Bài toán khử oxit kim loại M bằng Hiđro

ĐỀ BÀI:
Khử hoàn toàn 6,4(g) oxit của kim loại M cần dùng 2,688(l) khí H
2
. Toàn bộ lượng
kim loại thu được cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 1,792(l) khí H
2
. Xác
định kim loại và công thức hoá học của oxit đó. Khí đo ở đktc.
GIẢI:
Khi dùng H
2
để khử oxi của kim loại oxit, tức là H nhường electron. Khi kim
loại tác dụng với dung dịch HCl tức là kim loại nhường electron cho H
+
.
Nếu hóa trị kim loại không thay đổi (KL có 1 hóa trị) thì số mol H
2
trong 2
phản ứng trên bằng nhau.
Giả sử hóa trị của KL M trong oxit và trong muối Clorua như nhau (= x)
Ta có
OxHMxHOM
t
x 222
2
0
+→+
(1)
↑+→+
2
22 xHMClxHClM

x
(2)
Theo (1) và (2) =>
)2()1(
22
nHnH =
hay
)2()1(
22
HH
VV =
-> trái với dữ kiện đề ra
Vậy M là kim loại có nhiều hóa trị.
Giả sử hóa trị x , y với x >y => CTHH của oxit: M
2
O
x
; của muối: MCl
y
OxHMxHOM
t
x 222
2
0
+→+
(1’)
↑+→+
2
22 yHMClyHClM
y

(2’)
moln
H
12,0
4,22
688,2
)1(
2
==
;
moln
H
08,0
4,22
792,1
)2(
2
==
Từ (1’) và (2’) => n
M

(1)
= n
M (2)
=>
y
yy
x
yx
5,1

2
3
16,0
24,0208,0212,0
==
×
==>
×
=
×
Biện luận với x, y nguyên dương; chọn nghiệm x=3; y=2
Công thức tổng quát của oxit là
32
OM
OHMHOM
t
2232
323
0
+→+
(2M + 18) g 3 mol
6,4g 0,12 mol => M = 56 -> Kim loại là Sắt (Fe)
Vậy CTHH của oxit đã dùng là Fe
2
O
3
<iframe src= name=chanh align=top
width=100% height=20></iframe>