intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài tập Hóa học - Sắt và hỗn hợp oxit sắt

Chia sẻ: Thanh Thuy Thuy | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:28

Thêm vào BST
Báo xấu
151
lượt xem 15
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mời các bạn cùng tham khảo nội dung tài liệu "Bài tập Hóa học - Sắt và hỗn hợp oxit sắt" để nắm bắt được những kiến thức lý thuyết cơ bản và các dạng bài tập điển hình về đặc điểm cấu tạo của nguyên tử sắt và phản ứng đặc trưng của sắt, tính chất của một số hợp chất của sắt, một số định luật cơ bản. Hy vọng đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn. 

 

 

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài tập Hóa học - Sắt và hỗn hợp oxit sắt

  1. NỘI DUNG TIỂU LUẬN I. KIẾN THỨC LÍ THUYẾT CƠ BẢN 1. Đặc điểm cấu tạo của nguyên tử sắt và phản ứng đặc trưng của sắt 2. Tính chất của một số hợp chất của sắt 3. Một số định luật cơ bản 3.1. Định luật bảo toàn khối lượng 3.2. Định luật bảo toàn nguyên tố 3.3. Định luật bảo toàn electron 3.4. Định luật bảo toàn điện tích II. CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỂN HÌNH 1. Lí thuyết 1.1.  Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại sắt và các ion của chúng 1.2.  Dựa vào phương trình phản ứng để suy luận công thức các hợp chất của sắt 2. Bài tập 2.1. Dạng sắt phản ứng với các chất oxi hóa mạnh 2.2. Dạng sắt và  hỗn hợp oxit của sắt phản ứng với các chất oxi hóa mạnh. 2.3. Dạng khử không hoàn toàn của Fe2O3 sau đó cho sản phẩm phản ứng với chất oxi hóa  mạnh. 2.4.  Dạng sắt và hỗn hợp oxit sắt phản ứng với axit thường 2.5. Dạng sắt tác dụng với dung dịch muối. 2.6. Dạng xác định công thức phân tử của oxit sắt.
  2. Bài tập hóa học I. KIẾN THỨC LÍ THUYẾT CƠ BẢN  1. Đặc điểm cấu tạo của nguyên tử sắt và phản ứng đặc trưng của sắt 1.1  Đặc điểm cấu tạo của nguyên tử sắt      Kí hiệu là Fe  Vị trí của sắt trong bảng tuần hoàn Sắt là nguyên tố kim loại chuyển tiếp, thuộc nhóm VIIIB, chu kì 4, số hiệu nguyên tử là 26. Cấu hình electron  Nguyên tử sắt có 26 electron, được phân bố thành 4 lớp : 2e, 8e, 14e, 2e. Cấu hình electron nguyên tử : 1s22s22p63s23p63d64s2 hay viết gọn là  [Ar]3d64s2  Khi tạo ra các ion sắt, nguyên tử Fe nhường electron ở phân lớp 4s trước phân lớp 3d Một số đại lượng của nguyên tử Bán kính nguyên tử Fe : 0,162(nm)  Bán kính các ion Fe2+ và Fe3+ : 0,076 và 0,064 (nm) Năng lượng ion hóa I1, I2 và I3 : 760, 1560, 2960 (kJ/mol) Độ âm điện : 1,83 Thế điện cực chuẩn : ­0,44(V)       : +0,77(V) Cấu tạo đơn chất Tùy thuộc vào nhiệt độ, kim loại Fe có thể  tồn tại  ở  các mạng tinh thể  lập phương tâm khối (Fe )  hoặc lập phương tâm diện (Fe ). 2.  Tính chất của một số hợp chất của sắt 2.1. Hợp chất sắt (II) 2.1.1 Tính chất chung  Hợp chất sắt (II) tác dụng với chất oxi hóa sẽ bị oxi hóa thành hợp chất sắt (III). Trong các phản ứng   hóa học này, ion Fe2+ có khả năng cho 1 electron: Fe2+→ Fe3+  + 1e  Tính chất hóa học chung của hợp chất sắt (II) là tính khử Sắt (II) oxit: FeO Là oxit bazo: Tác dụng với dung dịch axit   FeO + 2HCl →  FeCl2  + H2O Có tính khử: Sắt (II) oxit bị oxi hóa bởi axit  H2SO4 đặc nóng hoặc dung dịch axit HNO3 tạo thành muối sắt (III) 3FeO + 10HNO3  → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O 3FeO + 10H+ +  NO3­ → 3Fe3+ + NO + 5H2O Sắt (II) hidroxit: Fe(OH)2 Là bazo không tan trong nước : tác dụng với dung dịch axit. Fe(OH)2 + 2HCl →FeCl2  + 2H2O Có tính khử: Sắt (II) hhhidroxit bị õi hóa trong không khí (có mặt oxi và hơi nước) thành   sắt (III) hidroxit: 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → 4 Fe(OH)3 (trắng xanh) (nâu đỏ) Sắt và hỗn hợp oxit sắt Page 2
  3. Bài tập hóa học Điều chế:  từ muối Fe+2  tác dụng với dung dịch bazo thu kết tủa trắng xanh. Fe2+    + 2   → Fe(OH)2 2.2.2.  Muối sắt (II): Fe+2  : tính khử  Muối sắt (II) bị oxi hóa thành muối săt (III): 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 (lục nhạt) (vàng nâu) 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O Tím hồng màu vàng           5Fe+ +  + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O Điều chế:  Muối sắt (II) được điều chế bằng cách cho sắt hoặc các hợp chất sắt (II) như FeO, Fe(OH) 2,… tác dụng với dung dịch HCl hoặc H2SO4 loãng (trong điều kiện không có không khí). Có thể điều chế muối sắt (II) từ muối sắt(III). 2.2. Hợp chất sắt (III) 2.3.1 Tính chất chung: Hợp chất sắt (III) tác dụng với chất khử, chúng ta sẽ  bị  khử  thành hợp chất sắt (II) hoặc sắt tự  do.  Trong các phản ứng hóa học,  ion Fe3+   có khả năng nhận 1 hoặc 3 electron: Fe3+ + 1e → Fe+2  Fe+3 +3e → Fe  tính chất hóa học chung của hợp chất sắt (II) là tính oxi hóa Sắt (III) oxit : Fe2O3 Là oxit bazo: tác dụng với dung dịch axit  Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3+ 3H2O Fe2O3 + 6HNO3 = 2Fe(NO3)3 + 3H2O Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O Có tính oxi hóa: 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2 Fe Điều chế: Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O 2.3.2  Sắt (III) hidroxit: Fe(OH)3 Là bazo yếu: tác dụng với dung dịch axit  Fe(OH)3 + 3HCl→ FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3  + 6HNO3 = 2Fe(NO3)3 + 3H2O Điều chế:  Sắt (III) hidroxit có thể  được điều chế  bằng phản  ứng trao đổi ion của dung dịch muối sắt   (III), hoặc phản ứng oxi hóa sắt (II) hidroxit FeCl3  +  3NaOH → Fe(OH)3   + 3NaCl Fe3+  +  3  →  Fe(OH)3 Sắt và hỗn hợp oxit sắt Page 3
  4. Bài tập hóa học Muối sắt (III):  tính oxi hóa Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2 Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ Cu + 2FeCl3 = 2FeCl2 + CuCl2 Cu+ 2Fe3+ = 2Fe2+ + Cu2+  Hợp chất sắt (III) oxi hóa một số hợp chất có tính khử: 2FeCl3 + 2KI → 2FeCl2 + 2KCl + I2 2Fe3+ + 2I­ → 2Fe2+  +  I2 Điều chế:  Muối sắt (III) có thể được điều chế trực tiếp từ phản ứng của sắt với các chất oxi hóa mạnh như Cl 2,  HNO3, H2SO4 đặc nóng, hoặc phản ứng của các hợp chất sắt (III) với axit :  2Fe(OH)3 + 3 H2SO4 →  Fe2(SO4)3 + 6H2O Fe2O3  +  6HCl  →  2FeCl3  +  3H2O 2.4. Oxit sắt từ: Fe3O4 Là oxit bazơ: tác dụng với dung dịch axit  Fe3O4 + 8HCl → FeCl3  + FeCl2 + 4H2O Có tính khử: tác dụng với chất oxi hóa tạo muối Fe3+  3Fe3O4 + 28HNO3 = 9Fe(NO3)3 + NO↑ + 14H2O Có tính oxi hóa: tác dụng với chất khử: 3Fe3O4 + 8Al  4Al2O3 + 9Fe 3. Một số định luật cơ bản 3.1. Định luật bảo toàn khối lượng Nguyên tắc:  Trong một phản ứng hóa học, tổng khối lượng của các sản phẩm bằng khối lượng của các chất   tham gia phản ứng. Khi cô cạn dung dịch thì khối lượng muối thu được bằng tổng khối lượng của các cationkim loại  và anion gốc axit. Trong một quá trình hóa học tổng khối lượng trước phản  ứng bằng tổng khối lượng sau phản   ứng. Hệ quả:  mmuối=mkim loại+mgốc axit Sắt và hỗn hợp oxit sắt Page 4
  5. Bài tập hóa học Phạm vi áp dụng          Kim loại, oxit kim loại, muối + axit Đốt cháy hợp chất hữu cơ 3.2 Định luật bảo toàn nguyên tố Trong một phản ứng hóa học số lượng nguyên tử của một nguyên tố là không đổi. Số nguyên tử/nguyên tố=const                            nnguyên tử/nguyên tố=const               mnguyên tố trước phản ứng=mnguyên tố sau phản ứng Hệ quả: mmuối=mkim loại+mgốc axit Phạm vi áp dụng Kim loại, oxit kim loại, muối + axit Đốt cháy hợp chất hữu cơ 3.3.Định luật bảo toàn electron Nguyên tắc: Trong quá trình phản ứng thì:  Số e nhường =  Số e thu              Hoặc   Số mol e nhường = Số mol e thu Khi giải không cần viết phương trình phản ứng mà chỉ  cần tìm xem trong quá trình phản ứng có bao   nhiêu mol e do chất khử nhường ra và bao nhiêu mol e do chất oxi hóa thu vào. 3.4 Định luật bảo toàn điện tích Nguyên tắc: Tổng điện tích dương luôn luôn bằng tổng điện tích âm về giá trị tuyệt đối. Vì thế dung dịch luôn luôn   trung hòa về điện II. CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỂN HÌNH. 1. Lý thuyết 1.1. Bài tập dựa vào phương trình phản ứng để suy luận công thức các hợp chất  của kim loại sắt. Phương pháp: Xem kĩ phần tính chất hóa học,điều chế, ứng dụng. Viết và biết cách cân bằng các phương trình . Nêu được hiện tượng phản ứng. Vd: Fe (nóng đỏ) +  O2    A B   +  NaOH    D + G D  +  ?  +  ?    E A  +  HCl    B+  C  + H2O C  +  NaOH    E E    F. Suy luận: Sắt và hỗn hợp oxit sắt Page 5
  6. Bài tập hóa học A tác dụng với HCl tạo 2 muối suy ra A là Fe3O4 C là dd muối tác dụng với kiềm sẽ tạo thành bazơ vậy E có thể là Fe(OH)2 hay Fe(OH)3 B là dd muối tác dụng với kiềm tạo muối mới và bazơ mới. Vậy D là Fe(OH)2 vì tác dụng với 2 yếu  tố là O2 và H2O sẽ tạo Fe(OH)3. Vậy F là Fe2O3 Các chất A,E,F lần lượt là: Fe3O4, Fe(OH)3, Fe2O3  1.2. Tính chất hóa học đặc trưng của sắt và hợp chất của sắt và hợp chất của  sắt  Bài tập cho chủ yếu dưới dạng chuỗi phản ứng. Để giải được dạng này học sinh cần nắm rõ các  tính chất của kim loai Fe và các hợp chất Fe(II), Fe(III). Cần chọn chất phản ứng thích hợp, đối với  phản ứng trao đổi , để phản ứng xảy ra cần có điều kiện sản phẩm tạo thành có chất kết tủa ,chất  bay hơi hoặc chất kém điện li. Đối với phản ứng oxi hóa,cần có sự tăng giảm số oxi hóa.  Một số sai  làm của học sinh khi làm dạng bài này là: ­ Đối với  phản ứng trao đổi, để phản ứng xảy cần điều kiện sản phẩm tạo thành có chất kết tủa, mà  học sinh hay quên hoặc nhầm tính tan của các chất trong nước. ­ Fe phản ứng với Cl2 tạo thành muối Fe(III) trong khi đó phản ứng với lưu huỳnh tạo muối Fe(II). ­ Học sinh thường quên phản ứng : 4 Fe(OH)2 +2 O2 + H2O  4 Fe(OH)3 ­ Các hợp chất Fe(II) có thể bị oxi hóa bởi HNO3, H2SO4 đặc,nóng thành hợp chất Fe(III) tương ứng. ­ Khi nung Fe(OH)2 ngoài không khí học sinh thường cho phản ứng tạo thành FeO. Ví dụ 1: Viết các phương trình hóa học biểu diễn những biến đổi sau:           (1)      FeCl2        (5)        Fe(OH)2      (9) Fe            (3)     (4) (6) Fe(NO)3         (10)      Fe2O3            (2)     FeCl3        (7)        Fe(OH)3      (8) (1)  Fe + 2HCl   FeCl2 + H2 (2) 2 Fe +3 Cl2  2 FeCl3  (3) 2 FeCl2 +3 Cl2  2 FeCl3 (4) 2 FeCl3 + Cu  2 FeCl2 + CuCl2     (5) FeCl2 + 2NaOH  Fe(OH)2 +2 NaCl   (6) 4 Fe(OH)2 +2 O2 + H2O  4 Fe(OH)3 (7) FeCl3 +3NaOH   Fe(OH)3 +3 NaCl   (8)  2Fe(OH)3 + 3Mg(NO3)2  2 Fe(NO3)3 +3 Mg(OH)2 (9) 3 Fe(OH)2 +10 HNO3  3 Fe(NO3)3 + NO +8 H2O Sắt và hỗn hợp oxit sắt Page 6
  7. Bài tập hóa học (10) 4 Fe(NO3)3  2Fe2O3 + 12NO2 +3 O2 Ví dụ 2: Viết các phương trình hóa học biểu diễn những biến đổi sau: Fe3O4       (1)          (5) FeO   (6)   FeCl2    (7)   FeCl3    (8)   Fe(OH)3 (2) Fe (11) Fe(NO3)3   (3)        (4)   Fe2(SO4)3     (9)     FeSO4     (10)       Fe(OH)2 (1)  Fe3O4 + 4 CO  3 Fe +  4 CO2 (2) 3 Fe  +2 O2  Fe3O4 (3) Fe +  4 HNO3  Fe(NO3)3 + NO +  2H2O (4) 2 Fe +6 H2SO4đặc,nóng   Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O  (5 ) 2 Fe + O2  2FeO (6) FeO +2 HCl  FeCl2 +H2O (7)  2 FeCl2 + Cl2   2FeCl3 (8) FeCl3 +3NaOH   Fe(OH)3 +3 NaCl   (9) Fe2(SO4)3 + Cu  CuSO4+ 2FeSO4  (10) FeSO4 + 2NaOH  Fe(OH)2 + Na2SO4   (11) ) 4 Fe(OH)2 +2 O2 + H2O  4 Fe(OH)3 2. Bài tập. 2.1. Dạng sắt tác dụng với chất oxi hóa mạnh ( H2SO4, HNO3,…) Fe tác dụng với dd HNO3 Nhận dạng: Cho a(mol) Fe tác dụng với dd chứa b mol HNO3. Tính khối lượng muối  tạo thành. Phương pháp giải: dựa theo phương trình, đưa ra sản phẩm ứng với tỉ lệ Fe + 6HNO3 đ,n  Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O (1)                       1        6 Fe dư + 2Fe(NO3)3  3Fe(NO3) 2 (2) Từ (1) và (2) ta có: Fe + 4HNO3đ,n  Fe(NO3)2  + 2NO2 + 2H2O (3) Để tính được khối lượng sản phẩm, ta có thể xét bằng cách sau, từ đó lập hệ phương  trình rồi tính ra kết quả. T =                                    4                                       6 Sản phẩm Fe dư                                    Fe(NO3)2                                 Fe(NO3)3 Fe(NO3)2                                                Fe(NO3)3                                             HNO3 dư Sắt và hỗn hợp oxit sắt Page 7
  8. Bài tập hóa học                                                   Ví dụ: Hòa tan 11,2 g sắt vào dd chứa 0,9mol HNO3 đun nóng, chỉ  thu được khí màu nâu duy nhất.  Tính khối lượng muối tạo thành. Cách 1: nFe=  = 0,2 mol, nHNO3= 0,9 mol Xét T =  = 4,5  tạo ra 2 muối Fe + 6HNO3 đ,n  Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O  x         6x               x Fe + 4HNO3đ,n  Fe(NO3)2  + 2NO2 + 2H2O   y      4y                 y Ta có:       x + y = 0,2                           x= 0,05                  6x + 4y = 0.9                        y= 0,15    m(Fe(NO3)3 = 12,1 g   m(Fe(NO3)2 = 27 g Cách 2: Fe +     6HNO3 đ,n  Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O               0.15      0,9                 0,15           Fe dư + 2Fe(NO3)3  3Fe(NO3) 2           0,05        0,1                  0,15 Sau phản ứng ta được  nFe(NO3)2 = 0,15 mol                                     nFe(NO3)3 = 0,05 mol Nếu Fe tác dụng với HNO3 tạo ra khí NO duy nhất thì ta xét dựa vào bảng sau: T =                                    8/3                                      4 Sản phẩm Fe dư                                    Fe(NO3)2                                 Fe(NO3)3 Fe(NO3)2                                                Fe(NO3)3                                             HNO3 dư                                                   Một số  sai lầm mà học sinh thường gặp trong phần này: cho rằng Fe phản  ứng với HNO3 luôn  cho ra Fe(NO3)3 mà quên đi trường hợp Fe dư còn phản ứng với Fe(NO3)3 tạo ra muối Fe(NO3)2 Tương tự khi ta cho Fe phản ứng với H2SO4đ,n  Sắt và hỗn hợp oxit sắt Page 8
  9. Bài tập hóa học Nhận dạng: cho a (mol) Fe tác dụng với b mol H2SO4 đ, n thu được muối và khí SO2. Tính khối lwongj  muối tạo thành Hướng giải: xét các phản ứng có thể xảy ra: 2Fe + 6H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (1) Fe dư + Fe2(SO4)3  3FeSO4 (2) Từ (1) và (2) ta có: Fe + 2H2SO43đ,n  FeSO4  + SO2 + 2H2O (3) Để tính được khối lượng sản phẩm, ta có thể xét bằng cách sau, từ đó lập hệ phương trình rồi tính ra  kết quả. T =                                  2                                      3 Sản phẩm Fe dư                                    FeSO4                                     Fe2(SO4)3                                              FeSO4                                                       Fe2(SO4)3                                             H2SO4 dư                                                   Ví dụ: Cho 11,2g Fe vào 50g dd H2SO4 98%, t0. Sau phản  ứng thu được muối nào?? Khối lượng bao  nhiêu?  nFe =  = 0,2 mol n H2SO4 =  = 0,5 mol xé tỉ lệ: T=   = 2,5  tạo ra 2 muối 2Fe + 6H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O   x         3x                x/2 Fe + 2H2SO43đ,n  FeSO4  + SO2 + 2H2O  y        2y                       y ta có hệ phương trình:     x + y = 0,2                           x= 0,1                                         3x + 2y = 0.9                        y= 0,1   n Fe2(SO4)3 = 0,05 mol; mFe2(SO4)3 = 0,05 .400 = 20g   n FeSO4 = 0,1 ; mFeSO4 = 0.1 . 152 = 15,2 g Dạng   sắt   và   hỗn   hợp   oxit   sắt   phản   ứng   với   chất   oxi   hóa   mạnh   (HNO3,  2.2. H2SO4đ,n,...) Phương pháp chung để giải các bài toán dạng này là sử dụng định luật bảo toàn electron hay có thể  sử dụng định luật bảo toàn khối lượng và định luật bảo toàn nguyên tố . Ngoài ra còn có phương pháp  quy đổi. Đối với bài toán sắt và oxit sắt phản ứng với HNO3. Ví dụ 1: Cho m gam hỗn hợp gồm Fe và các oxit FeO, Fe 3O4, Fe2O3 tác dụng với HNO3 thu được khí  NO2: Ta coi như  trong hỗn hợp có x mol Fe, y mol O như  vậy ta xét trong phản  ứng thì chỉ  có chất   nhường electron đó là Fe còn chất nhận electron là O và chất oxi hóa HNO3 sản phẩm là  V lít NO2  (đktc)   và Fe3+  ta sẽ có: Sắt và hỗn hợp oxit sắt Page 9
  10. Bài tập hóa học Theo định luật bảo toàn khối lượng:  56x + 16y = m (1) Theo định luật bảo toàn electron Chất khử Chất oxi hóa Tổng electron  nhường: 3x mol Tổng electron nhận:     2y   +                  Áp dụng định luật bảo toàn electron  ta có: 3x = 2y +                   (2)  Từ (1) và (2) ta có hệ  Việc giải hệ này khi một khi biết được 2 trong số 4 yếu tố sẽ giải quyết được yêu cầu của bài toán. Ví dụ  1: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3   và Fe3O4   phản  ứng hết với dung dịch HNO 3  loãng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất,  ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung  dịch X thu được m gam muối khan. Tính m ? Phân tích đề:   Ta coi như  trong hỗn hợp X ban đầu gồm Fe và O. Như  vậy xét cả  quá trình chất   nhường e là Fe chất nhận e là O và . Nếu chúng ta biết được số  tổng số  mol Fe trong X thì sẽ  biết   được số  mol muối Fe(NO3)3 trong dung dịch sau phản  ứng. Do đó chúng ta sẽ  giải bài toán này như  sau: Giải:  Số mol NO = 0,06 mol. Gọi số mol Fe và O tương ứng trong X là x và y ta có: 56x + 16y = 11,36 (1). Quá trình nhường và nhận e:  Chất khử Chất oxi hóa Tổng electron  nhường: 3x (mol) Tổng electron nhận:     2y   +  (mol)  Áp dụng định luật bảo toàn electron  ta có: 3x = 2y +                (2) Từ (1) và (2) ta có hệ  Giải hệ trên ta có x = 0,16 và  y = 0,15   Như vậy mol vậy m = 38,72 gam. Với bài toán này ta cũng có thể quy về bài toán kinh điển: Đốt m gam sắt sau phản  ứng sinh ra 11,36   gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3   và Fe3O4 . Hỗn hợp này phản  ứng hết với dung dịch HNO3 loãng  (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc).  Chúng ta sẽ tính m rồi từ suy ra số mol Fe và từ đó tính số mol của muối Fe(NO3)3 Sắt và hỗn hợp oxit sắt Page 10
