Bài 5: Dùng khí CO dư để khử hoàn toàn m gam FexOy. Khí sinh ra cho đi qua dung dịch Ba(OH)2 dư được 0,15 mol kết tủa. Mặt khác, hòa tan toàn bộ FexOy bằng HCl dư rồi cô cạn được 16,95gam muối. Xác định giá trị m và công thức của oxit sắt?
Bài Làm:
FexOy + yCO $ \overset{t^{o}}{\rightarrow}$ xFe + yCO2 (1)
Tỉ lệ 1 y x y
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O (2)
FexOy + 2yHCl → xFeCl2y/x + yH2O (3)
Tỉ lệ 1 2y x y
Theo (2) => n↓ = nCO2 = 0,15 (mol)
Theo (1) nO trong oxit = nCO2 = 0,15 (mol)
Theo (1) và (3) ta thấy: nCO = nCO2 = nH2O = ½ nHCl = 0,15 (mol)
=> nHCl = 0,15.2 = 0,3 (mol)
Bảo toàn nguyên tố: => nCl = nHCl = 0,3 (mol)
Theo bài ra, áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
mmuối = m Fe + mCl = mFe + 0,3.35,5 = 16,95 (g)
=> mFe = 6,3 (g)
Áp dụng ĐLBTKL cho oxit ban đầu:
Moxit = mFe + mO = 6,3 + 0,15.16 = 8,7 gam.
Công thức của oxit sắt là:
x : y = nFe : nO = 0,1125 : 0,15 = 3 : 4 => CT là : Fe3O4