GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An
SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT
LÝ THUYẾT
I. Sắt: Fe (Z = 26) : [Ar]3d64s2 => cấu hình Fe2+, Fe3+
- Tính khử trung bình
- Chú ý: Fe → Fe2+ → Fe3+
o Sắt tác dụng chất oxi hoá mạnh → Fe3+
o Sắt tác dụng chất oxi hoá yếu → Fe2+
1. Tác dụng với phi kim
- Tác dụng với clo:
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
-Tác dụng với oxi:
2Fe + O2 thiếu→ 2FeO (sắt II oxit)
4Fe + 3O2 dư → 2Fe2O3 (sắt III oxit)
3Fe + 2O2 → Fe3O4 (sắt từ oxit)
-Tác dụng với lưu huỳnh :
Fe + S → FeS
2. Tác dụng với axit
a) Với axit có tính oxi hoá yếu: HCl và H2SO4 loãng
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
b) Với axit có tính oxi hoá mạnh: H2SO4 HNO3 đặc
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO +2H2O
Fe+ H2SO4(đn) → Fe2(SO4)3 +SO2 +H2O
Chú ý: Fe bị thụ động trong HNO3 hoặc H2SO4 đặc nguội
3. Tác dụng với nước
Fe không tác dụng với nước ở nhiệt độ thường
- Ở nhiệt độ cao:
0
< 570 C
→ Fe3O4 + 3H2
2Fe + 3H2O
> 5700 C
→ FeO + H2
Fe + H2O
4. Tác dụng với dung dịch muối
- Fe tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn
chú ý cặp Fe3+/Fe2+
VD: Fe + AgNO3
Fe + 3AgNO3 (dư) → Fe(NO3)3 + 3Ag
Fe (dư) + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag
II. Hợp chất của sắt:
* Hợp chất sắt II:
Fe ← Fe2+ → Fe3+
Tính oxh
tính khử
1. Sắt (II) oxit : FeO
- Là oxit bazơ:
- Tính khử: Tác dụng chất oxi hoá mạnh
3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + H2O
4FeO + O2 → 2Fe2O3
- Tính oxi hoá : Tác dụng chất khử mạnh
FeO + CO → Fe + CO2
2. Sắt (II) hidroxit : Fe(OH)2
GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An
- Tính bazơ
t0
- Bị nhiệt phân:
Fe(OH)2 → FeO + H2O
- Tính khử: Tác dụng chất oxi hoá mạnh
3Fe(OH)2 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 8H2O
- Bị oxi hoá bởi oxi không khí
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → Fe(OH)3
Trắng xanh
nâu đỏ
2+
3. Muối sắt (II): Fe
- Tính khử: Tác dụng chất oxi hoá mạnh
2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3
Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag
- Tính oxi hoá: Tác dụng chất khử mạnh
FeCl2 + Zn → Fe + ZnCl2
* Hợp chất sắt III: tính oxi hoá
1. Sắt (III) oxit: Fe2O3
- Tính bazơ: Tác dụng với axit → muối + H2O
- Tính oxi hoá: Tác dụng chất khử
Fe2O3 + 3CO → 2FeO + 3CO2
2. Sắt (III) hidroxit: Fe(OH)3
- Chất rắn màu nâu đỏ ko tan trong nước
- Tính bazơ: Tác dụng với axit → muối + H2O
Fe(OH)3 + 3HNO3 → Fe(NO3)3+3H2O
- Bị nhiệt phân:
2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O
3+
3. Muối sắt (III) : Fe
- Tính oxi hoá: Tác dụng chất khử
2FeCl3 + Fe → 3FeCl2
2FeCl3 + Cu → 3FeCl2 + CuCl2
* Quặng sắt:
- Quặng manhentit: Fe3O4
- Quặng hematit đỏ: Fe2O3
- Quặng hematit nâu: Fe2O3.nH2O
- Quặng xiđerit: FeCO3
- Quặng pirit: FeS2
III. Hợp kim của sắt:
- Gang là hợp kim của sắt với cacbon trong đó có chứa 2 - 5 % khối lượng
cacbon
- Thép là hợp kim của sắt trong đó có chứa 0,01 - 2 % khối lượng cacbon
GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An
CÁC DẠNG BÀI TOÁN VỀ SẮT
BÀI TOÁN SẮT TÁC DỤNG VỚI HNO3, H2SO4 ĐẶC
Bài 1: (ĐH-B-07) Cho 6,72 gam Fe vào dung dịch chứa 0,3 mol H 2SO4 đặc nóng (giả
thiết SO2 là sản phẩm khử duy nhất). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được:
A. 0,03 mol Fe2(SO4)3 và 0,06 mol FeSO4
B. 0,02 mol Fe2(SO4)3 và 0,08 mol FeSO4
C. 0,05 mol Fe2(SO4)3 và 0,02 mol Fe dư
D. 0,12 mol FeSO4
Hướng dẫn:
nFe = 0,12 mol; nH2SO4 = 0,3 mol
phương trình phản ứng:
2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
0,12
0,3
0,1
0,3
0,05
Dư: 0,02
Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4
0,02
0,05
0,02
0,02
0,06
Dư:
0,03
Tổng thu được = 0,03 mol Fe2(SO4)3 và 0,06 mol FeSO4
Bài 2:
Thể tích dung dịch HNO3 1M (loãng) ít nhất cần dùng để hoà tan hoàn
toàn 18 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu trộn theo tỉ lệ mol 1 : 1 là (biết phản ứng tạo
chất khử duy nhất là NO):
A. 0,6 lít
B. 0,8 lít
C. 1,0 lít
D. 1,2 lít
Hướng dẫn:
nFe = nCu = 0,15 mol
- Do thể tích dung dịch HNO 3 cần dùng ít nhất → muối Fe 2+ → ∑ ne cho = 2.(0,15
+ 0,15) = 0,6 mol
- Theo ĐLBT mol electron nH+ = nHNO3 =
mol \
→ VHNO = 0,8 lít
Bài 3:
Dung dịch A chứa 0,02 mol Fe(NO3)3 và 0,3 mol HCl có khả năng hoà tan
được Cu với khối lượng tối đa là (sản phẩm khử duy nhất là NO):
A. 5,76g
B. 6,4g
C. 7,2g
D. 7,84g
Bài 4: (ĐH-A-09) Cho 6,72 gam Fe vào 400ml dd HNO3 1M, đến khi phản ứng xảy ra
hoàn toàn, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dd X. X có thể hoà tan tối
đa m gam Cu. Giá trị của m là :
A. 3,84
B. 3,20
C. 1,92
D. 0,64
Hướng dẫn:
GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An
nFe = 0,12 mol → ne cho = 0,36 mol; nHNO3 = 0,4 mol → ne nhận = 0,3 mol
- Do ne cho > ne nhận → Fe còn dư → dung dịch X có Fe2+ và Fe3+
- Các phản ứng xảy ra là:
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
0,1 ← 0,4 →
0,1
3+
Fe (dư) + 2Fe → 3Fe2+
0,02 → 0,04
Cu + 2Fe3+ (dư) → Cu2+ + 2Fe2+
0,03 ← 0,06
→ mCu = 0,03.64 = 1,92 gam
Bài 5: (ĐH-B-12) Hoà tan hoàn toàn 0,1 mol FeS 2 trong 200ml dung dịch HNO3 4M,
sản phẩm thu được gồm dung dịch X và một chất khí thoát ra. Dung dịch X có thể
hoà tan tối đa m gam Cu. Biết trong các quá trình trên, sản phẩm khử duy nhất của
N+5 đều là NO. Giá trị của m là:
A. 3,2
B. 6,4
C. 9,6
D. 12,8
Bài 6:
(ĐH-B-09) Cho m gam bột Fe vào 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm
Cu(NO3)2 0,2M và H2SO4 0,25M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được
0,6m gam hỗn hợp bột kim loại và V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc).
