Dẫn 1 luồng hơi nước qua than nóng đỏ thì thu được hỗn hợp khí X gồm CO2,

Hướng dẫn giải:

Chất rắn Z: Cu, Fe

Fe + 2HCl →  FeCl₂ + H₂

Gọi số mol của CuO, Fe₃O₄ trong hỗn hợp lần lượt là a , b (mol)

Bảo toàn Fe: n_Fe = n_Fe (Fe₃O₄) = 3b

Ta có:

$\left\{\begin{array}{l}{m}_{CuO}+m_{F{e}_3{O}_4}=27,6\\ n_{Fe}=n_{H_2}=0,15\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}80a+232b=27,6\\ 3b=0,15\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}a=0,2\\ b=0,05\end{array}\right.$

$\left\{\begin{array}{l}C{O_2}_{}x\\ C{O}_{}y\\ {H_2}_{}z\end{array}\right.+\left\{\begin{array}{l}CuO\\ F{e}_3{O}_4\end{array}\right.\stackrel{}{\to }\left\{\begin{array}{l}Fe\\ Cu\end{array}\right.+\left\{\begin{array}{l}C{O}_2(x+y)\\ H_{2}O\left(z\right)\end{array}\right.$

Vì hỗn hợp khí X gồm CO₂, CO, H₂, tỉ khối hơi của X so với CH₄ là 0,975

Nên M_X = 44x + 28y + 2z = 15,6.(x + y + z)

Suy ra: 28,4x + 12,4y - 13,6z = 0                             (I)

Ta có:

C + H₂O $\stackrel{t^0}{\to }$ CO + H₂                               (1)

 y       y                                      mol

C + 2H₂O $\stackrel{t^0}{\to }$  CO₂ + 2H₂                (2)

 x       2x                                   mol

Bảo toàn O:

n_O (CO pư) + n_O (CuO, Fe₃O₄) = n_O (CO₂) + n_O (H₂O)

hay  y + 0,2 + 0,05.4 = 2y + z

→  y + z = 0,4                                               (II)

Từ PTHH (1,2): 2x+ y = z                             (III)

Từ (I); (II); (III) giải hệ phương trình được x = y = 0,1 và z = 0,3 mol

%V_CO = $\frac{0,1}{0,1+0,1+0,3}.100\%=20\%$