Câu hỏi
Hỗn hợp X gồm Fe, FeO và Fe2O3. Cho luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp X nung nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được 64 gam chất A trong ống sứ và 11,2 lít khí B (đktc) có tỉ khối so với H2 là 20,4. giá trị của m là
- A 105,6.
- B 35,2.
- C 52,8.
- D 70,4.
Phương pháp giải:
B gồm CO dư, CO2. áp dụng quy tắc đường chéo hoặc lập hệ tính được số mol mỗi chất.
→ nCO pư = nCO2 tạo thành = ?(mol)
BTKL ta có: mX + mCO pư = mA + mCO2 tạo thành
Lời giải chi tiết:
Các phương trình hóa học của phản ứng khử oxit sắt có thể xảy ra:
3Fe2O3 + CO \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) 2Fe3O4 + CO2 (1)
Fe3O4 + CO \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) 3FeO + CO2 (2)
FeO + CO \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) Fe + CO2 (3)
Nhận xét: Chất rắn A có thể gồm 3 chất Fe, FeO, Fe3O4 hoặc ít hơn, điều quan trọng là số mol CO phản ứng bao giờ cũng bằng số mol CO2 tạo thành.
nB(đktc) = 11,2:22,4 = 0,5 (mol) ; MB = 20,4.MH2 = 20,4.2 = 40,8 (g/mol)
→ mB = nB× MB = 0,5×40,8 = 20,4 (g)
Đặt nCO2 tạo thành = x (mol) → nCO dư = 0,5 – x (mol)
Ta có: mB = mCO2 + mCO dư
→ 44x + (0,5 – x).28 = 20,4
→ 16x = 6,4
→ x = 0,4
→ nCO pư = nCO2 tạo thành = 0,4 (mol)
BTKL ta có: mX + mCO pư = mA + mCO2 tạo thành
→ m + 0,4.28 = 64 + 0,4.44
→ m = 70,4 (g)
Đáp án D