Giá trị của m và V lần lượt là:
A. 17,8 và 4,48
B. 17,8 và 2,24
C. 10,8 và 4,48 D. 10,8 và 2,24
Hướng dẫn:
nCu2+ = 0,16 mol ; nNO3– = 0,32 mol ; nH+ = 0,4 mol
- Các phản ứng xảy ra là:
Fe + 4H+ + NO3– → Fe3+ + NO + 2H2O (1)
0,1 ← 0,4 → 0,1
0,1 0,1
→ VNO = 0,1.22,4 = 2,24 lít (*)
Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+ (2)
0,05 ← 0,1
Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu (3)
0,16 ← 0,16
- Từ (1) ; (2) ; (3) → nFepư = 0,1 + 0,05 + 0,16 = 0,31 mol
- Hỗn hợp bột kim loại gồm Fe dư và Cu → (m – 0,31.56) + 0,16.64 = 0,6m →
m = 17,8 gam (**)
- Từ (*) ; (**) → đáp án B
Bài 7: (ĐH-A-09) Cho hỗn hợp gồm 1,12g Fe và 1,92g Cu vào 400ml dung dịch chứa
hỗn hợp H2SO4 0,5M và NaNO3 0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu
được dung dịch X và khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Cho V ml dung dịch NaOH
1M vào X thì lượng kết tủa thu được là lớn nhất. Giá trị tối thiểu của V là:
A. 120
B. 240
C. 360
D. 400
Hướng dẫn:
nFe = 0,02 mol ; nCu = 0,03 mol → Σ ne cho = 0,02.3 + 0,03.2 = 0,12 mol ;
GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An
nH+ = 0,4 mol ; nNO3– = 0,08 mol (Ion NO3– trong môi trường H+ có tính oxi hóa
mạnh như HNO3)
- Bán phản ứng: NO3– + 3e + 4H+ → NO + 2H2O
0,12→0,16
Do
→ kim loại kết và H+ dư → nH+ dư = 0,4 – 0,16 = 0,24 mol
→ Σ nOH– (tạo kết tủa max) = 0,24 + 0,02.3 + 0,03.2 = 0,36 → V = 0,36 lít hay
360 ml
Bài 8: Cho 0,87 gam hỗn hợp gồm Fe, Cu và Al vào bình đựng 300ml dd H 2SO4
0,1M. Sau khi phản ứng hoàn toàn, thu được 0,32 gam chất rắn và có 448 ml khí
(đktc). Thêm tiếp vào bình 0,425 gam NaNO3, khi các phản ứng kết thúc thì thể tích
khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất) tạo thành và khối lượng muối trong dung
dịch là:
A. 0,112 lit và 3,750g
B. 0,112 lit và 3,865g
C. 0,224 lit và 3,750g
D. 0,224 lit và 3,865g
Bài 9: (ĐH-B-09) Cho 61,2 gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe 3O4 tác dụng với dung dịch
HNO3 loãng, đun nóng và khuấy đều. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu
được 3,36 lit khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc), dung dịch Y và còn lại 2,4
gam kim loại. Cô cạn Y thu được m gam muối khan. Giá trị của m là:
A. 97,5
B. 137,1
C. 151,5
D. 108,9
Bài 10:
(ĐH-A-13) Cho m gam Fe vào bình chứa dung dịch gồm H 2SO4 và
HNO3, thu được dung dịch X và 1,12 lít khí NO. Thêm tiếp dung dịch H 2SO4 dư
vào bình thu được 0,448 lít khí NO và dung dịch Y. Biết trong cả hai trường hợp
NO là sản phẩn khử duy nhất, đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Dung dịch Y hòa tan vừa
hết 2,08 gam Cu (không tạo thành sản phẩm khử của N +5). Biết các phản ứng đều
xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là
A. 2,40
B. 4,20
C. 4,06
D. 3,92
BÀI TOÁN SẮT TÁC DỤNG VỚI MUỐI BẠC
Bài toán cho Fe vào dung dịch Ag+:
Phản ứng:
Fe + 2Ag+ → Fe2+ + 2Ag.
- Nếu Ag+ hết thì phản ứng kết thúc
- Nếu Fe hết, Ag+ còn dư thì: Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag
Cho 0,04 mol bột Fe vào dung dịch chứa 0,07 mol AgNO 3. Khi phản ứng
hoàn toàn, khối lượng chất rắn thu được bằng:
A. 7,56g
B. 4,32g
C. 6,48g
D. 7,84g
Hướng dẫn
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag
Bđ: 0,04
0,07
Câu 1:
GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An
pư: 0,035
0,07
0,07
dư: 0,005
mrắn = 108.0,07 + 56.0,005 = 7,84 gam
Câu 2:
Cho 0,03 mol bột Fe vào dung dịch chứa 0,07 mol AgNO 3. Khi phản ứng
hoàn toàn, khối lượng chất rắn thu được bằng:
A. 7,56g
B. 4,32g
C. 6,48g
D. 7,84g
Hướng dẫn
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag
Bđ: 0,03
0,07
pư: 0,03
0,06
0,03
0,06
dư:
0,01
Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag
Bđ:
0,03
0,01
pư:
0,01
0,01
0,01
dư:
0,02
mrắn = 108.0,07 = 7,56 gam
Câu 3:
Cho 0,01 mol Fe vào 50 ml dung dịch AgNO3 1M. Khi phản ứng xảy ra
hoàn toàn thì khối lượng Ag thu được là:
