Dùng V lit khí CO khử hoàn toàn 4 gam một oxit kim lọai, phản ứng kết thúc thu được kim loại và hỗn hợp khí X. Tỉ khối của X so với H2 là 19. Cho X hấp thụ hoàn toàn vào 2,5 lit dung dịch Ca(OH)2 0,025M người ta thu được 5 gam kết tủa.
a. Xác định kim loại và công thức hóa học của oxit đó.
b. Tính giá trị của V và thể tích của SO2 ở đktc tạo ra khi cho lượng kim loại thu được ở trên tan hết vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a) Công thức oxit là CuO
b) V CO banđầu= 1,792 (l)
Giải thích các bước giải:
Gọi công thức của oxit kim loại A là A2On
nCO+A2Onto→nCO2+2AnCO+A2On→tonCO2+2A
Ta có: nCa(OH)2=0,0625 (mol); nCaCO3=0,05 (mol)nCa(OH)2=0,0625 (mol); nCaCO3=0,05 (mol)
-) Xét TH Ca(OH)2 dư:
Chỉ tạo một muối CaCO3 ⇒ Số mol CO2 tính theo số mol CaCO3
PTHH: CO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2OCO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2O
Theo PTHH: nCO2=nCaCO3=0,05 molnCO2=nCaCO3=0,05 mol
Ta có: mCO2=2,2 (g); mCO=1,4 (g)mCO2=2,2 (g); mCO=1,4 (g)
BTKL: ⇒mA=4+1,4−2,2=3,2 (g)⇒mA=4+1,4−2,2=3,2 (g)
⇒MA=mn=3,20,1n=32n⇒MA=mn=3,20,1n=32n
Vì A là kim loại nên sẽ có hóa trị nằm từ 1 đến 3
Chỉ có cặp nghiệm duy nhất thỏa mãn: {n=2M=64{n=2M=64
Vậy A là Cu ⇒ Công thức oxit là CuO
Hỗn hợp khí X sau phản ứng gồm CO2 và CO dư
MX=19.2=38 (g/mol)MX=19.2=38 (g/mol)
Gọi a là số mol của CO dư
Ta có: MX=mn=mCO dư+mCO2nCO dư+nCO2MX=mn=mCO dư+mCO2nCO dư+nCO2
MX=a.28+0,05.44a+0,05=38MX=a.28+0,05.44a+0,05=38
⇒a=0,03 (mol)⇒a=0,03 (mol)
⇒nCO ban đầu=nCO pư+nCO dư=0,05+0,03=0,08 (mol)⇒nCO ban đầu=nCO pư+nCO dư=0,05+0,03=0,08 (mol)
VCO ban đầu=0,08.22,4=1,792 (l)VCO ban đầu=0,08.22,4=1,792 (l)
-) Xét TH Ca(OH)2 đủ: Tương tự với TH trên
Đặt CT oxit kim loại là \(R_2O_n\)
\(R_2O_n+nCO\rightarrow\left(t^o\right)2R+nCO_2\) (1)
\(\overline{M_X}=19.2=38\) \((g/mol)\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{28n_{CO\left(dư\right)}+44n_{CO_2}}{n_{CO\left(dư\right)}+n_{CO_2}}=38\)
\(\Leftrightarrow10n_{CO\left(dư\right)}-6n_{CO_2}=0\) (1)
\(n_{Ca\left(OH\right)_2}=2,5.0,025=0,0625\left(mol\right)\)
\(n_{CaCO_3}=\dfrac{5}{100}=0,05\left(mol\right)\)
`@` TH1: chỉ tạo ra kết tủa
\(Ca\left(OH\right)_2+CO_2\rightarrow CaCO_3\downarrow+H_2O\)
0,05 0,05 0,05 ( mol )
\(n_{CO_2}=0,05\) theo ptr (1)\(\Rightarrow n_{R_2O_n}=\dfrac{0,05}{n}\left(mol\right)\)
\(M_{R_2O_n}=\dfrac{4}{\dfrac{0,05}{n}}=80n\) \((g/mol)\)
\(\Leftrightarrow2R+16n=80n\)
\(\Leftrightarrow R=32n\)
`n=2->R` là Cu `->` CT oxit: \(CuO\)
`@`TH2: Ca(OH)2 hết
\(Ca\left(OH\right)_2+CO_2\rightarrow CaCO_3\downarrow+H_2O\)
0,0625 ( mol )
0,05 0,05 0,05 ( mol )
\(Ca\left(OH\right)_2+2CO_2\rightarrow Ca\left(HCO_3\right)_2\)
0,0125 0,025 ( mol )
\(n_{CO_2}=0,05+0,025=0,075\left(mol\right)\)
Theo ptr (1) \(n_{R_2O_n}=\dfrac{0,075}{n}\left(mol\right)\)
\(M_{R_2O_n}=\dfrac{4}{\dfrac{0,075}{n}}=\dfrac{160}{3}n\)
\(\Leftrightarrow2R+16n=\dfrac{160}{3}n\)
\(\Leftrightarrow R=\dfrac{56}{3}n\)
`n=3->R` Fe `->` CT oxit: \(Fe_2O_3\)
a)
TH1 : $Ca(OH)_2$ dư
$n_{CO_2} = n_{CaCO_3} = 0,05(mol)$
$R_2O_n + nCO \xrightarrow{t^o} 2R + nCO_2$
