Nung 9,28 gam hỗn hợp A gồm FeCO3 và một oxit sắt trong không khí đến khối lượng không đổi

* Hướng dẫn giải

Đáp án C

Gọi công thức tổng quát của oxit sắt là Fe_xO_y ( x, y $\in$N^*)

 

PTHH:  4FeCO₃  + O₂ $\stackrel{t^0}{\to }$ 2Fe₂O₃  + 4CO₂             (1)

            2Fe_xO_y    +$\frac{3x-2y}{2}$ O₂ $\stackrel{t^0}{\to }$xFe₂O₃          (2)

$$\begin{gathered} n_{F{e}_2{O}_3}=\frac{8}{160}=0,05 mol \\ {n}_{Ba(OH{)}_2}=0,3.0,1=0,03 mol \\ {n}_{BaC{O}_3}=\frac{3,94}{197}=0,02 mol \end{gathered}$$

Cho CO₂ vào dung dịch Ba(OH)₂

     PTHH:  CO₂  +  Ba(OH)₂$\to$ BaCO₃                   (3)

Có thể:      2CO₂  +  Ba(OH)₂ $\to$ Ba(HCO₃)₂         (4)

Trường hợp 1: Xảy ra các phản ứng 1, 2, 3

 Theo PT(1), (3):$n_{FeC{O}_3}=n_{C{O}_2}=n_{BaC{O}_3}=0,02 mol$

 Theo (1):

$$\begin{gathered} n_{F{e}_2{O}_3}=\frac{1}{2}{n}_{FeC{O}_3}=0,01 mol \\ \Rightarrow n_{F{e}_2{O}_3 (pư 2)}=0,05-0,01=0,04 mol \end{gathered}$$

  Theo PT(2): $n_{F{e}_x{O}_y}=\frac{2}{x}{n}_{FeC{O}_3}=\frac{2}{x}.0,04=\frac{0,08}{x} mol$

Theo bài ra: m_{hỗn hợp} = $m_{FeC{O}_3}+m_{F{e}_x{O}_y}=9,28 gam$

               $$\begin{gathered} \iff 0,02.116+\frac{0,08}{x}.\left(56x+16y\right)=9,28 \\ \iff \frac{x}{y}=\frac{16}{31} \left(loại\right) \end{gathered}$$

Trường hợp 2: Xảy ra các phản ứng 1, 2, 3, 4

 Theo PT (3):

$$\begin{gathered} n_{CO2}=n_{BaC{O}_3}=0,02 mol \\ {n}_{C{O}_2 (pư 4)}=2(0,03-0,02)=0,02 mol \\ \Rightarrow \sum _{}{n}_{C{O}_2}=0,04 mol \end{gathered}$$                    

Theo PT(1), (3):$n_{FeC{O}_3}=n_{C{O}_2}=0,04 mol$

Theo (1):$n_{F{e}_2{O}_3}=\frac{1}{2}{n}_{FeC{O}_3}=0,02 mol$

           $\Rightarrow n_{F{e}_2{O}_3 \left(2\right)}=0,05-0,02=0,03 mol$

Theo PT(2): $n_{F{e}_x{O}_y}=\frac{2}{x}{n}_{F{e}_2{O}_3}=\frac{2}{x}.0,03=\frac{0,06}{x} mol$

Theo bài ra: m_{hỗn hợp} = $m_{FeC{O}_3}+m_{F{e}_x{O}_y}=9,28 gam$

                $$\begin{gathered} \iff 0,04.116+\frac{0,06}{x}.(56x+16y)=9,28 \\ \iff \frac{x}{y}=\frac{3}{4}\Rightarrow x=3; y=4 \end{gathered}$$

Vậy công thức oxit sắt là Fe₃O₄ ( sắt từ oxit)