A. 5,4g
B. 2,16g
C. 3,24g
D. 4,32g.
Hướng dẫn
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag
Bđ: 0,01
0,05
pư: 0,01
0,02
0,01
0,02
dư:
0,03
Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag
Bđ:
0,01
0,03
pư:
0,01
0,01
0,01
dư:
0,02
mrắn = 108.0,03 = 3,24 gam
Câu 4:
(ĐH-A-12) Cho 100ml dung dịch AgNO3 2a mol/l vào 100ml dung dịch
Fe(NO3)2 a mol/l. Sau khi phản ứng kết thúc thu được 8,64 gam chất rắn và dung
dịch X. Cho dung dịch HCl dư vào X thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 11,48
B. 14,35
C. 17,22
D. 22,96
Hướng dẫn
Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag
Bđ:
0,1a
0,2a
pư:
0,1a
0,1a
0,1a
dư:
0,1a
Chất rắn gồm Ag: 0,1a mol
mrắn = 0,1a.108 = 8,64 => a = 0,8
Dung dịch X thu được có Fe(NO3)3 (0,08 mol) và AgNO3 (0,08 mol)
Cho HCl dư vào dung dịch X:
Ag+ + Cl- → AgCl
0,08
0,08
mkt = 143,5.0,08 = 11,48 gam
GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An
(ĐH-B-08) Tiến hành 2 thí nghiệm sau:
- Thí nghiệm 1: cho m gam bột Fe (dư) vào V1 lit dung dịch Cu(NO3)2 1M
- Thí nghiệm 2: cho m gam bột Fe (dư) vào V2 lit dung dịch AgNO3 1M
Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng chất rắn thu được ở hai thí
nghiệm đều bằng nhau. Giá trị V1 so với V2 là:
A. V1 = V2
B. V1 = 2V2
C. V1 = 5V2
D. V1 = 10V2
Hướng dẫn
TN1:
Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Cu
V1
msau = m + 8.V1
TN2:
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag
V2
msau = m + (216 – 56).V2 = m + 160.V2
Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng chất rắn thu được ở hai thí
nghiệm đều bằng nhau: msau = m + 160.V2 = m + 8.V1
V1 = 10V2
Câu 6:
Hòa tan hỗn hợp bột kim loại gồm 8,4 gam Fe và 6,4 gam Cu vào 350 ml
dung dịch AgNO3 2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất
rắn. Giá trị của m là:
Câu 5:
A. 75,6 gam
B. 70,2 gam
C. 64,8 gam
D. 54 gam
Hướng dẫn
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag
Bđ: 0,15
0,7
pư: 0,15
0,3
0,15
0,3
dư:
0,4
Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag
Bđ: 0,1
0,4
pư: 0,1
0,2
0,1
0,2
dư:
0,2
Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag
Bđ:
0,15
0,2
pư:
0,15
0,15
0,15
dư:
0,05
chất rắn sau phản ứng: Ag (0,65 mol) => m = 70,2 gam
Câu 7:
Cho hỗn hợp bột gồm 4,8 gam Mg và 11,2 gam Fe vào 550 ml dung dịch
AgNO3 1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn. Giá
trị của m là:
A. 32,4
B. 54,0
C. 64,8
D. 66,4
GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An
Hướng dẫn
Mg + 2AgNO3 → Mg(NO3)2 + 2Ag
Bđ: 0,2
0,55
pư: 0,2
0,4
0,2
0,4
dư:
0,15
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag
Bđ: 0,2
0,15
pư: 0,075 0,15
0,075
0,15
dư: 0,125
chất rắn sau phản ứng: Ag (0,55 mol) và Fe dư (0,05 mol)
=> m = 0,55.108 + 0,125.56 = 66,4 gam
(ĐH-A-08) Cho hỗn hợp bột gồm 2,7 gam Al và 5,6 gam Fe vào 550 ml
dung dịch AgNO3 1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam
chất rắn. Giá trị của m là:
A. 32,4
B. 54,0
C. 59,4
D. 64,8
Hướng dẫn
Al + 3AgNO3 → Al(NO3)3 + 3Ag
Bđ: 0,1
0,55
pư: 0,1
0,3
0,1
0,3
dư:
0,25
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag
Bđ: 0,1
0,25
pư: 0,1
0,2
0,1
0,2
dư:
0,05
Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag
Bđ:
0,1
0,05
pư:
0,05
0,05
0,05
dư:
0,05
Câu 8:
chất rắn sau phản ứng: Ag (0,55 mol) => m = 59,4 gam
Câu 9:
Cho 5,5g hỗn hợp Al và Fe (trong đó số mol Al gấp đôi số mol Fe) vào
300 ml dung dịch AgNO3 1M. Khuấy kĩ cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m
gam chất rắn. Giá trị của m là:
A. 33,95 g
B. 39,35g
C. 35,2g
D. 35,39
Hướng dẫn
Gọi số mol Fe là x, số mol Al là 2x
mhh = 27.2x + 56x = 5,5
x = 0,05 => nAl = 0,1 mol; nFe = 0,05 mol
Al + 3AgNO3 → Al(NO3)3 + 3Ag
Bđ: 0,1
0,3
pư: 0,1
0,3
0,1
0,3
GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An
dư:
0
chất rắn sau phản ứng: Ag (0,3 mol) và Fe (0,05 mol) => m = 35,2 gam
Câu 10:
Cho 5,6 gam bột sắt vào 400ml dung dịch AgNO 3 0,1M và Cu(NO3)2
0,3M. Khuấy dung dịch cho tới khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn
A, dung dịch B. Tính khối lượng chất rắn A
A.6,4 gam
B.9,44 gam
C.10,72 gam
D. kết quả khác
Hướng dẫn
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag
Bđ: 0,1
0,04
pư: 0,02
0,04
0,02
0,04
dư: 0,08
Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)3 + Cu
Bđ: 0,08
0,12
pư:
0,08
0,08
0,08
dư:
0,04
chất rắn sau phản ứng: Ag (0,04 mol) và Cu (0,08 mol) => m = 9,44 gam
Câu 11:
(ĐH-B-09) Cho 2,24 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp
gồm AgNO3 0,1M và Cu(NO3)2 0,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu
được dung dịch X và m gam chất rắn Y. Giá trị của m là:
A. 4,08 gam
B. 2,80 gam
C. 2,16 gam
D. 0,64 gam
Hướng dẫn
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag
Bđ: 0,04
0,02
pư: 0,01
0,02
0,01
0,02
dư: 0,03
Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)3 + Cu
Bđ: 0,03
0,1
pư:
0,03
0,03
0,03
dư:
0,07
chất rắn sau phản ứng: Ag (0,02 mol) và Cu (0,03 mol) => m = 4,08 gam
(ĐH-B-09) Nhúng một thanh sắt nặng 100 gam vào 100ml dung dịch hỗn
hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M và AgNO3 0,2M. Sau một thời gian lấy thanh kim loại ra,
rửa sạch, làm khô, cân được 101,72 gam (giả thiết các kim loại tạo thành đều bám
hết vào thanh sắt). Khối lượng sắt đã phản ứng là:
A. 0,84 gam
B. 1,40 gam
C. 1,72 gam
D. 2,16 gam
Hướng dẫn
mtăng = 1,72 gam
Fe dư:
Câu 12:
GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag
0,01 0,02
0,02
Khi AgNO3 phản ứng hết, m tăng = 108.0,02 – 0,01.56 = 1,6 gam < 1,72
AgNO3 phản ứng hết, có Cu(NO3)2 phản ứng
Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)3 + Cu
x
x
mtăng = 8x = 1,72 – 1,6 => x = 0,015
lượng sắt phản ứng: (0,01 + 0015).56 = 1,4 gam
Câu 13:
Cho 9,6 gam bột Fe và Mg (n Fe:nMg = 1:3) vào 500 ml dung dịch chứa hỗn
hợp AgNO3 0,1M và Cu(NO3)2 0,5M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được
dung dịch X và m gam chất rắn Y. Giá trị của m là:
A. 16,6
B.19,44
C.21,4
D. 22,8
Hướng dẫn
Gọi số mol Fe là x, số mol Mg là 3x
mhh = 23.3x + 56x = 9,6
x = 0,075 => nMg = 0,225 mol; nFe = 0,075 mol
nAg+ = 0,05 mol; nCu2+ = 0,25 mol
So sánh electron: 0,225.2 + 0,075.2 = 0,6 > 0,05.1 + 0,25.2 = 0,55
kim loại dư
nFe dư = (0,6 - 0,55)/2 = 0,025 mol
chất rắn sau phản ứng: Ag (0,05 mol), Cu (0,25 mol) và Fe (0,025 mol)
=> m = 22,8 gam
Câu 14:
Cho 8,3 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe (n Al = nFe) vào 100ml dung dịch gồm
Cu(NO3)2 và AgNO3. Sau khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn A gồm ba kim
loại. Hoà tan hoàn toàn chất rắn A vào dung dịch HCl dư thấy có 1,12 lit khí thoát
ra (đktc) và còn lại 28 gam chất rắn không tan B. Nồng độ mol của Cu(NO 3)2 và
AgNO3 lần lượt là:
A.0,2M và 0,1M B.1M và 2M
C. 2M và 1M
D. Đáp án khác
Câu 15:
Cho 10,72 gam hỗn hợp bột Fe và Cu tác dụng với 500 ml dung dịch
AgNO3. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch A và 35,84 g chất rắn B.
Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NaOH dư. Lọc lấy kết tủa rửa sạch rồi
nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi được 12,8g chất rắn C.
a. Khối lượng các kim loại trong hỗn hợp ban đầu là:
A. 5,6g; 5,12g
B. 4,2g; 6,52g
C. 7,52g; 3,2g
D. Đáp án khác
b. Tính nồng độ mol dung dịch AgNO3
A. 0,5M
B. 0,6M
C. 0,64M
D. Đáp án khác
Câu 16: (ĐH-A-13) Cho hỗn hợp X gồm 0,01 mol Al và a mol Fe vào dung dịch
AgNO3 đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được m gam chất rắn Y và dung dịch Z
GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An
chứa 3 cation kim loại. Cho Z phản ứng với dung dịch NaOH dư trong điều kiện
không có không khí, thu được 1,97 gam kết tủa T. Nung T trong không khí đến
khối lượng không đổi, thu được 1,6 gam chất rắn chỉ chứa một chất duy nhất. Giá
trị của m là:
A. 8,64
B. 3,24
C. 6,48
D. 9,72
Hướng dẫn
0,01 mol Al và a mol Fe + AgNO3 → m gam chất rắn Y và dung dịch Z chứa 3
cation kim loại.
Cho Z + NaOH dư → 1,97 gam kết tủa T 1,6 gam chất rắn duy nhất
Al(OH)3 tan trong NaOH dư => ngoài Al 3+, trong Z chỉ chứa ion của 1
kim loại duy nhất
Dung dịch Z có Al3+, Fe2+ và Fe3+ => Ag+ phản ứng hết
dung dịch Z có Fe3+ => Fe phản ứng hết
Chất rắn duy nhất thu được sau khi nung là Fe2O3: 0,01 mol
Kết tủa T gồm Fe(OH)2 (x mol) và Fe(OH)3 (y mol)
mT = 90x + 107y = 1,97
BTNT Fe: nFe = x + y = 2.0,01
Giải hệ trên được: x = 0,01; y = 0,01
BTe: nAg = 0,01.3 + 0,01.2 + 0,01.3 = 0,08
mrắn = 108.0,08 = 8,64 gam
BÀI TOÁN TÌM CÔNG THỨC OXIT SẮT
- Phương pháp bảo toàn nguyên tố
Gọi công thức oxit sắt là FexOy => x : y = nFe : nO
Chú ý: trong phản ứng khử oxit sắt bằng CO, H2, ta luôn có:
nO (trong oxit) = nCO = nCO2 = nH2 = nH2O
Bài 1: Khử hoàn toàn 100 g một oxit sắt bằng khí CO thu được 72,414 gam Fe. Cho
biết CTPT của oxit sắt:
A. FeO
B. Fe2O3
C. Fe3O4
Hướng dẫn:
Gọi công thức oxit sắt là FexOy
mFe = 72,414 gam => mO = 100 – 72,414 = 27,586 gam
D. FexOy
72,414
56
27,586
3
= 16 = 4 => công thức oxit là Fe3O4
n Fe
x
y = nO
Bài 2: Khử hoàn toàn a gam FexOy bằng khí CO ở nhiệt độ cao thu được 6,72 gam Fe
và 7,04 gam khí CO2. Công thức của oxit sắt là:
A. FeO
B. Fe2O3
C. Fe3O4
Hướng dẫn:
Gọi công thức oxit sắt là FexOy
mFe = 6,72 gam => nFe = 0,12 mol
nCO2 = 0,16 mol => nO trong oxit = 0,16 mol
D. không tìm được
GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An
n Fe
x
0,12
3
y = nO = 0,16 = 4 => công thức oxit là Fe3O4
Bài 3: Khử hoàn toàn 5,8g oxit sắt bằng CO ở nhiệt độ cao. Sản phẩm khí dẫn vào
nước vôi trong dư tạo ra 10 gam kết tủa. CTPT của oxit sắt là:
A. FeO
B. Fe2O3
C. Fe3O4
D. FeO2
Hướng dẫn:
Gọi công thức oxit sắt là FexOy
nCaCO3 = 0,1 mol => nCO2 = 0,1 mol => nO = 0,1 mol
=> mFe = 5,8 – 1,6 = 4,2 gam => nFe = 0,075 mol
n Fe
x
3
y = nO = 4 => công thức oxit là Fe3O4
Bài 4: Khử hoàn toàn một oxit sắt X ở nhiệt độ cao cần vừa đủ V lít khí CO (ở đktc),
sau phản ứng thu được 0,84 gam Fe và 0,02 mol khí CO2. Công thức của X và giá
trị V lần lượt là:
A. FeO và 0,224 B. Fe3O4 và 0,224 C. Fe3O4 và 0,448 D. Fe2O3 và 0,448
Hướng dẫn:
Gọi công thức oxit sắt là FexOy
nCO2 = 0,02 mol => nO = 0,02 mol
mFe = 0,84 gam => nFe = 0,015 mol
n Fe
x
3
n
y = O = 4 => công thức oxit là Fe3O4
nCO = nCO2 = 0,02 mol=> V = 0,448 lit
Bài 5: (CĐ-07) Cho 4,48 lit 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 H2 bằng 20. Công thức oxit sắt và % thể tích khí CO 2 trong hỗn hợp khí sau
phản ứng là:
A. FeO và 75%
B. Fe2O3 và 75%
C. Fe2O3 và 65%
D. Fe3O4 và 65%
Hướng dẫn:
Khí sau phản ứng có CO2 và CO
M = 40 => nCO2 : nCO = 12 : 4 = 3 : 1 => %CO2 = 75%
nkhí = 0,2 mol
=> trong khí thu được: nCO2 = 0,15 mol
nCO2 = 0,15 mol => nO trong oxit = 0,15 mol
mFe = moxit – mO = 8 – 0,15.16 = 5,6 gam
=> nFe = 0,1 mol
x n Fe
0,1
2
=
y
n
O = 0,15 = 3 => CT oxit sắt là Fe O
Tỉ lệ
2 3
nCO = nCO2 = 0,02 mol
=> VCO = 0,02.22,4 = 0,448 lit
Bài 6: Cho m gam một oxit sắt phản ứng hết với 0,2mol CO ở nhiệt độ cao thì thu
