Dùng V lít khí CO khử hoàn toàn 4 gam một oxit kim loại, phản ứng kết thúc thu

- Gọi CTHH của oxit kim loại là M₂O_n (n∈N*)

Phản ứng khi dùng khí CO khử oxit kim loại:

M₂O_n+ nCO  →t° 2M + nCO₂ (1)

Hỗn hợp khí X gồm: CO dư, CO₂.

 dX/H2=19→MX=19.2=38(g/mol)

Áp dụng sơ đồ đường chéo, ta có:

 nCOdunCO2=610=0,6⇒nCOdu=0,6nCO2

- Khi hấp thụ hỗn hợp khí X (gồm CO, CO₂) vào dung dịch chứa Ca(OH)₂ thì có thể xảy ra các phản ứng:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O (2)

CO₂ + CaCO₃ + H₂O → Ca(HCO₃)₂ (3)

 nCa(OH)2 = 2,5.0,025 = 0,0625 (mol)

 nCaCO3=5100=0,05(mol)

⇒  nCaCO3<nCa(OH)2 nên xét 2 trường hợp:

+ TH1: Ca(OH)₂ dư, xảy ra phản ứng (2).

Khi đó,  nCO2=nCaCO3=0,05(mol)

n_CO dư = 0,6.0,05 = 0,03 (mol)

Theo (1),  nM2On=1nnCO2=0,05n(mol)

 MM2On=2MM+16n=40,05n=80n(g/mol)→ M_M = 32n

Với n = 2, M_M = 64 (g/mol) thì M: Cu (thỏa mãn).

Khi đó CTHH của oxit là CuO.

+ TH2: CO₂ dư hòa tan 1 phần kết tủa, xảy ra phản ứng (2) hoàn toàn và 1 phần (3).

Theo (2),  nCa(OH)2=nCaCO3=0,0625(mol) 

 nCaCO3(3)=0,0625−0,05=0,0125(mol)
 ∑nCO2=nCa(OH)2+nCaCO3(3)=0,0625+0,0125=0,075(mol)

n_CO dư = 0,6.0,075 = 0,045 (mol)

Theo (1),  nM2On=1nnCO2=0,075n(mol) 

 MM2On=2MM+16n=40,075n=1603n(g/mol)→ M_M =  563n(g/mol)

Với n = 3, M_M = 56 (g/mol) thì M: Fe (thỏa mãn).

Khi đó CTHH của oxit là Fe₂O₃.

b, Phản ứng khử oxit kim loại bởi CO:

M₂O_n+ nCO  →t° 2M + nCO₂

Do đó n_CO pứ =  nCO2

+ Với trường hợp oxit kim loại phản ứng là CuO,  nCO2=0,05 (mol) 

thì n_CO pứ = 0,05 (mol)

n_CO bđ = 0,05 + 0,03 = 0,08(mol)

V = 0,08.22,4 = 1,792 (l)

+ Với trường hợp oxit kim loại phản ứng là Fe₂O₃,  nCO2 = 0,075 (mol)

thì n_CO pứ = 0,075 (mol)

n_CO bđ = 0,075 + 0,045 = 0,12 (mol)

V = 0,12.22,4 = 2,688 (l)