Bài 4 trang 40 Tài liệu dạy - học Hóa học 8 tập 2

Đề bài

 Khử 10,8 g sắt (II) oxit bằng 2,24 lit khí \({H_2}\) (đktc) ở nhiệt độ cao.

a) Sau phản ứng thu được bao nhiêu gam chất rắn?

b) Cần thêm bao nhiêu lít  \({H_2}\) (đktc) để khử hoàn toàn chất rắn sau phản ứng?

Lời giải chi tiết

a) Số mol các chất là:
\(\eqalign{  & {n_{FeO}} = {{{m_{FeO}}} \over {{M_{FeO}}}} = {{10,8} \over {108}} = 0,15mol  \cr  & {n_{{H_2}}} = {{{V_{{H_2}}}} \over {22,4}} = {{2,24} \over {22,4}} = 0,1mol \cr} \)

Phương trình hóa học:

\(\eqalign{
& {H_{2(k)}} + Fe{O_{(r)}}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow F{e_{(r)}} + {H_2}{O_{(h)}} \cr 
& 0,1\,\,\,\,\, \to 0,1\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,1\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol \cr} \)

\(\left. \matrix{  {{{n_{{H_2}({\text{ban đầu)}}}}} \over 1} = {{0,1} \over 1} = 0,1 \hfill \cr  {{{n_{FeO({\text{ban đầu) }}}}} \over 1} = {{0,15} \over 1} = 0,15 \hfill \cr}  \right\}\) \( \Rightarrow {{{n_{{H_2}({\text{ban đầu)}}}}} \over 1} < {{{n_{FeO({\text{ban đầu)}}}}} \over 1} \) \(\Rightarrow \left\{ \matrix{  {H_2}:{\text{hết}} \hfill \cr  FeO: \text{dư} \hfill \cr}  \right. \Rightarrow {\text{ Tính theo  }}{{\rm{H}}_2}\)

\(\buildrel {{\text{theo phương trình}}} \over \longrightarrow \left\{ \matrix{  {n_{Fe}} = 0,1mol \hfill \cr  {n_{FeO({\text{dư)}}}} = 0,05mol \hfill \cr}  \right.\)

khối lượng chất rắn = 0,05.72 + 0,1.56 = 9,2 gam
b) phương trình hóa học: 
\(FeO + {H_2}\buildrel {{t^0}} \over \longrightarrow Fe + {H_2}O\)

                0,05\( \to \) 0,05                           mol.
\(\buildrel {{\text{theo phương trình}}} \over \longrightarrow {n_{{H_2}}} = 0,05mol\)

Thể tích khí  \({H_2}\)  cần thêm để khử hoàn toàn chất rắn sau phản ứng là:
\({V_{{H_2}}} = {n_{{H_2}}}.22,4 = 0,05.22,4 \) \(= 1,12\text{ lít}\) .