  11. Bài tập hóa học Ngoài ra với bài tập dạng này, ta cũng có thể  sử  dụng định luật bảo toàn nguyên tố  hay định luật bảo toàn khối lượng và phương pháp quy đổi. Cách 2: nNO = = 0,06 mol Sơ đồ phản ứng: Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 + HNO3  Fe(NO3)3 + NO + H2O Gọi x là số mol của Fe(NO3)3 Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố N, ta có: nN(trong HNO3) = nN(trong Fe(NO3)3) + nN(trong NO)  = (3x + 0,06) mol dựa vào sơ đồ ta thấy: nH2O =  nHNO3= ( 3x + 0,06) = (1,5 + 0,03) mol áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có: mhh   +     mHNO3      =     mFe(NO3)3 +   mNO   +    mH2O 11,36 +  (3x + 0,06).63 =  242.x      +  0,06.30 + (1,5x + 0,03)  x = 0,16 mol   mFe(NO3)3 = 0,16 . 242 = 38,72 g Cách 3: quy đổi hỗn hợp Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 thành Fe và Fe2O3 Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO + 3H2O 0,06                   0,06          0,06  nFe2O3 =  = 0,05 mol Fe2O3 + 6HNO3  2Fe(NO3)3 + 3H2O 0,05                        0,1 mmuối = (0,1 + 0,06).242 = 38,72g Mở rộng bài toán:  Trường hợp 1: Nếu cho nhiều sản phẩm sản phẩm khử như NO2, NO ta có vẫn đặt hệ bình thường  tuy nhiên chất nhận e bây giờ là HNO3 thì cho 2 sản phẩm.  Trường hợp 2: Nếu đề ra yêu cầu tính thể tích hoặc khối lượng của HNO3 thì ta tính số mol dựa vào  bảo toàn nguyên tố N khi đó ta sẽ có:       Ví dụ 2:  Nung nóng m gam bột sắt ngoài không khí, sau  phản ứng thu được 20 gam hỗn hợp X gồm   Fe, FeO, Fe2O3  và Fe3O4 . Hòa tan hết X trong dung dịch HNO3 loãng  thu được 5,6 lít hỗn hợp khí Y  gồm NO và NO2 có tỉ khối so với H2 là 19. Tính m và thể tích HNO3 1M đã dùng? Phân tích đề: sơ đồ phản ứng Sắt và hỗn hợp oxit sắt Page 11
  12. Bài tập hóa học + Hỗn hợp X gồm Fe và O trong oxit. + Xét cả quá trình ta thấy chỉ có Fe nhường e, Chất nhận e là Oxi và HNO3 . + HNO3 nhận e để cho NO và NO2. + Số mol HNO3 ban đầu bằng số mol HNO3 trong muối và chuyển về các khí. Giải:  Theo đề ra ta có:  Gọi số mol Fe và O tương ứng trong X là x và y ta có: 56x + 16y = 20 (1). Quá trình nhường và nhận e:  Chất khử Chất oxi hóa Tổng electron  nhường: 3x mol    Tổng electron nhận: 2y + 0,125+ 0,125x3 (mol) Áp dụng định luật bảo toàn electron  ta có: 3x = 2y + 0,5          (2) Từ (1) và (2) ta có hệ  Giải hệ trên ta có x = 0,3 và  y = 0,2   Như vậy nFe = 0,3 mol vậy m = 16,8 gam. Theo định luật bảo toàn nguyên tố ta có:  nên mol. Vậy V = 1,15 l Ngoài các phương pháp đã nêu  ở  trên, các bài tập dạng này còn có thể  giải theo các cách quy  đổi: Khi Fe3O4 tác dụng với chất oxi hóa mạnh, ta coi Fe 3O4 là hỗn hợp của Fe2O3 và FeO. Trong đó chỉ có  FeO tham gia phản ứng oxi hóa khử với số mol FeO = Số mol Fe3O4. Khi cho hỗn hợp Fe và các oxit của sắt tác dụng với các chất oxi hóa, ta có thể  sử  dụng   phương pháp quy đổi về hỗn hợp 2 nguyên tố Fe và Oxi, hoặc có thể  quy đổi về hỗn hợp   gồm Fe và Fe2O3. Vi dụ3: Hòa tan hết m(g) hỗn hợp gồm FeO, Fe 3O4, Fe2O3 có số mol bằng nhau trong dung dịch HNO 3  thu được 2,688l NO(đkc). Tính giá trị của m. Ta có: nNO =  =0.12 mol Gọi số mol của mỗi oxit là x. Xem Fe3O4 là hỗn hợp của FeO và Fe2O3 Do đó, hỗn hợp gồm FeO và Fe2O3đều 2x mol. Khi tác dụng với HNO3 chỉ có FeO tham gia phản ứng oxi hóa khử tạo khí NO  – 1e       Sắt và hỗn hợp oxit sắt Page 12
  13. Bài tập hóa học 2x        2x  + 3e                 0.036           0.012 Áp dụng định luật bảo toàn electron, ta được: 2x = 0.36 mol  x = 0.18 mol m = mFeO + mFe2O3 = 2. 0,18.(72+160) = 83,52 g Đối với bài toán sắt và oxit sắt tác dụng với H2SO4 Ví dụ 1:  Nung nóng 12,6 gam Fe ngoài không khí sau một thời gian thu được m gam hỗn hợp X gồm   Fe, FeO, Fe2O3  và Fe3O4 . Hỗn hợp này phản  ứng hết với dung dịch H 2SO4 đặc nóng (dư), thu được  4,2 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Tính m? Phân tích đề: Sơ đồ phản ứng     Fe phản  ứng với Oxi cho 3 sản phẩm oxit và lượng sắt dư, sau đó hỗn hợp oxit này phản  ứng với   H2SO4 đặc nóng đưa lên sắt +3. Trong quá trình Oxi nhận e để  đưa về O 2­ có trong oxit và H2SO4(+6)  nhận e để đưa về SO2 (+4).  Như vậy:  + Khối lượng oxit sẽ là tổng của khối lượng sắt và oxi.  + Cả quá trình chất nhường e là Fe chất nhận là O và H2SO4. Giải:Ta có  , nFe = 0,225 mol Gọi số mol oxi  trong oxit  là x ta có: Chất khử Chất oxi hóa Tổng electron  nhường: 0,675 mol Tổng electron nhận:     2x  + 0,375 (mol) Áp dụng định luật bảo toàn electron  ta có: 0,675  = 2x  + 0,375    x = 0,15 Mặt khác ta có:  nên: m = 12,6 + 0,15x16 = 15 (gam). ĐS: 15 gam. Tương tự, ta cũng có thể áp dụng phương pháp quy đổi để giải bài tập dạng trên Một số sai lầm mà học sinh thường mắc phải khi giải bài tập dạng này: Học sinh thường có thói quen là viết các phương trình phản ứng ra khi giải các bài tập dạng này, điều này làm   các em tốn thời gian và rối hơn nhiều. Học sinh bâng khuâng, không hiểu tạ sao lại ra chất khử như vậy, mặc dù đề toán đã cho trước. Học sinh chưa nắm vững các phương pháp giải nhanh. Học sinh thường quên đi trường hợp tạo muối NH4NO3 Sắt và hỗn hợp oxit sắt Page 13
