Đáp án:
Công thức oxit là: $Fe_3O_4$
Giải thích các bước giải:
Gọi công thức của oxit là $M_2O_n$
Cho oxit tác dụng với $CO$ dư:
$M_2O_n+nCO\xrightarrow{t^o} 2M+nCO_2(1)$
Vậy khí thoát ra gồm $CO_2;CO\ dư$, trong đó, chỉ có $CO_2$ phản ứng với $Ca(OH)_2$
$CO_2+Ca(OH)_2\to CaCO_3+H_2O$
$⇒n_{CO_2}=n_↓=48:100=0,48\ mol$
Chất rắn B chỉ chứa kim loại M
TH1: M là kim loại không thay đổi hóa trị
$2M+2nHCl\to 2MCl_n+nH_2$
$⇒n_M=\dfrac{2}{n}.n_{H_2}=\dfrac{2.8,064}{n.22,4}=\dfrac{0,72}{n}\ mol$
Mặt khác:
Theo PTHH (1):
$n_{CO_2}=\dfrac{n}{2}.n_M=0,36\ mol <0,48\ mol\\⇒Vô\ lý$
Vậy Khi tác dụng với HCl, M có hóa trị khác n
Gọi hóa trị của M là m
$2M+2mHCl\to 2MCl_m+mH_2$
$⇒n_M=\dfrac{2}{m}.n_{H_2}=\dfrac{2.8,064}{m.22,4}=\dfrac{0,72}{m}\ mol$
Mặt khác, theo PTHH (1):
$n_{CO}=n_{CO_2}=0,48\ mol$
$⇒BTKL: 27,84+0,48.28=m_M+0,48.44\\⇒m_M=20,16g$
$⇔M.n_M=20,16 ⇒\dfrac{0,72}{m}.M=20,16\\⇒\dfrac{M}{m}=28$
Do m là hóa trị kim loại nên m = 1;2;3
Thay giá trị của m vào phương trình trên, tìm được:
$m=2; M=56$ là thỏa mãn.
Vậy M là Fe với số mol là $0,72:2=0,36\ mol$
Lại có:
$m_{oxit}=m_{Fe}+m_O⇒m_O=27,84-0,36.56=7,68g\\⇒n_O=0,48\ mol$
$⇒\dfrac{n}{2}=\dfrac{n_O}{n_{Fe}}=0,48:0,36=\dfrac{4}{3}⇒n=\dfrac{8}{3}$
Hay công thức oxit là: $Fe_3O_4$
