Bài 38.5: Để đốt cháy 68 g hỗn hợp khí hiđro và khí CO cần 89,6 lít oxi (ở đktc). Xác định thành phần phần trăm khối lượng của các khí trong hỗn hợp ban đầu. Nêu các phương pháp giải bài toán.
Cách 1:
Phương trình hóa học :
\(2CO + {O_2} \to 2C{O_2}\) ; \(2{H_2} + {O_2} \to 2{H_2}O\)
Số mol oxi: \({{89,6} \over {22,4}} = 4(mol)\)
– Từ các phương trình hóa học trên, ta nhận thấy:
2 mol hidro (hay CO) đều phản ứng với 1 mol oxi
8 mol hỗn hợp phản ứng với 4 mol oxi.
– Gọi số mol CO là x ; số mol \({H_2}\) là (8 – x ).
28x +2 ( 8 – x ) = 68
Giải ra ta có : x = 2.
\(\% {v_{CO}} = {2 \over 8} \times 100\% = 25\% \)
\(\% {V_{{H_2}}} = {6 \over 8} \times 100\% = 75\% \)
Cách 2:
– Gọi khối lượng khí CO là x g \( \to {n_{CO}} = {x \over {28}}(mol)\)
– Khối lượng \({H_2}\) là \((68 – x)g \to {n_{{H_2}}} = {{68 – x} \over 2}mol;{n_{{O_2}}} = {{89,6} \over {22,4}} = 4(mol)\)
\(2CO\,\,\,\,\,\,\,\,\, + \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{O_2} \to 2C{O_2}\)
\({x \over {28}}mol\) \(\left( {{x \over {28 \times 2}}} \right)mol\)
\(2{H_2}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, + \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{O_2} \to 2{H_2}O\)
\(\left( {{{68 – x} \over 2}} \right)mol\) \(\left( {{{68 – x} \over {2 \times 2}}} \right)mol\)
Ta có phương trình : \({x \over {28 \times 2}} + {{68 – x} \over 4} = 4\)
Giải ra ta được : x = 56 g hay \({n_{CO}} = {x \over {28}} = 2mol;{m_{{H_2}}} = 68 – x = 12(g)\) hay \(6mol\,\,\,\,\,{H_2}\).
Sau đó tính % thể tích các chất như trên.
Cách 3:
– Gọi số mol CO là x ; số mol \({H_2}\) là y.
Theo đề bài, ta có: 28x + 2y = 68.
Advertisements (Quảng cáo)
– Phương trình hóa học :
\(2CO\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, + \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{O_2} \to 2C{O_2}\)
x mol \({x \over 2}mol\)
\(2{H_2}\,\,\,\,\,\,\,\, + \,\,\,\,\,\,\,{O_2} \to 2{H_2}O\)
y mol \({y \over 2}mol\)
\({x \over 2} + {y \over 2} = 4\)
Giải hệ phương trình 2 ẩn: \(\left\{ \matrix{x + y = 8 \hfill \cr 28x + 2y = 68 \hfill \cr} \right.\)
Giải ra ta có x= 2, y= 6. Sau đó tính thành phần phần trăm thể tích các chất như trên.
Bài 38.7: Khử 50 g hỗn hợp đồng(II) oxit và sắt(II) oxit bằng khí hiđro. Tính thể tích khí hiđro cần dùng, biết rằng trong hỗn hợp, đồng(II) oxit chiếm 20% về khối lượng. Các phản ứng đó thuộc loại phản ứng gì ?
\({M_{CuO}} = 64 + 16 = 80(g/mol);\)
\({M_{FeO}} = 56 + 16 = 72(g/mol)\)
Theo đề bài, CuO chiếm 20% về khối lượng, vậy:
\({m_{CuO}}\) trong hỗn hợp là: \({{20} \over {100}} \times 50 = 10(g) \to {n_{CuO}} = {{10} \over {80}} = 0,125(mol)\)
\({m_{FeO}} = {{80} \over {100}} \times 50 = 40(g)\)
\(\to {n_{FeO}} = {{40} \over {72}} = 0,56(mol)\)
Phương trình hóa học :
Advertisements (Quảng cáo)
\(CuO\,\,\,\, + \,\,\,\,\,\,{H_2}\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow Cu + {H_2}O\)
1 mol 1 mol
0,125 mol 0,125 mol
\(FeO\,\,\,\,\,\, + \,\,\,\,\,\,\,{H_2}\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow Fe + {H_2}O\)
1 mol 1 mol
0,56 mol 0,56 mol
\(\sum {{n_{{H_2}}}} \) cần dùng là : 0,56 + 0,125 = 0,685 (mol)
\({V_{{H_2}}}\) cần dùng là : 0,685 x 22,4 = 15,334 (lít).
Các phản ứng trên thuộc loại phản ứng oxi hóa – khử
Bài 38.8: Trong phòng thí nghiệm có các kim loại Al, Fe và dung dịch HCl.
a) Cho cùng một khối lượng các kim loại trên tác dụng hết với dung dịch HCl thì kim loại nào cho khí hiđro nhiều hơn ?
b) Nếu thu được cùng một lượng khí hiđro thì khối lượng kim loại nào dùng ít hơn ?
a) Gọi khối lượng của các kim loại cùng tác dụng với dung dịch HCl là a.
Phương trình hóa học
\(2Al\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, + \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,6HCl \to 2AlC{l_3} + 3{H_2} \uparrow \)
(2×27)g (3×22,4) lít
a g x lít
\(x = {{(3 \times 22,4)a} \over {2 \times 27}} = 1,24a\)
\(Fe\,\,\,\,\, + 2HCl \to FeC{l_2} + {H_2} \uparrow \)
56 g 22,4 lít
a g y lít
\(y = {{22,4a} \over {56}} = 0,4a\)
Vậy cùng một lượng Al và Fe tác dụng hết với dung dịch HCl thì nhôm cho thể tích hiđro nhiều hơn sắt.
b) Nếu thu được cùng một lượng khí hiđro thì lượng nhôm dùng ít hơn lượng sắt.
Bài 38.9: Dùng khí H2 để khử hết 50 g hỗn hợp A gồm đồng(II) oxit và sắt(III) oxit. Biết trong hỗn hợp sắt(III) oxit chiếm 80% khối lượng. Thể tích khí H2 (đktc) cần dùng là
A. 29,4 lít. B. 9,8 lít. C. 19,6 lít. D. 39,2 lít.
Phương án C.
\({M_{CuO}} = 80(g/mol);{M_{F{e_2}{O_3}}} = 160(g/mol)\)
Theo đề bài:
\({m_{F{e_2}{O_3}}} = {{80} \over {100}} \times 50 = 40(g) \)
\(\to {n_{F{e_2}{O_3}}} = {{40} \over {160}} = 0,25(mol)\)
\({m_{CuO}} = {{20} \over {100}} \times 50 = 10(g) \)
\(\to {n_{CuO}} = {{10} \over {80}} = 0,125(mol)\)
\(CuO\,\,\,\,\,\,\, + \,\,\,\,\,\,\,\,{H_2} \to Cu + {H_2}O(1)\)
1 mol 1 mol
0,125 mol 0,125 mol
\(F{e_2}{O_3}\,\,\,\,\,\,\,\,\, + \,\,\,\,3{H_2} \to 2Fe + 3{H_2}O(2)\)
1 mol 3 mol
0,25 mol 0,25 x 3 mol
\(\sum {{n_{{H_2}}}} \) cần dùng : 0,125 + 0,75 = 0,875 mol
\({V_{{H_2}}}\) cần dùng : 0,875 x 22,4 = 19,6 (lít).
