DẠNG 1: XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC CỦA OXIT SẮT<br />
Để xác định công thức của oxit sắt (FexOy) ta có thể làm như sau:<br />
n<br />
x<br />
x<br />
hoặc Fe , hoặc<br />
nO y<br />
y<br />
1<br />
2<br />
(FeO) ; (Fe 2 O 3 ) ; <br />
1<br />
3<br />
<br />
n Fe<br />
có các trường hợp sau:<br />
nO<br />
n<br />
x<br />
3<br />
hoÆc Fe<br />
(Fe 3 O 4 )<br />
y<br />
nO<br />
4<br />
Cách 2: Xác định khối lượng mol phân tử Fe x O y<br />
<br />
Cách 1: Lập tỉ lệ<br />
<br />
Oxit Fe x O y tác dụng với H2SO4 hoặc HNO3 cho sản phẩm khử Oxit là FeO hoặc Fe3O4<br />
0<br />
<br />
3<br />
<br />
Fe O<br />
<br />
Fe 1e<br />
<br />
<br />
<br />
8 / 3<br />
<br />
3<br />
<br />
Fe 3 O 4<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
3Fe 1e<br />
<br />
nFexOy = n<br />
<br />
electron nhuong<br />
<br />
nelectron nhan <br />
<br />
M FexO y =<br />
<br />
mFexO y<br />
<br />
n<br />
<br />
electron nhuong ( hoac nhan )<br />
<br />
FeO (M = 72đvc) ; Fe2O3 (M = 160) ; Fe3O4 (M = 232)<br />
VÍ DỤ MINH HỌA<br />
Bài 1. Để hoà tan 4gam oxit Fe x O y cần 52,14ml dung dịch HCl 10% (d = 1,05 g/ml).<br />
Vậy công thức oxit là:<br />
A. FeO<br />
B. Fe3O4<br />
C. Fe2O3<br />
D. Fe2O3 hoặc FeO<br />
Bài giải<br />
Cách 1: Phương pháp đại số<br />
Cách 1.1:<br />
Đặt số mol của oxit sắt là a (56x + 16y)a = 4<br />
Từ phản ứng:<br />
Fe x O y + 2yHCl xFeCl 2 y / x + yH2O<br />
a<br />
2ay<br />
Số mol:<br />
Ta có:<br />
<br />
52,14.1,05.10<br />
0,15 ay = 0,075 ax = 0,05<br />
36,5.100<br />
ax x<br />
0,05<br />
2<br />
x 2<br />
<br />
<br />
<br />
(Fe2O3) (Đáp án C)<br />
ay y 0,075 3<br />
y 3<br />
<br />
n HCl 2ay <br />
<br />
Cách 1.2:<br />
Từ phản ứng:<br />
Fe x O y + 2yHCl xFeCl 2 y / x + yH2O<br />
<br />
Ta có:<br />
<br />
4<br />
0,15<br />
x 2<br />
<br />
<br />
(Fe 2 O 3 ) (Đáp án C)<br />
56x 16y<br />
2y<br />
y 3<br />
<br />
Cách 2: Xét 3 oxit sắt là FeO, Fe3O4, Fe2O3<br />
- Trường hợp 1: oxit là FeO<br />
Từ phản ứng:<br />
FeO + 2HCl FeCl2 + H2O<br />
0,5/9<br />
1/9<br />
Số mol: nHCl = 1/9 0,15 (loại)<br />
- Trường hợp 2: oxit là Fe3O4<br />
Từ phản ứng:<br />
Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O<br />
1/58<br />
4/29<br />
Số mol: nHCl = 4/29 0,15 (loại)<br />
- Trường hợp 3: oxit là Fe2O3<br />
Từ phản ứng:<br />
Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O<br />
0,025<br />
0,15<br />
Số mol: nHCl = 0,15 (thoả mãn)<br />
Vậy oxit sắt là Fe2O3 (Đáp án C)<br />
Cách 3: Bảo toàn số mol nguyên tử<br />
Cách 3.1:<br />
Ta có:<br />
<br />
<br />
n O ( Oxit ) n H 2 O <br />
<br />
n HCl<br />
4 16.0,075<br />
0,075 n Fe <br />
0,05<br />
2<br />
56<br />
<br />
n Fe<br />
0,05<br />
2<br />
<br />
(Fe 2 O 3 ) (Đáp án C)<br />
nO<br />
0,075 3<br />
<br />
Cách 3.2:<br />
Ta có:<br />
<br />
n O (Oxit ) n H 2 O <br />
<br />
n HCl<br />
0,075<br />
160<br />
0,075 n Fe x O y <br />
M Fe x O y <br />
y<br />
2<br />
y<br />
3<br />
<br />
y = 3 ; x = 2 (Fe2O3) (Đáp án C)<br />
Cách 4: Bảo toàn điện tích:<br />
2 n O2 n Cl 0,15 n O2 0,075 n Fe <br />
<br />
<br />
4 16.0,075<br />
0,05<br />
56<br />
<br />
n Fe<br />
0,05<br />
2<br />
<br />
(Fe 2 O 3 ) (Đáp án C)<br />
nO<br />
0,075 3<br />
<br />
Bài 2. Dẫn luồng khí CO dư đi qua ống sứ đựng 16gam bột FexOy nung nóng, sau khi<br />
phản ứng kết thúc (giả sử xảy ra phản ứng khử trực tiếp oxit sắt thành Fe kim loại), toàn<br />
bộ khí thoát ra được dẫn vào bình đựng nước vôi trong dư thấy có 30gam kết tủa trắng.<br />
Vậy công thức oxit FexOy là:<br />
<br />
A. FeO<br />
B. Fe3O4<br />
C. Fe2O3<br />
Bài giải<br />
Cách 1: Phương pháp đại số<br />
Đặt số mol FexOy là a (56x + 16y)a = 16<br />
Xảy ra các phản ứng:<br />
FexOy + yCO<br />
xFe + yCO2<br />
a<br />
ay<br />
CO2<br />
+ Ca(OH)2 CaCO3<br />
ay<br />
ay<br />
Có n CaCO3 ay <br />
<br />
D. Fe2O3 hoặc FeO<br />
<br />
30<br />
x 2<br />
0,3 ax 0,2 (Fe 2 O 3 )<br />
100<br />
y<br />
3<br />
<br />
Cách 2:<br />
Cách 2.1: Bảo toàn khối lượng<br />
n CO ( p ) n CO 2<br />
<br />
<br />
16 28.0,3 56.n Fe 44.0,3 n Fe 0,2<br />
m<br />
Fe x O y m CO ( p ) m Fe m CO 2<br />
<br />
n<br />
0,2 2<br />
(Fe 2 O 3 )<br />
m O 16 56.0,2 4,8 n O 0,3 Fe <br />
nO<br />
0,3 3<br />
<br />
Cách 2.2: Bảo toàn khối lượng + Bảo toàn số mol nguyên tử Fe<br />
n CO ( p ) n CO 2<br />
<br />
<br />
16 28.0,3 56.n Fe 44.0,3 n Fe 0,2<br />
m<br />
Fe x O y m CO ( p ) m Fe m CO 2<br />
<br />
0,2<br />
16<br />
n Fe x O y <br />
M Fe x O y <br />
.x 80.x x 2 ; y 3 (Fe 2 O 3 )<br />
x<br />
0,2<br />
<br />
Cách 3:<br />
Trong phản ứng khử Oxit sắt bằng khí CO ta luôn có:<br />
n O n CO 2 0,3 m Fe 16 16.0,3 11,2 n Fe 0,2<br />
<br />
Cách 3.1:<br />
<br />
<br />
n Fe<br />
0,2 2<br />
<br />
(Fe 2 O 3 )<br />
nO<br />
0,3 3<br />
<br />
Cách 3.2: Bảo toàn số mol nguyên tử O<br />
Ta có:<br />
<br />
n Fe x O y <br />
<br />
0,3<br />
16<br />
160<br />
M Fe x O y <br />
.y <br />
.y y = 3 ; x = 2 (Fe2O3)<br />
y<br />
0,3<br />
3<br />
<br />
Cách 3.3: Bảo toàn số mol nguyên tử O<br />
Ta có:<br />
<br />
n Fe x O y <br />
<br />
0,3<br />
0,3<br />
x 2<br />
(56x 16y).<br />
16 <br />
( Fe 2 O 3 )<br />
y<br />
y<br />
y 3<br />
<br />
Bài 3. Hoà tan 16,4gam hỗn hợp bột X gồm Fe kim loại và một oxit sắt bằng dung dịch<br />
HCl dư, thu được 3,36lít khí (đktc) và dung dịch A. Cho A tác dụng với lượng dư dung<br />
dịch NaOH, sau đó đun nóng trong không khí đến phản ứng hoàn toàn thu được kết tủa<br />
B. Nung B ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được 20gam chất rắn. Vậy công<br />
thức oxit FexOy là:<br />
A. FeO<br />
B. Fe3O4<br />
C. Fe2O3<br />
D. Fe2O3 hoặc FeO<br />
Bài giải<br />
Cách 1: Phương pháp đại số<br />
Đặt số mol các chất trong 16,4gam hỗn hợp X { Fe: a ; Fe x O y : b }<br />
56a + (56x + 16y)b = 16,4<br />
X + HCl xảy ra các phản ứng:<br />
Fe x O y + 2yHCl xFeCl 2 y / x + yH2O<br />
b<br />
bx<br />
Fe<br />
