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PTHH: \(CuO+CO\xrightarrow[]{t^o}Cu+CO_2\)
\(Fe_2O_3+3CO\xrightarrow[]{t^o}2Fe+3CO_2\)
\(FeO+CO\xrightarrow[]{t^o}Fe+CO_2\)
\(Fe_3O_4+4CO\xrightarrow[]{t^o}3Fe+4CO_2\)
\(CO_2+Ca\left(OH\right)_2\rightarrow CaCO_3\downarrow+H_2O\)
Theo các PTHH: \(n_{CaCO_3}=\dfrac{40}{100}=0,4\left(mol\right)=n_{CO_2}=n_{CO}\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{CO}=0,4\cdot28=11,2\left(g\right)\\m_{CO_2}=0,4\cdot44=17,6\left(g\right)\end{matrix}\right.\)
Bảo toàn khối lượng: \(m_{Oxit}+m_{CO}=m_{KL}+m_{CO_2}\)
\(\Rightarrow m_{Oxit}=m_{KL}+m_{CO_2}-m_{CO}=40+17,6-11,2=46,4\left(g\right)\)
\(Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{t^o} 2Fe + 3CO_2\\ CuO + CO \xrightarrow{t^o} Cu + CO_2\\ CO_2 + Ca(OH)_2 \to CaCO_3 + H_2O\\ n_{CO} = n_{CO_2} = n_{CaCO_3} = \dfrac{15}{100} = 0,15(mol)\\ \Rightarrow m = m_Y + m_{CO_2} - m_{CO} = 200 + 0,15.44 - 0,15.28 = 202,4(gam)\)
Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có:
mX + mCO = mY + mCO2
⇒ m – n = mCO2 – mCO
⇒ m – n = 44.nCO2 – 28.nCO
nCO = nCO2 = nCaCO3 = p/100
⇒ m – n =\(\dfrac{\text{(44−28)p}}{100}\)=16p/100
⇒ m = n + 0,16p
Các PTPƯ xảy ra:
3Fe2O3 + CO \(\text{→}^{t^o}\) 2Fe3O4 + CO2
Fe2O3 + CO \(\text{→}^{t^o}\) 2FeO + CO2
Fe2O3 + 2CO \(\text{→}^{t^o}\) 2Fe + 3CO2
CuO + CO \(\text{→}^{t^o}\) Cu + CO2
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
\(m_{O\ pư} = m_X - m_Y = m - n(gam)\\ n_O = \dfrac{m-n}{16}(mol)\\ CO + O_{oxit} \to CO_2\\ n_{CO_2} = n_O = \dfrac{m-n}{16}(mol)\\ CO_2 + Ca(OH)_2 \to CaCO_3 + H_2O\\ n_{CaCO_3} = n_{CO_2} = \dfrac{m-n}{16}(mol)\\ \Rightarrow \dfrac{m-n}{16}.100 = p\\ \Leftrightarrow 100m -100n - 16p = 0\)
\(m_{\text{kết tủa}}=m_{CaCO_3}=7\left(g\right)\\ \rightarrow n_{CaCO_3}=\dfrac{7}{100}=0,07\left(mol\right)\)
PTHH:
\(CO_2+Ca\left(OH\right)_2\rightarrow CaCO_3\downarrow+H_2O\)
0,07<--------------------0,07
\(O+CO\xrightarrow[]{t^o}CO_2\)
0,07<--------0,07
\(\rightarrow m_O=0,07.16=1,12\left(g\right)\)
Áp dụng ĐLBTNT:
\(m=m_X=m_Y+m_O=2,8+1,12=3,92\left(g\right)\)
\(n_{CaCO_3}=\dfrac{30}{100}=0.3\left(mol\right)\)
\(Ca\left(OH\right)_2+CO_2\rightarrow CaCO_3+H_2O\)
\(..............0.3.........0.3\)
\(CO+O\rightarrow CO_2\)
\(......0.3......0.3\)
\(m_Y=m_R+m_O=40+0.3\cdot16=44.8\left(g\right)\)
\(Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{t^o} 2Fe + 3CO_2\\ FeO + CO \xrightarrow{t^o} Fe + CO_2\\ Fe_3O_4 + 4CO \xrightarrow{t^o} 3Fe + 4H_2O\\ CuO + CO \xrightarrow{t^o} Cu + CO_2\\ CO_2 + Ca(OH)_2 \to CaCO_3 + H_2O\\ n_{CO_2} = n_{CaCO_3} = \dfrac{30}{100} = 0,3(mol)\\ CO + O_{oxit} \to CO_2\\ n_{O(oxit)} = n_{CO_2} = 0,3(mol)\\ \Rightarrow m = m_{kim\ loại} + m_{O(oxit)} = 40 + 0,3.16 = 44,8(gam)\)
\(a,n_{H_2}=\dfrac{2,24}{22,4}=0,1\left(mol\right)\\ PTHH:2K+2H_2O\rightarrow2KOH+H_2\uparrow\\ Theo.pt:n_K=2n_{H_2}=2.0,1=0,2\left(mol\right)\\ m_K=0,2.39=7,8\left(g\right)\\ m_{K_2O}=17,2-7,8=9,4\left(g\right)\\ b,n_{CuO\left(bđ\right)}=\dfrac{12}{80}=0,15\left(mol\right)\\ PTHH:CuO+H_2\underrightarrow{t^o}Cu+H_2O\\ LTL:0,15>0,1\Rightarrow Cu.dư\)
Gọi nCuO (pư) = a (mol)
=> nCu = a (mol)
mchất rắn sau pư = 80(0,15 - a) + 64a = 10,8
=> a = 0,075 (mol)
=> nH2 (pư) = 0,075 (mol)
\(H=\dfrac{0,075}{0,1}=75\%\)
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