Đốt cháy hoàn toàn 12 gam FeS2 người ta phải dùng 8,8 gam khí O2 sau phản ứng thu được oxit FexOy và 12,8 gam SO2.
Xác định CTHH của oxit sắt trên.
Đem toàn bộ lượng lượng oxit sắt ở trên cho vào ống sứ, nung nóng rồi dẫn V lít khí H2 ở đktc đi qua thì thu được 6,4 hỗn hợp chất rắn M. Tính V và % khối lượng mỗi nguyên tố trong M. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Đáp án:
$Fe_2O_3$
V = 2,24 lít
$\%m_{Fe_2O_3}=41,67\%;\%m_{Fe}=58,33\%$
Giải thích các bước giải:
$n_{FeS_2}=\dfrac{12}{120}=0,1\ mol; n_{So_2}=\dfrac{12,8}{64}=0,2; n_{O_2}=0,275\ mol$
Gọi $n_{Fe_xO_y}=a\ mol$
BT Fe, ta có: $n_{Fe}=n_{FeS_2}=x.n_{Fe_xO_y}⇒a.x=0,1$
BT O, ta có: $2.n_{O_2}=y.n_{Fe_xO_y}+2.n_{SO_2}⇒ay=0,15$
$⇒\dfrac{x}{y}=\dfrac{ax}{ay}=\dfrac{0,1}{0,15}=\dfrac{2}{3}$
⇒CT của oxit sắt: $Fe_2O_3⇒n_{Fe_2O_3}=a=0,05\ mol$
$Fe_2O_3+3H_2\xrightarrow{t^o}2Fe+3H_2O\\x\hspace{1,5cm}3x\hspace{2cm}2x$
$⇒n_{Fe_2O_3\ dư}=0,05-x$
$⇒6,4=160.(0,05-x)+56.2.x ⇒ x=\dfrac{0,1}{3}\ mol⇒n_{H_2}=3x=0,1 ⇒V=2,24\ lit$
Trong M chứa: $Fe_2O_3\ dư;Fe$
$m_{Fe_2O_3}=(0,05-\dfrac{0,1}{3}).160=\dfrac{8}{3}g⇒\%m_{Fe_2O_3}=41,67\%\\⇒\%m_{Fe}=58,33\%$