Khử 3.48g một oxit kim loại M cần 1.344l khí hidro dktc toàn bộ lượng kim loại thu được tác dụng với dd HCl dư cho 1.008l hidro . Tìm kim loại M xác định tên oxit
Khử 3.48g một oxit kim loại M cần 1.344l khí hidro dktc toàn bộ lượng kim loại thu được tác dụng với dd HCl dư cho 1.008l hidro . Tìm kim loại M xác định tên oxit
Gọi oxit kim loại M là $M_xO_y(x;y∈N^*),$ hóa trị của M khi tác dụng với dung dịch HCl là $n$
PTHH: $M_xO_y+yH_2 →xM+yH_2O(1)$
$2M+2nHCl → 2MCl_n+nH_2(2)$
$n_{H_2}(1)=$ $\dfrac{1,344}{22,4}=0,06(mol)$
Theo PTHH $(1)→n_{H_2}=n_{O(M_xO_y)}=0,06(mol)$
$→m_M=3,48-0,06\times 16=2,52(g)→ n_M=\dfrac{2,52}{M_M}(I)$
$n_{H_2}(2)=\dfrac{1,008}{22,4}=0,045(mol)$
Theo PTHH $(2) → n_M=\dfrac{2}{n}\times n_{H_2}(2)= \dfrac{0,09}{n}(mol)(II)$
Từ $(I)$ và $(II)→ \dfrac{2,52}{M_M}= \dfrac{0,09}{n} →M_M=28n(g/mol)$
Vì n là hóa trị của kim loại M $→1≤n≤3$
Thử từng trường hợp, thấy $n=2; M_M=56(Fe)$ là phù hợp
$→M$ là $Fe$
Thay vào $(II)→n_M=\dfrac{0,09}{2}=0,045(mol)$
$→x:y=$ $\dfrac{n_{Fe}}{n_{O(oxit)}}= $ $\dfrac{0,045}{0,06}=$ $\dfrac{3}{4}$
$→$ CTHH của oxit là $Fe_3O_4$
Đáp án:
M là Fe
Oxit là Fe3O4
Giải thích các bước giải:
Oxit + H2 —> kim loại + H2O
nH2=1,344/22,4=0,06 mol=nH2O
BTKL: m oxit +mH2=m kim loại + mH2O
-> m kim loại=3,48 +0,06.2 -0,06.18=2,52 gam
Gọi n là hoá trị của M
2M + 2nHCl –> 2MCln + nH2
nH2=1,008/22,4=0,045 mol
-> nM=2nH2/n=0,09/n
-> MM =2,52/(0,09/n)=28n -> thoả mãn n=2 -> MM=56 -> M là Fe
Oxit là FexOy
FexOy + yH2 –> xFe + yH2O
-> nFexOy=nH2/y=0,06/y
-> mFexOy=56x+16y=3,48/(0,06/y)=58y
-> 56x=42y -> x:y=42:56=3:4 -> Fe3O4