Tư duy số 8

TƯ DUY SỐ 8. BÀI TOÁN KHỬ OXIT KIM LOẠI BẰNG (C, CO, H2)
Con đường tư duy:
Xem như các chất khử: C,CO,H2 ,Al cướp O trong oxit.
Với bài toán dạng này cần chú ý:
(1) Vận dụng triệt để ĐL BTNT có thể kết hợp với các ĐLBT khác.
(2) H2 và CO chỉ khử các oxit của kim loại sau Al2O3 (không khử được Al2O3).
(3) Với C ở nhiệt độ 20000C sẽ xảy ra : 2Al2O3 + 9C → Al4C3 + 6CO
HƯỚNG DẪN VẬN DỤNG
Câu 1. Nung nóng m gam C với hỗn hợp X gồm (MgO, CuO, Fe 2O3) trong bình kín, sau phản ứng hồn tồn thấy
khối lượng rắn giảm 7,2 gam và thu được V lít khí Y. Sục Y vào dung dịch Ca(OH) 2 dư xuất hiện 10 gam kết tủa.
Giá trị m là: 
A. 1,8
B. ,4
C. ,6
D. ,8
Dễ thấy khối lượng giảm chính là C và O bị cướp trong X.
Ta có:

CO:amol
C  BTNT.C
  
CO2 : bmol

  BTKL
  28a  44b 7,2


b n 0,1

a 0,1mol


 b 0,1mol

 m 12.0,2 2,4 → Chọn B
Câu 2. Dẫn một luồng khí CO dư qua ống sứ đựng Fe 3O4 và CuO nung nóng đến khi phản ứng hồn tồn thu được
2,32 gam hỗn hợp kim loại. Khí thốt ra khỏi bình được dẫn qua dung dịch nước vôi trong dư thu được 5 gam kết
tủa. Tổng số gam 2 oxit ban đầu là:
      A. 6,24.                   
B. 5,32.             
C. 4,56.                 
D. 3,12.

n 0,05  BTNT
  nOtrong oxit nCO2 n 0,05mol
 BTKL
  m  m(KL;O) 2,32  0,05.16 3,12g

Ta có :
Câu 3. Dẫn một luồng khí CO qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp CuO, Fe 2O3, Fe3O4 và Al2O3 rồi cho khí thốt ra hấp
thụ hết vào dung dịch nước vôi trong dư thu được 15 gam kết tủa. Chất rắn cịn lại trong ống sứ có khối lượng 215,0
gam. Giá trị của m là:
      A. 217,4.                
B. 219,8.               
C. 230,0.                  
D. 249,0.

n 0,15  BTNT
  nO nCO2 n 0,15mol
 BTKL
  m  m(KL;O) 215  0,15.16 217,4g

Ta có :
Câu 4. Cho 4,48 lít khí CO (ở đktc) từ từ đi qua ống sứ nung nóng đựng 8 gam một oxit sắt đến khi phản ứng xảy ra
hoàn toàn. Khí thu được sau phản ứng có tỉ khối so với hiđro bằng 20. Công thức của oxit sắt và phần trăm thể tích
của khí CO2 trong hỗn hợp khí sau phản ứng.
A. Fe2O3; 65%.
B. Fe3O4; 75%.
C. FeO; 75%.
D. Fe2O3; 75%.

CO :amol
0,2 mol CO  BTNT
   2
CO: 0,2  a

40 

44a  28(0,2  a)
 a 0,15mol
0,2

 nOtrong oxit 0,15mol  BTKL
  nFe 

8 0,15.16
0,1mol  Fe2O3
56

Câu 5. (B-2009) Nung nóng m gam Al và Fe 3O4 trong điều kiện khơng có khơng khí. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn
toàn thu được chất rắn X. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được dung dịch Y, chất rắn Z và 3,36 lít H 2
(đktc). Sục khí CO2 dư vào dung dịch Y thu được 39 gam kết tủa. Giá trị của m là:

