Anonymous

Các dạng bài toán khử oxit kim loại bằng C, CO (có đáp án 2024) và cách giải

- asked 2 months agoVotes

0Answers

0Views

Các dạng bài toán khử oxit kim loại bằng C, CO và cách giải – Hóa học lớp 11

I. Lý thuyết và phương pháp giải

- CO, C ở nhiệt độ cao có thể khử được các oxit kim loại đứng sau Al trong dãy điện hóa.

1. Khử oxit kim loại bằng CO

- Tổng quát: $M_{2} O_{n} + n C O \overset{t^{o}}{\to} 2 M + n C O_{2} ↑$

Ví dụ:

CuO + CO $\overset{t^{o}}{\to}$ CO₂ + Cu

- Để giải các bài tập tính toán khi khử oxi kim loại bằng CO, cần phối hợp nhuần nhuyễn các định luật bảo toàn như bảo toàn nguyên tố; bảo toàn khối lượng.

+ Bảo toàn khối lượng:

$m_{o x i t K L} + m_{C O} = m_{K L} + m_{C O_{2}}$

$m_{o x i t K L} = m_{K L} + m_{O}$

+ Bảo toàn nguyên tố: $n_{O (O x i t)} = n_{C O} = n_{C O_{2}}$

2. Khử oxit kim loại bằng C

- Ở nhiệt độ cao, C có thể khử một số oxit kim loại như CuO, PbO, ZnO,… thành kim loại.

Ví dụ:

2CuO + C $\overset{t^{o}}{\to}$ CO₂ + 2Cu

- Thường khi khử oxit kim loại bằng C sẽ sinh ra hỗn hợp khí CO và CO₂

Bảo toàn nguyên tố C ta có: $n_{C} = n_{C O_{2}} + n_{C O}$

- Để giải nhanh các bài tập cần phối hợp các phương pháp bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng hoặc tăng giảm khối lượng.

II. Ví dụ minh họa

Câu 1:

A. 48 gam.

B. 40 gam.

C. 16 gam

D. 32 gam.

Hướng dẫn

Cho CO dư qua hỗn hợp X thì chỉ CuO bị khử.

CO + CuO $\overset{t^{o}}{\to}$ Cu + CO₂

n_CuO = n_O = n_{chất rắn giảm} = $\frac{56 - 49, 6}{16} = 0, 4 m o l$

⇒ m_CuO = 0,4.64 = 16 gam

Đáp án: C

Câu 2:

A. Fe₃O₄ và 17,92.

B. Fe₃O₄ và 8,96

C. FeO và 8,96

D. Fe₂O₃ và 17,92.

Hướng dẫn

Bảo toàn nguyên tố C:

$n_{C O} = n_{C O_{2}} = 0, 8 m o l \Rightarrow V_{C O} = 17, 92 l í t$

Gọi CT của X là: $F e_{x} O_{y}$

$\begin{array}{l} n_{F e} = 0, 6 m o l \\ n_{O (ox i t)} = n_{C O} = 0, 8 m o l \\ \Rightarrow x : y = 0, 6 : 0, 8 = 3 : 4 \end{array}$

Vậy X là Fe₃O₄

Đáp án: A

Câu 3: Cho hỗn hợp X gồm CuO và ZnO có tỉ lệ mol là 1:1 tác dụng với 2,4 gam C thu được hỗn hợp khí Y. Dẫn toàn bộ khí Y qua nước vôi trong thấy xuất hiện 10 gam kết tủa.Phần trăm khối lượng của CuO trong hỗn hợp X là:

A.49%

B. 49,69%

C. 59%

D. 59,69%

Hướng dẫn

Hỗn hợp khí X gồm CO và CO₂

$n_{C} = 0, 2 m o l; n_{C O_{2}} = n_{↓} = 0, 1 m o l$

Bảo toàn nguyên tố C: $n_{C O} = n_{C} - n_{C O_{2}} = 0, 1 m o l$

Gọi $n_{C u O} = n_{Z n O} = x m o l$

Bảo toàn electron ta có:

$\begin{array}{l} 2 x + 2 x = 0, 1.2 + 0, 1.4 \\ \Rightarrow x = 0, 15 m o l \end{array}$

$\begin{array}{l} \Rightarrow m_{C u O} = 0, 15.80 = 12 g a m; m_{Z n O} = 0, 15.81 = 12, 15 g a m \\ \Rightarrow % m_{C u O} = \frac{12}{12 + 12, 15} .100 = 49, 69 % \end{array}$