Câu hỏi:
Giúp em bài tập về nhà Hóa học lớp 9 câu hỏi như sau: Dùng V lít khí CO (đktc) khử hoàn toàn 4 gam một oxit kim loại, phản ứng kết thúc thu được kim loại và hỗn hợp khí X. tỉ khối khí 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 CTHH của oxit
b)Tính giá trị của V
Trả lời 2:
Gia Sư Hoàng Khang gữi câu trả lời dành cho bạn:
Giải đáp:
a) Công thức oxit là CuO
b) $V_{CO\ \text{ban đầu}}= 1,792\ (l)$
Lời giải và giải thích chi tiết:
Gọi công thức của oxit kim loại A là A2On
$nCO + A_2O_n \xrightarrow{t^o} nCO_2 + 2A$
Ta có: $n_{Ca(OH)_2}= 0,0625\ (mol);\ n_{CaCO_3}= 0,05\ (mol)$
-) Xét TH Ca(OH)2 dư:
Chỉ tạo một muối CaCO3 ⇒ Số mol CO2 tính theo số mol CaCO3
PTHH: $CO_2 + Ca(OH)_2 \to CaCO_3 + H_2O$
Theo PTHH: $n{CO_2} =n_{CaCO_3}= 0,05\ mol$
Ta có: $m_{CO_2}= 2,2\ (g);\ m_{CO}= 1,4\ (g)$
BTKL: $⇒ m_A=4+ 1,4-2,2= 3,2\ (g)$
$⇒M_{A}= \dfrac mn = \dfrac{3,2}{\frac {0,1}{n}}= 32n$
Vì A là kim loại nên sẽ có hóa trị nằm từ 1 đến 3
Chỉ có cặp nghiệm duy nhất thỏa mãn: $\begin{cases} n=2 \\ M = 64 \end{cases}$
Vậy A là Cu ⇒ Công thức oxit là CuO
Hỗn hợp khí X sau phản ứng gồm CO2 và CO dư
$M_X= 19.2=38\ (g/mol)$
Gọi a là số mol của CO dư
Ta có: $M_X= \dfrac mn= \dfrac{m_{CO\ dư} + m_{CO_2}}{n_{CO\ dư} + n_{CO_2}}$
$M_X= \dfrac{a . 28 +0,05 . 44}{a + 0,05}=38$
$⇒a=0,03\ (mol)$
$⇒ n_{CO\ \text{ban đầu}}= n_{CO\ \text{pư}} + n_{CO\ dư}= 0,05 + 0,03 = 0,08\ (mol)$
$V_{CO\ \text{ban đầu}}= 0,08.22,4=1,792\ (l)$
-) Xét TH Ca(OH)2 đủ: Tương tự với TH trên
Trả lời 1:
Gia Sư Hoàng Khang gữi câu trả lời dành cho bạn:
Giải đáp:
a, CuO hoặc Fe_2 O_3
b, V \in {1,792l; 2,688l}
Lời giải và giải thích chi tiết:
– Gọi CTHH của oxit kim loại là M_2 O_n (n \in N*)
Phản ứng khi dùng khí CO khử oxit kim loại:
M_2 O_n + nCO $\xrightarrow{t^o}$ 2M + nCO_2 (1)
Hỗn hợp khí X gồm: CO dư, CO_2.
d_{X// H_2} = 19 nên M_X = 19 . 2 = 38 (g/mol).
Áp dụng sơ đồ đường chéo, ta có:
$\rm \text{CO M = 28} \hspace{5,9cm} \text{6} \\\hspace{4cm} \huge{\searrow} \hspace{2,5cm}\huge{\nearrow} \\\hspace{6cm}\text{38} \\ \\\hspace{4cm} \huge{\nearrow} \hspace{2,5cm} \huge{\searrow} \\\ \text{CO2 M = 44} \hspace{5,9cm} \text{ 10}$
⇒ (n_{CO\ dư})/(n_{CO_2}) = 6/10 = 0,6
⇒ n_{CO\ dư} = 0,6n_{CO_2}
– Khi hấp thụ hỗn hợp khí X (gồm CO, CO_2) vào dung dịch chứa Ca(OH)_2 thì có thể xảy ra các phản ứng:
CO_2 + Ca(OH)_2 -> CaCO_3 + H_2 O (2)
CO_2 + CaCO_3 + H_2 O -> Ca(HCO_3)_2 (3)
n_{Ca(OH)_2} = 2,5 . 0,025 = 0,0625 (mol)
n_{CaCO_3} = 5/100 = 0,05 (mol)
⇒ n_{CaCO_3} < n_{Ca(OH)_2} nên xét 2 trường hợp:
+ TH1: Ca(OH)_2 dư, xảy ra phản ứng (2).
Khi đó, n_{CO_2} = n_{CaCO_3} = 0,05 (mol)
n_{CO\ dư} = 0,6 . 0,05 = 0,03 (mol)
Theo (1), n_{M_2 O_n} = 1/n . n_{CO_2} = 1/n . 0,05 = (0,05)/n (mol)
M_{M_2 O_n} = 2M_M + 16n = 4/((0,05)/n) = 80n (g/mol)
M_M = (80n – 16n)/2 = 32n (g/mol)
Với n = 2, M_M = 64 (g/mol) thì M: Cu (thỏa mãn).
Khi đó CTHH của oxit là CuO.
+ TH2: CO_2 dư hòa tan 1 phần kết tủa, xảy ra phản ứng (2) hoàn toàn và 1 phần (3).
Theo (2), n_{Ca(OH)_2} = n_{CaCO_3\ (2)} = 0,0625 (mol)
n_{CaCO_3\ (3)} = 0,0625 – 0,05 = 0,0125 (mol)
\Sigma_{n_{CO_2}} = n_{Ca(OH)_2} + n_{CaCO_3\ (3)} = 0,0625 + 0,0125 = 0,075 (mol)
n_{CO\ dư} = 0,6 . 0,075 = 0,045 (mol)
Theo (1), n_{M_2 O_n} = 1/n . n_{CO_2} = 1/n . 0,075 = (0,075)/n (mol)
M_{M_2 O_n} = 2M_M + 16n = 4/((0,075)/n) = 160/3n (g/mol)
M_M = (160/3n – 16n)/2 = 56/3n (g/mol)
Với n = 3, M_M = 56 (g/mol) thì M: Fe (thỏa mãn).
Khi đó CTHH của oxit là Fe_2 O_3.
b,
Phản ứng khử oxit kim loại bởi CO:
CO + $[O]_{oxit}$ -> CO_2
Do đó n_{CO\ pứ} = n_{CO_2}
+ Với trường hợp oxit kim loại phản ứng là CuO, n_{CO_2} = 0,05 (mol)
thì n_{CO\ pứ} = 0,05 (mol)
n_{CO\ 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 Fe_2 O_3, n_{CO_2} = 0,075 (mol)
thì n_{CO\ pứ} = 0,075 (mol)
n_{CO\ bđ} = 0,075 + 0,045 = 0,12 (mol)
V = 0,12 . 22,4 = 2,688 (l)
