Oxit sắt: `Fe_xO_y`

Gọi `a, b, c` lần lượt là số mol của `CuO, Al_2O_3, Fe_xO_y`

`=> 80a + 102b + (56x + 16y)c = 10,32(I)`

`CuO + H_2 ->^{t^o} Cu + H_2O`(1)

`Fe_xO_y + yH_2 ->^{t^o} xFe + yH_2O`(2)

Theo PTHH (1), (2)

`n_{H_2} = n_{CuO} + yn_{Fe_xO_y} = a + cy= {1,8}/{18} = 0,1` mol (`II)`

Mặt khác:

`CuO + H_2SO_4 -> CuSO_4 + H_2O(3)`

`Al_2O_3 + 3H_2SO_4 -> Al_2(SO_4)_3 + 3H_2O`(`4)`

`2Fe_xO_y + 2yH_2SO_4 -> xFe_2(SO_4)_{2y//x} + 2yH_2O`(`5)`

`220ml = 0,22l`

Theo PTHH `(3), (4), (5)`:

`n_{H_2SO_4} = n_{CuO} + 3n_{Al_2O_3} + y_{Fe_xO_y} = a + 3b + cy = 0,22 . 1. 0,22` mol `(3)`

Rắn sau gồm `CuO, Fe_2O_3`

Bảo toàn `Cu`

`n_{CuO} = n_{CuSO_4} = a(mol)`

Theo PTHH (`5)`

`n_{Fe_2(SO_4)_{2y//x}} = x/2n_{Fe} = {cx}/{2}(mol)`

Bảo toàn `Fe: `

`n_{Fe_2O_3} = n_{Fe_2(SO_4)_{2y//x} = {cx}/2(mol)`

`=> 80a + 160 . {cx}/{2} = 6,4`

`=> 80a + 80cx = 6,4`

`=> a + cx = 0,08(IV)`

`(I), (II),(III), (IV) => b = 0,04; a = 0,02; cx = 0,06; cy = 0,08`

`x/y = {cx}/{cy} = {0,06}/{0,08} = 3/4`

`=> `oxit sắt: `Fe_3O_4`

${\color{red}{\text{Ark}}}$ ${\color{black}{\text{Zero}}}$

Đáp án:

`Fe_3O_4` 

Giải thích các bước giải:

Oxit: `Fe_xO_y`

Đặt `n_{CuO}=a(mol);n_{Fe_xO_y}=b(mol)`

`n_{H_2O}={1,8}/{18}=0,1(mol)`

`n_{H_2SO_4}=0,22.1=0,22(mol)`

`CuO+H_2`  $\xrightarrow{t^o}$  `Cu+H_2O`

`Fe_xO_y+yH_2`  $\xrightarrow{t^o}$  `xFe+yH_2O`

Theo PT: `a+yb=n_{H_2O}=0,1(1)`

`CuO+H_2SO_4->CuSO_4+H_2O`

`2Fe_xO_y+2yH_2SO_4->xFe_2(SO_4)_{2y//x}+2yH_2O`

`Al_2O_3+3H_2SO_4->Al_2(SO_4)_3+3H_2O`

Theo PT: `n_{H_2SO_4}=a+yb+3n_{Al_2O_3}=0,22(2)`

`(1)(2)->n_{Al_2O_3}=0,04(mol)`

Rắn sau cùng gồm `CuO:a(mol);Fe_2O_3:0,5bx(mol)`

`->80a+160.0,5bx=6,4`

`->a+bx=0,08(2)`

`m_X=80a+b(56x+16y)=10,32-0,04.102=6,24(3)`

`(1)(2)(3)->a=0,02;bx=0,06;by=0,08`

`->x/y={0,06}/{0,08}=3/4`

Chọn `x=3;y=4`

`->Fe_3O_4`