Cho 15,68 g hỗn hợp 2 oxit kim loại tác dụng vừa đủ với 5,376 l khí CO ( ở đktc) thu được chất rắn X. Cho X phản ứng với dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 2,688 l khí H2 ( ở đktc) và 5,12 gam chất rắn Z. Cho toàn bộ Z tác dụng hết với H2SO4 đặc nóng thu được 1,792 l khí SO2 ( ở đktc). Xác định công thức của 2 oxit.

Đáp án:

$\rm Fe_3O_4,CuO$

Giải thích các bước giải:

$\rm n_{CO} = \dfrac{5,376}{22,4} = 0,24(mol)$
$\rm n_{H_2} = \dfrac{2,688}{22,4} = 0,12(mol)$

$\rm n_{SO_2} = \dfrac{1,792}{22,4} = 0,08(mol)$

Gọi hai oxit kim loại là $\rm R_xO_y,M_aO_b(x,y,a,b \in N*)$
$\rm R$ tan trong $\rm HCl$ có hóa trị $\rm n$
$\rm M$ không tan trong $\rm HCl$ nhưng có hóa trị $\rm m$ khi tan trong $\rm H_2SO_4$ đặc

$\rm PTHH:$
$\rm R_xO_y + yCO \xrightarrow{t^o} xR + yCO(1)$
$\rm M_2O_n + nCO \xrightarrow{t^o} 2M + nCO_2(2)$
$\rm 2R + 2nHCl \rightarrow 2RCl_n + nH_2(3)$
$\rm 2M + 2mH_2SO_{4(đặc)} \xrightarrow{t^o} M_2(SO_4)_m + mSO_2 + 2mH_2O(4)$
Theo PT $\rm (4): n_M = \dfrac{2}{m} n_{SO_2} = \dfrac{0,16}{m} (mol)$
$\rm \Rightarrow M_M = \dfrac{5,12}{\dfrac{0,16}{m}} = 32m (g/mol)$
Với $\rm m = 2 \Rightarrow M_M = 32.2 = 64(g/mol)$

$\rm \Rightarrow M:Cu(Đồng)$
$\rm \Rightarrow M_aO_b: CuO$

Theo PT $\rm (1),(2): n_{O(oxit)} = n_{CO} = 0,24(mol)$
$\rm \Rightarrow M_R = 15,68 - 5,12 - 0,24.16 = 6,72(g)$
Theo PT $\rm (3): n_R = \dfrac{2}{n} n_{H_2} =\dfrac{0,24}{n} (mol)$
$\rm \Rightarrow M_R = \dfrac{6,72}{\dfrac{0,24}{n}} = 28n(g/mol)$
Với $\rm n = 2 \Rightarrow M_R = 28.2 = 56(g/mol)$
$\rm \Rightarrow R_xO_y: Fe_xO_y$

$\rm n_{Fe} = \dfrac{6,72}{56} = 0,12(mol)$
Theo PT $\rm (1),(2): n_{CO} = n_{Cu} + \dfrac{y}{x} n_{Fe}$
$\rm \Rightarrow 0,24 = 0,08 + \dfrac{y}{x} . 0,12$
$\rm \Rightarrow \dfrac{x}{y} = \dfrac{3}{4}$
$\rm \Rightarrow Fe_3O_4: CuO$
Vậy CTHH của 2 oxit là $\rm Fe_3O_4,CuO$

Đáp án:

Giải thích các bước giải: