Dạng 2: Bài tập Sắt và hợp chất của sắt tác dụng với axit có tính oxi hóa<br />
* Dãy điện hóa:<br />
K+ Na+ ..... Al3+ Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag+....<br />
Tính oxi hóa của ion kim loại tăng dần<br />
K Na .... Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Fe2+ Hg Ag ....<br />
Tính khử của kim loại giảm dần<br />
Nếu sau quá trình phản ứng xảy ra hoàn toàn dư kim loại Fe thì:<br />
Fe + 2 Fe+3 → 3 Fe+2<br />
VÍ DỤ MINH HỌA<br />
Ví dụ 1: Nung 25,2 gam Fe trong không khí, sau phản ứng thu được m gam chất<br />
rắn X gồm Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO. Hòa tan m gam hỗn hợp X vào dung dịch HNO3<br />
dư thu được 6,76 lít khí NO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị của m là<br />
A. 33,6 gam.<br />
B. 40,32 gam.<br />
C. 28,2 gam.<br />
D. 38,6 gam.<br />
Lời giải<br />
* Giải: nFe = 0,45 mol; nNO = 0,3 mol .<br />
Từ (2) → nO(pứ) = 0,225 mol.<br />
Từ (1) m = mFe + mO = 25,2 + 0,225.16 = 33,6 gam<br />
(Đáp án A)<br />
Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 49,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 bằng<br />
H2SO4 đặc nóng thu được dung dịch Y và 8,96 lít khí SO2 (đktc). Khối lượng muối<br />
trong dung dịch Y là<br />
A. 160 gam.<br />
B.140 gam.<br />
C. 120 gam.<br />
D.100 gam.<br />
Lời giải<br />
2<br />
<br />
nSO2 =<br />
<br />
8,96<br />
0, 4 mol . Gọi số mol Fe, O trong X lần lượt là a, b:<br />
22, 4<br />
<br />
Từ (1) (2) ta có:<br />
<br />
3a = 2b + 0,8<br />
56a + 16b = 49,6<br />
Giải hệ ta được: a = 0,7; b = 0,65.<br />
Từ (3) m Fe (SO ) = 140 gam.<br />
(Đáp án B)<br />
Ví dụ 3: Cho 10,4 gam hỗn hợp X (gồm Fe, FeS, FeS2, S) tác dụng với dung dịch<br />
HNO3 đặc nóng, dư thu được V lít khí NO2 (là sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc)<br />
và dung dịch A. Cho A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư được 45,65 gam kết<br />
tủa. Giá trị của V:<br />
A. 26,88<br />
B. 13,44<br />
C. 17,92<br />
D. 16,8<br />
Lời giải<br />
+ ĐLBTKL: mX = mFe + mS = 10,4 (1)<br />
2<br />
<br />
4 3<br />
<br />
Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!<br />
<br />
1<br />
<br />
3<br />
Fe : amol HNO3 d Fe : amol Ba (OH )2 Fe(OH )3 amol <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
(2)<br />
2<br />
SO4 : bmol <br />
S : bmol <br />
BaSO4 bmol <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Mặt khác: <br />
<br />
+ Trong quá trình: Fe, S nhường electron; N nhận electron.<br />
ĐLBTe ta có: 3nFe + 6nS = nNO (3)<br />
<br />
<br />
<br />
2<br />
<br />
56a 32b 10, 4<br />
a 0,1mol<br />
Từ (1) (2) ta có hệ: <br />
<br />
<br />
107 a 233b 45, 65<br />
b 0,15mol<br />
Từ (3) ta có: n NO2 = 3 0,1 + 6 0,15 = 1,2 mol<br />
<br />
→ V = 1,2 22,4 = 26,88 (lít)<br />
<br />
Đáp án: A<br />
<br />
Ví dụ 4:<br />
Cho 18,5 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 tác dụng với 200ml dung dịch HNO3 a<br />
(mol/lít). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 2,24 lít khí NO duy nhất (đktc),<br />
dung dịch B và 1,46 gam kim loại. Tìm khối lượng muối trong B và giá trị của a.<br />
Lời giải<br />
- Kim loại dư là Fe: 1,46 gam.<br />
Đặt X gồm Fe, O:<br />
+ ĐLBTKL: mX(pứ) = mFe(pứ) + mO =18,5 - 1,46 = 17,04 (1)<br />
+ Trong quá trình: Fe nhường electron, vì sau phản ứng Fe dư nên trong<br />