A. 48,3
B. 57,0
C. 45,6
D. 36,7

X  NaOH có khí H2 chứng tỏ Al dư. Có ngay:
du
nH2 0,15mol  BTE

 nAl
0,1mol

n nAl(OH)3 0,5mol  BTNT.Al
 
 nAl2O3 

0,5  0,1
0,2mol
2


 BTNT.O
 
 nFe3O4 0,15mol  BTKL
  m0,5.27 0,15.232 48,3g
Câu 6. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm Al và Cr 2O3 trong điều kiện khơng có khơng khí. Sau một thời
gian thu được 21,95 gam hỗn hợp X. Chia X thành hai phần bằng nhau. Cho phần 1 vào lượng dư dung dịch HCl
lỗng nóng, thu được 3,36 lít H2 (đktc). Hịa tan phần 2 vào lượng dư dung dịch NaOH đặc nóng, thu được 1,68 lít
H2 (đktc). Biết các phản ứng của phần 1 và phần 2 đều xảy ra hoàn toàn. Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm là:
A. 30,0%

B. 60,0%.
C. 75,0%.
D. 37,5%.
Chú ý: Cr không tác dụng với NaOH các bạn nhé !

 Al :amol
 P2 :3a 0,075.2  a 0,05mol
Cr : bmol
21,95


BTE
10,975
 
  P1 :3a  2b 0,15.2  b 0,075mol
2
 Al 2O3 : cmol
 c 0,0375  d 0,0125mol

Cr2O3 : dmol
Al : 0,125mol
0,05 0,0125
)
 BT(NT
 KL

 10,975
 H
75%
0, 05

Cr2O3 : 0,05mol
BÀI TẬP RÈN LUYỆN
Câu 1.Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) đi qua một ống sứ đựng lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO, Fe 2O3 (ở nhiệt độ
cao). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí X. Dẫn tồn bộ khí X ở trên vào lượng dư dung dịch
Ca(OH)2 thì tạo thành 4 gam kết tủa. Giá trị của V là:
A. 0,896.
B. 1,120.
C. 0,224.
D. 0,448.
Câu 2.Thổi hỗn hợp khí CO và H2 qua m gam hỗn hợp X gồm Fe2O3 ,CuO và Fe3O4 có tỉ lệ mol 1:2:3.Sau phản ứng
thu được 142,8 gam chất rắn Y . Hòa tan Y trong dd HNO 3 lỗng dư thu được 0,55 mol khí NO (spkdn) và dung
dịch Z.Cô cạn Z thu được Phong gam chất rắn khan.Giá trị của Phong gần nhất với :
A. 511
B. 412
C. 455
D. 600
Câu 3. Cho luồng khí CO (dư) đi qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO và Al 2O3 nung nóng đến khi phản ứng hồn tồn,
thu được 8,3 gam chất rắn. Khối lượng CuO có trong hỗn hợp ban đầu là:
A. 0,8 gam.
B. 8,3 gam.
C. 4,0 gam.
D. 2,0 gam.
Câu 4. Hoà tan hoàn toàn 20,0 gam một oxit kim loại bằng dung dịch H 2SO4 loãng thu được 50,0 gam muối. Khử
hồn tồn lượng oxit đó thành kim loại ở nhiệt độ cao cần V lít khí CO (đktc). Giá trị của V là:
      A. 2,80.                   
B. 5,60.                  
C. 6,72.                 
D. 8,40.
Câu 5. Chia 47,2 gam hỗn hợp gồm CuO, Fe 2O3 và Fe3O4 thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 khử hoàn toàn bằng CO
dư ở nhiệt độ cao thu được 17,2 gam 2 kim loại. Phần 2 cho tác dụng vừa đủ với dung dịch H 2SO4 loãng, thu được m

gam muối. Giá trị của m là:
      A. 124,0.                  
B. 49,2.            
C. 55,6.                       D. 62,0.
Câu 6. Cho H2 dư qua 8,14 gam hỗn hợp A gồm CuO, Al 2O3 và FexOy nung nóng. Sau khi phản ứng xong, thu được
1,44g H2O và a gam chất rắn. Giá trị của a là
       A. 6,70.                   B. 6,86.         
C. 6,78.                 
D. 6,80.
Câu 7. Khử m gam hỗn hợp X (chứa Fe3O4 và Fe2O3 có số mol bằng nhau) bằng CO trong một thời gian thu được
25,6 gam hỗn hợp chất rắn Y. Cho ½ hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch HNO 3 dư thì thu được sản phẩm khử chỉ
gồm 2 khí NO và NO2, có thể tích là 4,48 lít (ở đktc) và có tỉ khối so với H2 bằng 19. Giá trị của m là:
A. 15,68.
B. 28,22.
C. 31,36.
D. 37,12.
Câu 8. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm 50,85 gam hỗn hợp X chứa Al, CuO, Fe 3O4 có số mol bằng nhau trong điều
kiện khơng có khơng khí, sau một thời gian thu được hỗn hợp X. Cho X tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng, dư
thu được V lít khí SO2 (ở đktc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V là:
A. 3,36.
B. 2,24.
C. 6,72.
D. 1,12.
Câu 9. Nung m gam hỗn hợp(Al,Fe xOy) trong điều kiện khơng có khơng khí đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu
được hỗn hợp X. Chia X làm 2 phần:
Phần 1: Có khối lượng bằng 40,2g. Cho phần 1 tác dụng với một lượng dư dd H 2SO4 đặc nóng thu được 20,16 lít
SO2(sản phẩm khử duy nhất).
Phần 2: Cho tác dụng hết với dd NaOH dư,sau phản ứng thu được 3,36lit H 2(đktc) và còn lại 5,6g chất rắn không
tan. Công thức oxit và giá trị của m là:

A. Fe3O4 và 26,9g
B. Fe2O3 và 28,8g
C. Fe2O3 và 26,86g
D. Fe2O3 và 53,6g
Câu 10. Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm bột Al và FexOy trong điều kiện khơng có
khơng khí thu được hỗn hợp Y. Nghiền nhỏ, trộn đều hỗn hợp Y rồi chia thành 2 phần:
Phần 1: có khối lượng 14,49 gam được hòa tan hết trong dung dịch HNO 3 lỗng, dư, đun nóng thu được dung dịch Z
và 0,165 mol NO (sản phẩm khử duy nhất).
Phần 2: đem tác dụng với dung dịch NaOH dư đun nóng thu được 0,015 mol khí H 2 và cịn lại 2,52 gam chất rắn. Công
thức của oxit sắt và giá trị của m lần lượt là:
A. Fe3O4 và 28,98.
B. Fe2O3 và 28,98.
C. Fe3O4 và 19,32.
D. FeO và 19,32.
Câu 11. Trộn 0,25 mol bột Al với 0,15 mol bột Fe 2O3 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhơm trong điều kiện khơng có
khơng khí (giả sử chỉ có phản ứng khử Fe 2O3 về Fe), thu được hỗn hợp rắn X. Cho toàn bộ X tác dụng với dung dịch
NaOH (dư), thu được 0,15 mol H 2 và còn lại m gam chất rắn không tan. Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm và giá trị
của m lần lượt là:
A. 60% và 20,40.
B. 50% và 30,75.
C. 50% và 40,80.
D. 60% và 30,75.
Câu 12. Trộn đều 6,102 gam hỗn hợp Al, Fe 3O4 và CuO (các chất có cùng số mol) rồi tiến hành phản ứng nhiệt
nhôm thu được hỗn hợp X. Cho X tác dụng với dung dịch HNO 3 dư được V ml (ở đktc) hỗn hợp khí NO2 và NO
theo tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 1. Giá trị của V là:
A. 806,4.
B. 604,8.
C. 403,2.
D. 645,12.

Câu 13. Nung nóng hỗn hợp gồm bột Al và bột Fe 3O4 trong môi trường khơng có khơng khí (xảy ra phản ứng nhiệt
nhơm, hiệu suất 100%). Các chất sau phản ứng cho tác dụng với dung dịch NaOH (dư), thu được 6,72 lít khí
H2(đktc), cũng lượng chất này nếu tác dụng với dung dịch H 2SO4 lỗng (dư) thu được 26,88 lít khí H 2 (đktc). Khối
lượng bột Al và Fe3O4trong hỗn hợp đầu lần lượt là
A. 27 gam và 34,8 gam.
B. 27 gam và 69,6 gam.
C. 54 gam và 69,6 gam.
D. 54 gam và 34,8 gam.
Câu14. Một oxit kim loại bị khử hồn tồn cần 1,792 lit khí CO (đktc) thu được m gam kim loại R. Hòa tan hết m
gam R bằng dung dịch HNO3 đặc nóng thu được 4,032 lit khí NO2 duy nhất (đktc). CTPT của oxit là:
A. Cr2O3.
B. CrO.
C. Fe3O4.
D. FeO.
Câu 15. Cho V lít hỗn hợp khí (đktc) gồm CO và H 2 phản ứng với một lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO và Fe 3O4
nung nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hồn tồn, khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,32 gam. Giá trị của V là:
A. 0,224.
B. 0,112.
C. 0,448.
D. 0,560.
Câu 16. Có một loại oxit sắt dùng để luyện gang. Nếu khử oxit sắt này bằng Cacbon oxit ở nhiệt độ cao, người ta
thu được 0,84 gam Sắt và 0,448 lít khí CO2 (đktc). Cơng thức hố học của loại oxit sắt nói trên là:
A. Fe3O4
B. Fe2O4
C. FeO
D. Fe2O3
Câu 17. Cho luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe 2O3 ở nhiệt độ cao một thời gian, người ta thu được 6,72
gam hỗn hợp gồm 4 chất rắn khác nhau. Đem hoà tan hoàn toàn hỗn hợp rắn này vào dung dịch HNO 3 dư tạo thành
0,448 lít khí NO (đktc). Giá trị m là:
A. 8,2

B. 8
C. 7,2
D. 6,8
Câu 18. Trộn 0,54 gam bột Al với hỗn hợp bột Fe 2O3 và CuO rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm ở nhiệt độ cao
trong điều kiện khơng có khơng khí thu được hỗn hợp rắn X. Hoà tan X trong dung dịch HNO 3 thu được 0,896 lít
(đktc) hỗn hợp khí Y gồm NO2 và NO. Tỉ khối của X so với H2 là:
A. 20
B. 22
C. 23
D. 21
Câu 19. Cho 31,9 gam hỗn hợp Al2O3, ZnO, FeO, CaO tác dụng hết với CO dư, đun nóng đến phản ứng hồn toàn
thu được 28,7 gam hỗn hợp X. Cho X tác dụng với dung dịch HCl dư thu được V lít khí H2 (đktc). V có giá trị là:
A. 5,6 lít
B. 11,2 lít
C. 6,72 lít
D. 4,48 lít
Câu 20. Đốt nóng một hỗn hợp gồm Al và 16 gam Fe 2O3 (trong điều kiện khơng có khơng khí) đến khi phản ứng
xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp chất rắn X. Cho X tác dụng vừa đủ với V ml dung dịch NaOH 1M sinh ra 3,36
lít H2 (đktc) . Giá trị của V là:
A. 100
B. 300
C. 200
D. 150
Câu 21. Nung hỗn hợp bột gồm Al và Fe 2O3 trong bình kín một thời gian thu được hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe 2O3,
Fe3O4 và Al. Hòa tan hết X bằng dung dịch HNO3 dư thu được 1,344 lit (đktc) khí NO là sản phẩm khử duy nhất).
Khối lượng của Al trong hỗn hợp ban đầu là:


A. 3,24 gam.
B. 0,81 gam.

C. 0,27 gam.
D. 1,62 gam.
Câu 22. Khử 32 gam Fe2O3 bằng CO ở nhiệt độ cao, thu được hỗn hợp chất rắn X. Cho toàn bộ X tác dụng với
dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của
m là:
A. 72,6

B. 74,2

C. 96,8
ĐÁP ÁN CHI TIẾT

D. 48,4

Câu 1. Chọn đáp án A

n 0,04mol  BTNT
  nCO2 0,04mol  V 0,896lit
Câu 2. Chọn đáp án D
Chú ý: Dù là CO hay H2 mỗi phân tử cũng cướp được 1 nguyên tử O. Do đó:

Fe2O3 : a
m mY 1016a  142,8

mCuO : 2a  BTKL
  nOBi khu 

16
16
Fe O :3a

3 4

Ta có :
1016a 142,8
 BTE

 3a.1
.2 0,55.3 a 0,15
16
Fe(NO3)3 :1,65
 Fe)
 BTNT(Cu

 
Cu(NO3)2 :0,3

 BTKL
  Phong 455,7 (gam)
Câu 3. Chọn đáp án C
Chú ý: CO chỉ cướp được O trong CuO. Do đó có ngay :

 BTKL
  nOtrong CuO 

9,1 8,3
0,05mol  mCuO 0,05.80 4g
16

Câu 4. Chọn đáp án D
Dễ thấy:

20 mKL  16a
nOtrong oxit nSO2 a(mol)  
 a 0,375mol  V 8,4lit
4
50 mKL  96a
Câu 5. Chọn đáp án C

17,2 gam KL
47,2
23,6
2
6,4 gam O  nO nSO24 0,4mol

 BTKL
  m17,2  0,4.96 55,6g
Câu 6. Chọn đáp án B

nH2O 0,08mol  nOtrong oxit bi cuop 0,08mol
 BTKL
  a 8,14  0,08.16 6,86
Câu 7. Chọn đáp án C


Fe:amol BTKL
   56a  16b 25,6
25,6
O: bmol



0,5Y  0,2 NO: 0,1mol  Y  NO: 0,2mol  BTE

 3a 2b  0,2.3 0,2



NO
:
0,1mol
NO
:
0,2m
ol
2
2




a 0,4mol
 
b 0,2mol

→Chọn C


 Fe O : xmol BTNT.Fe
X : 3 4
 
 3x  2x a 0,4  x 0,08mol

 Fe2O3 : xmol

 m0,08(232  160) 31,36g
Câu 8. Chọn đáp án C

Al : 0,15mol
 Al : 0,15mol


Cu: 0,15mol
50,85CuO: 0,15mol  BTNT
  
 Fe O : 0,15mol
 Fe: 0,45mol
 3 4
O: 0,75mol
 BTE

 0,15.3 0,15.2  0,45.3 2nSO2  0,75.2  nSO2 0,3mol
Câu 9. Chọn đáp án D

Al : a mol
Fe : a mol

Al2O 3: b mol

56  27  a  102b 40, 2


6a 1,8

P2
→ m = 40,2 + 40,3/3 = 53,6 g
Câu 10. Chọn đáp án C

P2
Với phần 2:

 a 0,3 mol
1
 mP 2  mP1

3
b 0,15 mol

nAl a mol
Fe : 0, 045 mol
 nFe 4,5n Al  P1
Al : 0, 01 mol
nFe 4,5a mol

 BTE

 3a  4,5a.3 0,165.3  a 0, 03 mol
14, 49
19,32 g
3

 Fe : 0,135 mol
14, 49  mFe  mAl

 nAl2 O3 
0, 06 mol

102
 Al : 0, 03 mol
m 14, 49 

Với phần 1:



nFe 0,135 3

  Fe3O4
nO 0,06.3 4

Đây là bài toán tương đối hay.Nhiều bạn hay lúng túng ở chỗ chia phần (vì các phần khơng bằng nhau).Các bạn chú
ý: Từ một hỗn hợp ban đầu ta đem chia thành bao nhiêu phần thì tỷ lệ các chất trong mỗi phần vẫn không thay đổi.
Câu 11. Chọn đáp án A
Dễ thấy ta phải tính hiệu suất theo Al vì số mol nguyên tố Fe = 0,3 > 0,25 (số mol Al)

  BTNT.Al
 
 Al 2O3 : 0,075mol

0,15.2
 Al : 0,1mol
du
nH2 0,15mol  BTE


 nAl

0,1mol X 
3
 Fe: 0,15mol
  BTNT.Fe
 Fe2O3 : 0,075mol
  


0,15

H  0,25 60%

m  m(Fe;Fe O ) 0,15.56  0,075.160 20,4g

2 3

Câu 12. Chọn đáp án A
Tư duy: Áp dụng BTE cho cả quá trình.

Al : 0,018mol

6,102Fe3O4 : 0,018mol  BTE

 ne 0,018(3 1) 0,072mol
CuO: 0,018mol

Ta có:
 NO2 :amol


 ne a  3a 0,072  a 0,018mol
 NO:amol
 V 2.a.22,4 0,8064lit
Câu 13. Chọn đáp án B
Hỗn hợp sau phản ứng tác dụng với NaOH có khí H2 nên Al dư

0,3.2

NaOH
 Al :amol    a  3 0,2mol

 H2
 Fe: bmol    3a  2b 1,2.2  b 0,9mol
 Al O
 2 3

Chất rắn sau phản ứng: 
  BTNT.Fe
 
 Fe3O4 : 0,3mol
Al :1mol

 BTNT.Oxi
Fe3O4 : 0,3mol
     Al 2O3 : 0,4mol
Câu14. Chọn đáp án C

 BTNT
  nCO nO 0,08

Vì kim loại hóa trị 3 : Có ngay

nNO2 0,18  nKL 

0,18
0,06mol
3

nKL 0,06 3


n
0,08
4
O
Khi đó có ngay :
Câu 15. Chọn đáp án C
Nhận xét: Bản chất của CO và H2 giống nhau là đều đi cướp O từ các oxit và số mol hỗn hợp khí ln khơng đổi vì:

CO  O  CO2 ; H2  O  H2O
 BTNT.Oxi
   V nO .22,4 

Do đó:
Câu 16. Chọn đáp án A

 Fe : 0, 015mol

CO 2 : 0, 02 mol

0,32
.22,4 0,448lit
16

 oxit
  Fe : O 0,015 : 0,02 3: 4

Ta có:
Câu 17. Chọn đáp án C

BTKL
 Fe : a mol
    56a  16b 6, 72
6, 72 
  BTE

O : b mol
 
 3a 2b  0, 02.3



Ta có:
0,09
 BTNT.Fe

 n Fe2O3 
0,045 mol  m 7, 2g
2

a 0, 09 mol

 b 0,105 mol

Câu 18. Chọn đáp án D
Để ý cả q trình chỉ có Al thay đổi số oxi hóa cịn sắt và đồng khơng thay đổi số oxi hóa.


 NO 2 : a mol a  b 0, 04
n Al 0,02; 0,04 
  BTE
NO : b mol
 0, 02.3 a  3b

  
Ta có:
0,03.46  0,01.30
a 0,03mol
M
0,04
 X 
21

H2
2
 b 0,01mol
Câu 19. Chọn đáp án D
Để ý: Khi cho CO qua oxit thì nó cướp oxi của oxit (trừ vài oxit).
Do đó

nH2 nObi CO cuop

nObi CO cuop 

31,9  28,7
0,2 mol  VH2 0,2.22,4 4,48(lit)
16

Câu 20. Chọn đáp án B
Vì X tác dụng NaOH có khí H2 nên Al dư.

X gồm

Al

Al 2O3
Fe


0,15.2
 BTE
X
 ntrong

0,1mol
Al
  
3

trong X

  BTNT
   nAl2O3 0,1mol

 BTNT.Na

 nNaAlO2  nAl 0,3mol

Câu 21. Chọn đáp án D
Đề bài có lỗi chút (hỗn hợp X đúng ra phải có Al 2O3).Tuy nhiên ý tưởng của bài toán là BTE cho cả q
trình (xem như chỉ có Al thay đổi số oxi hóa).
BTE
 nAl nNO 0,06  m 1,62
Ta có:  
Câu 22. Chọn đáp án C

 BTNT.Fe

 n Fe2O3 0, 2  n FeNO3  0, 4 mol  m 96,8g
3