Bài 32: Phản ứng Oxi hóa - khử

Câu 1 : a) \(n_{H_2}=\dfrac{13,2.10^{23}}{6.10^{23}}=2,2\left(mol\right)\)

Fe2O3 + 3H2 ----^_to---> 2Fe + 3H2O

Fe3O4 + 4H2 ----^_to--->  3Fe + 4H2O

Gọi x, y lần lượt là số mol Fe2O3 và Fe3O4

\(\left\{{}\begin{matrix}160x+232y=62,4\\3x+4y=2,2\end{matrix}\right.\)

Ra nghiệm âm, bạn xem lại đề câu này nhé

Sửa đề câu này số mol H2=1,1 (mol)

\(\left\{{}\begin{matrix}160x+232y=62,4\\3x+4y=1,1\end{matrix}\right.\)

=> \(\left\{{}\begin{matrix}x=0,1\\y=0,2\end{matrix}\right.\)

=> \(\%m_{Fe_2O_3}=\dfrac{0,1.160}{62,4}=25,64\%\)

\(\%m_{Fe_3O_4}=100-25,64=74,36\%\)

b \(n_{Fe}=2x+3y=2.0,1+3.0,2=0,8\left(mol\right)\)

=> \(m_{Fe}=0,8.56=44,8\left(g\right)\)

Câu 2: \(Zn+2HCl\rightarrow ZnCl_2+H_2\) (1)

\(Fe_2O_3+6HCl\rightarrow FeCl_3+3H_2O\) (2)

a) \(n_{H_2}=n_{Zn}=\dfrac{1,344}{22,4}=0,06\left(mol\right)\)

\(n_{HCl\left(1\right)}=2n_{H_2}=0,12\left(mol\right)\)

=> \(n_{Fe_2O_3}=\dfrac{7,1-0,06.65}{160}=0,02\left(mol\right)\)

\(n_{HCl\left(2\right)}=6n_{Fe_2O_3}=0,12\left(mol\right)\)

=> \(m_{HCl}=\left(0,12+0,12\right).36,5=8,76\left(g\right)\)

b) CuO + H2 ----^_to---> Cu + H2O

Fe3O4 + 4H2 ----^_to--->  3Fe + 4H2O

Bảo toàn nguyên tố H :\(n_{H_2}.2=n_{H_2O}.2\)

=> \(n_{H_2O}=0,06\left(mol\right)\)

Bảo toàn khối lượng: \(m_{\left(Cu+Fe\right)}=m_{\left(CuO+Fe_3O_4\right)}+m_{H_2}-m_{H_2O}\)

=> \(m_{\left(Cu+Fe\right)}=3,92+0,06.2-0,06.18=2,96\left(g\right)\)

\(n_{Al}=\dfrac{5,4}{27}=0,2\left(mol\right)\)

\(n_{Fe}=\dfrac{a}{56}\left(mol\right)\)

PTHH:

6HCl+ 2Al ---> 2 AlCl3 + 3H2(1)

H2SO4 + Fe ---> FeSO4 + H2(2)

Theo PT (1) :  \(n_{H_2}=1,5n_{Al}=0,3\left(mol\right)\)

=> \(m_{H_2}=0,3.2=0,6\left(mol\right)\)

Theo PT (2) : \(n_{H_2}=n_{Fe}=\dfrac{a}{56}\left(mol\right)\)

=> \(m_{H_2}=\dfrac{a}{56}.2=\dfrac{a}{28}\left(g\right)\)

m _{cốc đựng HCl tăng} =m_Al-m_H2=5,4 - 0,6=4,8 (g)

m _{cốc đựng H2SO4 tăng}=mFe - m_H2=\(a-\dfrac{a}{28}\)(g)

Cân ở vị trí cân bằng 

=> \(a-\dfrac{a}{28}=4,8\)

=> a=4,98 (g)

