Xem mẫu
Dạng 4: Bài tập Sắt, Đồng và hợp chất của chúng tác dụng với axit có tính oxi hóa
* Dãy điện hóa: K+ .... Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag+....
Tính oxi hóa của ion kim loại tăng dần
K .... Zn
Fe Ni Sn Pb H Cu Fe2+ Hg Ag ....
Tính khử của kim loại giảm dần
+ Quy tắc :
Xx+
Yy+
X
Y
Dạng phương trình phản ứng :Yy+ +X →Xx+ + Y
Như vậy:
- Nếu sau phản ứng còn kim loại thì muối thu được không có muối của ion Fe+3.
Vì:
Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+
hoặc: Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+
Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu bằng axit HNO3, thu được 5,6 lít
(đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và NO2) và dung dịch Y (chỉ chứa hai muối và axit dư). Tỉ
khối của X đối với H2 bằng 19. Cô cạn dung dịch Y thu được m gam muối khan. Giá trị
của m là
A. 40,5.
B. 46.
C. 43.
D. 38.
Lời giải
+ Gọi a, b lần lượt là số mol NO, NO2. Ta có:
a + b = 0,25
a = 0,125
Vậy
30a 46b
2.19
b = 0,125
ab
ne nhận = 0,375+0,125= 0,5 mol. n NO (tạo muối) = 0,5 mol
3
mMuối =mkim loại + mNO (tạo muối) = 43gam
3
(Đáp án C)
Ví dụ 2: Đem nung hỗn hợp A gồm 2 kim loại: x mol Fe và 0,15 mol Cu trong
không khí một thời gian, thu được 63,2g hỗn hợp B gồm 2 kim loại trên và hỗn
hợp các oxit của chúng. Đem hoà tan hết lượng hỗn hợp B bằng dung dịch H2SO4
đặc nóng dư thì thu được 0,3 mol SO2. x là:
A. 0,6 mol
B. 0,7 mol
C. 0,4 mol
D. 0,5 mol
Lời giải
+ Trong quá trình: Fe, Cu nhường electron; O, S nhận electron:
3nFe + 2nCu = 2nO + 2 nSO (1)
2
Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!
1
+ Dùng ĐLBTKL tìm mO phản ứng mO = mB - mFe + mCu
mO = 63,2 - 64.0,15 - 56x = 53,6 - 56x (2)
- Từ công thức (1) (2) 3x + 0,3
=
53, 6 56 x
+ 0,6
8
x = 0,7.
(Đáp án B).
Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu bằng dung
dịch H2SO4 đặc nóng (dư). Sau phản ứng thu được 0,504 lít khí SO2 (sản phẩm khử
duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 6,6 gam hỗn hợp muối sunfat. Phần trăm khối
lượng của Cu trong X là
A. 26,23%.
B. 65,57%.
C. 39,34%.
D. 13,11%.
Lời giải
+ Thành phần của hỗn hợp X: Fe: a mol, Cu: b mol, O: c mol.
56a + 64b + 16c = 2,44 (1)
+ Trong quá trình: Fe, Cu nhường electron; O, S nhận electron:
3a + 2b = 2c + 2 nSO (2).
2
+ Muối thu được Fe2(SO4)3:
1
a mol; CuSO4:bmol (3)
2
Từ (1), (2), (3) ta có hệ:
56a + 64b + 16c = 2,44
3a + 2b = 2c + 2. 0,0225
1
2
400. a
↔
+ 160b =6,6
→ %mCu =
a = 0,025
b = 0,01
c = 0,025
64.0, 01
.100% 26, 23%
2, 44
(Đáp án A)
*Mở rộng bài toán: Xác định công thức phân tử FexOy
x nFe a 0, 025 1
. Vậy FexOy: FeO.
y nO c 0, 025 1
Ví dụ 4: Cho 16,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu tác dụng với O2 thu được m gam
hỗn hợp chất rắn Y. Cho toàn bộ Y tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc, nóng,
thu được dung dịch Z có chứa 3 muối, tổng lượng muối là 43,96 gam và 2,8 lít
(đktc) khí SO2 duy nhất. Giá trị của m là
A. 17,85.
B. 20,45.
C. 18,85.
D. 19,16.
Lời giải
+ Để xác định m, ta xác định mO trước. Vì: m = mX + mO (1).
+ Theo bài ra, 3 muối trong Z gồm : Fe2(SO4)3, FeSO4, CuSO4.
+ Trong quá trình: Fe, Cu nhường electron; O, S nhận electron.
mSO (tạo muối) =43,96-16,6=27,36gam.
nSO (tạo muối)=0,285 mol
- ĐLBTe: ne (nhường) = ne (nhận) =2 nSO + 2 nO .
2
4
2
4
2
Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!
2
nSO
4
2
(tạomuối)=
1
2
n
e
(nhường)=
1
2
n
e
(nhận)
→ nSO + nO =0,285 → nO =0,16 mol
m = mFe+Cu + mO= 16,6+0,16.16= 19,16 gam
(Đáp án D)
Ví dụ 5: Đun nóng m gam hỗn hợp Cu và Fe có tỉ lệ khối lượng tương ứng 7 : 3
với một lượng dung dịch HNO3. Khi các phản ứng kết thúc, thu được 0,75m gam
chất rắn, dung dịch X và 5,6 lít hỗn hợp khí (đktc) gồm NO và NO2 (không có sản
phẩm khử khác của N+5). Biết lượng HNO3 đã phản ứng là 44,1 gam. Giá trị của m
là
A. 44,8.
B. 40,5.
C. 33,6. D. 50,4.
Lời giải
+ Theo bài ra: mFe = 0,3m gam; mCu = 0,7m gam.
+ Chất rắn thu được 0,75m gam (mFe
nguon tai.lieu . vn
* Dãy điện hóa: K+ .... Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag+....
Tính oxi hóa của ion kim loại tăng dần
K .... Zn
Fe Ni Sn Pb H Cu Fe2+ Hg Ag ....
Tính khử của kim loại giảm dần
+ Quy tắc :
Xx+
Yy+
X
Y
Dạng phương trình phản ứng :Yy+ +X →Xx+ + Y
Như vậy:
- Nếu sau phản ứng còn kim loại thì muối thu được không có muối của ion Fe+3.
Vì:
Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+
hoặc: Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+
Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu bằng axit HNO3, thu được 5,6 lít
(đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và NO2) và dung dịch Y (chỉ chứa hai muối và axit dư). Tỉ
khối của X đối với H2 bằng 19. Cô cạn dung dịch Y thu được m gam muối khan. Giá trị
của m là
A. 40,5.
B. 46.
C. 43.
D. 38.
Lời giải
+ Gọi a, b lần lượt là số mol NO, NO2. Ta có:
a + b = 0,25
a = 0,125
Vậy
30a 46b
2.19
b = 0,125
ab
ne nhận = 0,375+0,125= 0,5 mol. n NO (tạo muối) = 0,5 mol
3
mMuối =mkim loại + mNO (tạo muối) = 43gam
3
(Đáp án C)
Ví dụ 2: Đem nung hỗn hợp A gồm 2 kim loại: x mol Fe và 0,15 mol Cu trong
không khí một thời gian, thu được 63,2g hỗn hợp B gồm 2 kim loại trên và hỗn
hợp các oxit của chúng. Đem hoà tan hết lượng hỗn hợp B bằng dung dịch H2SO4
đặc nóng dư thì thu được 0,3 mol SO2. x là:
A. 0,6 mol
B. 0,7 mol
C. 0,4 mol
D. 0,5 mol
Lời giải
+ Trong quá trình: Fe, Cu nhường electron; O, S nhận electron:
3nFe + 2nCu = 2nO + 2 nSO (1)
2
Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!
1
+ Dùng ĐLBTKL tìm mO phản ứng mO = mB - mFe + mCu
mO = 63,2 - 64.0,15 - 56x = 53,6 - 56x (2)
- Từ công thức (1) (2) 3x + 0,3
=
53, 6 56 x
+ 0,6
8
x = 0,7.
(Đáp án B).
Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu bằng dung
dịch H2SO4 đặc nóng (dư). Sau phản ứng thu được 0,504 lít khí SO2 (sản phẩm khử
duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 6,6 gam hỗn hợp muối sunfat. Phần trăm khối
lượng của Cu trong X là
A. 26,23%.
B. 65,57%.
C. 39,34%.
D. 13,11%.
Lời giải
+ Thành phần của hỗn hợp X: Fe: a mol, Cu: b mol, O: c mol.
56a + 64b + 16c = 2,44 (1)
+ Trong quá trình: Fe, Cu nhường electron; O, S nhận electron:
3a + 2b = 2c + 2 nSO (2).
2
+ Muối thu được Fe2(SO4)3:
1
a mol; CuSO4:bmol (3)
2
Từ (1), (2), (3) ta có hệ:
56a + 64b + 16c = 2,44
3a + 2b = 2c + 2. 0,0225
1
2
400. a
↔
+ 160b =6,6
→ %mCu =
a = 0,025
b = 0,01
c = 0,025
64.0, 01
.100% 26, 23%
2, 44
(Đáp án A)
*Mở rộng bài toán: Xác định công thức phân tử FexOy
x nFe a 0, 025 1
. Vậy FexOy: FeO.
y nO c 0, 025 1
Ví dụ 4: Cho 16,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu tác dụng với O2 thu được m gam
hỗn hợp chất rắn Y. Cho toàn bộ Y tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc, nóng,
thu được dung dịch Z có chứa 3 muối, tổng lượng muối là 43,96 gam và 2,8 lít
(đktc) khí SO2 duy nhất. Giá trị của m là
A. 17,85.
B. 20,45.
C. 18,85.
D. 19,16.
Lời giải
+ Để xác định m, ta xác định mO trước. Vì: m = mX + mO (1).
+ Theo bài ra, 3 muối trong Z gồm : Fe2(SO4)3, FeSO4, CuSO4.
+ Trong quá trình: Fe, Cu nhường electron; O, S nhận electron.
mSO (tạo muối) =43,96-16,6=27,36gam.
nSO (tạo muối)=0,285 mol
- ĐLBTe: ne (nhường) = ne (nhận) =2 nSO + 2 nO .
2
4
2
4
2
Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!
2
nSO
4
2
(tạomuối)=
1
2
n
e
(nhường)=
1
2
n
e
(nhận)
→ nSO + nO =0,285 → nO =0,16 mol
m = mFe+Cu + mO= 16,6+0,16.16= 19,16 gam
(Đáp án D)
Ví dụ 5: Đun nóng m gam hỗn hợp Cu và Fe có tỉ lệ khối lượng tương ứng 7 : 3
với một lượng dung dịch HNO3. Khi các phản ứng kết thúc, thu được 0,75m gam
chất rắn, dung dịch X và 5,6 lít hỗn hợp khí (đktc) gồm NO và NO2 (không có sản
phẩm khử khác của N+5). Biết lượng HNO3 đã phản ứng là 44,1 gam. Giá trị của m
là
A. 44,8.
B. 40,5.
C. 33,6. D. 50,4.
Lời giải
+ Theo bài ra: mFe = 0,3m gam; mCu = 0,7m gam.
+ Chất rắn thu được 0,75m gam (mFe