I. Phương pháp giải

- CO khử được các oxit kim loại đứng sau Zn trong dãy hoạt động hóa học.

M₂O_n + nCO → 2M + nCO₂↑

- Sử dụng định luật bảo toàn nguyên tố C để giải toán kết hợp với định luật bảo toàn khối lượng.

m_{oxit KL} + m_CO = m_Kl + m_CO2

=> n_{O (oxit)} = n_CO = n_CO2 và m_{oxit Kl} = m_KL + m_O

Chú ý: Đốt cháy Cacbon bởi oxi: Có 2 trường hợp

+) Nếu thừa oxi: C + O₂ → Hỗn hợp khí sau phản ứng gồm CO₂ và O₂ (dư).

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

II. Ví dụ

 Bài 1: 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). Tính thể tích khí NO thoát ra và m gam muối thu được

Trả lời

Ta có: n_CO = n_CO2 = x mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng : m_{oxit kl} + m_CO = m_kl + m_CO2

⇔ 32,2 + 28x = 25 + 44x => x = 0,45 mol

Trong quá trình phản ứng chỉ có sự thay đỏi số oxi hóa của C và N.

Phương trình cho nhận e: C⁺² - 2e → C⁺⁴ ; N⁺⁵ + 3e → N⁺²

Áp dụng bảo toàn e cho toàn quá trình ta có: 0,45.2 = 3.n_NO => n_NO = 0,3 mol

Vậy thể tích khí NO thu được là V = 0,3.22,4 = 6,72 lít

n_NO3^- tạo muối = 3n_NO = 0,3.3 = 0,9 mol

Khối lượng muối thu được là m = m_kl + m_NO3^- = 25 + 0,9.62 = 80,8 gam.

Bài 2: Dẫn một luồng khí CO dư qua ống sứ đựng 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. Tính tổng khối lượng 2 oxit trong hỗn hợp đầu.

Trả lời

Phương trình phản ứng:

4CO + Fe₃O₄ ^to→ 4CO₂↑ + 3Fe

CO + CuO ^to→ CO₂↑ + Cu

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

n_CO2 = n_CaCO3 = 5/100 = 0,05 mol

Áp dụng định luật bảo toàn nguên tố C ta có: n_CO = n_CO2 = 0,05 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: m_{oxit kl} + m_CO = m_kl + m_CO2

=> m_{oxit kl} = 2,32 + 0,05.44 – 0,05,28 = 3,12 gam