Chuyên đề hóa học ôn thi TNTHPT 4 GIẢI bài TOÁN KIM LOẠI tác DỤNG với H2SO4 (đặc nóng)

CON ĐƯỜNG TƯ DUY – SỐ 4
GIẢI BÀI TOÁN KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI H2SO4 (đặc /nóng)
Con đường tư duy :
Để giải nhanh bài toán này các bạn cần phải nhớ các phương trình cơ bảnsau :
2H 2 SO 4 + 2e → SO 24 − + SO 2 + H 2O
4H 2 SO 4 + 6e → 3SO 24 − + S + 4H 2O
5H 2 SO 4 + 8e → 4SO 24 − + H 2S + 4H 2O
Trong quá trình giải toán cần dùng thêm các định luật bảo toàn .
Chú ý : Các bán phản ứng trên chỉ dùng khi KIM LOẠI tác dụng với axit khi có hợp chất của
kim loại tác dụng với axit thì tuyệt đối không dùng.

HƯỚNG DẪN VẬN DỤNG
Bài 1: Cho Fe tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được khí SO2 (sản phẩm khử duy
nhất) và 8,28 gam muối. Biết số mol Fe bằng 37,5% số mol H2SO4 phản ứng. Khối lượng Fe
đã tham gia phản ứng là
A. 1,68 gam.

B. 1,12 gam.

C. 1,08 gam.

D. 2,52 gam.

2 H 2 SO4 + 2e → SO42 − + SO2 + H 2O
∑ nFe = a + 2b

→
 FeSO4 : a
 Fe SO : b
nSO42− = a + 3b
(

)
2
4

3
 a + 2b
= 0,375
 a = 0,015

→  2(a + 3b)
→
→ nFe = 0,045
152a + 400b = 8, 28 b = 0,015


→Chọn D

Ta có :
Bài 2. Hòa tan hoàn toàn 16,3 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al và Fe trong dung dịch H2SO4 đặc
nóng thu được 0,55 mol SO2. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thì thu được muối khan có khối
lượng là
A. 82,9 gam

B. 69,1 gam

C. 55,2 gam

D. 51,8 gam

BTKL

→ m = 16,3 + 0,55.96 = 69,1
Ta có : n SO2 = 0,55 → n SO24− = 0,55 

→Chọn B

Bài 3:Hòa tan hoàn toàn 11,9 g hỗn hợp gồm Al và Zn bằng H2SO4 đặc nóng thu được7,616
lít SO2 (đktc), 0,64 g S và dung dịch X. Khối lượng muối trong dung dịch X là:
A. 50,3 g

B. 30,5 g

C. 35,0 g

D. 30,05 g.


 n SO2 = 0,34
BTKL
→ n SO2− = 0,34 + 0,02.3 = 0,4 
→ m = 11,9 + 0,4.96 = 50,3 →Chọn A
Ta có: 
4
 n S = 0,02
Bài 4: Hòa tan 0,1 mol Al và 0,2 mol Cu trong dung dịch H2SO4 đặc dư thu được V lít SO2 (ở
00C, 1 atm). Giá trị của V là:
A. 3,36

B. 4,48

C. 7,84

D. 5,6

 n Al = 0,1 BTE
0,1.3 + 0,2.2

→ n SO2 =
= 0,35 → V = 7,84
Ta có : 
2
 n Cu = 0,2

→Chọn C

Bài 5 : Cho 5,94g Al tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 1,848 lít sản
phẩm ( X ) có lưu huỳnh ( đktc), muối sunfat và nước. Cho biết ( X ) là khí gì trong hai khí
SO2, H2S ?
A. H2S

B. SO2

C. Cả hai khí

D. S

 n Al = 0,22
BTE

→ 0,22.3 = 0,0825.8 → X : H 2S
Ta có : 

 n X = 0,0825

→Chọn A

Bài 6: Hỗn hợp X gồm Fe và C có tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 2. Cho 8 gam hỗn hợp X tác
dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thì thu được V lít khí ở đktc. Giá trị của V là
A. 16,8 lít.