được 6,72 gam kim loại. Lượng khí sau phản ứng có tỉ khối so với metan bằng
2,55. Trị số m và công thức oxit sắt là:
A. 6,4; FeO
B. 6,4 ; Fe2O3
C. 9,28; Fe2O3
D. 9,28; Fe3O4
GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An
Bài 7: Khử hoàn toàn một oxit sắt nguyên chất bằng CO dư nhiệt độ cao. Kết thúc
phản ứng khối lượng chất rắn giảm đi 27,58%. Oxit sắt đó là:
A. FeO
B. Fe2O3
C. Fe3O4
D. kết quả khác
Bài 8: Khử hoàn toàn 24 gam hỗn hợp CuO, FexOy ở nhiệt độ cao bằng khí H2 thu được
hh kim loại X và 7,2 gam H2O. Cho X tác dụng với dung dịch H 2SO4 loãng dư, thu
được 4,48 lit H2 (ở đktc).CTPT của FexOy:
A. FeO
B.Fe2O2
C. Fe3O4
D.Fe2O3
Bài 9: Để hòa tan hết 4 gam một oxit sắt cần dùng 52,14ml dung dịch HCl 10% (d =
1,05g/ml). Công thức của oxit sắt là:
A. FeO
B. Fe2O3
C. Fe3O4
D. không kết luận được
BÀI TOÁN VỀ HỖN HỢP OXIT SẮT
- Phương pháp quy hỗn hợp về một chất
Ta có công thức: Fe3O4 = FeO.Fe2O3
Fe3O4 có thể được coi là hỗn hợp gồm FeO và Fe2O3 có số mol bằng nhau
hoặc: hỗn hợp gồm FeO và Fe 2O3 có số mol bằng nhau có thể được coi là
Fe3O4.
Nếu bài toán có Fe3O4, ta coi Fe3O4 là hỗn hợp của Fe2O3 và FeO, trong đó chỉ có FeO
tác dụng với chất oxi hoá với số mol FeO = số mol Fe3O4.
Bài 1: (ĐH-A-08) Để hoà tan hoàn toàn 2,32 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe 3O4, Fe2O3
(trong đó số mol FeO bằng số mol Fe 2O3), cần dùng vừa đủ V lit dung dịch HCl
1M. Giá trị của V là:
A. 0,08
B. 0,16
C. 0,18
D. 0,23
Hướng dẫn
Hỗn hợp có số mol FeO bằng số mol Fe2O3 => quy hỗn hợp thành Fe3O4
Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
nFe3O4 = 0,01 mol => nHCl = 0,08 mol
V = 0,08 lit
Bài 2: (ĐH-B-08) Cho 9,12 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe 3O4, Fe2O3 tác dụng với dung
dịch HCl (dư). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y; cô
cạn Y thu được 7,62 gam FeCl2 và m gam FeCl3. Giá trị của m là:
A. 6,50
B. 7,80
C. 8,75
D.9,75
Hướng dẫn
Hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 => quy hỗn hợp thành FeO và Fe2O3
FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O
nFeCl2 = 0,06 mol => nFeO = 0,06 mol => mFeO = 4,32 gam
mFe2O3 = 4,8 gam => nFe2O3 = 0,03 mol
nFeCl3 = 0,06 mol => m = 9,75 gam
Bài 3:
Hỗn hợp A gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 (trong đó số mol FeO bằng số mol
Fe2O3). Hòa tan 4,64 gam trong dung dịch H 2SO4 loãng dư được 200 ml dung dịch
X. Tính thể tích dung dịch KMnO 4 0,1M cần thiết để chuẩn độ hết 100 ml dung
dịch X?
A. 20ml
B. 25ml
C. 15ml
D. 10ml
GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An
Bài 4:
Cho m gam hỗn hợp oxit sắt gồm FeO, Fe 3O4 và Fe2O3 tan vừa hết trong
dung dịch H2SO4 tạo thành dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 70,4 gam
muối, mặt khác cho clo dư đi qua X rồi cô cạn thì thu được 77,5 gam muối. Tính
m?
A 30,0g
B. 30,4g
C. 35g
D. 35,5g
Bài 5:
Hỗn hợp X gồm (Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO) với số mol mỗi chất là 0,1 mol,
hòa tan hết vào dung dịch Y gồm (HCl và H 2SO4 loãng) dư thu được dung dịch Z.
Nhỏ từ từ dung dịch Cu(NO3)2 1M vào dung dịch Z cho tới khi ngừng thoát khí
NO. Thể tích dung dịch Cu(NO3)2 cần dùng và thể tích khí thoát ra ở đktc là:
A. 25 ml; 1,12 lít
B. 0,5 lít; 22,4 lít
C. 50 ml; 2,24 lít
D. 50 ml; 1,12 lít
Bài 6:
Hỗn hợp A gồm ba oxit sắt (FeO, Fe3O4, Fe2O3) có số mol bằng nhau.
Hòa tan hết m gam hỗn hợp A này bằng dung dịch HNO 3 thì thu được hỗn hợp K
gồm hai khí NO2 và NO có thể tích 1,12 lít (đktc) và tỉ khối hỗn hợp K so với hiđro
bằng 19,8. Trị số của m là:
A. 20,88 gam
B. 46,4 gam
C. 23,2 gam
D. 16,24 gam
Hướng dẫn
Hỗn hợp có số mol FeO bằng số mol Fe2O3 => quy hỗn hợp thành Fe3O4
BÀI TOÁN NUNG BỘT SẮT TRONG KHÔNG KHÍ
- Khi cho hỗn hợp Fe và các oxit sắt tác dụng với chất oxi hoá, có thể sử dụng phương
pháp quy đổi hỗn hợp về hỗn hợp gồm 2 nguyên tố sắt và oxi.