+ 2HCl FeCl2<br />
+ H2<br />
a<br />
a<br />
a<br />
<br />
<br />
n H2 a <br />
<br />
3,36<br />
0,15 a 0,15<br />
22,4<br />
<br />
Dung dịch A gồm { FeCl2: 0,15 ; FeCl 2 y / x : bx ; HCl dư }<br />
Từ các phản ứng:<br />
H+<br />
+<br />
OH H2O<br />
Fe2+ + 2 OH Fe(OH)2<br />
0,15<br />
0,15<br />
Fe<br />
<br />
2y<br />
<br />
x<br />
<br />
+<br />
<br />
2y<br />
OH Fe(OH ) 2 y / x<br />
x<br />
<br />
bx<br />
bx<br />
Nung kết tủa xảy ra các phản ứng:<br />
4Fe(OH)2<br />
+<br />
O2 2Fe2O3 + 4H2O<br />
0,15<br />
0,075<br />
4x Fe(OH ) 2 y / x + (3x - 2y)O2 2xFe2O3 + 4yH2O<br />
bx<br />
0,5bx<br />
Chất rắn thu được là Fe2O3: (0,5bx + 0,075)<br />
160.(0,5bx + 0,075) = 20 bx = 0,1 ; by = 0,15 <br />
<br />
x<br />
0,1<br />
2<br />
<br />
(Fe 2 O 3 )<br />
y 0,15 3<br />
<br />
Cách 2: Bảo toàn electron + Bảo toàn số mol nguyên tử<br />
Đặt số mol các chất trong 16,4gam hỗn hợp X { Fe: a ; Fe x O y : b }<br />
56a + (56x + 16y)b = 16,4<br />
(I)<br />
Bảo toàn số mol electron: 2.n Fe 2.n H 2 2a 2.0,15 a 0,15<br />
<br />
(II)<br />
<br />
20 gam chất rắn là Fe2O3: 0,5(a + bx) a + bx = 0,25<br />
I , II , III<br />
a = 0,15 ; bx = 0,1 ; by = 0,15 <br />
<br />
<br />
(III)<br />
<br />
x<br />
0,1<br />
2<br />
<br />
(Fe 2 O 3 )<br />
y 0,15<br />
3<br />
<br />
Cách 3: Bảo toàn electron + Bảo toàn số mol nguyên tử<br />
Bảo toàn số mol electron: 2.n Fe 2.n H 2 n Fe 0,15<br />
m X 56.0,15 m Fe x O y 16,4 m Fe x O y 8gam<br />
2 Fe<br />
Fe 2 O 3<br />
0,15<br />
0,075<br />
<br />
<br />
Ta có sơ đồ:<br />
<br />
<br />
2 Fe x O y<br />
0,1<br />
xFe 2 O 3<br />
<br />
0,05<br />
<br />
x<br />
8<br />
Cách 3.1: M Fe x O y <br />
.x 80.x x 2 ; y 3 (Fe 2 O 3 )<br />
0,1<br />
0,1<br />
x 2<br />
(56x 16y).<br />
8 (Fe 2 O 3 )<br />
Cách 3.2:<br />
x<br />
y 3<br />
Cách 3.3: Khối lượng Fe2O3 do Fe tạo ra là: m Fe2 O3 160.0,075 12gam<br />
<br />
Khối lượng Fe2O3 do FexOy tạo ra là m Fe 2O3 20 12 8gam m Fe x O y<br />
Oxit sắt phải là Fe2O3.<br />
Bài 4. Nung nóng 18,56gam hỗn hợp A gồm FeCO3 và một oxit sắt Fe x O y trong không<br />
khí tới khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí CO2 và 16gam một oxit sắt duy nhất.<br />
Cho khí CO2 hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 15,76gam kết tủa. Vậy<br />
công thức oxit FexOy là:<br />
A. FeO<br />
B. Fe3O4<br />
C. Fe2O3<br />
D. Fe2O3 hoặc FeO<br />
Bài giải<br />
Chú ý: Các oxit sắt, nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi luôn tạo thành<br />
Fe2O3 16gam oxit sắt duy nhất là Fe2O3.<br />
Cách 1: Phương pháp đại số<br />
Đặt số mol các chất trong 18,56 gam A {FeCO3: n ; Fe x O y : m}<br />
116n + (56x + 16y)m = 18,56<br />
Từ các phản ứng:<br />
4FeCO3 +<br />
O2 2Fe2O3 + 4CO2<br />
n<br />
0,5n<br />
n<br />
4 Fe x O y + (3x - 2y)O2 2xFe2O3<br />
m<br />
0,5mx<br />
Chất rắn là Fe2O3: 0,5(n + mx) 160.0,5(n + mx) = 16 n + mx = 0,2<br />
Từ phản ứng:<br />
<br />
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