quá trình Fe chỉ nhường 2 electron; O, N nhận electron.<br />
ĐLBTe ta có: 2nFe = 2nO(pứ) + 3 nNO (2)<br />
+ mmuối = mFe ( NO ) nFe .180 (3)<br />
+ nHNO 2nFe ( NO ) nNO<br />
(4)<br />
56a + 16b = 17,04<br />
Từ (1) (2) ta có hệ<br />
2a = 2b + 0,3<br />
Giải hệ ta được: a = 0,27; b = 0,12.<br />
Từ (3) mMuối thu được = m Fe ( NO ) =0,27. 180= 48,6 gam.<br />
Từ (4) nHNO 2.0,27 + 0,1 = 0,64 mol<br />
3 2<br />
<br />
3<br />
<br />
3 2<br />
<br />
3 2<br />
<br />
3<br />
<br />
→<br />
<br />
a =<br />
<br />
0, 64<br />
0, 2<br />
<br />
3, 2 .<br />
<br />
=> mMuối thu được =48,6 gam; a = 3,2.<br />
Ví dụ 5: Hỗn hợp X gồm (Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO) với số mol mỗi chất là 0,15 mol,<br />
hòa tan hết vào dung dịch Y gồm (HCl và H2SO4 loãng) dư thu được dung dịch Z.<br />
Nhỏ từ từ dung dịch Cu(NO3)2 1M vào dung dịch Z cho tới khi ngưng thoát khí<br />
NO. Thể tích dung dịch Cu(NO3)2 cần dùng và thể tích khí thoát ra ở đktc là<br />
A. 75 ml; 3,36 lít.<br />
B. 50 ml; 22,4 lít<br />
C. 75 ml; 2,24 lít. D.50ml; 4,48 lít.<br />
Lời giải<br />
+ ĐLBTNT, BTKL: X gồm có: Fe, O. Với:<br />
<br />
Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!<br />
<br />
2<br />
<br />
Fe: n Fe + n FeO + 2 n Fe O + 3 n Fe O = 1,05 mol<br />
O: n FeO + 3 n Fe O + 4 n Fe O = 1,2 mol<br />
+ Trong quá trình: Fe nhường electron; O, H, N nhận electron.<br />
ĐLBTe ta có: 3nFe = 3nNO + 2nO + 2 nH (1)<br />
- Hỗn hợp X gồm (Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO) với số mol mỗi chất là 0,15 mol, hòa<br />
tan hết vào dung dịch H+ dư nên: nH =n kl Fe = 0,15 mol.<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
3<br />
<br />
3<br />
<br />
3<br />
<br />
3<br />
<br />
4<br />
<br />
4<br />
<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
+<br />
<br />
+ Vì H dư, phản ứng đến khi ngừng khí NO thoát ra nên:<br />
Từ (1)<br />
Từ (2)<br />
<br />
n Cu ( NO3 )2 <br />
<br />
1<br />
n (2)<br />
2 NO<br />
<br />
3,15 = 3nNO + 2,4 + 0,3<br />
x = 0,15 mol<br />
VNO = 0,1522,4 = 3,36 lít.<br />
nCu ( NO ) = 0,075mol.<br />
3 2<br />
<br />
→ Vd<br />
<br />
2<br />
<br />
Cu ( NO3 )2<br />
<br />
<br />
<br />
0, 075<br />
= 0,07lít = 75ml.<br />
1<br />
<br />
(Đáp án A)<br />
<br />
Ví dụ 6: Dung dịch A gồm 0,4 mol HCl và 0,05 mol Cu(NO3)2. Cho m gam bột Fe<br />
vào dung dịch A khuấy cho đến khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn X gồm hai<br />
kim loại, có khối lượng 0,8m gam. Tìm m (biết sản phẩm khử duy nhất<br />
của quá trình chỉ là NO).<br />
Lời giải<br />
+ Vì rắn X gồm 2 kim loại nên theo bài ra, X gồm: Fe(dư), Cu: 0,05 mol và<br />
dung dịch sau phản ứng chỉ có muối của ion Fe+2.<br />
0,8m = mFe(dư) + 0,05.64 →mFe(dư)= 0,8m-3,2.<br />
mFe(pứ)= m - (0,8m - 3,2)= 0,2m+3,2 (1)<br />
+<br />
+ Vì: 4H + NO3 + 3e→ NO + 2H2O<br />
0,4<br />
0,1<br />
0,1<br />
mol( vừa đủ )(2)<br />
2+<br />
+ Trong quá trình: Fe nhường electron; Cu , N nhận electron.<br />
- ĐLBT e:<br />
2nFe = 2 nCu +3 nNO (3)<br />
2<br />
<br />
Từ (1) (2) (3) (<br />
<br />
0, 2m 3, 2<br />
).2 = 0,1+0,3<br />
56<br />
<br />
m = 40 gam<br />
<br />
Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!<br />
<br />
3<br />
<br />
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