- Sử dụng phương pháp bảo toàn electron
m Fe
m − m Fe
.3 = hh
.2
56
16
+ nsp khử. số e nhận
Bài 1:
Nung nóng 12,6 gam Fe ngoài không khí sau một thời gian thu được m
gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe 2O3 và Fe3O4. Hỗn hợp này phản ứng hết với dung
dịch H2SO4 đặc nóng (dư), thu được 4,2 lít khí SO 2 (sản phẩm khử duy nhất, ở
đktc). Tính m?
A. 12g
B. 12,25g
C. 15g
D. 20g
Hướng dẫn:
Sơ đồ phản ứng:
+ O2t 0
+ H 2 SO4 đ , n
Fe → m(g) hhX (Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4) → Fe3+ + SO2
Quy hỗn hợp X thành Fe (x mol) và O (y mol)
nFe = 0,225 mol
nSO2 = 0,1875 mol
BTNT Fe: x = 0,225
BTe:
3x = 2y + 2.0,1875
=> x = 0,15
mX = mFe + mO = 56x + 16y = 12,6 + 0,15.16 = 15 gam
GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An
Bài 2: Cho a (g) sắt để ngoài không khí, sau một thời gian biến thành hỗn hợp A có
khối lượng 75,2 g gồm Fe, FeO, Fe 3O4, Fe2O3. Cho hỗn hợp A phản ứng hoàn toàn
với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 6,72 lit khí SO2 (đktc). Tìm a?
A. 28
B. 56
C. 84
D. 112
Hướng dẫn:
Sơ đồ phản ứng:
+ O2t 0
+ H 2 SO4 đ , n
a (g) Fe → 75,2(g) hhA (Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4) → Fe3+ + SO2
nSO2 = 0,3 mol
Quy hỗn hợp A thành Fe (x mol) và O (y mol)
mhhA:
56x + 16y = 75,2
BTe:
3x = 2y + 2.0,3
Giải ra được: x = 1 => a = 56
Bài 3: (ĐH-B-07) Nung m gam bột Fe trong không khí thu được 3 gam hỗn hợp chất
rắn X. Hoà tan hết hỗn hợp X trong HNO 3 dư thấy thoát ra 0,56 lit khí NO (sản
phẩm khử duy nhất ở đktc). Giá trị của m là:
A. 2,22
B. 2,32
C. 2,52
D. 2,62
Hướng dẫn:
Sơ đồ phản ứng:
+ O2t 0
+ HNO3
m (g) Fe → 3(g) hhA (Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4) → Fe3+ + NO
nNO = 0,25 mol
Quy hỗn hợp A thành Fe (x mol) và O (y mol)
mhhA:
56x + 16y = 3
BTe:
3x = 2y + 3.0,25
Giải ra được: m = 2,52
Bài 4: Đốt cháy x mol Fe trong oxi thu được 5,04 gam hỗn hợp A gồm các oxit sắt.
Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp A trong dung dịch HNO 3 dư thu được 0,035 mol hỗn
hợp Y gồm NO và NO2. Tỉ khối hơi của Y đối với H2 là 19. Xác định x.
A. 0,07
B. 0,112
C. 0,28
D. 0,56
Hướng dẫn:
Sơ đồ phản ứng:
0
+O t
+ HNO
x(mol) Fe → 5,04(g) hhA (FeO, Fe2O3, Fe3O4) → Fe3+ + NO,NO2
2
3
M hh = 38 => n : n
NO
NO2 = 1 : 1
nhh = 0,035 mol => nNO = nNO2 = 0,0175 mol
5,04 − 56 x
16
mO = mhh – mFe = 5,04 – 56x => nO =
BTe:
3.nFe = 2.nO + 3.nNO
5,04 − 56 x
16
3.x = 2.
+ 3.0,0175 + 1.0,0175
Giải ra được: x = 0,07
Bài 5:
Nung m gam sắt trong không khí, sau một thời gian người ta thu được
104,8 gam hỗn hợp rắn A gồm Fe, FeO, Fe 2O3 và Fe3O4. Hòa tan hoàn toàn A trong
HNO3 dư thu được dung dịch B và 12,096 lit hỗn hợp khí NO và NO 2 (đktc) có tỉ
khối so với He là 10,167. Giá trị m là:
GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An
A. 69,54 gam
Hướng dẫn:
Sơ đồ phản ứng:
B. 72 gam
C. 91,28 gam
0
D. 78,4 gam
+O t
+ HNO
m(g) Fe → 104,8(g) hhA (Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4) → NO + NO2
2
3
M hh = 40,67 => n : n
NO
NO2 = 1 : 2
nhh = 0,54 mol => nNO = 0,18 mol; nNO2 = 0,36 mol
104,8 − m
16
mO = mhh – mFe = 104,8 – m => nO =
BTe:
3.nFe = 2.nO + 3.nNO
m
104,8 − m
16
3. 56 = 2.
+ 3.0,18 + 1.0,36
Giải ra được: m = 78,4
Bài 6:
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 NO 2 có tỉ khối so với H2 là 19.
Tính m và thể tích HNO3 1M đã dùng?
A. 16,8g; 1,15lít B. 14g; 1,15lít
C. 16,8g; 1,5 lít D. 14g; 1,5 lít
Bài 7:
(ĐH-B-12) Đốt 5,6 gam Fe trong không khí, thu được hỗn hợp rắn X.
Cho toàn bộ X tác dụng với dd 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. 14,5
B. 18,0
C. 22,4
D. 24,2
Bài 8: (ĐH-A-08) Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2O3 và Fe3O4 phản ứng hết
với dung dịch HNO3 loãng dư, thu được 1,344 lit khí NO (sản phẩm khử duy nhất,
ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị
của m là:
A. 34,36
B. 35,50
C. 38,72
D. 49,09
Bài 9: Cho 28,4 gam hỗn hợp Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 phản ứng hết với H2SO4 đặc nóng
(dư) thu được 5,04 lit SO2 ở đktc và dung dịch X. Cô cạn X được m gam muối
khan. Giá trị của m là:
A 80,0 gam
B 60,8 gam
C 64,0 gam
D 160,0 gam
Bài 10:
(ĐH-B-10) Nung 2,23 gam hỗn hợp X gồm các kim loại Fe, Al, Zn, Mg
trong oxi, sau một thời gian thu được 2,71 gam hỗn hợp Y. Hoà tan hoàn toàn hỗn
hợp Y vào dung dịch HNO3 (dư), thu được 0,672 lit khí NO (sản phẩm khử duy
nhất, ở đktc). Số mol HNO3 đã phản ứng là:
A. 0,12
B. 0,14
C. 0,16
D. 0,18
Bài 11:
Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe 2O3 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 HNO3 đặc, nóng thu được 4,368 lít NO 2 (sản phẩm khử
duy nhất ở đktc). Tính m ?