B. 17,92 lít.

C. 6,72 lít.

D. 20,16 lít

0,1.3 + 0,2.4

= 0,55
Fe : 0,1 BTE + BTNT SO2 :
8
→ 
→ V = 0,75.22, 4 = 16,8
2
C : 0,2
CO2 : 0,2

→Chọn A

Bài 7: Hòa tan hoàn toàn 0,15 mol Fe vào dung dịch chứa 0,4 mol H 2SO4 đặc, nóng chỉ thu
được khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất của S+6) và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m
là

A. 35,2.

B. 27,6.

C. 53,3.

D. 22,8.

2−
Ta sử dụng phương trình : 2H 2 SO 4 + 2e → SO 4 + SO 2 + 2H 2O do đó thấy ngay axit thiếu

 Fe : 0,15

Ta có ngay : → m = 27,6  2 − 0,4
SO 4 : 2 = 0,2

→Chọn B

Bài 8: Hòa tan m gam Al bằng H2SO4 đặc nóng thoát ra 4,8 gam SO2 duy nhất. Giá trị của m
là :
A. 1,35.

B. 2,04.

C.1,65.

D. 2,7.


Ta có : n SO2 = 0,075

BTE

→

m
.3 = 0,075.2
27

→ m = 1,35

→Chọn A

Bài 9: Hoà tan hết a(g) oxit MO (M có hoá trị 2 không đổi) bằng một lượng vừa đủ dung dịch
H2SO4 17,5% thu được dung dịch muối có nồng độ 20%. Cho khí CO dư đi qua ống sứ đựng
12 gam oxit MO thu được m(g) chất rắn. Giá trị của m là
A. 9,6 gam.

B. 12 gam.

Giả sử số mol axit là 1.Ta có: m axit = 98
Khi đó :

M + 96
= 0,2
560 + M + 16

C. 5,4 gam.
dung dich
→ m axit

=

→ M = 24

98
= 560
0,175

(Mg)

D. 7,2 gam.
n MO = 1
→Chọn B

Bài 10: Cho 7,5 gam Al; Mg tác dụng hết với 80 gam dd H2SO4 98%, thu được 4,48 lít hỗn
hợp SO2; H2S (đktc) và dd A . Cho dd NaOH 1M vào A đến khi lượng kết tủa không đổi nữa
thì thể tích dd NaOH cần dùng là 1,3 lít. Khối lượng Al và tỉ khối hỗn hợp khí so với H2 là:
A. 2,7 gam và 20,75

B. 4,05 gam và 24,5

C. 2,7 gam và 28,25

D. 5,4 gam và 28,75

 Al : a
Ta có : 
 Mg : b

BTKL


→ 27a + 24b = 7,5

Câu hỏi đặt ra ở đây là : Na sau cùng đã biến vào đâu?Ta có ngay :
 NaAlO 2 : a
1,3 − a

BTNT.S
+ 0, 2

1,3 − a → 0,8 =
2
 Na 2SO 4 : 2
SO : x
0, 2  2
 H 2S : y
→

→ a = 0,1

→ b = 0,2

 x + y = 0,2
 x = 0,15
→  BTE
→
→ 2x + 8y = 0,1.3 + 0,2.2  y = 0,05
 

M hh 0,15.64 + 0,05.34

=
= 28, 25
H2
2.0, 2

→Chọn C


BÀI TẬP RÈN LUYỆN
Bài 1. Hòa tan 2,4 g hỗn hợp Cu và Fe có tỷ lệ số mol 1:1 vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng.
Kết thúc phản ứng thu được 0,05 mol một sản phẩm khử duy nhất có chứa lưu huỳnh. Xác
định sản phẩm đó:
A. SO2
Cu : a
Ta có : 
 Fe : a

B. H2S

C. S

BTKL

→ 64a + 56a = 2,4 → a = 0, 02

D. H2
BTE

→ n e = 2a + 3a = 0,1

Dễ thấy : n X .2 = 0,05.2 = 0,1

→Chọn A

Bài 2. Thổi một luồng CO qua hỗn hợp Fe và Fe2O3 nung nóng được chất khí B và hỗn hợp D
gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Cho B lội qua dung dịch nước vôi trong dư thấy tạo 6 gam kết
tủa. Hòa tan D bằng H2SO4 đặc, nóng thấy tạo ra 0,18 mol SO2 còn dung dịch E. Cô cạn E thu
được 24g muối khan. Xác định thành phần % của Fe:
A. 58,33%

B. 41,67%

C. 50%

BTNT.Fe
→ n Fe = 2n Fe2 ( SO4 ) = 2.
Cô cạn E thu được 24g muối khan 
3

D. 40%
24
= 0,12
400

 Fe : 0,12 BTNT (O + C)
Fe : 0,12

→D
Hỗn hợp đầu 
O : a

O : a − 0,06
BTE


→ 0,12.3 = 2(a − 0, 06) + 0,18.2 → a = 0, 06 (Đề chưa chặt chẽ vì D chỉ là Fe).

