Cho dòng khi CO đi qua ống sứ chứa CuO đốt nóng, thu được chất rắn X còn lại trong ống sứ

Cho dòng khi CO đi qua ống sứ chứa CuO đốt nóng, thu được chất rắn X còn lại trong ống sứ

Đề bài: Cho dòng khi CO đi qua ống sứ chứa CuO đốt nóng, thu được chất rắn X còn lại trong ống sứ và có 8,6 gam khí Y thoát ra khỏi ống sứ. Biết rằng 1 lít khí Y nặng gấp 1,075 lần 1 lít khí oxi, đo ở cùng điều kiện. Cho X phản ứng vừa hết với 80 ml dung dịch HCl (d = 1,225 g/ml) thu được dung dịch có nồng độ 3,375%. Khối lượng của X và nồng độ mol/l của dung dịch HCI đã dùng là?

Lời giải:

Khi V_Y = $V_{O_2}$và ở cùng điều kiện thì n_Y = $n_{O_2}$

Mà $\frac{m_Y}{m_{O_2}}=1,075$ nên $\frac{{\overline{M}}_Y}{M_{O_2}}=1,075$

$$\begin{gathered} \Rightarrow {\overline{M}}_Y=1,075.32=34,4(g/mol) \\ \Rightarrow n_Y=\frac{8,6}{34,4}=0,25\left(mol\right) \end{gathered}$$

Đặt a, b là số mol CO, CO₂ trong Y

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}a+b=0,25\\ 28a+44b=8,6\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}a=0,15\\ b=0,1\end{array}\right.$

X tác dụng với HCl nên X gồm Cu, CuO

Đặt n_{CuO dư} = x (mol)

CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O

$$\begin{gathered} \Rightarrow n_{CuC{l}_2}=n_{CuO}=x\left(mol\right); \\ {n}_{HCl}=2n_{CuO}=2x\left(mol\right) \end{gathered}$$

m_ddHCl = 80.1,225 = 98 (g)

→ m_{dd sau} = 80x + 98 (g)

$$\begin{gathered} \Rightarrow C\%=\frac{m_{CuC{l}_2}.100}{m_{\text{dd}sau}} \\ \Rightarrow 3,375=\frac{135x}{80x+98}.100\Rightarrow x=0,025 \\ \Rightarrow C_{M_{HCl}}=\frac{2x}{0,08}=0,625M \\ CuO+CO\stackrel{t^{°}}{\to }Cu+C{O}_2 \end{gathered}$$

→ n_{CuO phản ứng} = n_CuO = $n_{C{O}_2}$= 0,1 (mol)

→ m_X = 0,1.64 + 0,025.80 = 8,4 (g).