Bài tập 3: Dẫn 2,24 lít hỗn hợp khí CO và Hạ ở đktc qua 48 gam một oxit sắt nung nóng, sau khi phản ứng kết thúc thu được m gam chất rắn Y. Hòa tan hết m gam chất rắn Y cần phải dùng 400 ml dung dịch HSO4 2M không thấy có khí sinh ra. Xác định CTHH của oxit sắt trên (Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn).

Đáp án:

Giải thích các bước giải:

Vì cho chất rắn Y tác dụng với $\rm H_2SO_4$ mà ko giải phóng khí nên chất rắn là: $\rm Fe_aO_b$

$\rm n_{CO_2}=n_{CO}=0,1(mol)$

Bảo toàn khối lượng: $\rm m_{CO}+m_{Fe_xO_y}=m_{CO_2}+m$

$\rm\rightarrow 0,1.28+48=0,1.44+m$

$\rm\Rightarrow m=46,4(g)$

$\rm 2Fe_aO_b+2bH_2SO_4 \rightarrow aFe_2(SO_4)_{2b/a}+2bH_2O$ 

Theo $\rm PTHH:$ $\rm n_{Fe_aO_b}=$ $\rm\dfrac{1}{b}n_{H_2SO_4}$ 

$\rm\Rightarrow M_{Fe_aO_b}=$  $\rm\dfrac{46,4}{0,8/b}=58b$ 

$\rm\Rightarrow 56a+16b=58b$

$\rm\Rightarrow$ $\rm\dfrac{a}{b}=$ $\rm\dfrac{3}{4}$ 

$\rm (3y-4x)CO+3Fe_xO_y \xrightarrow[]{t^o}xFe_3O_4+(4y-3x)CO_2$

$\rm n_{Fe_xO_y}=$ $\rm\dfrac{3}{x}n_{Fe_3O_4}=$ $\rm\dfrac{3.46,4}{232x}=0,6/x(mol)$ 

$\rm\Rightarrow M_{Fe_xO_y}=$ $\rm\dfrac{48}{0,6/x}=240x$ 

$\rm\Rightarrow 56x+16y=80x$

$\rm\Rightarrow x:y=2:3$

$\rm\Rightarrow CT:Fe_2O_3$