Câu 4. Cho m gam một oxit của sắt vào ống sứ tròn, dài, nung nóng rồi cho một dòng khí CO đi chậm qua ống để khử hoàn toàn lượng oxít đó thành kim loại. Khí được tạo thành trong phản ứng đó đi ra khỏi ống sứ được hấp thụ hết vào bình đựng lượng dư dung dịch Ba (OH) 2 thấy tạo thành 27,58 gam kết tủa trắng. Cho toàn bộ lượng kim loại vừa thu được ở trên tác dụng hết với dung dịch HCl, thu được 2,352 lít khí H2(đktc). Xác định công thức của oxit đó và m.

Oxit: `Fe_xO_y`

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

`CO_2+Ba(OH)_2->BaCO_3+H_2O`

`Fe+2HCl->FeCl_2+H_2`

`n_{BaCO_3}={27,58}/{197}=0,14(mol)`

`n_{H_2}={2,352}/{22,4}=0,105(mol)`

Theo PT:

`n_{CO_2}=n_{BaCO_3}=0,14(mol)`

`n_{Fe}=n_{H_2}=0,105(mol)`

`->x/y={n_{Fe}}/{n_{CO_2}}={0,105}/{0,14}=3/4`

`->` Chọn `x=3;y=4`

`->` Oxit là `Fe_3O_4.`

`Fe_3O_4+4CO`  $\xrightarrow{t^o}$  `3Fe+4CO_2`

Theo PT: `n_{Fe_3O_4}=1/3n_{Fe}=0,035(mol)`

`->m=0,035.232=8,12(g)`

Đáp án:

Bảo toàn nguyên tố C:

$\rm n_{CO_2}=n_{BaCO_3}=\dfrac{27,58}{197}=0,14\ (mol)$

Phương trình tổng quát:

$\rm CO+[O]\to CO_2$

Ta có:

$\rm n_O=n_{CO_2}=0,14\ (mol)$

Phản ứng xảy ra:

$\rm Fe+2HCl\to FeCl_2+H_2$

Ta có:

$\rm n_{Fe}=n_{H_2}=\dfrac{2,352}{22,4}=0,105\ (mol)$

Tỉ lệ: $\rm\dfrac{n_{Fe}}{n_O}=\dfrac{0,105}{0,14}=\dfrac{3}{4}$

Vậy oxide là: $\rm Fe_3O_4$.

Bảo toàn nguyên tố Fe:

$\rm n_{Fe_3O_4}=\dfrac{1}{3}n_{Fe}=0,035\ (mol)\\m_{Fe_3O_4}=0,035×232=8,12\ (g)$