Giải bài 5: Dạng bài khử oxit kim loại

Bài 5: Dùng khí CO dư để khử hoàn toàn m gam Fe_xO_y. Khí sinh ra cho đi qua dung dịch Ba(OH)₂ dư được 0,15 mol kết tủa. Mặt khác, hòa tan toàn bộ Fe_xO_y bằng HCl dư rồi cô cạn được 16,95gam muối. Xác định giá trị m và công thức của oxit sắt?

Bài làm:

Fe_xO_y + yCO xFe + yCO₂ (1)

Tỉ lệ 1 y x y

CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ + H₂O (2)

Fe_xO_y + 2yHCl → xFeCl_2y/x + yH₂O (3)

Tỉ lệ 1 2y x y

Theo (2) => n↓ = nCO₂ = 0,15 (mol)

Theo (1) n_{O trong oxit­} = n_CO2 = 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:

m_muối = m _Fe + m_Cl = m_Fe + 0,3.35,5 = 16,95 (g)

=> m_{Fe ­} = 6,3 (g)

Áp dụng ĐLBTKL cho oxit ban đầu:

M_oxit = m_Fe + m_O = 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