khử 3,48 gam một oxit kim loại cần dùng 1,344 lít khí hidro. toàn bộ kim loại thu được tác dụng với hcl dư rồi cô cạn dung dịch thu được 5,715 g muối khan. XĐ CTHH oxit
khử 3,48 gam một oxit kim loại cần dùng 1,344 lít khí hidro. toàn bộ kim loại thu được tác dụng với hcl dư rồi cô cạn dung dịch thu được 5,715 g muối khan. XĐ CTHH oxit
Đáp án:
\(Fe_3O_4\)
Giải thích các bước giải:
Gọi oxit của kim loại là \(R_xO_y\)
Phản ứng xảy ra:
\({R_x}{O_y} + y{H_2}\xrightarrow{{{t^o}}}xR + y{H_2}O\)
Ta có:
\({n_{{H_2}}} = \frac{{1,344}}{{22,4}} = 0,06{\text{ mol = }}{{\text{n}}_{{H_2}O}}\)
BTKL:
\({m_{{R_x}{O_y}}} + {m_{{H_2}}} = {m_R} + {m_{{H_2}O}}\)
\( \to 3,48 + 0,06.2 = {m_R} + 0,06.18 \to {m_R} = 2,52{\text{ gam}}\)
Gọi \(n\) là hóa trị của \(R\) khi tác dụng với \(HCl\)
\(2R + 2nHCl\xrightarrow{{}}2RC{l_{n}} + n{H_2}\)
Ta có:
\({n_R} = {n_{RC{l_{n}}}} = \frac{{2,52}}{{{M_R}}}\)
\( \to {m_{RC{l_{2n}}}} = \frac{{2,52}}{{{M_R}}}.({M_R} + 35,5.n) = 5,715 \to {M_R} = 28n\)
Thỏa mãn \(n=2 \to M_R=56 \to R:Fe\)
Ta có:
\({n_{Fe}} = \frac{{2,52}}{{56}} = 0,045{\text{ mol}} \to {{\text{n}}_O} = \frac{{3,48 – 0,045.56}}{{16}} = 0,06{\text{ mol}}\)
\( \to x:y = {n_{Fe}}:{n_O} = 0,045:0,06 = 3:4\)
Gọi oxit kim loại cần tìm là $R_yO_x$, ta có:
$R_yO_x+xH_2\buildrel{{t^o}}\over\to yR+xH_2O$
$n_{H_2}=0,06(mol)$
Bào toàn $H_2$:
$n_{H_2}=n_{O}=0,06(mol)$
⇒$m_{O}=0,96(g)$
⇒$m_R=2,52(g)$
⇒$n_{R}=\dfrac{2,52}{R}$
$2R+2xHCl→2RCl_x+xH_2$
Ta có:$m_{RCl_x}=5,715(g)$
⇒$\dfrac{2,52.(R+x35,5)}{R}=5,715$
⇒$2,52+\dfrac{89,46x}{R}=5,715$
⇒$\dfrac{89,46x}{R}=3,195$
⇒$R=28x$
Xét $x=1,2,3,…$ Chỉ có trường hợp $x=2$ thỏa mãn⇒$R=2.28=56(đvC)$
⇒R là Fe⇒$n_{Fe}=0,045(mol)$
⇒$n_{Fe}:n_{O}=y:x=0,045:0,06=3:4$
⇒CtHH của oxit kim loại dạng $Fe_3O_4$