Câu `1` Để `m` gam bột sắt ra ngoài không khí, sau một thời gian thu được `44,8(g)` hỗn hợp chất rắn `X`gồm `2` oxit `FeO` và `Fe_2O_3`. Cho toàn bộ X tác dụng với dung dịch `HNO_3` dư thì thu được `4,48(l)` hỗn hợp khí `NO` và `NO_2` ở đktc có tỉ khối so`H_2` là `19`. Tính `m` Câu `2` Để `m(g)` bột sắt ra ngoài không khí,sau một thời gian thu được 44,8(g)hỗn hợp chất rắn `X` gồm `4` chất có khối lượng là `(m+16)gam`. Nếu cho toàn bộ `X`tác dụng với dung dịch `H_2SO4`đặc nóng dư,thì thu được`4,48(l)SO_2` duy nhất ở ĐKTC. Tính `m`

$\texttt{Bài 1}$

$n_{khí}=0,2(mol)$

$n_{NO}=a(mol);n_{NO_2}=b(mol)$

`->`$\begin{cases} a+b=0,2\\30a+46b=19 \cdot 2 \cdot 0,2=7,6 \end{cases}$

`=>`$a=b=0,1$

$4FeO+14HNO_3 \to 4Fe(NO_3)_3+NO+NO_2+7H_2O$

`=>`$n_{FeO}=4n_{NO}=0,4(mol)$

`=>`$m_{Fe_2O_3}=44,8-0,4 \cdot 72=16(gam)$

`=>`$n_{Fe_2O_3}=0,1(mol)$

`-` Bảo toàn nguyên tố $Fe:$

$n_{Fe}=n_{FeO}+2n_{Fe_2O_3}=0,4+2 \cdot 0,1=0,6(mol)$

`=>`$m=0,6 \cdot 56=33,6(gam)$

$\texttt{Bài 2}$

$n_{SO_2}=0,2(mol)<<\dfrac{16}{16}=1$

`-` Nên đề nghị đề bài bỏ $44,8(g)$ và thay thế $(m+16)g$ thành $(m+1,6)(gam)$

`=>`$m_{O}=\dfrac{1,6}{16}=0,1(mol)$

`-` Bảo toàn nguyên tố $O:$

$n_{Fe_xO_y}=\dfrac{0,1}{y}(mol)$

$xFe_xO_y+(6x-2y)H_2SO_4 \to xFe_2(SO_4)_3+(3x-2y)SO_2+(6x-2y)H_2O$

`-` Từ phương trình phản ứng, $\texttt{we have:}$

$n_{SO_2}=\dfrac{0,1}{y} \cdot \dfrac{3x-2y}{2}=0,2$

`<=>`$0,1(3x-2y)=0,4y$

`<=>`$3x-2y=4y$

`<=>`$3x=6y$

`<=>`$x=2y$

`-` Lại từ phương trình phản ứng, $\texttt{we have:}$

$n_{Fe_2(SO_4)_3}=\dfrac{0,1}{y} \cdot \dfrac{x}{2}=\dfrac{0,1}{y} \cdot \dfrac{2y}{2}=0,1(mol)$

`-` Bảo toàn nguyên tố $Fe:$

$n_{Fe}=2n_{Fe_2(SO_4)_3}=2 \cdot 0,1 =0,2(mol)$

`=>`$m=0,2 \cdot 56=11,2(gam)$

Đáp án:

Câu `1:m=33,6(g)`

Câu `2:m=44,8(g)`

Giải thích các bước giải:

Câu `1:`

`n_{khí} = (4,48)/(22,4) = 0,2(mol)`

`M_{khí} = 19.2 = 38(g//mol)`

Áp dụng sơ đồ đường chéo, ta có:

`(n_{NO})/(n_{NO_2}) = (46-38)/(38-30) = 1/1`

`-> n_{NO_2} = n_{NO} = (0,2)/2 = 0,1(mol)`

`PTHH:`

$2Fe + O_2 \xrightarrow{t^o} 2FeO(1)$
$4Fe + 3O_2 \xrightarrow{t^o} 2Fe_2O_3(2)$
`FeO + 4HNO_3 -> Fe(NO_3)_3 + NO_2 + 2H_2O(3)`

`3FeO + 10HNO_3 -> 3Fe(NO_3)_3 + NO + 5H_2O(4)`

`Fe_2O_3 + 6HNO_3 -> 2Fe(NO_3)_3 + 3H_2O(5)`

Theo PT `(1),(2): n_{FeO} = n_{NO_2} + 3n_{NO} = 0,4(mol)`

`-> m_{FeO} = 0,4.72 = 28,8(g)`

`-> m_{Fe_2O_3} = 44,8 - 28,8= 16(g)`

`-> n_{Fe_2O_3} = (16)/(160) = 0,1(mol)`

Bảo toàn `Fe: n_{Fe} = n_{FeO} + 2n_{Fe_2O_3} = 0,6(mol)`

`-> m = m_{Fe} = 0,6.56 = 33,6(g)`

Câu `2:`

Sơ đồ phản ứng

$Fe + O_2 \xrightarrow{t^o} X: Fe,FeO,Fe_3O_4,Fe_2O_3$
$X + H_2SO_{4(đặc)} \xrightarrow{t^o} Fe_2(SO_4)_3 + SO_2 + H_2O$

Ta có: `m_{tăng} = m_O = m + 16 - m = 16(g)`

`-> n_O = (16)/(16) = 1(mol)`

`n_{SO_2} = (4,48)/(22,4) = 0,2(mol)`

Đặt `n_{Fe} = a(mol)`

Bảo toàn `Fe: n_{Fe_2(SO_4)_3} = 1/2 n_{Fe} = 0,5a(mol)`

Bảo toàn `S: n_{H_2SO_4} = 3n_{Fe_2(SO_4)_3} + n_{SO_2} = 1,5a + 0,2(mol)`

Bảo toàn `H: n_{H_2O} = n_{H_2SO_4} = 1,5a + 0,2(mol)`

Bảo toàn `O: n_{O(X)} + 4n_{H_2SO_4} = 12n_{Fe_2(SO_4)_3} + 2n_{SO_2} + n_{H_2O}`

`-> 1 + 4.(1,5a + 0,2) = 12.0,5a + 0,2.2 + 1,5a + 0,2`

`<=> a = 0,8(mol)`

`-> m = m_{Fe} = 0,8.56 = 44,8(g)`