Điện phân hoàn toàn 10,8 gam nước thu được khí hidro và khí oxi.
a. Tính thể tích khí hidro sinh ra (dktc).
b. Dùng hidro trên để khử 38,4 gam sắt(III) oxit có lẫn 30% tạp chất. Tính khối lượng
sắt thu được sau phản ứng.
Điện phân hoàn toàn 10,8 gam nước thu được khí hidro và khí oxi.
a. Tính thể tích khí hidro sinh ra (dktc).
b. Dùng hidro trên để khử 38,4 gam sắt(III) oxit có lẫn 30% tạp chất. Tính khối lượng
sắt thu được sau phản ứng.
$pthh:$
$2H2O → 2H2 + O2$
$nH2O=10,8/18=0,6mol$
$a/$
$theo$ $pt :$
$nH2=nH2O=0,6mol$
$⇒V_{H_{2}}=0,6.22,4=13,44l$
$b/$
$pthh :$
$Fe2O3 + 3H2 → 2Fe+3H2O$
$mFe3O4=70\%.38,4=26,88g$
$⇒nFe3O4=26,88/232=0,168mol$
ta thấy
$0,168mol < \frac{1}{3}n_{H_{2}}$
$⇒H_{2} dư$
$⇒nFe=2nFe2O3=2.0,168=0,336mol$
$⇒mFe=0,336.56=18,816g$
Đáp án:
a) VH2=13,44 lít
b) mFe=18,816 gam
Giải thích các bước giải:
a)Phản ứng xảy ra :
\(2{H_2}O\xrightarrow{{}}2{H_2} + {O_2}\)
Ta có: \({n_{{H_2}O}} = \frac{{10,8}}{{18}} = 0,6{\text{ mol = }}{{\text{n}}_{{H_2}}} \to {V_{{H_2}}} = 0,6.22,4 = 13,44{\text{ lít}}\)
b) \(F{e_2}{O_3} + 3{H_2}\xrightarrow{{}}2Fe + 3{H_2}O\)
Ta có: \({m_{F{e_2}{O_3}}} = 38,4.70\% = 26,88{\text{ gam}} \to {{\text{n}}_{F{e_2}{O_3}}} = \frac{{26,88}}{{56.2 + 16.3}} = 0,168{\text{ mol < }}\frac{1}{3}{n_{{H_2}}}\)
Do đó H2 dư.
\(\to {n_{Fe}} = 2{n_{F{e_2}{O_3}}} = 0,168.2 = 0,336{\text{ mol}} \to {{\text{m}}_{Fe}} = 0,336.56 = 18,816{\text{ gam}}\)