khử hoàn toàn 40gam hỗn hợp CuO và Fe2O3 ở nhiệt độ cao người ta phải dùng 15,68 lit khí CO
a,viết các phương trinh hóa học
b, xác định phần trăm theo khối lượng mỗi kim loại thu được sau phản ứng
c, bằng phương páp hóa học hãy tách Cu ra khỏi hỗn hợp kim loại sau phản ứng
a) Phương trình hóa học:
$\begin{array}{l} CuO + CO \xrightarrow{\quad t^\circ\quad} Cu + CO_2\\
x\,\,\longrightarrow\,\, x\xrightarrow{\qquad \qquad } x\\
Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{\quad t^\circ\quad} 2Fe +3CO_2\\
\,\,y\,\,\longrightarrow \quad 3y \xrightarrow{\qquad \qquad}2y\end{array}$
b) Gọi $x;\,y$ lần lượt là số mol của $CuO$ và $Fe_2O_3$
Khối lượng hỗn hợp:
$\quad m_{CuO} + m_{Fe_2O_3} =m_{hh}$
$\to 80x + 160y = 40$
$\to 2x + 4y= 1$
Số mol $CO$ tham gia phản ứng:
$\quad x + 3y = n_{CO} = \dfrac{15,68}{22,4}$
$\to x + 3y = 0,7$
Ta được hệ phương trình:
$\begin{cases}2x + 4y = 1\\x + 3y = 0,7\end{cases}\longrightarrow \begin{cases}x = 0,1\\y=0,2\end{cases}$
Khối lượng $CuO$
$m_{CuO} = 0,1.80 = 8\,g$
Dựa vào phương trình hóa học, ta được:
$\begin{cases}n_{Cu} = n_{CuO} = 0,1\,mol\\n_{Fe} = 2n_{Fe_2O_3} = 0,4\,mol\end{cases}$
Khối lượng mỗi kim loại thu được:
$\begin{cases}m_{Cu} = 0,1.64 = 6,4\, g\\m_{Fe} = 0,4.56 = 22,4\, g\end{cases}$
Phần trăm khối lượng mỗi kim loại thu được sau phản ứng:
$\%m_{Cu} = \dfrac{6,4.100\%}{6,4 + 22,4} = 22,22\%$
$\%m_{Fe} = 100\% – \%m_{Cu} =100\% – 22,22\% = 77,78\%$
c) Cho hỗn hợp hai kim loại vào dung dịch $HCl$ dư.
Do $Cu$ đứng sau $H$ trong dãy điện hóa nên $Cu$ không tác dụng với $HCl$
$Fe$ tan hết trong dung dịch $HCl$ dư, chỉ còn lại $Cu$
`nCO=0,7 (mol)`
a,
`CuO + CO -> Cu + CO2`
` x………..x`
`Fe2O3 + 3CO -> 2Fe + 3CO2`
`y……………3y`
b,
Ta có hệ:
$\left \{ {{80x+160y=40} \atop {x+3y=0,7}} \right.$
` => x= 0,1 ; y =0,2 `
`=> nCu = nCuO =0,1 (mol)“
` => mCu = 0,1.64=6,4(g)`
` => nFe = 2.nFe2O3=0,4 (mol)`
`=> mFe = 0,4.56=22,4 (g)`
` => %Cu =(6,4)/(6,4+22,4).100=22,22%`
` => %Fe = 77,78%`
c, Cho dd `HCl` dư vào hh chất rắn gồm `: Fe,Cu`
`Fe` bị `HCl` hoà tan, Cu ko pứ lên còn dư
lọc bỏ dd thu được chất rắn ko tan là `Cu`