Quảng cáo
2 câu trả lời 340
Để giải bài toán này, ta cần làm các bước sau:
### a. Lập phương trình hóa học của phản ứng
Phản ứng của manhetit (Fe₃O₄) với khí carbon monoxide (CO) có thể được viết như sau:
\[ \text{Fe}_3\text{O}_4 + 4\text{CO} \rightarrow 3\text{Fe} + 4\text{CO}_2 \]
### b. Tính khối lượng Fe₃O₄ có trong 200 g quặng sắt
Trước tiên, ta cần tính số mol của Fe và CO₂ sinh ra từ phản ứng:
1. **Tính số mol của Fe và CO₂:**
- Khối lượng Fe thu được = 100,8 g
- Khối lượng mol của Fe = 56 g/mol
- Số mol Fe = \( \frac{100,8}{56} = 1,8 \text{ mol} \)
- Khối lượng CO₂ thu được = 105,6 g
- Khối lượng mol của CO₂ = 44 g/mol
- Số mol CO₂ = \( \frac{105,6}{44} = 2,4 \text{ mol} \)
2. **Sử dụng phương trình hóa học để tìm số mol của Fe₃O₄:**
Từ phương trình hóa học:
\[ \text{Fe}_3\text{O}_4 + 4\text{CO} \rightarrow 3\text{Fe} + 4\text{CO}_2 \]
Ta có tỉ lệ số mol giữa Fe₃O₄ và Fe là 1:3. Do đó:
- Số mol Fe₃O₄ = \( \frac{1,8}{3} = 0,6 \text{ mol} \)
Tương tự, tỉ lệ số mol giữa Fe₃O₄ và CO₂ cũng là 1:4:
- Số mol CO₂ cần thiết = 0,6 × 4 = 2,4 mol (đúng như tính toán trên)
3. **Tính khối lượng Fe₃O₄:**
- Khối lượng mol của Fe₃O₄ = \( (3 × 56) + (4 × 16) = 168 + 64 = 232 \text{ g/mol} \)
- Khối lượng Fe₃O₄ = \( 0,6 \text{ mol} × 232 \text{ g/mol} = 139,2 \text{ g} \)
### c. Tính thành phần phần trăm của Fe₃O₄ trong quặng
- Khối lượng quặng = 200 g
- Khối lượng Fe₃O₄ = 139,2 g
Thành phần phần trăm của Fe₃O₄ trong quặng:
\[ \text{Phần trăm Fe}_3\text{O}_4 = \left( \frac{139,2}{200} \right) × 100\% = 69,6\% \]
### Tóm tắt kết quả:
a. Phương trình hóa học của phản ứng:
\[ \text{Fe}_3\text{O}_4 + 4\text{CO} \rightarrow 3\text{Fe} + 4\text{CO}_2 \]
b. Khối lượng Fe₃O₄ có trong 200 g quặng: 139,2 g
c. Thành phần phần trăm của Fe₃O₄ trong quặng: 69,6%
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
### a. Lập phương trình hóa học
Quặng manhetit \( Fe_3O_4 \) phản ứng với khí carbon oxide \( CO \) để tạo ra sắt (Fe) và khí carbon dioxide \( CO_2 \). Phương trình phản ứng như sau:
\[
Fe_3O_4 + 4CO \rightarrow 3Fe + 4CO_2
\]
### b. Tính khối lượng \( Fe_3O_4 \) có trong 200 g quặng
Đầu tiên, chúng ta cần xác định liệu phản ứng đã xảy ra hoàn toàn hay chưa, và tìm khối lượng của \( Fe_3O_4 \) trong quặng.
1. **Khối lượng mol của các chất:**
- Khối lượng mol của \( Fe_3O_4 \): \( 3 \times 55.85 + 4 \times 16 = 231.55 \, g/mol \)
- Khối lượng mol của \( Fe \): \( 55.85 \, g/mol \)
2. **Tính số mol Fe thu được:**
Khối lượng Fe thu được là \( 100.8 \, g \):
\[
n_{Fe} = \frac{100.8 \, g}{55.85 \, g/mol} \approx 1.80 \, mol
\]
3. **Theo phương trình hóa học:**
Từ phương trình hóa học, thấy rằng 3 mol \( Fe \) được tạo ra từ 1 mol \( Fe_3O_4 \):
\[
n_{Fe_3O_4} = \frac{1.80 \, mol}{3} \approx 0.60 \, mol
\]
4. **Tính khối lượng \( Fe_3O_4 \) trong quặng:**
\[
m_{Fe_3O_4} = n_{Fe_3O_4} \times M_{Fe_3O_4} = 0.60 \, mol \times 231.55 \, g/mol \approx 138.93 \, g
\]
### c. Tính thành phần phần trăm của \( Fe_3O_4 \) có trong quặng
1. **Tính thành phần phần trăm của \( Fe_3O_4 \) trong quặng:**
\[
\text{Phần trăm } Fe_3O_4 = \left( \frac{m_{Fe_3O_4}}{m_{quặng}} \right) \times 100\%
\]
\[
\text{Phần trăm } Fe_3O_4 = \left( \frac{138.93 \, g}{200 \, g} \right) \times 100\% \approx 69.465\%
\]
### Kết luận
- **a.** Phương trình hóa học: \( Fe_3O_4 + 4CO \rightarrow 3Fe + 4CO_2 \)
- **b.** Khối lượng \( Fe_3O_4 \) có trong 200 g quặng: khoảng \( 138.93 \, g \).
- **c.** Thành phần phần trăm của \( Fe_3O_4 \) trong quặng: khoảng \( 69.47\% \).
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
26564
