Cho 4,48 lít khí CO (ở đktc) từ từ qua ống sứ nung nóng đựng 8 gam một oxit sắt đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khí thu được sau phản ứng có tỉ khối so với hiđro bằng 20. Công thức của oxit sắt và phần trăm thể tích của khí CO2 trong hỗn hợp khí sau phản ứng?

Oxit: `Fe_xO_y`

`Fe_xO_y+yCO`  $\xrightarrow{t^o}$  `xFe+yCO_2`

Hỗn hợp khí thu spu là `CO` dư và `CO_2.`

`->M_{\rm hh\ khí}=20.2=40(g//mol)`

`->{n_{CO_2}}/{n_{CO(du)}}={40-28}/{44-40}=3`

`->n_{CO_2}=3n_{CO(du)}`

Theo PT: `n_{CO_2}=n_{CO(pu)}`

`->n_{CO(pu)}=3n_{CO(du)}`

Mặt khác `n_{CO(pu)}+n_{CO(du)}=n_{CO(bd)}={4,48}/{22,4}=0,2`

`->n_{CO(pu)}=0,15(mol);n_{CO(du)}=0,05(mol)`

Theo PT: `n_{Fe_xO_y}={n_{CO(pu)}}/y={0,15}/y(mol)`

`->8/{56x+16y}={0,15}/y`

`->8y=8,4x+2,4y`

`->8,4x=5,6y`

`->x/y={5,6}/{8,4}=2/3`

`->x=2;y=3`

`->` Oxit là `Fe_2O_3`

`\%V_{CO_2}={0,15}/{0,15+0,05}.100\%=75\%`

Đáp án `+` Giải thích các bước giải:

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

Gọi CTHH của oxit là `Fe_xO_y`

$Fe_xO_y + yCO \xrightarrow{t^o} xFe + yCO_2$

Theo PT: `n_{khí(sau)} = n_{CO_2} = 0,2(mol)`

`M_{Khí} = 20.2 = 40(g//mol)`

Áp dụng sơ đồ đường chéo, ta có:

`(n_{CO})/(n_{CO_2}) = (44-40)/(40-28) = 1/3`

`-> n_{CO_2} = 3/(3 + 1) . 0,2 = 0,15(mol)`

Theo PT: `n_{Fe_xO_y} = 1/y n_{CO_2} = (0,15)/y (mol)`

`-> M_{Fe_xO_y} = 8 : (0,15)/y = (160y)/3 (g//mol)`

`<=> 56x + 16y = (160y)/3`

`<=> x/y = 2/3`

`-> Fe_xO_y:Fe_2O_3`

`\%V_{CO_2} = (0,15)/(0,2) .100\% = 75\%`