop {y=0,1}} \right.$
$m_{CuO}$ =0,05 . 80=4(g)
$m_{Fe_{2}O_{3}}$ =0,1 .160 =16 (g)
% $m_{CuO}$ = $\frac{4}{20}$ .100=20%
%$m_{Fe_{2}O_{3}}$ = $\frac{16}{20}$ .100=80%
cuthilien