Dạng II Bài tập khử oxit kim loại bằng C hoặc CO I Lý thuyết và phương pháp giải Ở nhiệt độ cao, C (hoặc CO) có thể khử được oxit của các kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học để tạo thành[.]
Dạng II Bài tập khử oxit kim loại C CO I Lý thuyết phương pháp giải - Ở nhiệt độ cao, C (hoặc CO) khử oxit kim loại đứng sau Al dãy hoạt động hóa học để tạo thành kim loại Trong luyện kim người ta sử dụng tính chất để điều chế kim loại - Ví dụ: t 2CuO + C ⎯⎯ → 2Cu + CO2 o t PbO + CO ⎯⎯ → Pb + CO2 - Phương pháp giải: + Bước 1: Đổi kiện đề cho số mol + Bước 2: Viết phương trình hóa học xảy + Bước 3: Tìm số mol chất tham gia, chất tạo thành theo số mol biết + Bước Tính tốn theo yêu cầu đề kết luận - Ngồi vận dụng định luật bảo toàn bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng để giải Lưu ý: - Nếu dùng C để khử oxit kim loại thường sinh hỗn hợp khí CO CO2 - Nếu khử Fe2O3 C CO chất rắn thu Fe hỗn hợp oxit sắt Fe - Phản ứng riêng C với CaO: o t 2C + CaO ⎯⎯ → CaC2 + CO II Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Cho CO tác dụng với CuO nung nóng hỗn hợp chất rắn A khí B Hịa tan hồn tồn A vào dung dịch H2SO4 đặc nóng, cho B vào dung dịch nước vôi lấy dư, viết phương trình phản ứng hóa học xảy ra? Hướng dẫn giải: Phương trình phản ứng hóa học xảy là: o t CO + CuO ⎯⎯ → Cu + CO2↑ Hỗn hợp chất rắn A gồm: Cu CuO dư Khí B: CO2 Hịa tan chất rắn A dung dịch H2SO4 đặc nóng: o t Cu + 2H2SO4 đặc ⎯⎯ → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O o t CuO + H2SO4 đặc ⎯⎯ → CuSO4 + H2O o Khí B sục vào dung dịch nước vơi lấy dư: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O Ví dụ 2: Nung 19,15 gam hỗn hợp CuO PbO với lượng C vừa đủ môi trường khơng có oxi tạo hỗn hợp kim loại khí CO2 Tồn lượng khí sinh dẫn vào dung dịch Ca(OH)2 dư, phản ứng xong thu 7,5 gam kết tủa trắng a, Tính khối lượng oxit ban đầu? Khối lượng kim loại thu được? b, Tính khối lượng C cần dùng? Hướng dẫn giải: Đặt:nCuO = x mol nPbO = y mol mhỗn hợp = 80x + 223y = 19,15 (1) 7,5 = 0,075 mol n = n CaCO3 = 100 Phương trình phản ứng hóa học: t 2CuO + C ⎯⎯ → 2Cu + CO o x x t 2PbO + C ⎯⎯ → 2Pb + CO o y CO + Ca ( OH )2 → CaCO3 + H 2O 0,075 0,075 y 1 x + y = 0,075 x + y = 0,15 2 Từ (1) (2) ta có hệ phương trình: 80x +223y = 19,15 x = 0,1 (mol) x y + y = = 0,15 0,05 n CO = (2) a mCuO = 0,1.80 = 8g mCu sinh = 0,1.64 = 6,4g mPbO = 0,05.223 = 11,15g mPb sinh = 0,05 207 = 10,35g b Ta có: nC = n CO = 0,15 mol mC phản ứng = 0,15.12 = 1,8g III Bài tập tự luyện Bài 1: Khử 16 gam Fe2O3 