A. 11,2g
B. 16,0g
C. 24g
D. 12g
Hướng dẫn:
Sơ đồ phản ứng:
0
+ CO t
+ HNO
m(g) Fe2O3 → 10,44(g) hhX (Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4) → NO2
nNO2 = 0,195 mol
3
GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An
Quy hỗn hợp X thành Fe (x mol) và O (y mol)
mhhX:
56x + 16y = 10,44
BTe:
3x = 2y + 1.0,195
Giải ra được: x = 0,15; y = 0,1275
BTNT Fe: nFe2O3 = ½ nFe = 0,075 mol
m = 160.0,075 = 12 gam
Bài 12:
Cho luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe 2O3 ở nhiệt độ cao trong
1 thời gian thấy tạo thành 6,72 gam hỗn hợp chất rắn khác nhau A. Đem hòa tan
hoàn toàn hỗn hợp A vào dung dịch HNO 3 dư thấy tạo thành 0,448 lit khí B duy
nhất có tỉ khối hơi so với H2 bằng 15. Giá trị của m là:
A. 5,56
B. 6,64
C. 7,2
D. 8,8
Hướng dẫn:
Sơ đồ phản ứng:
+ CO t 0
+ HNO3
m(g) Fe2O3
6,72(g) hhA (Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4) → NO
nNO = 0,02 mol
Quy hỗn hợp X thành Fe (x mol) và O (y mol)
mhhX:
56x + 16y = 6,72
BTe:
3x = 2y + 3.0,02
Giải ra được: x = 0,09; y = 0,105
BTNT Fe: nFe2O3 = ½ nFe = 0,045 mol
m = 160.0,045 = 7,2 gam
Bài 13:
Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe 3O4, Fe2O3 cần 0,05
mol H2. Mặt khác, hòa tan hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X trong dung dịch H 2SO4
đặc thu được V ml khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Giá trị của V là:
→
A. 112 ml
B. 224 ml
C. 336 ml
D. 448 ml
Hướng dẫn:
Sơ đồ phản ứng:
m(g) Fe 3,04(g) hhX (FeO, Fe2O3, Fe3O4) SO2: a mol
Quy hỗn hợp X thành Fe (x mol) và O (y mol)
nO = nH2 => y = 0,05
mhhX:
56x + 16y = 6,72 => x = 0,04
BTe:
3.0,04 = 2.0,05 + 3.nSO2
Giải ra được: nSO2 = 0,01 => V = 0,224 lit = 224 ml
Bài 14:
(ĐH-B-10) Khử hoàn toàn m gam oxit M xOy cần vừa đủ 17,92 lit khí CO
(đktc), thu được a gam kim loại M. Hoà tan hết a gam M bằng dung dịch H 2SO4 đặc
nóng (dư), thu được 20,16 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Oxit MxOy
là:
A. FeO
B. Fe3O4
C. CrO
D. Cr2O3
BÀI TOÁN NHIỆT PHÂN HỖN HỢP HIDROXIT SẮT
- Khi nhiệt phân hỗn hợp hidroxit sắt trong không khí đến khối lượng không đổi thì
sản phẩm cuối cùng là Fe2O3.
- Viết sơ đồ phản ứng, sử dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố
GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An
Bài 1: Hỗn hợp chất rắn A gồm 0,1 mol Fe2O3 và 0,1 mol Fe3O4. Hoà tan hoàn toàn A
bằng dung dịch HCl dư, thu được dung dịch B. Cho NaOH dư vào dung dịch B thu
được kết tủa. Lọc kết tủa, rửa sạch rồi đem nung trong không khí đến khối lượng
không đổi được m(g) chất rắn D. Giá trị của m là:
A. 10
B. 20
C. 30
D. 40
Hướng dẫn:
Sơ đồ phản ứng:
+ HCldw
+ NaOHdw
hhA (0,1 mol Fe2O3, 0,1 mol Fe3O4) → dd B (FeCl2, FeCl3) → kết
t 0 , kk
→ Fe2O3
tủa (Fe(OH)2, Fe(OH)3)
BTNT Fe: nFe = 0,1.2 + 0,1.3 = 0,5 mol
=> nFe2O3 = 0,25 mol
=> mFe2O3 = 0,25.160 = 40 gam
Bài 2:
Cho 0,2 mol FeO và 0,1 mol Fe 3O4 vào dung dịch HCl dư, sau khi thêm
tiếp NaOH dư vào, lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi
được m gam chất rắn. Giá trị của m là:
A. 21,6
B. 38,67
C. 40
D. 48
Hướng dẫn:
Sơ đồ phản ứng:
+ HCldw
+ NaOHdw
hh (0,2 mol FeO, 0,1 mol Fe 3O4) → dd (FeCl2, FeCl3) → kết tủa
t 0 , kk
→ Fe2O3
(Fe(OH)2, Fe(OH)3)
BTNT Fe: nFe = 0,2.1 + 0,1.3 = 0,5 mol
=> nFe2O3 = 0,25 mol
=> mFe2O3 = 0,25.160 = 40 gam
Bài 3: Hỗn hợp A chứa 0,4 mol Fe và các oxit FeO, Fe 3O4, Fe2O3 mỗi oxit đều có 0,1
mol. Cho A tác dụng với dung dịch HCl dư được dung dịch B. Cho B tác dụng với
dung dịch NaOH dư, kết tủa thu được đem nung trong không khí đến khối lượng
không đổi được m gam chất rắn. Giá trị của m là:
A. 60
B. 70
C. 80
D. 85
Hướng dẫn:
Sơ đồ phản ứng:
+ HCldw
hh (0,4 mol Fe, 0,1 mol FeO, 0,1 mol Fe 3O4, 0,1 mol Fe2O3) → dd B (FeCl2,
t 0 , kk
→ Fe2O3
FeCl3) → kết tủa (Fe(OH)2, Fe(OH)3)
BTNT Fe: nFe = 0,4.1 + 0,1.1 + 0,1.3 + 0,1.2 = 1,0 mol
=> nFe2O3 = 0,5 mol
=> mFe2O3 = 0,5.160 = 80 gam
Bài 4: Cho 13,6 gam hỗn hợp gồm Fe và Fe 2O3 tác dụng hết với dung dịch HCl thu
được 2,24 lit khí H2 (đktc). Dung dịch thu được cho tác dụng với dung dịch NaOH
dư, kết tủa thu được đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi được a
gam chất rắn. Giá trị của a là:
A. 14 gam
B. 16 gam
C. 18 gam
D. 20 gam
Hướng dẫn:
hỗn hợp Fe, Fe2O3 + dd HCl → 2,24 lit khí H2
+ NaOHdw
GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An
nFe = nH2 = 0,1 mol
mFe2O3 = mhh – mFe = 13,6 – 0,1.56 = 8 gam => nFe2O3 = 0,05 mol
Sơ đồ phản ứng:
+ HCldw
+ NaOHdw
hh (0,1 mol Fe, 0,05 mol Fe 2O3) → dd B (FeCl2, FeCl3) → kết tủa
t 0 , kk
→ Fe2O3
(Fe(OH)2, Fe(OH)3)
BTNT Fe: nFe = 0,1.1 + 0,05.2 = 0,2 mol
=> nFe2O3 = 0,1 mol
=> mFe2O3 = 0,1.160 = 16 gam
Bài 5: Cho 11,2 gam Fe và 2,4 gam Mg tác dụng hết với dd axit H 2SO4 loãng dư. Sau
phản ứng thu được dung dịch A và V lit khí H2 (đktc). Cho dung dịch NaOH dư vào
dung dịch A thu được kết tủa B. Lọc kết tủa B rồi nung trong không khí tới khối
lượng không đổi được m gam chất rắn. Giá trị của m là:
A. 18
B. 20
C. 24
D. 36
Hướng dẫn:
Sơ đồ phản ứng:
+ HCldw
+ NaOHdw
hh (0,2 mol Fe, 0,1 mol Mg) → dd B (FeCl2, MgCl2) → kết tủa
t 0 , kk
→ Fe2O3, MgO
(Fe(OH)2, Mg(OH)2)
BTNT Fe:
nFe2O3 = ½ nFe = ½ .0,1 = 0,1 mol
NMgO = nMg = 0,1 = 0,1 mol
=> mrắn = 0,1.160 + 0,1.40 = 20 gam
Bài 6:
Cho 7,68 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe 3O4, Fe2O3 tác dụng vừa hết với 260
ml HCl 1M thu được dung dịch X. Cho X phản ứng với dung dịch NaOH dư thu
được kết tủa Y. Nung Y ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được đến
khối lượng không đổi được m(g) chất rắn. Tính m?
