Để giải bài toán này, ta cần tìm công thức hóa học của oxit sắt và khí A.
Gọi x là số mol của oxit sắt (FeO) trong m gam oxit sắt.
Theo phương trình phản ứng, ta có:
FeO + CO -> Fe + CO2
Số mol CO cần để khử hoàn toàn x mol FeO là x mol.
Số mol CO2 sinh ra cũng là x mol.
Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có:
Khối lượng CO2 = số mol CO2 * khối lượng mol CO2
=> mCO2 = x * (12 + 16*2) = 44x (g)
Do CO nóng dư, nên số mol CO2 sinh ra cũng là số mol CO ban đầu.
Vậy, số mol CO2 sinh ra cũng là x mol.
Theo định luật Avogadro, 1 mol khí ở đktc chiếm 22,4 lít.
Vậy, 1,68 lít CO2 tương ứng với: 1,68/22,4 = 0,075 mol CO2.
Từ đó, ta có:
0,075 mol CO2 = x mol CO2
=> x = 0,075 mol
Vậy, số mol FeO ban đầu cần khử là 0,075 mol.
Theo phương trình phản ứng, ta có:
FeO + 2HCl -> FeCl2 + H2O
Số mol H2 sinh ra khi hòa tan hết lượng sắt là 0,075 mol.
Theo định luật Avogadro, 1 mol H2 chiếm 22,4 lít.
Vậy, 0,075 mol H2 tương ứng với: 0,075 * 22,4 = 1,68 lít H2.
Vậy, công thức hóa học của khí A là H2.
Tiếp theo, ta xét phản ứng giữa khí A (H2) và Ca(OH)2.
Theo phương trình phản ứng, ta có:
Ca(OH)2 + 2H2 -> CaH2 + 2H2O
Số mol H2 đã phản ứng với Ca(OH)2 là 0,075 mol.
Theo định luật Avogadro, 1 mol H2 chiếm 22,4 lít.
Vậy, 0,075 mol H2 tương ứng với: 0,075 * 22,4 = 1,68 lít H2.
Vậy, số mol Ca(OH)2 đã phản ứng là 0,075 mol.
Theo phương trình phản ứng, ta có:
Ca(OH)2 + 2H2 -> CaH2 + 2H2O
Số mol Ca(OH)2 đã phản ứng là 0,075 mol.
Khối lượng kết tủa thu được là 10g.
Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có:
Khối lượng CaH2 = số mol CaH2 * khối lượng mol CaH2
=> mCaH2 = 0,075 * (40 + 1*2) = 3,15 g
Vậy, công thức hóa học của oxit sắt là FeO.