  14. Bài tập hóa học Các bài tập điển hình cho dạng này: 1) Tính thể  tích dung dịch HNO3 1M loãng ít nhất cần dùng để  hòa tan hoàn toàn một hỗn hợp   gồm 0.15 mol Fe và 0.15 mol Cu . (biết phản ứng tạo thành chất khử duy nhất là NO). Đáp án: 0.8 l 2) a mol sắt bị  oxi hóa trong không khí được 5,04 gam sắt oxit, hòa tan hoàn toàn oxit sắt trong   dung dịch HNO3 thu được 0.07 mol NO2. Tính giá trị của a. Đáp án: 0.07 mol 3) Cho 0,24 mol Fe và 0.03 mol Fe 3O4  vào dung dịch HNO3  loãng, kết thúc phản  ứng thu được  dung dịch X và 3,36g kim loai dư. Tính khối lượng muối có trong dung dịch Đáp án: 48.6 g 4) Để  m(g) phoi bào Fe ngoài không khí, sau một thời gian được 12g chất rắn X gồm Fe, FeO,   Fe3O 4, Fe2O3. Hòa tan hết X trong dung dịch axit sunfuric đặc, nóng thu được 2,24 lít SO 2 (đktc).Tính  giá trị của m. Đáp án: 9.52 g 5) Hòa tan hoàn toàn 1 lượng bột oxit Fe3O4    vào một lượng dung dịch HNO3  vừa đủ  thu được  0.336 l khi NxOy (đkc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 32,67 g muối khan. Tìm công thức của  NxOy và tính khối lượng của Fe3O4 . Đáp án: NO và 10.44 g 6) Nung 8.4 g bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian thu được m (g) hỗn hợp X. Hòa tan hết X   trong đung dịch H2SO4 đặc, nóng dư, thu được 2,8 l SO2 (đktc). Tính giá trị của m. Đáp án: 10 g 7) Hòa tan hết m (g) hỗn hợp gồm FeO, Fe 3O 4, Fe2O3 bằng dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được  4.48 l khí NO2(đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 145,2 g muối khan. Tính giá trị cua m. Đáp án: 46.4 g 1.3. Dạng khử không hoàn toàn Fe2O3 sau đó cho sản phẩm phản ứng với chất oxi  hóa mạnh là HNO3 hoặc H2SO4 đặc nóng: Tổng quan: thường cho các luồng khí có tính khử như CO, H2,.. qua hỗn hợp các oxit sắt, sau đó cho  sản phẩm đi qua chất oxi hóa mạnh. Phương pháp giải:  Phương pháp bảo toàn electron Sắt và hỗn hợp oxit sắt Page 14
  15. Bài tập hóa học Phương pháp bảo toàn khối lượng Đề  ra:  Cho một luồng khí CO đi qua  ống sứ  đựng m gam Fe2O3  nung nóng. Sau một thời gian thu  được 10,44 gam chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe 2O3  và Fe3O4 . Hòa tan hết X trong dung dịch HNO 3 đặc,  nóng  thu được 4,368 lít NO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Tính m ? Phân tích đề: Sơ đồ phản ứng Trong trường hợp này xét quá trình đầu và cuối ta thấy chất nhường e là CO, chất nhận e là HNO3.  Nhưng nếu biết tổng số  mol Fe trong oxit ta sẽ biết được số  mol Fe 2O3. Bởi vậy ta dùng chính dữ  kiện bài toán hòa tan x trong HNO3 đề tính tổng số mol Fe.  Giải: Theo đề ra ta có:  Gọi số mol Fe và O tương ứng trong X là x và y ta có: 56x + 16y = 10,44 (1). Quá trình nhường và nhận e:  Chất khử Chất oxi hóa                Áp dụng định luật bảo toàn electron  ta có: 3x = 2y + 0,195          (2) Từ (1) và (2) ta có hệ  Giải hệ trên ta có x = 0,15 và  y = 0,1275   Như vậy nFe = 0,15 mol nên  m = 12 gam. Nhận xét:  Ngoài ra, trong bài toán trên ta cũng có thể giải theo cách tính số mol O bị CO lấy theo phương trình:   và       Sau đó dựa vào định luật bảo toàn khối lượng ta có: m = 10,44 + mo Ví dụ: Cho luồng khí CO đi qua  ống sứ đựng m gam Fe2O3  ở  nhiệt độ  cao, một thời gian người ta thu được  6,72g hỗn hợp gồm 4 chất rắn khác nhau (A). Đem hòa tan hoàn toàn hỗn hợp này vào dung dịch HNO 3  dư thấy tạo thành 0,448 lít khí B duy nhất có tỉ khối so với H2 bằng 15. Tính giá trị của m? Giải:  Theo đề: MB = 15 . 2 = 30 (NO). nNO =  = 0,02 mol Ở bài toàn này nhận thấy sắt không thay đổi trạng thái oxi hóa (trạng thái ban đầu là +3 trong Fe 2O3,  trạng thái cuối là +3 trong Fe(NO3)3; như vậy CO là chất khử, HNO3 là chất oxi hóa. Vì vậy, đặt số mol CO là x Chất khử Chất oxi hóa C+2    C+4   + 2e           N+5   +   3e      N+2     Sắt và hỗn hợp oxit sắt Page 15
  16. Bài tập hóa học              x                       2x                                         0,06        0,02 theo định luật bảo toàn electron ta có:   2x = 0,06 mol    x = 0,03 mol Ta có sơ đồ phản ứng: Fe2O3  +  CO    A +  CO2 Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có: m Fe2O3  + m CO = m A + m CO2   m= 6,72 + 44. 0,03 – 28  . 0,03    m= 7,2 g Một số sai lầm HS thường hay mắc phải đối với bài tập dạng này: Học sinh thường không hiểu 4 chất rắn đó là gì, tại sao lại ra 4 chất rắn, HS không hiểu bản chất oxi   hóa ở đây. Một số bài tập tiêu biểu: 1. Cho V (l) hỗn hợp khí  ở  đktc gồm CO và H2 phản  ứng với một lượng dư  hỗn hợp rắn gồm  CuO và Fe3O4 nung nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0.32   g. Tính giá trị của V . (Đáp án: 0.448 l) 2. Cho 4,48 l khí CO (đktc) từ  từ  qua  ống sứ  nung nóng đựng 8g một oxit sắtđến khi phản  ứng   xảy ra hoàn toàn. Khí thu được sau phản ứng có tỉ khối so với H 2 bằng 20. Tìm công thức của oxit sắt   và tính phần trăm của khí CO2 trong hỗn hợp sau phản ứng. (Fe2O3, 75%). 