Bài tập khử oxit kim loại bằng CO và C

BÀI TẬP VỀ TÍNH KHỬ CỦA CO; C 

Chú ý:

Đốt cháy Cacbon bởi oxi: Có 2 trường hợp như sau:

+) Nếu thừa oxi: C + O2   → CO2.

Hỗn hợp khí sau phản ứng gồm CO2 và O2 (dư).

+) Nếu thiếu oxi: C + O2 → CO2 ; CO2 + C → 2CO Hỗn hợp khí sau phản ứng gồm CO2 và CO dư.

VÍ DỤ MINH HỌA

Bài 1. Dẫn khí CO dư qua ống đựng bột một oxit sắt (Fe_xO_y) ở nhiệt độ cao. Sau khi phản ứng kết thúcthu được 0,84 gam sắt và dẫn khí sinh ra vào nước vôi trong dư thì thu được 2 gam kết tủa. Xác định công thức phân tử của Fe_xO_y.

Hướng dẫn

nCaCO₃ = 2/100 = 0,02 mol; nFe = 0,84/56 = 0,015 mol

Phản ứng : Fe_xO_y      +     yCO    ---->   xFe +      yCO₂

                                                                        0,02x/y            0,02

                        CO₂  + Ca(OH)₂ ------> CaCO₃ + H₂O

                        0,02                                  0,02

Ta cso nFe = 0,02x/y = 0,015 ==> 0,015/0,02 = ¾

Vậy CTPT của oxit là Fe₂O₃

Bài 2. Khử 16 gam hỗn hợp các oxit kim loại : FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄, CuO và PbO bằng khí CO ở nhiệt độ cao, khối lượng chất rắn thu được là 11,2 gam. Tính thể tích khí CO đã tham gia phản ứng (đktc).

Hướng dẫn

áp dung ĐLBT khối lượng

nCO₂ = nCO = x mol

m_oxit  + m_CO = m_{chất rắn} +m_CO2

28x – 44x = 11,2 – 16==> x = 0,3.

Vậy V_CO = 0,3.22,4 = 6,72 lit

Bài 3.

a. Khi đốt cháy hoàn toàn 3,6g C trong bình chứa 4,48 lít khí O2 (đktc) sinh ra một hỗn hợp gồm hai khí. Xác định thành phần % của mỗi khí đó.

b. Đốt cháy hoàn toàn 8 kg than đá (chứa tạp chất không cháy) thấy thoát ra 0,5 m3     

cacbonic. Tính % cacbon trong than.

Hướng dẫn

=> %mC = 3,348%

Bài 4. Có 18 gam hỗn hợp 2 khí CO và CO2 chiếm thể tích 11,2 lít (đktc). Xác định thể tích khí CO sau khi cho 18 gam hỗn hợp khí này qua than nóng đỏ (phản ứng hoàn toàn).

Hướng dẫn

Gọi nCO, nCO2 ban đầu lần lượt là x, y (mol), ta có 2 phương trình x + y = 0,5 và 30x + 46y = 18   ® x = 0,25 mol; y = 0,25mol.

Pthh:  CO2     +  C  ®  2CO (*)      Suy ra nCO( ở *)  = 2nCO2  = 2x = 0,5 mol. Vậy. tổng nCO = 0,25 + 0,5 = 0,75 mol   ®  VCO = 16,8 lít

BÀI TẬP RÈN LUYỆN

Câu 1: Cho luồng khí H₂ dư qua hỗn hợp các oxit CuO, Fe₂O₃, ZnO, MgO nung nóng ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng, hỗn hợp chất rắn còn lại là :

A. Cu, Fe, ZnO, MgO.          B. Cu, Fe, Zn, Mg.   

C. Cu, Fe, Zn, MgO.              D. Cu, FeO, ZnO, MgO.

Câu 2: Cho khí CO (dư) đi vào ống sứ nung nóng đựng hỗn hợp X gồm Al₂O₃, MgO, Fe₃O₄, CuO thu được chất rắn Y. Cho Y vào dung dịch NaOH (dư), khuấy kĩ, thấy còn lại phần không tan Z. Giả sử các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần không tan Z gồm.