Fe O : 0, 02 BTKL
0,08.56
BTNT(Fe + O)

→ 2 3

→ %Fe =
= 58,33%
0,12.56
+
0,
06.16
Fe
:
0,08


→Chọn A

Bài 3. Cho 8,3 gam hỗn hợp hai kim loại Al và Fe tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc dư thu
được 6,72 lit khí SO2 (đktc). Khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu:
A. 2,7g; 5,6g

B. 5,4g; 4,8g

C. 9,8g; 3,6g

D. 1,35g; 2,4g

2−
Sử dụng phương trình : 2H 2 SO 4 + 2e → SO 4 + SO 2 + H 2 O

Ta có : n SO2 = 0,3

→ n e = 0,6

Al : a
8,3 
Fe : b

27a + 56b = 8,3
CDLBT

→
3a + 3b = 0,6

a = 0,1
→
b = 0,1

→Chọn A

Bài 4. Để m gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian sẽ chuyển thành hỗn hợp A có
khối lượng 75,2 gam gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Cho hỗn hợp A phản ứng hết với dung dịch

H2SO4 đậm đặc, nóng thu được 6,72 lit khí SO2( đktc). Khối lượng m gam là:
A. 56g

B. 11,2g

C. 22,4g

D. 25,3g


 Fe : a
Chia để trị : 75,2 
O : b

BTKL
 
→ 56a + 16b = 75,2 a = 1
→  BTE
→
→ 3a = 2b + 0,3.2
b = 1,2
 

BTNT.Fe

→ m = 1.56 = 56

→Chọn A

Bài 5. Khi cho 9,6gam Mg tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đậm đặc thấy có 49gam H2SO4

tham gia phản ứng tạo muối MgSO4, H2O và sản phẩm khử X. X là:
A. SO2
Ta có : n Mg =
n H2 SO4 = 0,5

B. S

9,6
= 0, 4
24

C. H2S

D. SO2,H2S

 n e = 0,8
→  BTNT.Mg
→ n MgSO4 = 0, 4
 

BTNT.S
→
n Strong X ↑ = 0,5 − 0, 4 = 0,1

BTE

→ H 2S

→Chọn C

Bài 6. Hòa tan hết 16,3 gam hỗn hợp kim loại gồm Mg, Al và Fe trong dung dịch H2SO4 đặc,
nóng thu được 0,55 mol SO2. Cô cạn dung dịch sau phản ứng, khối lượng chất rắn khan thu
được là:
A. 51,8g

B. 55,2g

C. 69,1g

D. 82,9g

2−
Sử dụng phương trình : 2H 2 SO 4 + 2e → SO 4 + SO 2 + H 2 O
BTKL

→ m = ∑ m(Kim loai,SO 24 − ) = 16,3 + 0,55.96 = 69,1

→Chọn C

Bài 7. Hòa tan hoàn toàn 4,0 gam hỗn hợp Mg, Fe, Cu bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng dư,
thu được 2,24 lít khí SO2 duy nhất (đktc) và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là:
A. 23,2.

B. 13,6.

C. 12,8.

D. 14,4.

2−

Sử dụng phương trình : 2H 2 SO 4 + 2e → SO 4 + SO 2 + H 2 O
BTKL

→ m = ∑ m(Kim loai,SO 24 − ) = 4 + 0,1.96 = 13,6

→Chọn B

Bài 8. Cho 0,01 mol một hợp chất của sắt tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, thoát
ra 0,112 lít khí (đktc) khí SO2 (là sản phẩm khử duy nhất). Công thức của hợp chất đó là:
A. FeCO3.

B. FeS2.

C. FeS.

D. FeO.

Ta sẽ loại A ngay vì không có khí CO2 bay lên.
Ta có ngay : n SO2 = 0,005

BTE


→ n e = 0,01

→ Fe +2

→Chọn D

Bài 9. Hòa tan 23,4 gam hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu bằng một lượng vàu đủ dung dịch H2SO4,

thu được 15,12 lít khí SO2 (đktc) và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là:
A. 153,0.

