Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ thu được hỗn hợp khí X gồm CO2, CO, H2. Toàn bộ lượng khí X vừa đủ khử hết 48 gam Fe2O3 thành Fe và thu được 10,8 gam H2O. Phần trăm thể tích CO2 trong hỗn hợp khí X là:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{array}{l} C{\rm{ }} + {\rm{ }}{H_2}O\;\;\mathop \to \limits^{{t^0}} CO{\rm{ }} + \;\;\;\;{\rm{ }}{H_2}\;\left( 1 \right)\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;\\ {\rm{ }}\;\;{\rm{ }}\;\;{\rm{ }}\;\;{\rm{ }}\;\;{\rm{ }}\;\;{\rm{ }}\;\;{\rm{ }}\;\;{\rm{ }}\;\;0,3 \to \;\;{\rm{ }}\;\;\;0,3\\ C{\rm{ }} + {\rm{ }}2{H_2}O\mathop \to \limits^{{t^0}} C{O_2}\; + \;\;\;\;2{H_2}\;\left( 2 \right)\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\\ {\rm{ }}\;\;{\rm{ }}\;\;{\rm{ }}\;\;{\rm{ }}\;\;0,15 \leftarrow {\rm{ }}\;\;\left( {0,6 - 0,3} \right)\\ C{O_2} + {\rm{ }}Ca{\left( {OH} \right)_2}\; \to {\rm{ }}CaC{O_3} + {\rm{ }}{H_2}O{\rm{ }}\left( 3 \right)\\ 3CO\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }} + {\rm{ }}F{e_2}{O_3}\;\mathop \to \limits^{{t^0}} 2Fe\;\; + {\rm{ }}3C{O_2}\;\left( 4 \right)\\ 0,3 \leftarrow {\rm{ }}\;\;\;\;\;\;\;\;\left( {0,3 - 0,2} \right)\\ 3{H_{2\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}} + \;\;\;{\rm{ }}F{e_2}{O_3}\;\mathop \to \limits^{{t^0}} \;\;2Fe{\rm{ }} + {\rm{ }}3{H_2}O{\rm{ }}\left( 5 \right)\\ 0,60\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}\;\;\;0,2 \leftarrow \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;0,6{\rm{ }}mol \end{array}\)
Ta có: nFe2O3 = 0,3 mol; nH2O = 0,6 mol
Tính toán theo phương trình ta có: 0,3 mol CO; 0,15 mol CO2; 0,6 mol H2
\(\to \% {V_{C{O_2}}} = \% {n_{C{O_2}}} = \frac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_X}}}.100\% = \frac{{0,15}}{{0,3 + 0,15 + 0,6}}.100\% = 14,28\% \)