Câu 5: Dẫn H2 đến dư đi qua 25,6gam hỗn hợp X gồm Fe3O4, MgO, CuO (nung nóng) cho đến khi phản ứng xảy hoàn toàn. Sau phản ứng thu được 20,8gam chất rắn. Mặt khác 0,15mol hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 225ml dung dịch HCl 2,0M. a. Viết các phương trình phản xảy ra. b. Tính % số mol các chất trong hỗn hợp X?

$\rm n_{Fe_3O_4}=x(mol), n_{MgO}=y(mol), n_{CuO}=z(mol)$

$\rm a)$ 

$-$ Phản ứng xảy ra:

$\rm Fe_3O_4+4H_2 \xrightarrow[]{t^o}4H_2O+3Fe(1)$

$\rm CuO+H_2 \xrightarrow[]{t^o}H_2O+Cu(2)$

$\rm Fe_3O_4+8HCl \rightarrow FeCl_2+2FeCl_3+4H_2O(3)$

$\rm MgO+2HCl \rightarrow MgCl_2+H_2O(4)$

$\rm CuO+2HCl \rightarrow CuCl_2+H_2O(5)$

$\rm b)$ 

Ta có: $\rm m_X=m_{Fe_3O_4}+m_{MgO}+m_{CuO}$

$\rm\rightarrow 232x+40y+80z=25,6$

Chất rắn: $\rm Fe, MgO, Cu$

Mà theo $\rm PTHH(1),(2):$ $\rm n_{Fe}=3n_{Fe_3O_4}=3x(mol)$

$\rm n_{Cu}=n_{CuO}=z(mol)$

$\rm\rightarrow 168x+40y+64z=20,8$

$\rm (1),(2) \rightarrow$ $\rm\dfrac{232x+40y+80z}{168x+40y+64z}=$ $\rm\dfrac{25,6}{20,8}$ $\\$ $\rm\rightarrow20,8.232x-25,6.168x+40y.20,8-15,6.40y+80z.20,8+25,6-64z=0$ $\\$ $\rm\rightarrow524,8x-192y+25,6z=0(1)$

$\rm n_X=0,15(mol)$

$\rm\rightarrow x+y+z=0,15(mol)(2)$

Theo $\rm PTHH(3),(4),(5):$ $\rm n_{HCl}=8n_{Fe_3O_4}=8x(mol)$

$\rm n_{HCl}=2n_{MgO}=2y(mol)$

$\rm n_{HCl}=2n_{CuO}=2z(mol)$

$\rm\rightarrow 8x+2y+2z=0,225.2(3)$

Từ $\rm (1),(2),(3)$ $\begin{cases} \rm 524,8x-192y+25,6z=0\\ \rm x+y+z=0,15\\ \rm 8x+2y+2z=0,45 \end{cases}$ 

$\rm\rightarrow x=0,025, y=0,075, z=0,05$

$\rm\rightarrow \%Fe_3O_4=$$\rm\dfrac{0,025}{0,15}.100\%=16,67\%$ 

$\rm \rightarrow \%MgO=$ $\rm\dfrac{0,075}{0,15}.100\%=50\%$ 

$\rm\rightarrow \%CuO=33,33\%$