Thổi từ từ V lít CO (đktc) đi qua ống sứ đựng 51,6 gam hỗn hợp X gồm CuO

* Hướng dẫn giải

Đáp án A

Đặt ${\mathrm{n}}_{\mathrm{CuO}}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{Fe}}_3{\mathrm{O}}_4}=\mathrm{x} \left(\mathrm{mol}\right); {\mathrm{n}}_{{\mathrm{Al}}_2{\mathrm{O}}_3} = 2\mathrm{x}\left(\mathrm{mol}\right)$

=> 80x + 102.2x + 232.x = 51,6

=> x = 0,1 (mol)

$\Rightarrow {\mathrm{n}}_{\mathrm{CuO}}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{Fe}}_3{\mathrm{O}}_4}=0,1 \left(\mathrm{mol}\right); {\mathrm{n}}_{{\mathrm{Al}}_2{\mathrm{O}}_3}=0,2\left(\mathrm{mol}\right)$

$$\begin{gathered} \mathrm{V} \left(\mathrm{l}\right) \mathrm{CO} +\left\{\begin{array}{l}\mathrm{CuO}:0,1\\ {\mathrm{Al}}_2{\mathrm{O}}_3:0,2\\ {\mathrm{Fe}}_3{\mathrm{O}}_4:0,1\end{array}\right.\to \mathrm{Y}\left\{\begin{array}{l}{\mathrm{CO}}_2:0,5\\ \underset{\mathrm{M}=38}{\underbrace{\mathrm{CO} \mathrm{dư}:}}\end{array}\right. \\ \stackrel{+\mathrm{Ca}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2}{\to }\left\{\begin{array}{l}{\mathrm{CaCO}}_3:0,3\mathrm{mol}\\ \underset{\mathrm{ddZ}}{\underbrace{\mathrm{Ca}{\left({\mathrm{HCO}}_3\right)}_2}}\end{array}\right.\stackrel{+\mathrm{Ba}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2}{\to }\underset{\mathrm{m}=?}{\underbrace{{\mathrm{BaCO}}_3,{\mathrm{CaCO}}_3}\downarrow } \end{gathered}$$

$$\begin{gathered} {\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}={\mathrm{n}}_{\mathrm{O}(\mathrm{oxit} \mathrm{bị} \mathrm{lấy} \mathrm{đi})}={\mathrm{n}}_{\mathrm{CuO}}+4{\mathrm{n}}_{{\mathrm{Fe}}_3{\mathrm{O}}_4} \\ = 0,1 + 4.0,1 = 0,5 \left(\mathrm{mol}\right) \end{gathered}$$

Hỗn hợp Y là 2 khí ${\mathrm{CO}}_2$ và CO dư có M= 19.2 = 38

Ta có: $\frac{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}}{{\mathrm{n}}_{\mathrm{CO}}}=\frac{10}{6}=\frac{5}{3}\Rightarrow \frac{5}{n_{CO}}=\frac{5}{3}\Rightarrow n_{CO}=0,3 mol$

BTNT "C": ${\mathrm{n}}_{\mathrm{CO} \mathrm{ban} \mathrm{đầu}}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}+{\mathrm{n}}_{\mathrm{CO} \mathrm{dư}}=0,5+0,3=0,8 \left(\mathrm{mol}\right)$

$\Rightarrow {\mathrm{V}}_{\mathrm{CO}\left(\mathrm{đktc}\right)}$ = 0,8.22,4= 17,92 (l)

Hấp thụ hỗn hợp ${\mathrm{CO}}_2$ và CO vào dd $\mathrm{Ca}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2$ chỉ có ${\mathrm{CO}}_2$ tham gia phản ứng

Vì dd Z thu được sau phản ứng có phản ứng với $\mathrm{Ba}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2$ tạo kết tủa nên ${\mathrm{CO}}_2$ phản ứng với $\mathrm{Ca}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2$ tạo 2 muối ${\mathrm{CaCO}}_3$ và $\mathrm{Ca}{\left({\mathrm{HCO}}_3\right)}_2$

BTNT "C": ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2} = {\mathrm{n}}_{{\mathrm{CaCO}}_3} + 2{\mathrm{n}}_{\mathrm{Ca}{\left({\mathrm{HCO}}_3\right)}_2}$

$$\begin{gathered} \Rightarrow 0,5 = 0,3 + 2{\mathrm{n}}_{\mathrm{Ca}{\left({\mathrm{HCO}}_3\right)}_2} \\ \Rightarrow {\mathrm{n}}_{\mathrm{Ca}{\left({\mathrm{HCO}}_3\right)}_2} = 0,1 \left(\mathrm{mol}\right) \end{gathered}$$

$\mathrm{Ca}{\left({\mathrm{HCO}}_3\right)}_2 + \mathrm{Ba}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2 \mathrm{dư} \to {\mathrm{CaCO}}_3\downarrow + {\mathrm{BaCO}}_3\downarrow + 2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

  0,1                                    →    0,1           0,1                    (mol)

$$\begin{gathered} \Rightarrow \mathrm{m}\downarrow ={\mathrm{m}}_{{\mathrm{CaCO}}_3} + {\mathrm{m}}_{{\mathrm{BaCO}}_3} \\ = 0,1.100 + 0,1.197 = 29,7 \left(\mathrm{g}\right) \end{gathered}$$