A. MgO, Fe₃O₄, Cu.     B. MgO, Fe, Cu.     C. Mg, Fe, Cu.     D. Mg, Al, Fe, Cu.

Câu 3: Cho luồng khí CO (dư) đi qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO và Al₂O₃ nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn. Khối lượng CuO có trong hỗn hợp ban đầu là

A. 0,8 gam.          B. 8,3 gam.          C. 2,0 gam.          D. 4,0 gam.

Câu 4: Cho V lít hỗn hợp khí (ở đktc) gồm CO và H₂ phản ứng với một lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO và Fe₃O₄ nung nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,32 gam. Giá trị của V là :

A. 0,224 lít.          B. 0,560 lít.          C. 0,112 lít.          D. 0,448 lít.

Câu 5: Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) đi qua một ống sứ đựng lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO, Fe₂O₃ (ở nhiệt độ cao). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí X. Dẫn toàn bộ khí X ở trên vào lượng dư dung dịch Ca(OH)₂ thì tạo thành 4 gam kết tủa. Giá trị của V là

A. 0,896 lít.          B. 1,120 lít.          C. 0,224 lít.          D. 0,448 lít.

Câu 6: Hoà tan hoàn toàn 20,0 gam một oxit kim loại bằng dung dịch H₂SO₄ loãng thu được 50,0 gam muối. Khử hoàn toàn lượng oxit đó thành kim loại ở nhiệt độ cao cần V lít khí CO (đktc). Giá trị của V là

A. 2,80 lít.           B. 5,60 lít.           C. 6,72 lít.            D. 8,40 lít.

Câu 7: Cho H₂ dư qua 8,14 gam hỗn hợp A gồm CuO, Al₂O₃ và Fe_xO_y nung nóng. Sau khi phản ứng xong, thu được 1,44g H₂O và a gam chất rắn. Giá trị của a là :

A. 6,70g.            B. 6,86g.             C. 6,78g.             D. 6,80g.

Câu 8: Khử 3,48 g một oxit của kim loại M cần dùng 1,344 lít H₂(đktc). Toàn bộ lượng kim loại M sinh ra cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 1,008 lít H₂ (đktc). Công thức oxit là :

A. Fe₃O₄.          B. Fe₂O₃.          C. FeO.          D. ZnO.

Câu 9: Cho khí CO qua ống chứa 15,2g hỗn hợp gồm CuO và FeO nung nóng. Sau một thời gian thu được hỗn hợp khí B và 13,6g chất rắn C. Cho B tác dụng với dung dịch Ca(OH)₂ dư thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là :

A. 15g.             B. 10g.            C. 20g.          D. 25g.

Câu 10: Dẫn một luồng khí CO dư qua ống sứ đựng m (g) Fe₃O₄ và CuO nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 2,32 gam hỗn hợp kim loại. Khí thoát ra khỏi bình được dẫn qua dung dịch nước vôi trong dư thu được 5 gam kết tủa. Giá trị của m là :

A. 6,24g.          B. 5,32g.          C. 4,56g.          D. 3,12g.

Câu 11: Chia 47,2 gam hỗn hợp gồm CuO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄ thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 khử hoàn toàn bằng CO dư ở nhiệt độ cao thu được 17,2 gam 2 kim loại. Phần 2 cho tác dụng vừa đủ với dung dịch H₂SO₄ loãng, thu được m gam muối. Giá trị của m là

A. 124 g.          B. 49,2 g.          C. 55,6 g.          D. 62 g.

Câu 12: Cho 4,48 lít khí CO (ở đktc) từ từ đi qua ống sứ nung nóng đựng 8 gam một oxit sắt đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khí thu được sau phản ứng có tỉ khối so với hiđro bằng 20. Công thức của oxit sắt và phần trăm thể tích của khí CO₂ trong hỗn hợp khí sau phản ứng.

A. Fe₂O₃; 65%.                      B. Fe₃O₄; 75%.                             

C. FeO; 75%.                         D. Fe₂O₃; 75%.

Câu 13: Dẫn từ từ V lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm CO và H₂ qua ống sứ chứa 16,8 gam hỗn hợp CuO, Fe₃O₄ và Al₂O₃ nung nóng đến khi X phản ứng hết, thu được hỗn hợp khí và hơi nặng hơn khối lượng của X là 0,32 gam.

a)        Giá trị của V là

   A. 0,112 lít.          B. 0,224 lít.          C. 0,448 lít.          D. 0,896 lít.

b)        Số gam chất rắn còn lại trong ống sứ là

   A.12,12g.           B. 16,48g.            C. 17,12g.           D. 20,48g.

