Nung 9,28 gam hỗn hợp A gồm FeCO3 và một oxit sắt FexOy trong không khí đến khối lượng không

Câu hỏi số 360253:

Vận dụng cao

Nung 9,28 gam hỗn hợp A gồm FeCO₃ và một oxit sắt Fe_xO_y trong không khí đến khối lượng không đổi. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 8 gam một oxit sắt duy nhất và khí CO₂. Hấp thụ hết lượng khí CO₂ vào 300 ml dung dịch Ba(OH)₂ 0,1M, kết thúc phản ứng thu được 3,94 gam kết tủa. Tìm công thức hoá học của oxit sắt Fe_xO_y?

A. FeO

B. Fe₂O₃

C. Fe₃O₄

D. FeO hoặc Fe₃O₄

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:360253

Phương pháp giải

PTHH: 4FeCO₃ + O₂ → 2Fe₂O₃ + 4CO₂ (1)

2Fe_xO_y + \(\frac{{3x - 2y}}{2}\)O₂ → xFe₂O₃ (2)

Cho CO₂ vào dung dịch Ba(OH)₂

PTHH: CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ (3)

Có thể: 2CO₂ + Ba(OH)₂ → Ba(HCO₃)₂ (4)

Trường hợp 1: Xảy ra các phản ứng 1, 2, 3

Trường hợp 2: Xảy ra các phản ứng 1, 2, 3, 4

Trong mỗi trường hợp ta tìm được mối liên hệ giữa x và y, từ đó tìm được công thức oxit sắt.

Giải chi tiết

Gọi công thức tổng quát của oxit sắt cần tìm là Fe_xO_y ( x, y Є N^*)

PTHH: 4FeCO₃ + O₂ → 2Fe₂O₃ + 4CO₂ (1)

2Fe_xO_y + \(\frac{{3x - 2y}}{2}\)O₂ → xFe₂O₃ (2)

n_Fe2O3 = 8/160 = 0,05 mol; n_Ba(OH)2 = 0,3.0,1 = 0,03 mol; n_BaCO3 = 3,94/197 = 0,02 mol

Cho CO₂ vào dung dịch Ba(OH)₂

PTHH: CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ (3)

Có thể: 2CO₂ + Ba(OH)₂ → Ba(HCO₃)₂ (4)

Trường hợp 1: Xảy ra các phản ứng 1, 2, 3

Theo PT(1), (3): n_FeCO3 = n_CO2 = n_BaCO3 = 0,02 mol

Theo (1): n_Fe2O3 = 0,5.n_FeCO3 = 0,01 mol

→ n_{Fe2O3 (2)} = 0,05 - 0,01 = 0,04 mol

Theo PT(2): \({n_{F{e_x}{O_y}}} = \frac{2}{x}.{n_{F{e_2}{O_3}}} = \frac{2}{x}.0,04 = \frac{{0,08}}{x}(mol)\)

Theo bài ra: m_{hỗn hợp}= m_FeCO3+ m_FexOy = 9,28 (gam)

\( \Leftrightarrow 0,02 \times 116 + \frac{{0,08}}{x}(56x + 16y) = 9,28 \to \frac{x}{y} = \frac{{16}}{{31}}\)

Loại trường hợp này vì không có oxit nào thỏa mãn.

Trường hợp 2: Xảy ra các phản ứng 1, 2, 3, 4

Theo PT (3): n_CO2 = n_BaCO3 = 0,02 mol

n_CO2(4)= 2(0,03 - 0,02) = 0,02 mol => ∑n_CO2 = 0,04 mol

Theo PT (1), (3): n_FeCO3 = n_CO2 = 0,04 mol

Theo (1): n_Fe2O3 = 0,5n_FeCO3 = 0,02 mol

=> n_Fe2O3(2)= 0,05 - 0,02 = 0,03 mol

Theo PT(2): \({n_{F{e_x}{O_y}}} = \frac{2}{x}.{n_{F{e_2}{O_3}}} = \frac{2}{x}.0,03 = \frac{{0,06}}{x}(mol)\)

Theo bài ra: m_{hỗn hợp}= m_FeCO3+ m_FexOy= 9,28 gam

\( \Leftrightarrow 0,04 \times 116 + \frac{{0,06}}{x}(56x + 16y) = 9,28 \to \frac{x}{y} = \frac{3}{4} \to x = 3;y = 4\)

Vậy công thức oxit sắt là Fe₃O₄ (sắt từ oxit).

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K9 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Học trực tuyến - Định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 11 (Xem ngay) cùng thầy cô giáo giỏi trên Tuyensinh247.com. Bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, tiếp cận sớm các kì thi.