1. (VD) (0,5 điểm)

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

1. Để tách riêng CO₂ ra khỏi hỗn hợp khí thì ta phải chọn chất hấp thụ các tạp chất đó mà không phản ứng với CO₂

Hoặc có phản ứng với CO₂ nhưng sau đó phải có chất để tái tạo lại CO₂ mà thu được CO₂ tinh khiết chứ không lẫn tạp chất khí nào khác.

2.

Gọi số mol Fe₂O₃, Fe₃O₄, CuO có trong 15,84 gam hỗn hợp Q lần lượt là x, y, z. Ta có:

m_hh = 160x + 232y +80z =15,84  (1)

Viết PTHH các chất phản ứng với HCl => phương trình số mol HCl: n_HCl = 6x  + 8y + 2z = 0,54 (2)

Giả sử các chất trong 0,275 mol Q gấp k lần các chất có trong 15,84 gam Q

* 0,275 mol Q + H₂:

Viết PTHH các chất phản ứng với H₂ => phương trình số mol H₂O = 3kx + 4ky + kz = 0,675 (3)

Mặt khác: kx + ky + kz = 0,275   (4)

Từ (3) và (4): 6x + 17y – 16z = 0  (5)

Giải hệ (1), (2), (5) ta được:

x =? ; y = ? ; z = ?

Thay x, y, z vào (3) ta được k = ?

Từ đó tính được m và phần trăm các chất trong hỗn hợp Q

Giải chi tiết:

1.

- Dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch BaCl₂ dư thì SO₃ bị hấp thụ hết, thu lấy hỗn hợp khí bay ra:

SO₃ + BaCl₂ + H₂O → BaSO₄ + 2HCl

- Dẫn hỗn hợp khí còn lại qua dung dịch Br₂ dư, SO₂ bị hấp thụ hết, thu lấy hỗn hợp khi bay ra:

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄.

- Dẫn hỗn hợp 2 khí còn lại qua dung dịch NaOH dư thì CO₂ hấp thụ hết:

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

Cho dung dịch tạo thành tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng, dư , thu lấy khí CO₂ bay ra

Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + CO₂

2.

Gọi số mol Fe₂O₃, Fe₃O₄, CuO có trong 15,84 gam hỗn hợp Q lần lượt là x, y, z. Ta có:

160x + 232y +80z =15,84 (1)

n_HCl = 0,54.1 = 0,54 (mol)

* 15,84 gam Q + HCl:

Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O

x             6x

Fe₃O₄ + 8HCl → 2FeCl₃ + FeCl₂ + 4H₂O

y             8y

CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O

z           2z

=> n_HCl = 6x  + 8y + 2z = 0,54 (2)

Giả sử các chất trong 0,275 mol Q gấp k lần các chất có trong 15,84 gam Q

* 0,275 mol Q + H₂:

Fe₂O₃ + 3H₂ → 2Fe + 3H₂O

kx                       2kx   3kx

Fe₃O₄ + 4H₂ → 3Fe + 4H₂O

ky                      3ky    4ky

CuO + H₂ → Cu + H₂O

kz                   kz      kz

=> số mol H₂O = 3kx + 4ky + kz = 0,675 (3)

Mặt khác: kx + ky + kz = 0,275 (4)

Từ (3) và (4): 6x + 17y – 16z = 0  (5)

Giải hệ (1), (2), (5) ta được:

x = 0,05 ; y = 0,02 ; z = 0,04

Thay x, y, z vào (3) ta được k = 2,5.

Vậy n_Fe = 2.5. 0,025 + 3.5.0,01 = 0,4 (mol) ; n_Cu = 5.0,02 = 0,1 mol

=> m = 56.0,4 + 64.0,1 = 28,8 gam

% khối lượng Fe₂O₃ = 50,5%,

% Fe₃O₄ = 29,29% ; % CuO = 20,21%