Giáo dục

CO khử oxit kim loại

CO khử oxit kim loại

Chuyên đề Hóa học lớp 9: CO khử oxit kim loại được CITD sưu tầm và giới thiệu tới các bạn học sinh cùng quý thầy cô tham khảo. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Hóa học lớp 9 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

I. Lý thuyết và phương pháp giải

xCO + M2Ox → 2M + xCO2

 Phương pháp giải

Bạn đang xem: CO khử oxit kim loại

Phương chung để giải là dùng phương pháp bảo toàn electron hoặc bảo toàn nguyên tố hoặc bảo toàn khối lượng, hoặc tang giảm khối lượng để giải.

Chú ý:

+ Trong các phản ứng của C, CO, H2 thì số mol CO= nCO2, nC= nCO2, nH2= nH2O.

+ Các chất khử C, CO, H2 không khử được các oxit MgO, Al2O3 và các oxit khác của kim loại kiềm và kiềm thổ.

+ Đa số khi giải chúng ta chỉ cần viết sơ đồ chung của phản ứng, chứ không cần viết PTHH cụ thể, tuy nhiên các phản ứng nhiệt nhôm nên viết rõ PTHH vì bài toán còn liên quan nhiều chất khác.

+ Thực chất khi cho CO, H2 tác dụng với các chất rắn là oxit thì khối lượng của chất rắn giảm đi chính là khối lượng của oxi trong các oxit.

II.  Bài tập ví dụ minh họa

Đáp án hướng dẫn giải

Cách 1: Ta có xCO + M2Ox → 2M + xCO2

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

0,15                           15/100 = 0,15 mol

→ nCO = nCO2 = 0,15 mol

m; m’ lần lượt là khối lượng chất rắn trước và sau phản ứng

Theo định luật bảo toàn khối lượng:

m + mCO = m’ + mCO2 → m + 0,15.28 = 215 + 0,15.44 → m = 217,4g

→ Đáp án A

Cách 2:

Theo phương pháp tăng giảm khối lượng:

Cứ 1 mol CO phản ứng lấy mất 1 mol O trong oxit tạo ra 1 mol CO2 → khối lượng chất rắn giảm đi 16 gam

→ Vậy có 0,15 mol CO phản ứng → khối lượng chất rắn giảm đi 16.0,15 = 2,4 gam

→ Khối lượng chất rắn ban đầu là: m = 215 + 2,4 = 217,4 gam

→ Đáp án A

Đáp án hướng dẫn giải

a) nCO = 24,64/22,4 = 1,1 mol

Ta có: aCO + M2Oa → 2M + aCO2

Theo phương pháp tăng giảm khối lượng:

Cứ 1 mol CO phản ứng → khối lượng chất rắn giảm đi 16 gam

→ Vậy có 1,1 mol CO phản ứng → khối lượng chất rắn giảm đi 16.1,1 = 17,6 gam

→ Khối lượng chất rắn sau phản ứng là: x = 69,6 – 17,6 = 52 gam

→ Đáp án A

b) Theo ý a) ta có hỗn hợp oxit bị khử hoàn toàn → nO(oxit) = nCO phản ứng = 1,1 mol

69,6 gam A + dung dịch HCl (vừa đủ) → dung dịch B chứa y gam muối

M2Oa + 2aHCl → 2MCla + xH2O

Theo phương pháp tăng giảm khối lượng:

Ta nhận thấy 1 mol O trong oxit bị thay thế bởi 2 mol Cl để tạo thành muối → khối lượng muối tăng so với khối lượng oxit là: 2.35,5 – 16 = 55 gam

→ 1,1 mol O trong oxit bị thay thế bởi 2,2 mol Cl → khối lượng muối tăng so với khối lượng oxit là: 1,1.55 = 60,5 gam

→ y = 69,6 + 60,5 = 130,1 gam

→ Đáp án B

c) Cho B + dung dịch NaOH dư → z gam kết tủa

MCla + aNaOH → M(OH)a + aNaCl

Theo phương pháp tăng giảm khối lượng:

Ta nhận thấy 1 mol Cl trong muối bị thay thế bởi 1 mol OH để tạo thành hiđroxit → khối lượng hiđroxit giảm so với khối lượng muối là: 35,5 – 17 = 18,5 gam

→ 2,2 mol Cl trong muối bị thay thế bởi 2,2 mol OH → khối lượng hiđroxit giảm so với khối lượng muối là: 18,5.2,2 = 40,7 gam

→ z = 130,1 – 40,7 = 89,4 gam

→ Đáp án B

Đáp án hướng dẫn giải

Phương trình hóa học

4CO + Fe3O4 → 3Fe + 4CO2

CO + CuO → Cu + CO2

Từ phương trình hóa học ta có:

nCO = nCO2 = x mol

Khí thoát ra khỏi bình dẫn qua dung dịch Ca(OH)2 thu được 10 gam kết tủa CaCO3

=>nCaCO3 = 10/100 = 0,1 mol

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O

0,1 mol ← 0,1 mol

Bảo toàn khối lượng:

mCO + mhhFe3O4,CuO = mCO2 + mhhkl

=> 0,1.28 + m = 0,1.44 + 4,64 => m = 6,24 gam

Đáp án hướng dẫn giải

Công thức giải nhanh: nO trong oxit = nCO phản ứng = nCO2

Hướng dẫn giải:

nCaCO3 = 7,5: 100 = 0,075 (mol)

=> nO(trong oxit) = nCO = nCO2 = 0,075 (mol)

m = 107,5 +  0,075.16 = 108,7(g)

III. Bài tập vận dụng liên quan 

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.

Xem đáp án

Đáp án C

Các chất có tính khử trung bình (C, CO, H2, Al) chỉ có thể khử oxit của kim loại đứng sau Al trong dãy điện hóa học.

Như vậy H2 không phản ứng được với MgO

=> Chất rắn còn lại chứa: Cu, Fe, Zn, 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.

Xem đáp án

Đáp án B

CO + Al2O3, MgO, Fe3O4, CuO → Al2O3, MgO, Fe, Cu + CO2

Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O

Phần không tan Z gồm MgO, 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.

Xem đáp án

Đáp án D

Gọi x, y là số mol lần lượt của CuO và Al2O3

=> mhỗn hợp đầu = 80x + 102y = 9,1 (1)

Khí CO chỉ phản ứng với CuO

CuO + CO → Cu + CO2

x mol → x mol

Hỗn hợp chất rắn sau phản ứng gồm Cu (x mol) và Al2O3 (y mol)

=> mhỗn hợp sau = 64x + 102y = 8,3 (2)

Lấy (1) trừ (2) ta có: 16x = 0,8 => x = 0,05 mol

=> mCuO = 0,05.80 = 4 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.

Xem đáp án

Đáp án D

Khối lượng rắn giảm chính là khối lượng oxi trong oxit => mO(oxit) = 0,32 (g)

=> nhh CO+ H2 = nO(oxit) = 0,32 : 16 = 0,02 (mol)

=> Vhh CO+H2 = 0,02.22,4 = 0,448 (l)

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.

Xem đáp án

Đáp án A

Phương trình phản ứng

CO + CuO → Cu + CO2 (1)

3CO + Fe2O3 → 2Fe + 3CO2 (2)

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (3)

Theo phương trình (3): nCO2 = nCaCO3 = 4/ 100 = 0,04 mol

Theo phương trình (1,2): nCO = nCO2 = 0,04 mol → V = 0,04.22,4 = 0,896 lít

Câu 6. Cho V lít đktc hỗn hợp khí 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 0,16 gam. Giá trị của V là

A. 0,224.

B. 0,448.

C. 0,112.

D. 0,560.

Xem đáp án

Đáp án A

Khối lượng rắn giảm chính là khối lượng oxi trong oxit => mO(oxit) = 0,32 (g)

=> nhh CO+ H2 = nO(oxit) = 0,16 : 16 = 0,01 (mol)

=> Vhh CO+ H2 = 0,01.22,4 = 0,224 (l)

Câu 7. Cho m gam hỗn hợp X gồm CuO, Fe2O3, FeO tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch chứa H2SO4 1M và HCl 1M. Để khử hoàn toàn m gam hỗn hợp X (nung nóng) cần tối thiểu V lít khí CO (đktc). Giá trị của V là:

A. 3,36

B. 4,48

C. 1,12

D. 6,72

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có: nH2SO4 = nHCl = 0,1 mol → nH+ = 0,2.2 + 0,2 = 0,6 mol → nH2O = 0,3 mol

→ nH2O = 0,3 mol = nO = nCO

Ta có: VCO = 6,72 lít

Câu 8. Khử m gam hỗn hợp X gồm các oxit CuO, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 bằng khí CO ở nhiệt độ cao, người ta thu được 40 gam hỗn hợp chất rắn Y và 6,6 gam khí CO2. Giá trị của m là

A. 53,2

B. 22,4

C. 49,6

D. 44,8

Xem đáp án

Đáp án B

Bảo toàn C ta có nCO2 = nCO = 0,15 mol

Bảo toàn khối lượng ta có mX + mCO = mY + mCO2 nên m + 0,15.28 = 40 + 6,6

Suy ra m = 22,4

…………………………….

Với chuyên đề: CO khử oxit kim loại trên đây chúng ta có thể hiểu rõ về tính chất vật lý, tính chất hóa học, các phương trình phản ứng co khi khử oxit kim loại

Trên đây CITD đã đưa tới các bạn bộ tài liệu rất hữu ích CO khử oxit kim loại. Để có kết quả cao hơn trong học tập, CITD xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Chuyên đề Toán 9, Chuyên đề Vật Lí 9, Lý thuyết Sinh học 9, Giải bài tập Hóa học 9, Tài liệu học tập lớp 9 mà CITD tổng hợp và đăng tải.

Đăng bởi: CITD

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button