CHAT LAY OXI KHOI HON HOP

Thà để giọt mồ hơi rơi trên trang sách, còn hơn giọt nước mắt rơi trên bài thi

August 13, 2016

CHẤT LẤY OXI KHỎI HỖN HỢP
Các chất được đề cập trong bài viết này là những chất có tính khử với hỗn hợp kim loại/ oxit kim hoặc muối
nitrat,… đặc điểm chung nhất của các phản ứng là việc các chất này tăng tính khử cho hỗn hợp đầu bằng
phương thức chính là sự di chuyển của ngun tử O theo các cách đơn giản hoặc phức tạp. Tác giả đang đề cập
đến: C; CO; H2. Ngồi ra, kim loại cũng có thể làm điều tương tự với hỗn hợp muối nitrat nhưng tác giả sẽ trình
bày kĩ hơn trong chun đề nhiệt phân muối. Tất cả các bài tập được đề cập ở bài viết này hoặc là bài tốn của
tác giả hoặc trích dẫn đã ghi rõ nguồn.


A. Phân tích các hình thức biến đổi chính
Mơ hình đơn giản như sau:

CO / H2  Mx Oy  hh  CO2  H2 O  nO mất đi  nCO

2



Phức tạp hóa:

CO

CO
C  H 2 O  CO2  M x Oy  hh   2  n O mất đi  2n CO  Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ
2
H 2 O
H

 2
CO

MCO3
CO
CO / H 2  
 hh   2  n O mất  n H O  n CO  n MCO bò nhiệt phân  n hh khí ban đầu   n CO, H lúcsau
2
2
3
2
N x Oy
H 2
H O
 2
CO / O2

C  M(NO3 )n / X 2 (CO3 )m  hh  CO 2
NO
2

B. Các ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Dẫn một luồng khí CO qua 34,4 gam hỗn hợp X chứa CuO; Fe2O3 ; MgO (trong đó Oxi chiếm 29,3%
về khối lượng), sau một thời gian thu được hỗn hợp rắn Y và V lít khí CO2 (đktc). Hòa tan hồn tồn Y trong
dung dịch HNO3 thu được dung dịch Z chỉ chứa các muối và 0,1 mol hỗn hợp khí T gồm NO; NO2 có khối
lượng 3,32 gam. Thêm NaOH dư vào Z thấy xuất hiện 44,38 gam kết tủa. Giá trị của V là
A.3,136

B.3,36

C.3,584

D.3,808

Chọn D
Nhận xét:

Hỗn hợp đầu chứa các oxit đang bão hòa hóa trị, tức là chúng khơng thể tham gia phản ứng OXH-K, vậy
vai trò của CO trong trường hợp này là tăng tính OXH-K đó
Nếu bạn khơng thể giải thích một điều gì đó thật đơn giản, nghĩa là bạn chưa hiểu đủ

1


August 13, 2016

Thà để giọt mồ hôi rơi trên trang sách, còn hơn giọt nước mắt rơi trên bài thi



Nếu HNO3 dư thì kim loại sẽ bị đẩy lại lên bão hòa, chênh lệch số mol e của Y với số mol e mà CO

“tặng” cho X chính là số mol sắt (II)


V
n NO  0, 08
Xác định được: 
 n e/ Y  0, 08.3  0, 02  0,26  n Fe2 
.2  0,26

n NO  0, 02
22,
4

 2
Số mol nhóm –OH đã thêm vào Z để tạo kết tủa là: 2.n O/ X  n Fe2  2.0,63 
Vậy: m   m KL  m OH  34, 4  0,63.16  17.(2.0,63 

V
.2  0,26
22, 4

V
.2  0,26)  44,38  V  3,808 lít
22, 4

Ví dụ 2: Dẫn luồng khí CO qua 48 gam hỗn hợp X gồm CuO; Fe2 O3 nung nóng một thời gian thu được chất rắn
Y và hỗn hợp khí Z. Hấp thụ Z vào bình đựng Ca(OH)2 dư thu được 24 gam kết tủa. Hòa tan hoàn toàn Y trong
dung dịch HNO3 thu được dung dịch T chỉ chứa 130,52 gam muối nitrat của kim loại và hỗn hợp khí chứa
0,11 mol NO vaø 0,07 mol NO 2 . Khối lượng muối Fe(NO3 )3 trong T gần nhất với

A.19,4

B.50,8

C.101,6

D.82,3

Chọn D

Số mol O đã bị lấy đi: 0,24 tức là số mol e lớn nhất mà Y trao đổi có thể là: 0,24.2=0,48
Tuy nhiên, ne/ Y  0,11.3  0,07  0,4  n Fe2  0,48  0,4  0,08
Đặt: n NO  / muoái  x; nO/ X  y  n HNO  x  0,11  0,07  x  0,18  2n H O
3