B. 95,8.

C. 88,2.

D. 75,8.

2−
Sử dụng phương trình : 2H 2 SO 4 + 2e → SO 4 + SO 2 + H 2 O
BTKL

→ m = ∑ m(Kim loai,SO 24 − ) = 23,4 + 0,675.96 = 88,2

→Chọn B


Bài 10. Cho 1,44g hỗn hợp gồm kim loại M và oxit của nó MO, có số mol bằng nhau, tác
dụng hết với H2SO4 đặc, đun nóng. Thể tích khí SO2 (đktc) thu được là 0,224 lít. Cho biết rằng
hoá trị lớn nhất của M là II. Kim loại M là:
A. Cu

B. Fe

C. Al

D. Zn

Hóa trị của M lớn nhất là II → loại B và C

Ta có : n SO2 = 0,01

BTE

→ n e = 0, 02

BTKL

→ 0,01(M + M + 16) = 1, 44

→ n M = 0,01

→ M = 64

→Chọn A

Bài 11. Hòa tan hoàn toàn 9,6 gam một kim loại M trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thoát ra
3,36 lít khí SO2 (đktc). Kim loại M là:
A. Mg.

B. Al.

C. Fe.

D. Cu.

2−
Sử dụng phương trình : 2H 2 SO 4 + 2e → SO 4 + SO 2 + H 2 O

Ta có : n SO2 = 0,15

→ 9,6 =

0,3.M
n

→ n e = 0,3
→ M = 32n

 M = 64
→
n = 2

→Chọn D

Bài 12. Cho 13,6 gam hỗn hợp Mg, Fe phản ứng hoàn toàn với H2SO4 đặc nóng dư thu được
8,96 lít SO2 sản phẩm khử duy nhất ở đktc. Khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu
là?
A. 2,4 gam Mg, 11,2 gam Fe

B. 4,4 gam Mg, 9,2 gam Fe

C. 4,8 gam Mg, 8,8 gam Fe

D. 5,8 gam Mg, 7,8 gam Fe

2−
Sử dụng phương trình : 2H 2 SO 4 + 2e → SO 4 + SO 2 + H 2 O

 Mg : a
Ta có : 13,6 

 Fe : b

24a + 56b = 13,6 a = 0,1
CDLBT

→
→
2a + 3b = 0,4.2
b = 0,2

→Chọn A

Bài 13. Cho 5,6 gam kim loại R tan hoàn toàn trong H2SO4 đặc nóng dư thu được 3,36 lít
SO2 . Kim loại R là
A. Al

B. Cu

C. Fe

D. Zn

2−
Sử dụng phương trình : 2H 2 SO 4 + 2e → SO 4 + SO 2 + H 2 O

Ta có : n SO2 = 0,15
→ 5,6 =

0,3.M
n

→ n e = 0,3
→M=

56n
3

 M = 56
→
n = 3

→Chọn C

Bài 14. Hòa tan m gam Al vào dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 4,48 lít (đktc) hỗn hợp hai
khí SO2 và H2S có tỉ lệ thể tích 1 : 1. Giá trị của m là
A. 9 gam

B. 27 gam

C. 12 gam

D. 6 gam


2−
Ta sử dụng : 2H 2 SO 4 + 2e → SO 4 + SO 2 + H 2O

5H 2 SO4 + 8e → 4SO 24 − + H 2 S + 4H 2 O
→ n SO2 = n H2 S = 0,1

→ n e = 0,1(2 + 8) = 1

BTE

→ n Al =

1
3

→m=9

→Chọn A

Bài 15. Cho m gam Zn vào dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 6,72 lít hỗn hợp hai khí SO2
và H2S (đktc) có tỉ khối so với H2 là 24,5. Tổng giá trị của m và lượng muối tạo thành trong
dung dịch sau phản ứng là :
A. 196,5 gam
Ta sử dụng :

B. 169,5 gam

C. 128,5 gam

D. 116,12 gam

2H 2 SO 4 + 2e → SO 24 − + SO 2 + H 2O
5H 2 SO4 + 8e → 4SO 24 − + H 2 S + 4H 2 O
a + b = 0,3
a = 0,15


→  64a + 34b
→
= 24,5.2 b = 0,15
 0,3


 n SO = a
→ 0,3  2
 n H2 S = b
BTE


→ n Zn = 0,75

→ n e = 1,5

→ m Zn = 0,75.65 = 48,75

BTNT.Zn

→ m ZnSO4 = 0,75(65 + 96) = 120,75

→Chọn B

Bài 16. Cho 7,7 gam hỗn hợp Mg, Zn tan hoàn toàn với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu
được dung dịch X và 0,1 mol SO2, 0,01 mol S và 0,005 mol H2S. Tính khối lượng kim loại
Mg trong hỗn hợp.
A. 0,96 g

B. 1,44g

C. 1,2g

D. 1,68g

2H 2 SO 4 + 2e → SO 24 − + SO 2 + H 2O

Ta sẽ dụng :

