Dùng V lít khí CO khử hoàn toàn 4 gam một oxit kim loại, phản ứng kết thúc thu


Câu hỏi:

Dùng V lít khí CO khử hoàn toàn 4 gam một oxit kim loại, phản ứng kết thúc thu được kim loại và hỗn hợp khí X. Tỷ khối của X so với H2 là 19. Cho X hấp thụ hoàn toàn vào 2,5 lít dung dịch Ca(OH)2 0,025M người ta thu được 5 gam kết tủa.
a. Xác định kim loại và công thức hoá học của oxit đó.

b. Tính giá trị của V và thể tích của SO2 (đktc) tạo ra khi cho lượng kim loại thu được ở trên tan hết vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư.

Trả lời:

- Gọi CTHH của oxit kim loại là M2On (nN*)

Phản ứng khi dùng khí CO khử oxit kim loại:

M2On + nCO  t° 2M + nCO2 (1)

Hỗn hợp khí X gồm: CO dư, CO2.

 dX/H2=19MX=19.2=38(g/mol)

Áp dụng sơ đồ đường chéo, ta có:

 nCOdunCO2=610=0,6nCOdu=0,6nCO2

- Khi hấp thụ hỗn hợp khí X (gồm CO, CO2) vào dung dịch chứa Ca(OH)2 thì có thể xảy ra các phản ứng:

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (2)

CO2 + CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2 (3)

 nCa(OH)2 = 2,5.0,025 = 0,0625 (mol)

 nCaCO3=5100=0,05(mol)

 nCaCO3<nCa(OH)2 nên xét 2 trường hợp:

+ TH1: Ca(OH)2 dư, xảy ra phản ứng (2).

Khi đó,  nCO2=nCaCO3=0,05(mol)

nCO dư = 0,6.0,05 = 0,03 (mol)

Theo (1),  nM2On=1nnCO2=0,05n(mol)

 MM2On=2MM+16n=40,05n=80n(g/mol)→ MM = 32n

Với n = 2MM = 64 (g/mol) thì M: Cu (thỏa mãn).

Khi đó CTHH của oxit là CuO.

+ TH2: CO2 dư hòa tan 1 phần kết tủa, xảy ra phản ứng (2) hoàn toàn và 1 phần (3).

Theo (2),  nCa(OH)2=nCaCO3=0,0625(mol) 

 nCaCO3(3)=0,06250,05=0,0125(mol)
 nCO2=nCa(OH)2+nCaCO3(3)=0,0625+0,0125=0,075(mol)

nCO dư = 0,6.0,075 = 0,045 (mol)

Theo (1),  nM2On=1nnCO2=0,075n(mol) 

 MM2On=2MM+16n=40,075n=1603n(g/mol)→ MM563n(g/mol)

Với n = 3MM = 56 (g/mol) thì M: Fe (thỏa mãn).

Khi đó CTHH của oxit là Fe2O3.

b, Phản ứng khử oxit kim loại bởi CO:

M2On + nCO  t° 2M + nCO2

Do đó nCO p=  nCO2

+ Với trường hợp oxit kim loại phản ứng là CuOnCO2=0,05 (mol) 

thì nCO p= 0,05 (mol)

nCO bđ = 0,05 + 0,03 = 0,08 (mol)

V = 0,08.22,4 = 1,792 (l)

+ Với trường hợp oxit kim loại phản ứng là Fe2O3nCO2 = 0,075 (mol)

thì nCO p = 0,075 (mol)

nCO bđ = 0,075 + 0,045 = 0,12 (mol)

V = 0,12.22,4 = 2,688 (l)

Xem thêm bài tập Hóa học có lời giải hay khác:

Câu 1:

Cho 24,8 gam hỗn hợp MgO và MgCO3 tác dụng với dung dịch HCl 20% (D = 1,1g/ml). Khi phản ứng kết thúc người ta thu được 4,48 lít khí ở đktc.

a) Tính khối lượng thể tích dung dịch HCl cần dùng để hòa tan hỗn hợp.

b) Tính C% của dung dịch thu được sau phản ứng.

Xem lời giải »


Câu 2:

Cho 20,8 gam hỗn hợp MgO và MgCO3 tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 loãng 2M, thu đc 4,48 lít khí CO2 (đktc).

a/ Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp đầu.

b/ Tính thể tích dung dịch H2SO4 cần dùng.

Xem lời giải »


Câu 3:

Hòa tan một lượng 8,32 gam Cu tác dụng vừa đủ với 240 ml dung dịch HNO3 cho 4,928 lít ( ở đktc) hỗn hợp khí gồm NO và NO2 thoát ra.

a) Tính số mol mỗi khí trong hỗn hợp khí thu được.

b) Tính tỉ khối hỗn hợp khí so với hiđro?

c) Nồng độ của dd HNO3 đã dùng là bao nhiêu?

Xem lời giải »


Câu 4:

Cho 8,4 gam hỗn hợp Zn và Mg tác dụng với 500ml dung dịch HCl 2M.

a) Chứng minh rằng sau phản ứng axit vẫn còn dư.

b) Nếu thoát ra 4,48 lít khí ở đktc. Hãy tính số gam Mg và Zn đã dùng ban đầu.

c) Tính thể tích đồng thời của 2 dung dịch KOH 2M và Ba(OH)2 1M cần dùng để trung hòa lượng axit dư.

Xem lời giải »


Câu 5:

Dự đoán khả năng tan trong nước của khí oxygen, lấy ví dụ minh chứng cho dự đoán đó.

Xem lời giải »


Câu 6:

Đại lượng đặc trưng của nguyên tử là

Xem lời giải »


Câu 7:

Đem 1,02 gam oxit của 1 kim loại hóa trị III hòa tan hoàn toàn 12,25 gam dung dịch H2SO4 24%.

a) Xác định tên kim loại và oxit kim loại

b) Tính khối lượng muối sinh ra sau phản ứng, biết rằng lượng oxit và lượng axit tham gia vừa đủ?

Xem lời giải »


Câu 8:

Đốt cháy hoàn toàn 11,2 lit hỗn hợp 2 ankan kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng, sản phẩm khí thu được cho qua bình NaOH thấy tạo ra 95,4 gam Na2CO3 và 84 gam NaHCO3. CTPT và % về thể tích của mỗi ankan là?

Xem lời giải »