A. 8g
B. 8,2g
C. 5,03g
D. 9,25g
Hướng dẫn
7,68 gam hỗn hợp FeO, Fe3O4, Fe2O3→ m gam chất rắn Fe2O3 (a mol)
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe, ta có:
nFe trong oxit = nFe trong Fe2O3
→ nFe trong oxit = (7,68 – 0,13 . 16) : 56 = 0,1 (mol)
→ nFe trong Fe2O3 = 0,1 mol = 2 a
Vậy a = 0,05 mol → m = 0,05 . 160 = 8 (gam)
Bài 7:
Cho 20 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 tác dụng vừa hết với 700
ml HCl 1M thu được dung dịch X và 3,36 lít khí H 2 (đktc). Cho X phản ứng với
dung dịch NaOH dư thu được kết tủa Y. Nung Y ngoài không khí đến khối lượng
không đổi thu được m(g) chất rắn. Tính m?
A. 11,2g
B. 16,0g
C. 24g
D. 12g
Hướng dẫn
nH2 = 0,15 mol => nFe = 0,15 mol
nHCl = 0,7 mol
nHCl pư với Fe = 2.0,15 = 0,3 mol
nHCl pư với oxit = 0,7 – 0,3 = 0,4 mol
nO = 0,2 mol => mFe = 16,8 gam => nFe = 0,3 mol
BTNT Fe: nFe2O3 = ½ nFe = 0,15 mol
GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An
M = 160.0,15 = 24 gam
Bài 8:
Cho m gam Mg vào 100ml dung dịch chứa CuSO4 0,1M và FeSO4 0,1M
sau khi phản ứng kết thúc ta thu được dung dịch A (chứa 2 ion kim loại ). Sau khi
thêm NaOH dư vào dung dịch A thu được kết tủa B. Nung B ngoài không khí tới
khối lượng không đổi thu được chất rắn nặng 1,2 gam. Tính m.
A. 0,24 gam
B. 0,36 gam
C.0,12 gam
D. 0,48 gam
Bài 9:
(ĐH-B-10) Hoà tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm Fe xOy 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. 13,11%
B. 26,23%
C. 39,34%
D. 65,57%
TOÁN VỀ QUẶNG SẮT
Bài 1: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS 2 và a mol Cu2S vào dung dịch
HNO3 vừa đủ, thu được dung dịch X chỉ chứa 2 muối sunfat và khí NO duy nhất.
Giá trị của a là:
A. 0,04
B. 0,06
C. 0,075
D. 0,12
Hướng dẫn:
Sơ đồ phản ứng:
+ HNO
hh (0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S) → dd B (Fe2(SO4)3, CuSO4) + NO
006
2a
mol
BTNT S: 2.0,12 + a = 3.0,06 + 2a
=> a = 0,06
Bài 2:
Cho hỗn hợp gồm x mol FeS 2 và 0,2 mol Cu2S tác dụng với dung dịch
HNO3 loãng đun nóng thu được dung dịch A chỉ chứa muối sunfat của các kim loại
và giải phóng khí NO. Giá trị của x là:
A. 0,2
B. 0,4
C. 0,6
D. 0,8
Bài 3: Cho a mol FeS2 và b mol Cu2S tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 thu
được 2,4 mol khí NO2 là sản phẩm khử duy nhất thoát ra. Dung dịch A thu được chỉ
chứa các muối sunfat. Cho A tác dụng với dung dịch Ba(OH) 2 dư thu được kết tủa.
Lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn. Tính giá trị của
m.
A. 81,0
B. 82,1
C. 84,3
D. 89,1
Hướng dẫn
Sơ đồ phản ứng:
+ HNO
hh (a mol FeS2 và b mol Cu2S) → dd B (Fe2(SO4)3, CuSO4) + 2,4 mol NO2
a/2
2b mol
BTNT S: 2a + b = 3.a/2 + 2b
BT e: 15a + 10b = 2,4
Giải ra được: a = 0,12; b = 0,06
Cho A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được kết tủa. Lọc kết tủa nung
đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn
Chất rắn gồm: Fe2O3 (0,06 mol), CuO (0,12 mol) và BaSO4: 0,3 mol
M = 89,1 gam
3
3
GV: Đặng Thị Hương Giang – THPT Đường An
Bài 4:
Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm 0,002 mol FeS 2 và 0,003 mol FeS vào
lượng dự dung dịch H2SO4 đậm đặc, nóng thu được khí Y. Toàn bộ khí Y hấp thụ
hết vào dung dịch KMnO4 vừa đủ thu được dung dịch Z không màu có pH = 2. Thể
tích (lit) của dung dịch Z là:
A. 1,14
B. 2,28
C. 11,4
D. 22,8
Hướng dẫn
Sơ đồ phản ứng:
hh (0,002 mol FeS2 và 0,003 mol FeS) + H2SO4 đặc → dd B (Fe2(SO4)3, CuSO4) + x
mol SO2
BT e: 15.0,002 + 9.0,003 = 2x
Giải ra được: x = 0,0285
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4
0,0285 mol
0,0114 mol
+
nH = 0,0228 mol
V = 0,0228/0,01 = 2,28 lit
Bài 5: (ĐH-B-08) Nung một hỗn hợp rắn gồm a mol FeCO 3 và b mol FeS2 trong bình
kín chứa không khí (dư). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, đưa bình về nhiệt
độ ban đầu, thu được chất rắn duy nhất là Fe 2O3 và hỗn hợp khí. Biết áp suất khí
trong bình trước và sau phản ứng là bằng nhau. Mối liên hệ giữa a và b là (biết sau
các phản ứng, lưu huỳnh ở mức oxi hoá +4, thể tích các chất rắn là không đáng kể)
A. a = b
B. a = 0,5b
C. a = 2b
D. a = 4b