3. Cho m(g) hỗn hợp FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với CO dư  đun nóng. Sau phản  ứng thu được  3,92 g Fe. Sản phẩm khí tạo thành đi qua dung dịch nước vôi trong dư  được 7g kết tủa. Tính giá trị  của m. (Đáp án 5,04g). 4. 4, 06 g 1 oxit sắt bị khử hoàn toàn bởi CO khi đun nóng thu được m (g) Fe và khí tạo thành cho  tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 7 g kết tủa. Tính giá trị của m. (đáp án 2.94g). 5. Hòa tan m(g) hỗn hợp A gồm FeO và Fe2O3 bằng dung dịch HNO3 thu được 0,01 mol NO. Nung  m(g) hỗn hợp A với a(mol) CO được b(g) chất rắn B rồi hòa tan trong HNO 3 thi thu được 0.034 mol  NO. Tinh giá trị của a. (Đáp án: 0.036g) 6. Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe 2O3 nung nóng. Sau một thời gian thu được  hỗn hợp X nặng 44,64 gam gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3. Hòa tan X bằng HNO3 loãng dư thu được 3,136  lít khí NO (đktc). Tính m? 7.  Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng 18,08 gam Fe2O3 nung nóng. Sau một thời gian thu  được hỗn hợp X nặng 13,92 gam gồm Fe, FeO, Fe 3O4, Fe2O3. Hòa tan X bằng HNO3  đặc nóng thu  được V lít khí NO2 (đktc). Tính V? 2.4. Sắt và hỗn hợp oxit sắt phản ứng với axit thường Sắt và hỗn hợp oxit sắt Page 16
  17. Bài tập hóa học Tổng quan về dạng này: Dạng này có các phản ứng liên quan đến H+ như sau: Như vậy chúng ta có thể dựa vào tổng số mol H+  và số mol H2 để tìm số mol của O2­ từ đó tính được  tổng số mol của Fe. a) Phương pháp giải: Phương pháp bảo toàn electron và phương pháp quy đổi Quy đổi là một phương pháp biến đổi toán học nhằm đưa bài  toán ban đầu là  một hỗn hợp phức tạp về dạng đơn giản hơn, qua đó làm cho các phép tính trở nên  dàng, thuận tiện.      Khi áp dụng phương pháp quy đổi phải tuân thủ 2 nguyên tắc sau :         + Bảo toàn nguyên tố.         + Bảo toàn số oxi hoá. Ví dụ minh họa:  Ví dụ : Để hòa tan hoàn toàn 34,8 gam hỗn hợp gồm Fe3O4 , FeO, Fe2O3 ( số mol FeO = số mol Fe2O3 )  thì phải dùng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 4,9 % ( loãng).   a) Tính khối lượng của dung dịch H2SO4 4,9% .  b) Tính nồng độ % của các chất trong dung dịch thu được.    Giải Hướng dẫn:     Vì số mol FeO = số mol Fe2O3 nên xem như Fe3O4.  Vậy hỗn hợp được coi như chỉ có một oxit là Fe3O4  nhh= = 0,15 mol Fe3O4   +   4H2SO4   → Fe2(SO4)3   +  FeSO4   +  4H2O  0,15    0,6    0,15   0,15  Khối lượng dung dịch H2SO4 4,9% :   =.100=1200 (g) Khối lượng dung dịch thu được :  1200 +  34,8  =  1234,8 gam   =.100 = 4,859 % .100 = 1,846% Một số sai lầm thường gặp khi sử dụng phương pháp quy đổi và phương pháp bảo toàn  eclectron Phương pháp quy đổi làm cho việc giải toán đơn giản. Nhưng nếu chúng ta không biết áp dụng và  hiểu rõ  bản chất của các phản ứng hóa học xảy ra trong dung dịch thì việc áp dụng phương pháp này  không tránh khỏi những sai sót. Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 11,2 g hỗn hợp X gồm: Fe, FeO, Fe2O3, và Fe3O4 trong HCl dư, sau phản  ứng thấy tạo ra 12,7 gam FeCl2. Hỏi số gam FeCl3 thu được là bao nhiêu? Hướng dẫnVới bài toán này thì chúng ta biết rằng hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 có thể có  nhiều hướng quy đổi: (Fe và Fe2O3), ( Fe và Fe2O3 ), ( Fe, Fe3O4), ( FeO, Fe2O3 ), ( Fe3O4,  Fe2O3 ) hoặc  FexOy. Cách quy đổi 1: Quy đổi hỗn hợp về FeO và Fe3O4 Ta có              Gọi x và y lầ lượt là số mol của FeO và Fe3O4 => ta có: 232x + 160y =11,2 gam (1) Sắt và hỗn hợp oxit sắt Page 17
  18. Bài tập hóa học Mặt khác ta có:  = x+ y = 0,1 mol (2) Từ (1) và (2) =>  Cách quy đổi thứ 2 : Quy đổi hỗn hợp X về : FeO và Fe2O3 Ta có  Gọi x và y lần lượt là số mol của FeO và Fe2O3 => ta có 72x +160y =11,2 gam (1) Mặt khác  = x = 0,1 mol (2) Từ (1) và (2) => y = 0,025 mol =>  = 2.0,025.(56+35,5.3) = 8,125 gam Cách quy đổi thứ 3: Quy đổi về hỗn hợp X về: Fe3O4 và Fe2O3 Gọi x và y lần lượt là số mol của Fe3O4 và Fe2O3 => ta co 232x + 160y = 11,2 gam (1) ́ Mặt khác  = 0,1 mol (2)  Từ ( 1) và (2) => y = ­0,725 mol =>   = 2x + 2y = 0,1.2 + 2.(­0,075) = 0,05 mol => = 8,125 gam Cách quy đổi 4 : Quy đổi về FexOy FexOy  => (3x – 2y) FeCl2 + (2y­2x) FeCl3 Ta có  = 0,1 mol  => nFexOy =  mol →  (56x + 17y) =11,2 => =   => Fe6O7 Vậy ; Fe6O7 + 14HCl → 4FeCl2 + 2FeCl3 +7H2O Ta có   = 0,1 mol =>  = 0,05 mol => = 8,125 gam Cách quy đổi thứ 5: Quy đổi hỗn hợp X về Fe và Fe2O3 Ta có: Gọi x và y lần lượt là số mol của Fe và Fe2O3 => ta có 56x + 160y = 11.2 gam Ta có   = x=0,1 mol => y = 0,035 mol => =2.0,035.162,5 = 11,375 gam Cách quy đổi thứ 6 : Quy đổi hỗn hợpX về : Fe và Fe3O4 Ta có  Sắt và hỗn hợp oxit sắt Page 18
  19. Bài tập hóa học Gọi x và y lần lượt là số mol của Fe3O4 và Fe => 232x + 56y = 11,2 gam (1) Mặt khác   = x + y = 0,1 mol (2) Từ (1) và (2) => x=7/220, y = 3/44 =>  = 2.7/220.(56 + 35.5.3) = 10,341 ≠ 8,125 gam Tại sao ở hai phương án quy đổi về : Fe và Fe2O3 và Fe và Fe3O4 lại có kết quả sai như vậy ? Liệu chúng ta có sai lầm nào tron quá trình giải với cách quy đổi này không ? Ta chú ý về vị trí các cặp oxi hóa –khử trong dãy điện hóa các kim loại : Ta căn cứ vào ý nghĩa của dãy điện hóa (hóa học lớp 12 ), cặp chất nào càng ở xa nhau thì khả năng  xảy ra phản ứng mạnh. Vậy thì khi đó giữa hai phản ứng: Fe + 2H+ → Fe2+ + H2↑ 2Fe3+ + Fe → 3Fe2+ Thì phản ứng nào sẽ xảy ra đầu tiên? Phản ứng: 2Fe3+ + Fe → 3Fe2+ sẽ xảy ra đầu tiên và sau khi hết Fe3+ thì mới có phản ứng   Fe + 2H+→ Fe2+ +H2 Nhận xét: Khi cho hỗn hợp: Fe; FeO; Fe2O3; Fe3O4 thì khi có khí H2 thoát ra thì dung dịch thu được chỉ có Fe2+ Thứ tự phản ứng: Oxit sắt + axit; Sắt (III) + sắt; Sắt + axit(chỉ xét dung dịch axit HCl và H2SO4 loãng) Khi đó bài toán trên vơi hai tr ́ ường hợp ta sẽ tính toán như sau Cách quy đổi 5 =>  = (22 ) : 162,5 = 8,215 gamCách quy đổi 6 Quy đổi hỗn hợp X về: Fe và Fe2O3 Quy đổi hỗn hợp về: Fe và Fe3O4 Fe3O4 → FeCl2 + 2FeCl3 2Fe3+ + Fe → 3Fe2+ Do sự hình thành Fe3+ nên Fe phản ứng hết  Fe3+ dư Gọi x và y lần lượt là số mol của Fe và Fe3O4 => ta có 56x + 232y = 11,2 gam (1) Ta có  =0,1 mol => 3x +y = 0,1 mol (2) Do sự hình thành Fe3+ nên    Fe phản ứng hết  Từ (1) và (2) Fe3+ dư Gọi x và y lần lượt là số mol của Fe và Fe2O3 => ta có 56x + 160y = 11,2 gam Ta có   = 0,1 => x=  mol => y =  mol →  =  (2y – 2x ) * 162,5 = 8,215 Ngoài ra chúng ta còn có thể quy đổi về quy đổi về hỗn hợp chỉ chứa Fe và O. Gọi a và b lần lượt là số  mol của Fe và O => 56x + 16y = 11,2 Khi đó để thu được FeCl2 và FeCl3 thì  Sắt và hỗn hợp oxit sắt Page 19
  20. Bài tập hóa học Ta có  = 0,1 mol => neFe/(1)=0,2 mol  => nFe/(1)=0,1 mol =>nFe/(2)=(a­0,1)mol  => neFe/(1)=3.(a­0,1) mol => = 0,15­0,1=0,05 mol => =8,125 gam Riêng với trường hợp quy đổi thành Fe và FeO thì việc cho hai chất này tác dụng với HCl không thể  tạo ra FeCl3. Vì khi đó thì bài toán sai hoàn toàn về bản chất hóa học . Ví dụ 2: Cho 20 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 hòa tan trong lượng dư dung dịch HCl  1M, thu dược 0.224 lít H2 (ở đktc) và dung dịch D. Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH dư,  lọc kết tủa và đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn . Xác  định giá trị  Nhận xét: Bài toán sẽ có tác dụng nhấn mạnh được việc hiểu rõ bản chất của các phản ứng hóa học xảy ra khi  đề bài cho sự hình thành khí H2. Và đây cũng là điểm mấu chốt khiến cho không ít người sai lầm trong  phương pháp giải. Khi học xong dãy điện hóa của các kim loại thì ta có được vị trí của các cặp oxi hóa – khử, ta sẽ có vị  trí cặp oxi hóa khử của sắt: Fe2+        2H+      F e3+ Fe H2 Fe2+ Như nhận xét đã nói ở trên: + Khi cho hỗn hợp: Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 thì khi có khí H2 thoát ra thì dung dịch thu được chỉ gồm có  Fe2+ + Thứ tự phản ứng: Oxit sắt + axit; Sắt (III) + sắt; sắt + axit (chỉ xét với dung dịch HCl, H2SO4 loãng ) Vậy thì khi đó giữa hai phản ứng : Fe + 2H+ → Fe2+ + H2↑ 2Fe3+ + Fe → Fe2+ Thì phản ứng: 2Fe3+ + Fe → 3Fe2+ sẽ xảy ra đầu tiên và sau khi hết Fe3+ thì mới có phản ứng  Fe +  2H+ → Fe2+ + H2 Nếu chúng ta không lắm rõ được điều này thì việc giải toán và áp dụng các phương pháp giải sẽ sai  lầm. Giải Hướng quy đổi 1 Ta quy đổi hỗn hợp X về: Fe và Fe2O3 với số mol lần lượt là a và b mol  => 56a + 160b = 20 gam (1) Ta có các phương trình phản ứng: Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O b mol                     2b mol Sau đó, do vị trí của cặp oxi hóa – khử:  Fe2+       2H+         F e3+ Fe H2 Fe2+ Nên sẽ có phản ứng: 2FeCl3 + Fe → 3FeCl2 2b  a Do có sự hình thành H2 thì FeCl3 sẽ phản ứng hết (a>b) sau đó có tiếp phản ứng của: Sắt và hỗn hợp oxit sắt Page 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

EXAM.06: Bộ 240 Đề Thi Thử THPT Quốc Gia 2023
240 tài liệu
1117 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2