phương pháp giải nhanh bài toán kim loại tác dụng với oxi

Chemistry Success in 20 Minutes a Day
Phương pháp giải nhanh bài toán kim loại tác dụng với O
2
1. Một số chú ý:
Hầu hết các kim loại đều tác dụng với oxi (trừ Au, Ag, Pt):
2M +
2
n
O
2
→ M
2
O
n
(1)
Để giải nhanh cần chú ý:
m
rắn
(hoặc m
oxit
) = m
kl
+ m
O
và
2
n = n
O
O
−
trong oxit

Sau quá trình (1) thường cho oxit hoặc sản phẩm rắn tác dụng với:
1- Dung dịch các axit HCl, H
2
SO
4
loãng khi đó: ta luôn có
2H
+
+ O
-2
(trong oxit)
→ H
2
O (2) tức
2
H
n = 2n
O
+ −
2- Dung dịch axit có tính oxi hóa mạnh như HNO
3
, H
2
SO
4
đặc nóng: thường áp dụng
ĐLBT e (chú ý áp dụng ĐLBTKL để tính m
O
= m
rắn

(hoặc m
oxit
) – m
kl
)
Cân bằng điện tích: 1 mol O
2-
= 2 mol Cl
-
=>
2
O Cl
n 2n
− −
=
1 mol O
2-
= 1 mol SO
4
2-
=>
2 2
4
O SO
n n
− −
=
m
muối
= m

kl
+ m
gốc axit
= m
oxit
– m
O
+ m
gốc axit
2. Bài tập áp dụng:
Bài 1: Đốt cháy m gam hỗn hợp 3 kim loại Mg, Cu, Zn thu được 34,5 gam hỗn hợp rắn X
gồm 4 oxit kim loại. Để hòa tan hết hỗn hợp X cần vừa đủ dung dịch chứa 0,8 mol HCl. Giá
trị của m là:
A. 28,1 B. 21,7 C. 31,3 D. 24,9
Hướng dẫn giải:
Ta có:
+ m gam (Mg, Cu, Zn) + O
2
→ 34,5 gam rắn X (4 oxit)
Bước 1: Áp dụng ĐLBT khối lượng
=> m
O
= m
oxit
– m = 34,5 – m =>
2
O
O
34,5
n n

16
m
−
−
= =
+ 34,5 gam rắn X + 0,8 mol HCl
(vừa đủ)
:
Bước 2: Thực chất phản ứng: 2H
+
+ O
2-
→ H
2
O
0,8 mol 0,4 mol
=>
34,5
0,4
16
m−
=
=> m = 28,1 gam. → Đáp án A
Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy và học Hóa học

Chemistry Success in 20 Minutes a Day
Bài 2: Cho 2,13 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Cu, Fe ở dạng bột tác dụng hoàn toàn
với oxi thu được hỗn hợp Y gồm các oxit có khối lượng 3,33 gam. Thể tích dung dịch
hỗn hợp HCl 1M và H
2

SO
4
2M vừa đủ để phản ứng hết với Y là:
A. 15 ml B. 30 ml C. 45 ml D. 50 ml
Hướng dẫn giải:
+ 2,13 gam X (Mg, Al, Cu, Fe) + O
2
→ 3,33 gam hỗn hợp Y (các oxit)
Bước 1: Áp dụng ĐLBT khối lượng
=> m
O
= 3,33 – 2,13 = 1,2 gam =>
2
O
1,2
n 0,075
16
−
= =
+ 33,3 gam Y + V (l) (HCl 1M và H
2
SO
4
)
Bước 2:
H
n V(1+4) =5V (mol)
+
=
∑

2H
+
+ O
2-
→ H
2
O
0,15 mol 0,075 mol
=> 5V = 0,15 => V = 0,03 lít hay 30 ml → Đáp án B
Bài 3: Đốt cháy a gam bột Fe thu được b gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe
3
O
4
và Fe
2
O
3
(trong đó số mol FeO bằng số mol Fe
2
O
3
). Để hòa tan hết b gam X cần vừa đủ 80 ml
dung dịch HCl 1M. Giá trị của a và b lần lượt là:
A. 1,68; 2,32 C. 4,00; 4,64
B. 1,12; 1,76 D. 2,24; 3,48
Hướng dẫn giải:
+ Vì
2 3
FeO Fe O
n n=

nên coi FeO.Fe
2
O
3
= Fe
3
O
4
, khi đó X chỉ có Fe
3
O
4
Fe
3
O
4
+ 8H
+
→ FeCl
2
+ FeCl
3
+ 4H
2
O
0,01 mol 0,08 mol
=> b = 0,01.232 = 2,32 gam
+ Ta có: 2H
+
+ O

2-
→ H
2
O
0,08 0,04
=> m
O(oxit)
= 0,04.16 = 0,64 gam
Mặt khác: b = m
Fe
+ m
O
=> m
Fe
= 2,32 – 0,64 = 1,68 gam
Hoặc 0,01 mol Fe
3
O
4
=> có 0,01.3 = 0,03 mol Fe (Fe
3
O
4
)
=>
3 4
Fe(bd) Fe(Fe O )
n n 0,03 mol= =
=> m
Fe

= 0,03.56 = 1,68 gam.
→ Đáp án A.
Bài 4: Nung m gam bột Fe trong O
2
thu đươc 11,36 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO,
Fe
2
O
3
và Fe
3
O
4
. Cho toàn bộ X phản ứng hết với dung dịch HNO
3
loãng dư, thu được
1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất) (đktc). Giá trị của m là:
Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy và học Hóa học

Chemistry Success in 20 Minutes a Day
A. 8,4 B. 11,2 C. 11,36 D. 8,96
Hướng dẫn giải:
Trạng thái đầu: Fe
0
, O
2
0
,
+5
3

HNO
→ Trạng thái cuối: Fe
+3
, O
2-
,
+2
NO
Quá trình nhường e: Fe - 3e → Fe
3+

m
56

3m
56
Quá trình nhận e: O
2
+ 4e → O
-2

11,36 - m
32

11,36 - m
8
N
+5
+ 3e → N
+2

0,18 0,06
Áp dụng ĐLBT electron:
3m 11,36-m
= +0,18 => m=8,96gam
56 8
→ Đáp án D.
Bài 5: Hòa tan hết hỗn hợp gồm 6,96g Fe
3
O
4
, 1,6g Fe
2
O
3
, 1,02g Al
2
O
3
vào V(ml) dung
dịch chứa HCl 0,5M và H
2
SO
4
0,25M. Giá trị V là:
A. 560 ml B. 480 ml C. 360 ml D. 240 ml
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Tính số mol của oxi trong các oxit:

3 4 2 3 2 3
O Fe O Fe O Al O

n = 4.n +3.n +3.n
=>
O
6,96 1,6 1,02
n =4. +3. +3. =0,18 mol
232 160 102
Bước 2: Tính số mol ion H
+
2 4
2
HCl H SO
H
n n n
+
= +
= 0,5V + 2.0,25V = V (mol)
2H
+
+ O
-2
→ H
2
O
0,36 mol 0,18 mol
=> V = 0,36 lít = 360 ml → Đáp án C
Bài 6: Cho m gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe, Zn ở dạng bột tác dụng hoàn toàn với oxi
thu được 2,81 gam hỗn hợp Y gồm các oxit. Hòa tan hoàn toàn lượng Y ở trên vào
H
2
SO

4
loãng, vừa đủ. Sau phản ứng cô cạn dung dịch thu được 6,81 gam hỗn hợp muối
sunfat khan. Giá trị của m là:
A. 4,00 B. 4,02 C. 2,01 D. 6,03
Hướng dẫn giải:
1 mol O
-2
(oxit) → 1 mol SO
4
2-
(muối) →
Δm = 96 - 16 = 80 gam↑
.
0,05 mol O
-2
(oxit)
←

Δm = 6,81 - 2,81 = 4 gam↑
(Theo bài)
=> m
O(oxit)
= 0,05.16 = 0,08gam.
Mà m
Oxit
= m
kl
+ m
O
=> m

kl
= 2,81 – 0,8 = 2,01 gam → Đáp án C.
Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy và học Hóa học

Chemistry Success in 20 Minutes a Day
Bài luyện tập
Bài 1: Hòa tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe
2
O
3
, MgO, ZnO trong 500 ml axit
H
2
SO
4
0,1M, vừa đủ. Sau phản ứng, hỗn hợp muối sunfat khan thu được khi cô cạn
dung dịch có khối lượng là:
A. 6,81 gam B. 4,81 gam C. 3,81 gam D. 5,81 gam
Bài 2: Cho 40 gam hỗn hợp Au, Ag, Cu, Fe, Zn tác dụng với O
2
dư nung nóng thu
được 46,4 gam chất rắn X. Thể tích dung dịch HCl 2M có khả năng phản ứng với chất
rắn là:
A. 200 ml B. 400ml C. 600 ml D. 800 ml
Bài 3: Cho 2,13 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Cu, Fe ở dạng bột tác dụng hoàn toàn
với oxi thu được hỗn hợp Y gồm các oxit có khối lượng 3,33 gam. Thể tích dung dịch
hỗn hợp HCl 2M vừa đủ để phản ứng hết với Y là:
A. 57 ml B. 90 ml C. 75 ml D. 50 ml
Bài 4: Cho 9,12 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe
2

O
3
, Fe
3
O
4
tác dụng với dung dịch HCl dư.
Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, được dung dịch Y; cô cạn dung dịch Y thu
được 7,62 gam FeCl
2
gam và m gam FeCl
3
. Giá trị của m là:
A. 9,75 B. 8,75 C. 7,80 D. 6,50
Copyright © Võ Ngọc Bình, Dạy và học Hóa học