Câu 4.
Trong phòng thí nghiệm oxit sắt từ (Fe3O4) được điều chế bằng cách dùng khí oxi để oxi hóa sắt ở nhiệt độ cao theo sơ đồ sau:
Fe + O2 -------> Fe3O4
a. Tính khối lượng sắt và thể tích khí oxi (đktc) cần thiết để điều chế được 92.8g oxit sắt từ (Fe3O4).
b. Để có được lượng oxi trên cần phải phân hủy bao nhiêu gam kali Clorua (KClO3)
(Cho: Fe = 56; K = 39; Mn = 55; O = 16)
\(pthh:3Fe+2O_2\overset{t^o}{--->}Fe_3O_4\)
Ta có: \(n_{Fe_3O_4}=\dfrac{92,8}{232}=0,4\left(mol\right)\)
Theo pt: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe}=3n_{Fe_3O_4}=1,2\left(mol\right)\\n_{O_2}=2n_{Fe_3O_4}=0,8\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{Fe}=1,2.56=67,2\left(g\right)\\V_{O_2}=0,8.22,4=17,92\left(lít\right)\end{matrix}\right.\)
a) \(n_{Fe_3O_4}=\dfrac{92,8}{232}=0,4\left(mol\right)\)
PTHH: \(3Fe+2O_2\xrightarrow[]{t^o}Fe_3O_4\)
1,2<---0,8<----0,4
=> mFe = 1,2.56 = 67,2 (g)
VO2 = 0,8.22,4 = 17,92 (l)
b) PTHH: \(2KClO_3\xrightarrow[]{t^o}2KCl+3O_2\)
\(\dfrac{8}{15}\)<--------------------0,8
=> \(m_{KClO_3}=\dfrac{8}{15}.122,5=\dfrac{196}{3}\left(g\right)\)
b. \(pthh:2KClO_3\xrightarrow[MnO_2]{t^o}2KCl+3O_2\uparrow\)
Theo pt: \(n_{KClO_3}=\dfrac{2}{3}n_{O_2}=\dfrac{8}{15}\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{KClO_3}=\dfrac{8}{15}.122,5=65,3\left(g\right)\)