Công thức khử oxit sắt bằng CO và H2 hay nhất (có đáp án 2024) – Hoá học 12

Công thức khử oxit sắt bằng CO và H₂ hay nhất – Hoá học lớp 12

Dạng bài tập khử oxit sắt bằng CO và H₂ khá phổ biến khi học về kim loại, tuy nhiên rất nhiều học sinh lại cảm thấy khó khăn khi giải bài tập này. Để làm bài tập này một cách nhanh chóng và đơn giản các em cần nắm được các công thức ở bài viết dưới đây.

1. Công thức tính: khử oxit sắt bằng CO và H₂

a) Khử oxit sắt bằng CO

Phương trình phản ứng:

Fe_xO_y + yCO $\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$ xFe + yCO₂

Bảo toàn nguyên tố:

n_{CO phản ứng} = n_{O trong oxit bị mất} = ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}$

Bảo toàn khối lượng:

m_{CO phản ứng} + m _oxit = m _rắn + ${\mathrm{m}}_{{\mathrm{CO}}_2}$

b) Khử oxit sắt bằng H₂

Phương trình phản ứng:

Fe_xO_y + yH₂ $\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$ xFe + yH₂O

Bảo toàn nguyên tố:

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}$_{phản ứng} = n_{O trong oxit bị mất} = ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$

Bảo toàn khối lượng:

${\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2}$_{phản ứng} + m _oxit = m _rắn + ${\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$

Nếu đề bài cho hỗn hợp CO và H₂ thì

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}$ + n_CO = n_{O trong oxit}

= m_Fe + m_O

Ví dụ: Khử hoàn toàn 17,6 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe₂O₃ cần 4,48 lít H₂ (đktc). Tính khối lượng Fe thu được?

Hướng dẫn giải

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}=0,2 \mathrm{mol}$

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}$_{phản ứng} = n_{O trong oxit bị mất} = 0,2 mol

m _oxit = m_Fe + m_O

→ 17,6 = m_Fe + 0,2.16

→ m_Fe = 14,4 gam

2. Kiến thức mở rộng

Dẫn hỗn hợp khí tạo thành vào dung dịch Ca(OH)₂/Ba(OH)₂ dư tạo kết tủa

+ Khí bị hấp thụ là CO₂, khí không bị hấp thụ thoát ra là CO
+ ${\mathrm{n}}_{\downarrow }={\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}$

3. Bài tập minh họa

Câu 1: Hỗn hợp A gồm sắt và oxit sắt có khối lượng 1,3 gam. Cho khí CO đi qua A đun nóng, khí sinh ra sau phản ứng được dẫn vào bình đựng nước vôi trong dư thu được 5 gam kết tủa. Khối lượng sắt trong A là bao nhiêu?
A. 1 gam

B. 0,5 gam

C. 1,2 gam

D. 2 gam
Hướng dẫn giải

Khí sinh ra dẫn vào nước vôi trong dư

→ ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CaCO}}_3\downarrow }={\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}=0,05 \mathrm{mol}$

n_{O trong oxit bị mất} = ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}$ = 0,05 mol

m _oxit = m_Fe + m_O

→ 1,3 = m_Fe + 16.0,05

→ m_Fe = 0,5 gam

→ Đáp án B

Câu 2: Cho luồng khí CO dư qua ống sứ đựng 5,36 gam hỗn hợp FeO và Fe₂O₃ (nung nóng thu được m gam chất rắn và hỗn hợp khí X. Cho X vào dung dịch Ca(OH)₂ dư thu được 9 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là

A. 3,75

B. 3,88

C. 2,48

D. 3,92

Hướng dẫn giải

Khí sinh ra dẫn vào Ca(OH)₂ dư

→ ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CaCO}}_3\downarrow }={\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}=0,09 \mathrm{mol}$

n_{CO phản ứng} = ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}$= 0,09 mol

m_{CO phản ứng} + m _oxit = m _rắn + ${\mathrm{m}}_{{\mathrm{CO}}_2}$

→ 0,09.28 + 5,36 = m _rắn + 0,09.44

→ m _rắn = 3,92 gam

→ Đáp án D

Xem thêm các dạng bài tập và công thức Hoá học lớp 12 hay, chi tiết khác:

Công thức tính bài toán nhiệt nhôm hay nhất

Công thức tính nhanh số mol OH- hoặc số mol Al(OH)3 khi cho muối nhôm phản ứng với dung dịch kiềm hay nhất

Công thức tính nhanh số mol H+ khi cho từ từ axit vào muối AlO2 (muối aluminat) hay nhất

Công thức tính khối lượng muối thu được khi cho hỗn hợp sắt và các oxit sắt tác dụng với dung dịch HNO3 hay nhất

Công thức tính nhanh khối lượng muối thu được khi hoàn tan hết hỗn hợp sắt và oxit sắt bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng, dư giải phóng khí SO2 hay nhất