CO dư, sản phẩm khí thu sục vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu a gam kết tủa Giá trị a là: A 10 gam B 20 gam C 30 gam D 40 gam Bài 2: Khử hết m gam Fe3O4 CO thu hỗn hợp chất rắn A gồm FeO Fe A tan vừa đủ 0,3 lít dung dịch H2SO4 1M sinh 4,48 lít khí (đktc) Tính m? A 23,2 gam B 16 gam C 19,6 gam D 15,46 gam Bài 3: Khối lượng C cần dùng để khử hoàn toàn gam CuO sinh CO2 là: A 0,6 gam B 1,2 gam C 2,4 gam D 3,6 gam Bài 4: Khử hoàn tồn 32 gam Fe2O3 khí CO dư (đktc) Sản phẩm khí thu cho qua bình đựng nước vôi dư, thu a gam kết tủa màu trắng Giá trị a A 50 B 60 C 40 D 30 Bài 5: Người ta cần dùng 7,84 lít CO (đktc) để khử hồn tồn 20 gam hỗn hợp CuO Fe2O3 nhiệt độ cao Phần trăm khối lượng chất hỗn hợp ban đầu A 50% 50% B 20% 80% C 57% 43% D 65% 35% Bài 6: Tính khối lượng Fe thu cho lượng CO dư qua 32 gam Fe2O3 Biết hiệu suất phản ứng 80% A 8,96 gam B 17,92 gam C 26,88 gam D 25,77 gam Bài 7: Cho 4,48 lít CO (ở đktc) từ từ qua ống sứ nung nóng đựng gam oxit sắt đến phản ứng xảy hồn tồn Khí thu sau phản ứng có tỉ khối so với hiđro 20 Cơng thức oxit sắt phần trăm thể tích khí CO2 hỗn hợp khí sau phản ứng là? A FeO 75% B Fe2O3 25% C Fe3O4 25% D Fe2O3 75% Bài 8: Khử 32 gam hỗn hợp oxit kim loại: FeO, Fe2O3, Fe3O4, CuO PbO khí CO dư nhiệt độ cao, khối lượng chất rắn thu 27,2 gam Tính thể tích khí CO tham gia phản ứng (đktc) A 3,36 lít B 4,48 lít C 6,72 lít D 7,85 lít Bài 9: Dẫn khí CO dư qua ống đựng bột oxit sắt (FexOy) nhiệt độ cao Sau phản ứng kết thúc thu 0,84 gam sắt dẫn khí sinh vào nước vơi dư thu gam kết tủa Xác định công thức phân tử FexOy A FeO B Fe2O3 C Fe3O4 D Không xác định Bài 10: Hoà tan hoàn toàn 20,0 gam oxit kim loại dung dịch H2SO4 loãng thu 50,0 gam muối Khử hồn tồn lượng oxit thành kim loại nhiệt độ cao cần V lít khí CO (đktc) Giá trị V A 2,80 lít B 5,60 lít C 6,72 lít D 8,40 lít Đáp án minh họa 1C 2A 3A 4B 5B 6B 7D 8C 9C 10D ... 19,15 (1) 7,5 = 0,075 mol n = n CaCO3 = 100 Phương trình phản ứng hóa h? ?c: t 2CuO + C ⎯⎯ → 2Cu + CO o x x t 2PbO + C ⎯⎯ → 2Pb + CO o y CO + Ca ( OH )2 → CaCO3 + H 2O 0,075 0,075 y 1 x + y...Khí B s? ?c vào dung dịch nư? ?c vơi lấy dư: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O Ví dụ 2: Nung 19,15 gam hỗn hợp CuO PbO với lượng C vừa đủ mơi trường khơng c? ? oxi tạo hỗn hợp kim loại khí CO2 Tồn lượng... Fe2O3, Fe3O4, CuO PbO khí CO dư nhiệt độ cao, khối lượng chất rắn thu 27,2 gam Tính thể tích khí CO tham gia phản ứng (đktc) A 3,36 lít B 4,48 lít C 6,72 lít D 7,85 lít Bài 9: Dẫn khí CO dư qua ống