3

2

Bảo toàn nguyên tố O: nO/ Y  3.n NO OXH-K  y  0,24  3.(0,11  0, 07)  0,11  0, 07.2 
3

x  0,18
2

Khối lượng muối: m muoái  m KL  m NO   48  16y  62x  130,52
3

x  1,54 
n CuO  0,18

 n Fe3  0, 42  0, 08  0,34  m Fe(NO )  82,28 gam
Giải hệ: 
3 3
n Fe O  0,21
y  0,81 
2
3

Ví dụ 3: Cho 20 gam hỗn hợp X gồm Fe; FeCO3 ; Fe2 O3 vào ống sứ nung nóng và dẫn từ từ 0,2 mol hỗn hợp

khí Y gồm CO và H2 (tỉ khối với H2 bằng 4,25) qua ống sứ, sau một thời gian thu được hỗn hợp rắn X1 và khí
Y1. Cho khí Y1 hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 7 gam kết tủa và 0,06 mol khí Y2 (tỉ khối đối với
H2 là 7,5). Hòa tan X1 bằng dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư thu được dung dịch Z và 0,62 mol hỗn hợp 2 khí
trong đó có một khí màu nâu đỏ là sản phẩm khử duy nhất của N+5. Nếu cho X tác dụng với dung dịch H2SO4
đặc, nóng, dư thì thu được 0,225 mol hỗn hợp 2 khí. Phần trăm khối lượng của Fe2O3 trong X là
A.32%
B.48%
C.16%
Nếu bạn không thể giải thích một điều gì đó thật đơn giản, nghĩa là bạn chưa hiểu đủ

D.40%

2


August 13, 2016

Thà để giọt mồ hôi rơi trên trang sách, còn hơn giọt nước mắt rơi trên bài thi

(Trích đề thi thử lần cuối năm 2016 chuyên Hùng Vương - Phú Thọ)
Chọn D

CO 0,03

CO 0,05
CO 0,07
Xác định thành phần Y: 
và Y1 :  2
H 2 0,15
H 2 0,03

H O 0,12
 2
Chú ý: Một phần muối FeCO3 bị nhiệt phân trong khi nung nóng dẫn tới tăng lượng C trong Y1, cụ thể thì số
mol muối bị nhiệt phân là: 0,03  0,07  0,05  0,05
Thế thì số mol O mà hỗn hợp Y đã lấy đi của X là: 0,12  0,07  0,05  0,14 hoặc cũng có thể tính bằng số mol
của Y trừ đi tổng số mol CO, H2 còn lại (0,2  0,06  0,14)

NO (0,62-x) 
n FeCO3  x  0, 05
Sau khi hòa tan phần còn lại trong HNO3, đặt:  2

n  0,225  x  0, 05  0,175  x


CO2 x
 SO2

Cân bằng số mol e hai lần hòa tan, ta có: 0,62  x  0,14.2  (0,175  x).2  x  0,01  n FeCO  0,06
3

Bảo toàn e: 3.n Fe  n FeCO  2.(0,175  0,01)  0,33  n Fe  0,09  m Fe O  8 gam  %m Fe O  40%
3

2

3

2

3

Ví dụ 4: Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ chỉ thu được hỗn hợp khí X. Dẫn X qua bình đựng 48 gam hỗn hợp
rắn Y chứa Fe2O3 ; MgO đến phản ứng hoàn toàn (chất rắn còn lại trong bình vẫn chứa oxit sắt). Hấp thụ hết
lượng khí và hơi thoát ra vào bình đựng dung dịch nước vôi trong dư thu được 24 gam kết tủa. Hòa tan phần rắn
còn lại bằng dung dịch chứa 0,33 mol KNO3 và x mol HCl thì khối lượng dung dịch tăng thêm 27,78 gam
(không còn axit dư) và thoát ra 0,37 mol hỗn hợp khí T chứa NO; NO2; H2. Thêm một lượng NaOH vừa đủ vào
dung dịch tạo thành thấy khối lượng chất tan tiếp tục tăng 4,83 gam. Hiệu số mol hai chất trong Y là
A.0,05

