Tính khử của CO - Chuyên đề Hóa 11
Tính khử của CO
I. Phương pháp giải
- CO khử được các oxit kim loại đứng sau Zn trong dãy hoạt động hóa học.
M2On + nCO → 2M + nCO2↑
- Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố C để giải toán kết hợp với định luật bảo toàn khối lượng.
moxit KL + mCO = mKl + mCO2
=> nO (oxit) = nCO = nCO2 và moxit Kl = mKL + mO
Luw ý: Đốt cháy Cacbon bởi oxi, có 2 trường hợp xảy ra:
+) Nếu thừa oxi: C + O2 → Hỗn hợp khí sau phản ứng gồm CO2 và O2 (dư).
+) Nếu thiếu oxi: C + O2 → Hỗn hợp khí sau phản ứng gồm CO2 và CO dư.
II. Ví dụ
Bài 1: Dẫn một luồng khí CO dư qua ống sứ đựng Fe3O4 và CuO nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 2,32 gam hỗn hợp kim loại. Khí thoát ra khỏi bình được dẫn qua dung dịch nước vôi trong dư thu được 5 gam kết tủa. Tính tổng khối lượng 2 oxit trong hỗn hợp đầu.
Bài giải:
Ta có phương trình phản ứng như sau:
4CO + Fe3O4 to→ 4CO2↑ + 3Fe
CO + CuO to→ CO2↑ + Cu
CO2 + Ca (OH)2 → CaCO3↓ + H2O
nCO2 = nCaCO3 = 5/100 = 0,05 mol
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố C ta có:
nCO = nCO2 = 0,05 mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
moxit kl + mCO = mkl + mCO2
=> moxit kl = 2,32 + 0,05.44 – 0,05.28 = 3,12 gam
Bài 2: Khử hoàn toàn 32,20 gam hỗn hợp gồm CuO, Fe2O3 và ZnO bằng CO ở nhiệt độ cao thu được 25,00 gam hỗn hợp X gồm 3 kim loại. Cho X tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 thì thu được V lít khí NO duy nhất (đktc) và dung dịch chứa m gam muối (không chứa NH4NO3). Tính thể tích khí NO thoát ra và m gam muối thu được.
Bài giải:
Ta có: nCO = nCO2 = x mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
moxit kl + mCO = mkl + mCO2
⇔ 32,2 + 28x = 25 + 44x
=> x = 0,45 mol
Trong quá trình phản ứng chỉ có sự thay đổi số oxi hóa của C và N.
Phương trình cho nhận e:
C+2 - 2e → C+4; N+5 + 3e → N+2
Áp dụng định luật bảo toàn e cho toàn quá trình ta có:
0,45.2 = 3. nNO
=> nNO = 0,3 mol
Vậy thể tích khí NO thu được là V = 0,3.22,4 = 6,72 lít
nNO3- tạo muối = 3nNO = 0,3.3 = 0,9 mol
Khối lượng muối thu được là:
m = mkl + mNO3- = 25 + 0,9.62 = 80,8 gam.
Bài trước: Silic - Chuyên đề Hóa 11 Bài tiếp: Bài tập trắc nghiệm Tính khử của CO - Chuyên đề Hóa 11