Câu 14: Cho hỗn hợp A gồm 0,1 mol Fe và 0,2 mol Fe₂O₃ vào trong một bình kín dung tích không đổi 11,2 lít chứa CO (đktc). Nung nóng bình 1 thời gian, sau đó làm lạnh tới 0^oC. Hỗn hợp khí trong bình lúc này có tỉ khối so với H₂ là 15,6.

a)        Số gam chất rắn còn lại trong bình sau khi nung là.

   A. 20,4g.          B. 35,5g.          C. 28,0g.          D. 36,0g.

b)        Nếu phản ứng xảy ra với hiệu suất 100% thì số gam chất rắn sau khi nung là

   A. 28,0g.          B. 29,6g.          C. 36,0g.          D. 34,8g.

Câu 15: Hỗn hợp A gồm CuO và MO theo tỷ lệ mol tương ứng là 1: 2 (M là kim loại hóa trị không đổi). Cho 1 luồng H₂ dư đi qua 2,4 gam A nung nóng thu được hỗn hợp chất rắn B. Để hoà tan hết B cần 40 ml dung dịch HNO₃ 2,5M và thu được V lít khí NO duy nhất (đktc). Hiệu suất các phản ứng đạt 100%.

a)        Kim loại M là

   A. Ca.               B. Mg.             C. Zn.                D. Pb.

b)        Giá trị của V là

   A. 0,336 lít.          B. 0,448 lít.          C. 0,224 lít.           D. 0,672 lít.

Câu 16: Khử hoàn toàn 32,20 gam hỗn hợp gồm CuO, Fe₂O₃ và ZnO bằng CO ở nhiệt độ cao thu được 25,00 gam hỗn hợp X gồm 3 kim loại. Cho X tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO₃ thì thu được V lít khí NO duy nhất (đktc) và dung dịch chứa m gam muối (không chứa NH₄NO₃).

a)        Giá trị của m là

   A. 52,90g.                     B. 38,95g.                               C. 42,42g.                     D. 80,80g.

b)        Giá trị của V là

      A. 20,16 lít.                       B. 60,48 lít.                    C. 6,72 lít.                      D. 4,48 lít.

Câu 17: Chia 48,2 gam hỗn hợp gồm CuO, Fe₂O₃ và ZnO thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng, dư rồi lấy dung dịch thu được cho tác dụng với dung dịch NaOH thì thu được lượng kết tủa lớn nhất là 30,4 gam. Phần 2 nung nóng rồi dẫn khí CO đi qua đến khí phản ứng hoàn toàn thu được m gam hỗn hợp 3 kim loại.

a)        Giá trị của m là

   A. 18,5g.                       B. 12,9g.                                   C. 42,6g.                       D. 24,8g.

b)        Số lít khí CO (đktc) đã tham gia phản ứng là

   A. 15,68 lít.                    B. 3,92lít .                            C. 6,72 lít.                      D. 7,84 lít.

Câu 18: Khử hoàn toàn 69,6 gam hỗn hợp A gồm FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ và CuO ở nhiệt độ cao thành kim loại cần 24,64 lít khí CO (đktc) và thu được x gam chất rắn. Cũng cho 69,6 gam A tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ thu được dung dịch B chứa y gam muối. Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư thấy tạo thành z gam kết tủa.

a)        Giá trị của x là

   A. 52,0g.                       B. 34,4g.                             C. 42,0g.                       D. 28,8g.

b)        Giá trị của y là

   A. 147,7g.                     B. 130,1g.                           C. 112,5g.                     D. 208,2g.

c)        Giá trị của z là

   A. 70,7g.                       B. 89,4g.                             C. 88,3g.                       D. 87,2.g

Câu 19: Khử hoàn toàn 18,0 gam một oxit kim loại M cần 5,04 lít khí CO (đktc). Công thức của oxit là

A. Fe₂O₃.           B. FeO.              C. ZnO.             D. CuO.

Câu 20: Dẫn một luồng khí CO qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp CuO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ và Al₂O₃ rồi cho khí thoát ra hấp thụ hết vào dung dịch nước vôi trong dư thu được 15 gam kết tủa. Chất rắn còn lại trong ống sứ có khối lượng 215,0 gam. Giá trị của m là

A. 217,4g.                     B. 219,8g.                     C. 230,0g.                     D. 249,0g.

ĐÁP ÁN