Đốt cháy 11,2 gam sắt trong không khí một thời gian sau , khi đốt 1 thời gian thu đuợc 14,4g chất rắn . Tính khối lượng oxi đã dùng để đốt và tính khối lượng các chất trong sản phẩm sau khi đốt ?
Đốt cháy 11,2 gam sắt trong không khí một thời gian sau , khi đốt 1 thời gian thu đuợc 14,4g chất rắn . Tính khối lượng oxi đã dùng để đốt và tính khối lượng các chất trong sản phẩm sau khi đốt ?
Đáp án:
\(\begin{array}{l}
{m_{{O_2}}} = 3,2g\\
{m_{Fe}} \text{ dư } = 2,8g\\
{m_{F{e_3}{O_4}}} = 11,6g
\end{array}\)
Giải thích các bước giải:
\(\begin{array}{l}
3Fe + 2{O_2} \xrightarrow{t^0} F{e_3}{O_4}\\
\text{ Gọi a là số mol $Fe_3O_4$ tạo thành }\\
{n_{Fe}} \text{ phản ứng } = 3{n_{F{e_3}{O_4}}} = 3a\,mol\\
m \text{ chất rắn }= {m_{F{e_3}{O_4}}} + {m_{Fe}} \text{ dư } \Leftrightarrow a \times 232 + 11,2 – 56 \times 3a = 14,4\\
\Leftrightarrow a = 0,05\\
{n_{{O_2}}} = 0,05 \times 2 = 0,1\,mol\\
{m_{{O_2}}} = 0,1 \times 32 = 3,2g\\
{m_{Fe}} \text{ dư } = 11,2 – 5,6 \times 3 \times 0,05 = 2,8g\\
{m_{F{e_3}{O_4}}} = 0,05 \times 232 = 11,6g
\end{array}\)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:
$m_{Fe}+m_{O_2}=m_{rắn}$
$\to m_{O_2}=14,4-11,2=3,2$(g)
Vậy khối lượng khí oxi tham gia pứ là 3,2(g)
$\to n_{O_2}=\dfrac{3,2}{32}=0,1$(mol
$n_{Fe}=\dfrac{11,2}{56}=0,2$(mol)
Phương trình:
$3Fe + 2O_2\xrightarrow{t^0} Fe_3O_4$
Do $\dfrac{0,2}{3}>\dfrac{0,1}{3}$
$\to$ Kê theo mol của khí oxi
$\to n_{Fe\text{..dư}}=0,2-0,1.\dfrac{3}{2}=0,05$(mol)
$n_{Fe_3O_4}=0,1.\dfrac{1}{2}=0,05$(mol)
Khối lượng các chất sau pứ là:
$m_{Fe_3O_4}=232.0,05=11,6$(g)
$m_{Fe\text{..dư}}=56.0,05=2,8$(g)