Bài toán khử oxit kim loại M bằng Hiđro

ĐỀ BÀI:
Khử hoàn toàn 6,4(g) oxit của kim loại M cần dùng 2,688(l) khí H2. Toàn bộ lượng kim loại thu được cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 1,792(l) khí H2. Xác định kim loại và công thức hoá học của oxit đó.  Khí đo ở đktc.
GIẢI:
Khi dùng H2 để khử oxi của kim loại oxit, tức là H nhường electron. Khi kim loại tác dụng với dung dịch HCl tức là kim loại nhường electron cho H+.
Nếu hóa trị kim loại không thay đổi (KL có 1 hóa trị) thì số mol H2 trong 2 phản ứng trên bằng nhau.
Giả sử hóa trị của KL M trong oxit và trong muối Clorua như nhau (= x)
Ta có

(1)

(2)
Theo (1) và (2) =>
hay
-> trái với dữ kiện đề ra
Vậy M là kim loại có nhiều hóa trị.
Giả sử hóa trị x , y với x >y => CTHH của oxit: M2Ox ; của muối: MCly

(1’)

(2’)

;

Từ (1’) và (2’) => nM (1) = nM (2) =>

Biện luận với x, y nguyên dương; chọn nghiệm x=3; y=2
Công thức tổng quát của oxit là



(2M + 18) g 3 mol
6,4g 0,12 mol => M = 56 -> Kim loại là Sắt (Fe)


Vậy CTHH của oxit đã dùng là Fe2O3