dùng khí h2 vừa đủ để khử hoàn toàn 34,8g một oxit sắt ở nhiệt độ cao. Sau khi phản ứng kết thúc thu được 25,2g sắt, làm lạnh hơi nước thu được sau phản ứng.
a. tính thể tích khí H2 đã phản ứng ở đktc
b. xác định CTHH của oxit sắt đó
c. tính thể tích nước thu đc ở thể lỏng
Cho oxit sắt có công thức là: `Fe_xO_y`
`\to n_{Fe_xO_y}=\frac{34,8}{56x+16y}(mol)`
`n_{Fe}=\frac{25,2}{56}=0,45(mol)`
Phương trình:
$Fe_xO_y+yH_2\xrightarrow{t^o}xFe+yH_2O$
Ta thấy: `n_{H_2}=n_{H_2O}`
Đặt là `a(mol)`
Bảo toàn khối lượng, ta có:
`m_{Fe_xO_y}+m_{H_2}=m_{Fe}+m_{H_2O}`
`\to 34,8+2a=25,2+18a`
`\to 9,6=16a`
`\to a=0,6(mol)`
`\to n_{H_2}=a=0,6(mol)`
`\to V_{H_2}=0,6.22,4=13,44(l)`
`b)` Ta có: `\frac{34,8}{56x+16y}=\frac{0,45}{x}(mol)`
`\to 34,8x=25,2x+7,2y`
`\to 9,6x=7,2y`
`\to \frac{x}{y}=\frac{7,2}{9,6}=\frac{4}{3}`
Vậy `x=3,y=4`
Vậy oxit có công thức là: `Fe_3O_4`
`c)` Do: `n_{H_2O}=0,6(mol)`
`\to m_{H_2O}=0,6.18=10,8g`
Ta lại có:
`m=D.V`
`\to V=\frac{m}{D}`
Do `D=1g/mol`
`\to V_{H_2O}=10,8(l)`
Đáp án:
`a,V_{H_2}=13,44(l)`
`b,Fe_3O_4`
`c,V_{H_2O}=10,8(ml)`
Giải thích các bước giải:
Gọi công thức của oxit sắt là `Fe_xO_y`
$Fe_xO_y+yH_2\xrightarrow{t^o}xFe+yH_2O$
Theo phương trình ta có
`m_{Fe_xO_y}-m_{Fe}=m_{O}`
`=>m_{O}=34,8-25,2=9,6(g)`
`=>n_{O}=\frac{9,6}{16}=0,6(mol)`
Theo phương trình
`n_{H_2}=n_{O}=0,6(mol)`
`=>V_{H_2}=0,6.22,4=13,44(l)`
`b,`
Theo phương trình
`n_{Fe_xO_y}=\frac{1}{y}n_{H_2}=\frac{0,6}{y}(mol)`
`=>M_{Fe_xO_y}=\frac{34,8}{\frac{0,6}{y}}=58y`
`=>56x+16y=58y`
`=>x/y=3/4`
`=>` Công thức hóa học của oxit sắt là `Fe_3O_4`
`c,`
Theo phương trình
`n_{H_2O}=n_{H_2}=0,6(mol)`
`=>m_{H_2O}+0,6.18=10,8(g)`
Do `D_{H_2O}=1` $(g/ml)$
`=>V_{H_2O}=10,8(ml)`