Bài 10: Trộn đều 16,8 gam hỗn hợp A gồm Fe. FeCO_(3) (Luyện giai và on rap nóng và dẫn từ từ 4,48 lít hỗn hợp khí B gồm CO và H_(2) và (tỉ khối hơi của X so với H_(2) là Fe_(3)O_(4) cho vào ống sử nung 4,25) qua ông sứ . Khí thoát ra hấp thụ vào nước vôi trong (dư) thấy có 7 gam kết tủa và còn lại 1,344 lít khí thoát ra. Khí này đem đốt cháy hoàn toàn rồi cho qua nước vôi trong dư , không thầy kết tủa xuất hiện. Viết các PTHH và xác định thành phân % khôi lượng các chất trong hỗn hợp A . Biết các khí đo ở đktc và các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

**1. Phản ứng xảy ra:**<br /><br />* **Phản ứng khử:**<br /><br />Fe₃O₄ + 4CO → 3Fe + 4CO₂<br />Fe₃O₄ + 4H₂ → 3Fe + 4H₂O<br />FeCO₃ + CO → Fe + CO₂ + CO<br />FeCO₃ + H₂ → Fe + CO₂ + H₂O<br /><br /><br />* **Phản ứng tạo kết tủa:**<br /><br />CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O<br /><br /><br />**2. Tính toán:**<br /><br />* **Khí thoát ra:** Khí thoát ra không tạo kết tủa với nước vôi trong, chứng tỏ khí này là CO hoặc H₂ dư. Thể tích khí thoát ra là 1,344 lít (đktc). Số mol khí thoát ra là: 1,344 / 22,4 = 0,06 mol.<br /><br />* **Khí CO₂:** Lượng kết tủa CaCO₃ là 7 gam, tương ứng với số mol là 7/100 = 0,07 mol. Vì CO₂ phản ứng hoàn toàn tạo kết tủa nên số mol CO₂ sinh ra là 0,07 mol.<br /><br />* **Số mol hỗn hợp khí B:** Thể tích hỗn hợp khí B là 4,48 lít (đktc), số mol là 4,48 / 22,4 = 0,2 mol. Tỉ khối của B so với H₂ là 4,25, nên khối lượng mol trung bình của B là 4,25 * 2 = 8,5 g/mol.<br /><br />* **Thành phần hỗn hợp B:** Gọi x là số mol CO và y là số mol H₂ trong hỗn hợp B. Ta có hệ phương trình:<br /><br /> x + y = 0,2<br /> 28x + 2y = 8,5 * 0,2 = 1,7<br /><br />Giải hệ phương trình trên, ta được x = 0,05 mol (CO) và y = 0,15 mol (H₂).<br /><br />* **Số mol CO và H₂ phản ứng:** Tổng số mol CO và H₂ ban đầu là 0,2 mol. Số mol CO và H₂ dư là 0,06 mol. Vậy số mol CO và H₂ phản ứng là 0,2 - 0,06 = 0,14 mol.<br /><br />* **Số mol Fe tạo thành:** Từ các phản ứng khử, ta thấy mỗi mol Fe₃O₄ tạo ra 3 mol Fe, và mỗi mol FeCO₃ tạo ra 1 mol Fe. Tổng số mol Fe tạo thành từ phản ứng khử là 0,14 mol (vì mỗi mol CO hoặc H2 phản ứng tạo ra 1 mol O bị khử, tương đương với 1/3 mol Fe3O4 hoặc 1 mol FeCO3).<br /><br />* **Khối lượng Fe:** Khối lượng Fe tạo thành là 0,14 mol * 56 g/mol = 7,84 g.<br /><br />* **Khối lượng Fe ban đầu:** Khối lượng hỗn hợp A là 16,8 g. Khối lượng Fe ban đầu trong A là 16,8 g - khối lượng FeCO3 - khối lượng Fe3O4.<br /><br />* **Giải hệ phương trình:** Gọi a là số mol FeCO₃ và b là số mol Fe₃O₄ trong hỗn hợp A. Ta có hệ phương trình:<br /><br /> 116a + 232b = 16,8 - 7,84 = 8,96 (khối lượng FeCO3 và Fe3O4)<br /> a + 3b = 0,14 (số mol Fe từ FeCO3 và Fe3O4)<br /><br />Giải hệ phương trình trên, ta được a ≈ 0,04 mol và b ≈ 0,033 mol.<br /><br />* **Thành phần phần trăm khối lượng:**<br /><br /> %FeCO₃ = (0,04 mol * 116 g/mol) / 16,8 g * 100% ≈ 27,62%<br /> %Fe₃O₄ = (0,033 mol * 232 g/mol) / 16,8 g * 100% ≈ 45,33%<br /> %Fe = (7,84 g) / 16,8 g * 100% ≈ 46,67%<br /><br /><br />**Kết luận:**<br /><br />Thành phần phần trăm khối lượng các chất trong hỗn hợp A xấp xỉ là: FeCO₃: 27,62%; Fe₃O₄: 45,33%; Fe: 46,67%. Lưu ý rằng các giá trị này là giá trị gần đúng do các phép tính làm tròn. Để có kết quả chính xác hơn, cần sử dụng nhiều chữ số thập phân hơn trong các phép tính trung gian.<br />