Theo PTHH :
$n_{oxit} = \dfrac{1}{n}.n_{CO_2} =\dfrac{0,05}{n}(mol)$
$\Rightarrow \dfrac{0,05}{n}.(2R + 16n) = 4$
$\Rightarrow R = 64n \to$ Loại
TH2 : Có muối axit tạo thành
$n_{Ca(HCO_3)_2} = 2,5.0,025 - 0,05 = 0,0125(mol)$
$n_{CO_2} = 0,0125.2 + 0,05 = 0,075(mol)$
$\Rightarrow n_{oxit} = \dfrac{0,075}{n} (mol)$
$\Rightarrow \dfrac{0,075}{n}.(2R + 16n) = 4$
$\Rightarrow R = \dfrac{56}{3}n$
Với n = 3 thì $R = 56(Fe)$
Vậy oxit là $Fe_2O_3$
b)
Gọi $n_{CO\ dư} = a(mol)$
Ta có: $28a + 0,075.44 = (a + 0,075)19.2 \Rightarrow a = 0,045(mol)$
$\Rightarrow V = (0,045 + 0,075).22,4 = 2,688(lít)$
a)
$CO_2 +C a(OH)_2 \to CaCO_3 + H_2O$
n CO2 = n CaCO3 = 5/100 = 0,05(mol)
$CO + O_{oxit} \to CO_2$
n O(oxit) = n CO2 = 0,05(mol)
CTHH của oxit : RxOy
=> n oxit = 0,05/y (mol)
=> (Rx + 16y).0,05/y = 4
<=> Rx = 64y
Với x = y = 1 thì R = 64(Cu)
Vậy oxit là CuO
b)
X gồm CO(a mol) và CO2(0,05 mol)
M X = 19.2 = 38
=> 28a + 0,05.44 = (a + 0,05).38
<=> a = 0,03
n CO = n CO2 + n CO dư = 0,08(mol)
=> V = 0,08.22,4 = 1,792 lít
%m CO = 0,03.28/(0,03.28 + 0,05.44) .100% = 27,63%
%m CO2 = 100% -27,63% = 72,37%
\(n_{CaCO_3}=\dfrac{5}{100}=0.05\left(mol\right)\)
\(n_{CO_2}=0.05\left(mol\right)\)
\(n_{CO}=a\left(mol\right)\)
\(\overline{M}=\dfrac{28a+0.05\cdot44}{a+0.05}=19\cdot2=38\left(\dfrac{g}{mol}\right)\)
\(\Rightarrow x=0.03\)
\(M_xO_y+yCO\underrightarrow{^{t^0}}xM+yCO_2\)
\(\dfrac{0.05}{y}.................0.05\)
\(M=\dfrac{4}{\dfrac{0.05}{y}}=80y\)
\(\Leftrightarrow xM+16y=80y\)
\(\Leftrightarrow xM=64y\)
\(x=y=1,M=64\)
\(CT:CuO\)
\(V_{CO}=\left(0.05+0.03\right)\cdot22.4=1.792\left(l\right)\)
\(\%m_{CO}=\dfrac{0.03\cdot28}{0.03\cdot28+0.05\cdot44}\cdot100\%=27.63\%\)
\(\%m_{CO_2}=72.37\%\)
CTHH: A2Oy
\(n_{CaCO_3}=\dfrac{5}{100}=0,05\left(mol\right)\)
PTHH: A2Oy + yCO --to--> 2A + yCO2
\(\dfrac{0,05}{y}\)<---------------------0,05
Ca(OH)2 + CO2 --> CaCO3 + H2O
0,05<---0,05
=> \(M_{A_2O_y}=2.M_A+16y=\dfrac{4}{\dfrac{0,05}{y}}\)
=> \(M_A=32y\left(g/mol\right)\)
Xét y = 1 => MA = 32 (Loại)
Xét y = 2 => MA = 64 (Cu)
Vậy CTHH của oxit là CuO
dẫn X (chứa CO2 và CO dư) qua nước vôi trong (Ca(OH)2) thu được kết tủa là CaCO3 á :v
PTHH: AxOy + yCO --to--> xA + yCO2
Có: nCO(dư) + nCO2 = nCO(bd) = \(\dfrac{1,344}{22,4}=0,06\left(mol\right)\)
Mà \(\dfrac{28.n_{CO\left(dư\right)}+44.n_{CO_2}}{n_{CO}+n_{CO_2}}=20,4.2=40,8\)
=> nCO2 = 0,048 (mol)
\(n_{A_xO_y}=\dfrac{2,784}{x.M_A+16y}\left(mol\right)\)
AxOy + yCO --to--> xA + yCO2
=> \(\left\{{}\begin{matrix}n_{CO_2}=\dfrac{2,784y}{x.M_A+16y}=0,048\left(mol\right)\left(1\right)\\n_A=\dfrac{2,784x}{x.M_A+16y}\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
(1) => \(M_A=\dfrac{42y}{x}=>\dfrac{y}{x}=\dfrac{M_A}{42}\) (2)
PTHH: 2A + 2nHCl --> 2ACln + nH2
=> \(n_{H_2}=\dfrac{1,392xn}{x.M_A+16y}=0,036\left(mol\right)\)
=> \(1,392n=0,036.M_A+\dfrac{0,576y}{x}\) (3)
(2)(3) => MA = 28n
Xét n = 1 => L
Xét n = 2 => MA = 56 (Fe) => \(\dfrac{x}{y}=\dfrac{3}{4}\) => CTHH: Fe3O4
Xin cảm ơn mọi người đã đọc câu hỏi này nhưng em đã nghĩ ra đáp án cho bài tập này rồi ạ