Bài 1 : 

a)
$Fe_2O_3 + 3H_2 \xrightarrow{t^o} 2F e+ 3H_2O$
$Fe_3O_4 + 4H_2 \xrightarrow{t^o} 3Fe + 4H_2O$

b)

Cách 1 : Gọi $n_{Fe_2O_3} = a ; n_{Fe_3O_4} = b$

Ta có :

$\dfrac{16(3a + 4b)}{160a + 232b}.100\% = 28,205\%$

$n_{H_2} = 3a + 4b = 2,2 : 2 = 1,1$

Suy ra: $a = 0,1 ; b = 0,2$

Suy ra: $m =0,1.160 + 0,2.232 = 62,4(gam)$

Cách 2 :

$n_{O(oxit)} = n_{H_2} = 1,1(mol)$
$m_O = 1,1.16 = 17,6(gam)$
$\Rightarrow m = 17,6 : 28,205\% = 62,4(gam)$

c)

$m_{Fe_2O_3} = 0,1.160 = 16(gam)$
$m_{Fe_3O_4} = 0,2.232 = 46,4(gam)$
d)

$n_{Fe} = 2a + 3b = 0,8(mol)$
$m_{Fe} = 0,8.56 = 44,8(gam)$

Bài 2 : 

a) \(N_2+3H_2-^{t^o}\rightarrow2NH_3\)

    3..........8

Lập tỉ lệ \(\dfrac{3}{1}>\dfrac{8}{3}\) => Tính theo số mol H2

\(n_{H_2\left(pứ\right)}=8.60\%=4,8\left(mol\right)\)

=> \(n_{NH_3}=\dfrac{4,8.2}{3}=3,2\left(mol\right)\)

=> \(V_{NH_3}=3,2.22,4=71,68\left(l\right)\)

b) Hỗn hợp A gồm N2 dư, H2 dư, NH3

\(n_{N_2\left(dư\right)}=3-\dfrac{4,8}{3}=1,4\left(mol\right)\)

\(n_{H_2\left(dư\right)}=8-4,8=3,2\left(mol\right)\)

\(M_A=\dfrac{3,2.2+1,4.28+3,2.17}{3,2+1,4+3,2}=12,82\)

=>dA/H2 \(=\dfrac{12,82}{2}=6,41\)

\(CT:R_2O_n\)

\(R_2O_n+nH_2\underrightarrow{^{^{t^0}}}2R+nH_2O\)

\(2R+16n.......2R\)

\(3.2....................2.24\)

\(\Leftrightarrow2.24\cdot\left(2R+16n\right)=6.4R\)

\(\Leftrightarrow4.48R+35.84n=6.4R\)

\(\Leftrightarrow R=\dfrac{56}{3}n\)

\(BL:n=3\Rightarrow R=56\)

\(CT:Fe_2O_3\)

B

- Đặt công thức của oxit là R₂O_x

=>  n_oxit= \(\dfrac{3,2}{2R+16x}\) (mol)

- n_R= \(\dfrac{2,24}{R}\) (mol)

- Viết pt => \(\dfrac{2,24}{R}\)=\(\dfrac{3,2}{2R+16x}\).2

- Lần lượt chọn x=1/2/3

=> R= 56 (Fe) ; x=3 là hợp lý

=> B

n_{ZnO =} 16,2/81 = 0,2 mol

H2 + ZnO → Zn +  H2O

0,2  ← 0,2 → 0,2 → 0,2 mol

m_ZnO  = 0,2 x 81 = `16,2 g

nFe = 16/160 = 0.1 (mol) 

nH2 = 4.48/22.4 = 0.2 (mol) 

Fe2O3 + 3H2 -to-> 2Fe + 3H2O 

1/15........0.2.............2/15

=> Fe2O3 dư 

mFe = 2/15 * 56 = 7.467(g)

\(n_{H_2}=\dfrac{8.4}{22.4}=0.375\left(mol\right)\)

\(A_2O_3+3H_2\underrightarrow{t^0}2A+3H_2O\)

\(0.125......0.375\)

\(M_{A_2O_3}=\dfrac{20}{0.125}=160\left(\dfrac{g}{mol}\right)\)

\(\Rightarrow2A+48=160\)

\(\Rightarrow A=56\)

\(CT:Fe_2O_3\)

nH2=8,4/22,4=0,375(mol)

Gọi CTTQ của oxit kim loại cần tìm là A2O3.

