Một hỗn hợp X có khối lượng 40 gam đồng (\(II\)) oxit và sắt (\(III\)) oxit, trong đó đồng (\(II\)) oxit chiếm 60% về khối lượng. Cho X tác dụng hoàn toàn với khí hiđro ở nhiệt độ cao.
a. Viết phương trình phản ứng xảy ra, thể tích khí hiđro cần dùng ở đktc cà khối lượng mỗi kim loại thu được?
b. Nếu dùng kẽ hoặc sắt tác dụng với axit HCl để điều chế ra lượng H2 trên thì cần dùng kim loại nào để khối lượng kim loại cần dùng là nhỏ nhất ?
a) PTHH(1): CuO + 2H2 --t°--> H2O + Cu
mCuO = \(\dfrac{m_{hh}.\%mCuO}{100\%}=\dfrac{40.60\%}{100\%}=24g\)
nCuO = \(\dfrac{m}{M}=\dfrac{24}{64+16}=0,3mol\)
V H2(pt1) = n.22,4 = 0,3.22,4 = 6,72l
mCu = n.M = 0,3.64 = 19,2g
PTHH(2): Fe2O3 + 3H2 --t°--> 3H2O + 2Fe
mFe2O3 = mhh-mCuO = 40-24 = 16g
nFe2O3 = \(\dfrac{m}{M}=\dfrac{16}{2.56+3.16}=0,1mol\)
V H2 = n.22,4 = 3.0,1.22,4 = 6,72l
mFe = n.M = 2.0,1.56 = 11,2g
a) V hiđro cần dùng: V1+V2 = 6,72+6,72 = 13,44l
b) PTHH(3): Zn + 2HCl --t°--> ZnCl2 + H2
n Zn = \(\dfrac{0,6.1}{1}=0,6mol\)
mZn = n.M = 0,6.65 = 39g
PTHH(4): Fe + 2HCl --t°--> FeCl2 + H2
nFe = \(\dfrac{0,6.1}{1}=0,6mol\)
mFe = n.M = 0,6.56 = 33,6g
Vậy cần dùng kim loại sắt để khối lượng kim loại cần dùng là nhỏ nhất.
a, Ta co pthh
CuO + H2-\(^{t0}\)\(\rightarrow\) Cu + H2O
Fe2O3 + 3H2-\(^{t0}\rightarrow\) 2Fe + 3H2O
Theo de bai ta co
mCuO=\(\dfrac{60.40}{100}=24g\)
mFe2O3=40-24=16g
\(\Rightarrow\) nCuO=\(\dfrac{24}{80}=0,3mol\)
nFe2O3=\(\dfrac{16}{160}=0,1mol\)
Theo pthh1
nH2=nCuO=0,3 mol
Theo pthh 2
nH2=3nFe2O3=3.0,1=0,3mol
\(\Rightarrow\) VH2 = ( 0,3+0,3).22,4=13,44 l
Theo pthh 1
nCu=nCuO=0,3 mol
\(\Rightarrow mCu=0,3.64=19,2g\)
Theo pthh 2
nFe=2nFe2O3=2.0,1=0,2 mol
\(\Rightarrow\) mFe=0,2.56=11,2 g
b, Ta co pthh
Fe + 2HCl \(\rightarrow\) FeCl2 + H2
Zn + 2HCl \(\rightarrow\) ZnCl2 + H2
Theo pthh
nFe=nH2=0,6 mol
\(\Rightarrow\) mFe=0,6.56=33,6 g
nZn=nH2=0,6 mol
\(\Rightarrow\) mZn=0,6.65=39 g
Ta co
mFe=33,6 g < mZn=39 g
Vay phai dung kim loai sat (Fe) tac dung voi axit HCl de khoi luong kim loai can dung la nho nhat