4H 2 SO 4 + 6e → 3SO 24 − + S + 4H 2O
5H 2 SO 4 + 8e → 4SO 24 − + H 2 S + 4H 2 O
SO2 : 0,1

Ta có : S : 0, 01
 H S : 0,005
 2
 Mg : a
→ 7,7 
 Zn : b

→ n e = 0,1.2 + 0,01.6 + 0,005.8 = 0,3

24a + 65b = 7,7 a = 0, 05
CDLBT

→
→
→ m Mg = 0,05.24 = 1,2 →Chọn C
2a + 2b = 0,3
b = 0,1

Bài 17. Hòa tan 30 gam hỗn hợp một số kim loại vào dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được
dung dịch X và 0,15 mol SO2, 0,1mol S và 0,005 mol H2S. Khối lượng muối tạo thành sau
phản ứng là :
A. 78 g
Ta sẽ dụng :

B. 120,24g
2H 2 SO 4 + 2e → SO 24 − + SO 2 + H 2O

C. 44,4g

D. 75,12g


4H 2 SO 4 + 6e → 3SO 24 − + S + 4H 2O
5H 2 SO 4 + 8e → 4SO 24 − + H 2 S + 4H 2 O
SO2 : 0,15

Ta có : S : 0,1
 H S : 0,005
 2

→ n e = 0,15.2 + 0,1.6 + 0,005.8 = 0,94 → n SO2− = 0,47
4

BTKL

→ m muoi = ∑ m(KL,SO 24 − ) = 30 + 0, 47.96 = 75,12

→Chọn D

Bài 18. Cho 12 gam hỗn hợp hai kim loại Cu, Fe tan hoàn toàn trong H2SO4 đặc, nóng, dư
thu được 5,6 lít SO2 sản phẩm khử duy nhất ở. Tính % theo khối lượng của Cu trong hỗn hợp
là
A. 53,33%

B. 33,33%

C. 43,33%

D. 50,00%
2H 2 SO 4 + 2e → SO 24 − + SO 2 + H 2O

Ta sẽ dụng :

Cu : a
Ta có ngay : 12 
 Fe : b
→ %Cu =

64a + 56b = 12
CDLBT

→
2a + 3b = 0,25.2

a = 0,1
→
b = 0,1

0,1.64
= 53,33%
12

→Chọn A

Bài 19. Cho 4,5 gam một kim loại R tan hoàn toàn trong H2SO4 đặc nóng dư thu được 2,24 lít
hỗn hợp hai khí SO2 và H2S (đktc) có tỉ khối so với H2 là 24,5 và dung dịch X. Tìm kim loại R
và khối lượng muối tạo thành trong dung dịch sau phản ứng.
A. Al, 28,5 gam.

B. Al, 34,2 gam.

C. Fe, 28,5 gam.

D. Cu, 32,0 gam.

SO2 : a
Ta có ngay : 0,1 
H 2S : b
BTKL

→ 4,5 =
BTKL

→ m muoi

a + b = 0,1
a = 0,05


→  64a + 34b
→
→ n e = 0,5
= 2.24,5 b = 0, 05
 0,1


0,5.R
→ R = 9n = 9.3 = 27 → Al
n
= ∑ m(KL,SO 24 − ) = 4,5 + 0,25.96 = 28,5

→Chọn A

Bài 20: Hòa tan hoàn toàn 4,8 gam Mg vào 49 gam dung dịch H2SO4 80% chỉ thu được dung
dịch X và khí. Cho X tác dụng hoàn toàn với 700 ml dung dịch KOH 1M, sau đó lọc bỏ kết
tủa được dung dịch Y. Cô cạn Y được chất rắn Z nặng 58,575 gam . Tính C% của MgSO4
trong X.
A. 48,66

B. 44,61

C. 49,79

D. 46,24


Ta có : n KOH = 0,7

K SO : a
Z 2 4
KOH : b

BTNT.S
→
n S↑ = 0,4 − a = 0,0875

BTNT.K
 
→ 2a + b = 0,7 a = 0,3125
→
→
 b = 0,075
174a + 56b = 58,575

SO : x
→ 2
 H 2S : y

n Mg = 0,2

BTE
 
→ 2x + 8y = 0, 2.2  x = 0,05
→
→
 y = 0,0375
 x + y = 0,0875

→ %MgSO 4 =

0,2.(24 + 96)
= 48,66%
4,8 + 49 − 0,05.64 − 0,0375.34

→Chọn A