PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHO HỖN HỢP CO2 VÀ H2O ĐI QUA THAN NUNG ĐỎ

Hh X (CO₂, H₂O) + C (t⁰) → hh Y (CO₂, CO, H₂)

Có 2 dạng bài tập:

Dạng 1: Cho hh Y đi qua dung dịch Ba(OH)₂ hoặc Ca(OH)₂ tạo ra kết tủa và tính khối lượng kết tủa.

Dạng 2: Cho hh Y đi qua hỗn hợp oxit (oxit sau Al như Fe_xO_y, CuO,…). Tính khối lượng oxit giảm.

I. CƠ SỞ LÍ THUYẾT

   C + CO₂ → 2CO

   C + H₂O → CO + H₂

(có thể xảy ra phản ứng CO và H₂O nhưng không đáng kể).

II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Hỗn hợp X (CO_{2 pư} x mol; H₂O y mol và CO_{2 ko pư} z mol)    → n_X = x + y + z (1)

Hỗn hợp Y (CO _{sinh ra} 2x + y mol; H₂ y mol và CO₂ z mol)

  → n_Y = 2x + 2y + z (2)

Lấy 2.(1) – (2) → 2n_X – n_Y = z = n_CO2.

Dạng 1: Khi cho hỗn hợp khí Y vào dung dịch Ca(OH)₂ hoặc Ba(OH)₂ dư. Tính khối lượng kết tủa

   Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O

Hoặc

   Ba(OH)₂ + CO₂ → BaCO₃ + H₂O

→ n_{kết tủa} = n_CO2 = 2n_X – n_Y

Dạng 2: Khi cho hỗn hợp khí Y qua hỗn hợp các oxit kim loại như Fe_xO_y, CuO,… Tính khối lượng oxit giảm

   yCO + Fe_xO_y  → yCO₂ + xFe

   CO + CuO → CO₂ + Cu

Hay

   yH₂ + Fe_xO_y → yH₂O + xFe

   H₂ + CuO → H₂O + Cu

Tổng quát:

   CO + O_{trong oxit} → CO₂

   H₂ + O_{trong oxit} → H₂O

→ n_CO + n_H2 = n_Y – n_CO2 = n_{O trong oxit}

III. BÀI TẬP VẬN DỤNG

1. (Đề THPT quốc gia 2019) Dẫn 0,02 mol hỗn hợp X (gồm hơi nước và khí CO₂ ) qua cacbon nung đỏ, thu được 0,035 mol hỗn hợp Y gồm CO, H₂ và CO₂ . Cho Y đi qua ống đựng 10 gam hỗn hợp gồm Fe₂O₃ và CuO (dư, nung nóng), sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là

   A. 9,52.   

   B. 9,28.   

   C. 9,76.   

   D. 9,20.

Hướng dẫn giải

Ta có: n_X = 0,02 mol và n_Y = 0,035 mol

→ n_CO2 = 2n_X – n_Y = 0,02.2 – 0,035 = 0,005 mol

→ n_CO + n_H2 = n_Y – n_CO2 =  0,035 – 0,005 = 0,03 mol =  n_{O trong oxit}

→ m_rắn  = m_oxit – m_{O trong oxit} = 10 – 16.0,03 = 9,52 g

2. (Đề THPT quốc gia 2019) Dẫn a mol hỗn hợp X (gồm hơi nước và khí CO₂) qua cacbon nung đỏ, thu được 1,75a mol hỗn hợp Y gồm CO, H₂ và CO₂ . Cho Y hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)₂ dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,75 gam kết tủa. Giá trị của a là

   A. 0,045.        

   B. 0,030.        

   C. 0,010.        

   D. 0,015.

Hướng dẫn giải

Theo giả thuyết: n_X = a mol và n_­Y = 1,75a mol

                           n_CaCO3 = n_CO2 = 0,0075 mol

→ n_CO2 = 2n_X – n_Y = 2a – 1,75a = 0,25a mol

→ 0,25a = 0,0075

→ a = 0,03 mol

 

IV. BÀI TẬP TỰ LÀM

1. Dẫn 0,04 mol hỗn hợp X (gồm hơi nước và khí CO₂ ) qua cacbon nung đỏ, thu được 0,07 mol hỗn hợp Y gồm CO, H₂ và CO₂ . Cho Y đi qua ống đựng 20 gam hỗn hợp gồm Fe₂O₃ và CuO (dư, nung nóng), sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là

   A. 19,52.        

   B. 19,28.        

   C. 19,16.        

   D. 19,04.

2. Dẫn a mol hỗn hợp X (gồm hơi nước và khí CO₂ ) qua cacbon nung đỏ, thu được 1,8a mol hỗn hợp Y gồm CO, H₂ và CO₂ . Cho Y đi qua ống đựng hỗn hợp gồm Fe₂O₃ và CuO (dư, nung nóng), sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thấy khối lượng chất rắn giảm 1,28g. Giá trị của a là

   A. 0,10.           

   B. 0,08.           

   C. 0,05.           

   D. 0,04.

3. Dẫn a mol hỗn hợp X (gồm hơi nước và khí CO₂ ) qua cacbon nung đỏ, thu được 1,8a mol hỗn hợp Y gồm CO, H₂ và CO₂ . Cho Y đi qua ống đựng hỗn hợp gồm Fe₂O₃ và CuO (dư, nung nóng), sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thấy khối lượng chất rắn giảm 12,8g.

Mặc khác, dẫn hỗn hợp Y vào dung dịch Ba(OH)₂ dư thu được m g kết tủa. Giá trị của a là

   A. 13,79.        

   B. 15,76.        

   C. 9,85.           

   D. 19,7.

Trung tâm luyện thi - gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng