HỢP CHẤT CỦA SẮT CÓ ĐÁP ÁN

Chuyên đề: DẠNG TOÁN VỀ Fe
x
O
y
Thường gặp là xác định công thức Fe
x
O
y
Hầu hết những bài toán dạng này là rút ra tỷ lệ
x
y
Nếu
1
x y
x
Fe O
y
= ⇒
là
FeO

2
3
x y
x
Fe O
y
= ⇒
là
2 3
Fe O

3
4
x y
x
Fe O
y
= ⇒
là
3 4
Fe O
Tất nhiên cũng có thể giải bằng cách xét ba khả năng của Fe
x
O
y
(FeO; Fe
2
O
3
hoặc Fe
3
O
4
) rồi tìm khả
năng phù hợp.
* Lưu ý: Nếu phản ứng của Fe
x
O
y
với HNO

3
hoặc H
2
SO
4
đặc nóng có giải phóng khí thì Fe
x
O
y
không
thể là Fe
2
O
3
Bài 1: Hòa tan 10g hỗn hợp gồm Fe và Fe
x
O
y
bằng HCl được 1,12 lít H
2
(đktc). Cũng lượng hỗn hợp
này nếu hòa tan hết bằng HNO
3
đặc nóng được 5,6 lít NO
2
(đktc).
a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra.
b) Tìm công thức Fe
x
O

y
.
Giải:
a) Gọi a, b là số mol Fe và Fe
x
O
y
đã dùng.
Ta có các phản ứng
2 2
Fe+ 2HCl FeCl + H→ ↑
(1)
a a
x y 2y/x 2
Fe O + 2 yHCl xFeCl + yH O→
(2)
3 3 3 2 2
Fe+ 6HNO Fe(NO ) + 3NO + 3H O→
(3)
a 3a
x y 3 3 3 2 2
Fe O + (6 x-2 y)HNO xFe(NO ) + (3x- 2 y) NO +(3x- y)H O→
(4)
b b(3x – 2y)
b) Theo đề bài ta có:
hh
m = 56a+ (56 x+16 y)b = 10(g)
(I)
2
H

1,12
n = a = = 0,05 (mol)
22,4
(II)
2
NO
5,6
n = 3a+ (3x- 2 y)b = = 0,25 (mol)
22,4
(III)
Từ (I), (II), (III) ta giải ra được x = y, do đó Fe
x
O
y
là FeO
Bài 2: Hòa tan 12,8g hỗn hợp gồm Fe và Fe
x
O
y
bằng dung dịch HCl vừa đủ được dung dịch A và 2,24
lít H
2
(đktc). Cho NaOH dư vào dung dịch A được kết tủa B. Lọc lấy B rồi đem nung trong không khí
đến khối lượng không đổi được 16g chất rắn C.
a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra
b) Tìm Fe
x
O
y
.

Giải:
a) Gọi a, b là số mol Fe và Fe
x
O
y
đã dùng
Ta có các phản ứng
2 2
Fe+ 2HCl FeCl + H→ ↑
x y 2y/x 2
Fe O + 2 yHCl xFeCl + yH O→
2 2
FeCl + 2NaOH Fe(OH) +2 NaCl→ ↓
2y/x 2y/x
2 y 2 y
FeCl + NaOH Fe(OH) + NaCl
x x
→ ↓
2 2 2 3
4Fe(OH) + O + 2H O 4Fe(OH)→
2y/x 2 2 3
4 xFe(OH) + (3x- 2 y)O + (6x-4 y)H O 4 xFe(OH)→
o
t
3 2 3 2
2Fe(OH) Fe O +3H O→
b) Ta có:
hh
m = 56a+ (56 x+16 y)b = 12,8
(I)

2
H
2,24
n = a = = 0,1(mol)
22,4
(II)
Số mol Fe trong hỗn hợp đầu: a + bx (mol)
Số mol Fe trong Fe
2
O
3
:
16
2. = 0,2(mol)
160
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe, ta có: a + bx = 0,2 (mol) (III)
Từ (I), (II) và (III) giải ra được: bx = 0,1; by = 0,1
Rút ra x : y = 1. Do đó Fe
x
O
y
là FeO
Bài 3: Khử 3,48g một oxit của kim loại M cần 1,344 lít H
2
(đktc). Toàn bộ M thu được cho tan hết
trong dung dịch HCl được 1,008 lít H
2
(đktc). Tìm kim loại M và công thức của oxit M.
Đs: Fe và Fe
3

O
4
Bài 4: Hòa tan hoàn toàn một oxit Fe
x
O
y
bằng H
2
SO
4
đặc nóng được 2,24 lít SO
2
(đktc). Cô cạn dung
dịch sau phản ứng được 120g muối khan.
a) Tìm công thức Fe
x
O
y
b) Trộn 21,6g Al với 69,6g oxit trên rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm. Chất rắn sau phản ứng đem
hòa tan hết bằng dung dịch HCl được 23,52 lít H
2
(đktc).
- Viết các phản ứng xảy ra.
- Tính hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm.
Đs: a) Fe
3
O
4
(áp dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố + bảo toàn khối lượng)
b) 50%

Bài 5: Cho hỗn hợp A có khối lượng m(g) gồm Al và Fe
x
O
y
. Thực hiện hoàn toàn phản ứng nhiệt
nhôm hỗn hợp A (trong điều kiện không có không khí) được hỗn hợp B. Nhiền nhỏ, trộn đều, chia hỗn
hợp B làm hai phần:
Phần 1: 14,49g được hòa tan hết trong dung dịch HNO
3
đun nóng được dung dịch C và 3,696 lít NO
duy nhất (đktc).
Phần 2: Cho tác dụng NaOH dư đun nóng được 0,336 lít H
2
(đktc) và còn lại 2,52g chất rắn. Các phản
ứng xảy ra hoàn toàn. Tìm m và công thức phân tử của Fe
x
O
y
Đs: m = 19,32g; Fe
3
O
4
Bài 6: Hoàn tan hoàn toàn a gam Fe
x
O
y
bằng dung dịch H
2
SO
4

đặc nóng vừa đủ, có chứa 0,075 mol
H
2
SO
4
, thu được b gam một muối và có 168 ml khí SO
2
(đktc) duy nhất thoát ra. Tính a, b và xác định
công thức của Fe
x
O
y
.
Đs: a = 3,48g, b = 9g, Fe
3
O
4
Bài 7: Hòa tan hết 44,08g Fe
x
O
y
bằng dung dịch HNO
3
loãng, thu được dung dịch A. Cho dung dịch
NaOH dư vào dung dịch A. Kết tủa thu được đem nung ở nhiệt độ cao cho đến khối lượng không đổi.
Dùng H
2
để khử hết lượng oxit tạo thành sau khi nung thì thu được 31,92g chất rắn. Xác định công
thức Fe
x

O
y
.
Đs: Fe
3
O
4
Bài 8: Chia 9,76g hỗn hợp X gồm Cu và oxit của sắt là hai phần bằng nhau. Hòa tan hoàn toàn phần
thứ nhất vào dung dịch HNO
3
thu được dung dịch A và 1,12 lít (đktc) hỗn hợp khí B (gồm NO và NO
2
)
có tỉ khối đối với hiđro bằng 19,8. Cô cạn dung dịch A thu được 14,78g hỗn hợp muối khan. Xác định
công thức phân tử oxit của sắt và khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X ban đầu.
Đs:
3 4
3 4 Cu Fe O
Fe O ,m = 5,12g,m = 4,64g
( dùng phương pháp bảo toàn electron )