PTHH: A2O3 + 3 H2 -to-> 2A + 3 H2O

0,125______0,375(mol)

M(A2O3)=mA2O3/nA2O3= 20/ 0,125=160(g/mol)

Mặt khác: M(A2O3)=2.M(A)+48

=> 2.M(A)+48=160

=>M(A)=56(g/mol)

Vậy A là sắt (Fe=56). CTHH oxit là Fe2O3. 

PTHH: \(CuO+H_2\underrightarrow{t^o}Cu+H_2O\)

Ta có: \(n_{CuO}=\dfrac{16}{80}=0,2\left(mol\right)=n_{Cu}=n_{H_2}\)

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}V_{H_2}=0,2\cdot22,4=4,48\left(l\right)\\m_{Cu}=0,2\cdot64=12,8\left(g\right)\end{matrix}\right.\)

+) Điều chế hidro trong PTN bằng cách lấy kim loại đứng trước H tác dụng với dd axit như HCl hay H₂SO₄ (loãng), sau đó thu khí hidro bằng cách đẩy không khí hoặc đẩy nước

+) Người ta không dùng các kim loại như Na, K, Ba, Ca hay Pb và Sn vì những kim loại này có giá thành đắt và một số lý do khác như: Pb không tan trong HCl và tan trong H₂SO₄ không tạo hidro, còn các kim loại kiềm và kiềm thổ p/ứ mãnh liệt với nước trong dd gây nguy hiểm khi điều chế ...

Bài 1 :

\(n_{Na}=\dfrac{m}{M}=0,1\left(mol\right)\)

\(4Na+O_2\rightarrow2Na_2O\)

..0,1....0,025....0,05.......

a, \(V_{O_2}=n.22,4=0,56\left(l\right)\)

b, \(m=m_{Na_2o}=n.M=3,1\left(g\right)\)

Bài 2 :

\(n_{Al}=\dfrac{m}{M}=0,1\left(mol\right)\)

\(4Al+3O_2\rightarrow2Al_2O_3\)

..0,1...0,075...

\(\Rightarrow n_{O_2}=0,075\left(mol\right)\)

Mà : \(\Sigma n_{O_2}=\dfrac{V}{22,4}=0,4\left(mol\right)\)

\(\Rightarrow n_{O_2\left(Mg\right)}=0,4-0,075=0,325\left(mol\right)\)

\(2Mg+O_2\rightarrow2MgO\)

.0,65.....0,325........

\(\Rightarrow m_{Mg}=15,6\left(g\right)\)

\(\Rightarrow m_{hh}=2,7+15,6=18,3\left(g\right)\)

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%Al=~14,75\\\%Mg=~85,25\end{matrix}\right.\) %

Bài 3 :

- Gọi số mol Al và Mg lần lượt là x , y

\(4Al+3O_2\rightarrow2Al_2O_3\)

..x....0,75x

\(2Mg+O_2\rightarrow2MgO\)

..y........0,5y...........

Có : \(n_{O_2}=0,75x+0,5y=\dfrac{V}{22,4}=0,1\left(mol\right)\left(I\right)\)

Lại có : \(m_{hh}=m_{Al}+m_{Mg}=27x+24y=3,9\left(II\right)\)

- Giair ( i ) và ( ii ) ta được : \(\left\{{}\begin{matrix}x=0,1\\y=0,05\end{matrix}\right.\) ( mol )

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%Al=~69,23\\\%Mg=~30,77\end{matrix}\right.\) %

Vậy ...