Đáp án:
\(Fe_3O_4\)
Giải thích các bước giải:
\(n_A=\dfrac{11,2}{22,4}=0,5\ \text{mol}\)
Cho hơi nước đi qua than nóng:
\(C+2H_2O\xrightarrow{t^\circ} CO_2+2H_2\)
\(C+H_2O\xrightarrow{t^\circ} CO+H_2\)
Gọi số mol \(CO_2, CO\) lần lượt là \(a,b\)
Bảo toàn nguyên tố H, O:
\(⇒ n_{H_2}=n_{H_2O}=n_{CO}+2n_{CO_2}=2a+b\ \text{mol}\)
\(⇒ n_{\text{A}}= n_{H_2}+n_{CO_2}+n_{CO}=a+b+2a+b=3a+2b=0,5\ \text{mol}\)
\(d_{A/H_2}=7,8⇒\overline{M_A}=7,8\cdot 2=15,6\ \text{g/mol}⇔\dfrac{44a+28b+2\cdot \left(2a+b\right)}{0,5}=15,6\ \text{g/mol}⇔ 48a+30b=7,8\)
Giải được \(a=b=0,1\)
\(⇒ n_{CO}=b=0,1\ \text{mol}; n_{H_2}=2a+b=0,1\cdot 2+0,1=0,3\ \text{mol}\)
Gọi CTHH của oxit kim loại là \(R_xO_y\)
Dẫn A qua ống sứ đựng 23,2 gam một oxit kim loại:
\(R_xO_y+yH_2\xrightarrow{t^\circ} xR+yH_2O\\ R_xO_y+yCO\xrightarrow{t^\circ} xR+yCO_2\)
Theo PTHH, ta có: \(n_{O\ (R_xO_y)}=n_{H_2}+n_{CO}=0,3+0,1=0,4\ \text{mol}⇒ m_{O\ (R_xO_y)}=0,4\cdot 16=6,4\ \text{gam}⇔m_R=23,2-6,4=16,8\ \text{gam}⇒ n_R=\dfrac{16,8}{M_R}\ \text{mol}\)
Hòa tan kim loại thu được vào dung dịch HCl dư:
Gọi hoá trị của R khi tác dụng với HCl là \(n\)
\(2R+2nHCl\to 2RCl_n+nH_2\)
\(n_{H_2}=\dfrac{6,72}{22,4}=0,3\ \rm{mol}\)
Theo PTHH, ta có: \(n_R=\dfrac{0,3\cdot 2}n=\dfrac{0,6}n\ \text{mol}\)
Suy ra, ta có: \(n_R=\dfrac{16,8}{M_R}=\dfrac{0,6}n\)
\(⇔M_R=28n\ \text{g/mol}\)
Vì n là hóa trị của kim loại nên \(1\leqslant n\leqslant 3\)
Thử từng trường hợp, \(n=2; M_R=56\ (Fe)\) (TM)
\(⇒ n_{Fe}=\dfrac{0,6}2=0,3\ \text{mol}\)
Xét phân tử \(Fe_xO_y\)
\(⇒ x:y=\dfrac{0,3}{0,4}=\dfrac 34\)
\(⇒\) CTHH của oxit kim loại là \(Fe_3O_4\)