B.0,1

C.0,15

D.0,2

Chọn C
Khí thoát ra khỏi bình chứa Y có: 0,24 mol CO2.
Ban đầu C không liên kết O, cuối giai đoạn này có thêm 0,48 mol O chính là lượng O lấy từ Y.
Chú ý:
Có khí H2 thoát ra thì dung dịch không còn muối nitrat nhưng vẫn có thể có muối sắt (III)
CO/H2 không khử được MgO nên không xuất hiện NH 4 
Lần tăng thứ nhất: m taêng  27,78  m hh  m khí  48  0,48.16  m khí  m khí  12,54 gam
Nếu bạn không thể giải thích một điều gì đó thật đơn giản, nghĩa là bạn chưa hiểu đủ

3


August 13, 2016

Thà để giọt mồ hôi rơi trên trang sách, còn hơn giọt nước mắt rơi trên bài thi

a  b  c  0,37
a  0,17


Gọi số mol 3 khí là a,b,c thế thì: a  b  n NO   0,33
 b  0,16
3


30a  46b  2c  12,54 c  0, 04

Đặt:
n O/ Y  y  m   48  16y  17.n OH  48  16y  17.n NaOH  m dd taêng luùc sau  (40  17).n NaOH  48  16y
= 23.n NaOH  16y  48

Mặt khác: n NaOH  n(  )KL  nK  x  0,33  4,83  23.(x  0,33)  48  16y (1)
Thêm nữa: n HCl  x  2.nO  4.n NO  2.n NO  2.n H  2.(y  0,48)  4.0,17  2.0,16  2.0,04 (2)
2

2


x  1,98
n Fe O  0,27
 2 3
  mol  0,15
Giải hệ: 
n


0,12
y  0,93 
 MgO
Ví dụ 5: Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ thu được hỗn hợp X gồm CO2; CO; H2; H2O. Dẫn X đi qua 25,52
gam hỗn hợp Fe3O4 và FeCO3 nung nóng thu được chất rắn Y gồm Fe; FeO; Fe3O4; hơi nước và 0,2 mol CO2.
Chia Y làm 2 phần bằng nhau:
- Phần 1: Hòa tan hết trong dung dịch chứa a mol HNO3 và 0,025 mol H2SO4 thu được 0,1 mol khí NO duy nhất
- Phần 2: Hòa tan hết trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được dung dịch chứa hai muối có số mol bằng nhau
và 0,15 mol khí SO2 duy nhất.
Giá trị của a là:
A.0,4 mol

B.0,45 mol

C.0,35 mol

D.0,50 mol
(Trích đề thi thử Moon.vn)

Chọn B
Nhận xét:
-

Phần 2 không có CO2 thoát ra nên FeCO3 đã bị nhiệt phân hết ở giai đoạn đầu
Phản ứng xảy ra ở phần 2: n FeSO  n Fe

Bảo toàn e:

4

2 (SO4 )3

 Fe



8
3

 Fe / Fe3O4

2
.n
 4.(0,2  n FeCO )  0,15.2.2  n FeCO  0, 06  n Fe O  0, 08
3
3
3 4
3 FeCO3

Có 0,14 mol CO2 tạo ra từ lượng C ban đầu thế nên số mol O mà X bị lấy là 0,28 mol

Nếu bạn không thể giải thích một điều gì đó thật đơn giản, nghĩa là bạn chưa hiểu đủ

4


August 13, 2016

Thà để giọt mồ hôi rơi trên trang sách, còn hơn giọt nước mắt rơi trên bài thi

1
Xét phản ứng ở phần 1, ta có ngay: a  0, 025.2  .(0, 08.4  0, 06  0,28).2  0,1.4  a  0, 45
2
Ví dụ 6: Một bình kín chứa 46,54 gam hỗn hợp X gồm Mg, Cu(NO3)2. Thêm vào bình một lượng C rồi nung
nóng bình (không có không khí) một thời gian thì thấy không còn C dư, thu được hỗn hợp rắn Y và 5,152 lít
(đktc) hỗn hợp khí Z gồm 3 khí đều có phân tử khối lớn hơn 30. Hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch chứa m
gam HCl sau phản ứng chỉ thu được dung dịch T chứa (m + 30,184) gam các muối và a mol NO (sản phẩm khử
duy nhất). Biết số mol nguyên tử N trong Z là 0,19. Hiệu khối lượng của Cu(NO3)2 và Mg trong hỗn hợp đầu
gần nhất với
A.35

B.37

C.39

D.41

Chọn D
NO2 0,19
n CO ; O  0,04
2
2


Hỗn hợp Z gồm: 



Gọi số mol của Mg và Cu(NO3)2 là x và y, ta có ngay: 24x  188y  46,54
Bảo toàn e cho cả quá trình: 2x  0,04.4  0,19  3a  2x  3a  0,03

Số mol NO3 trong dung dịch T là: 2y  0,19  a
Biểu diễn mol nước sinh ra trong phản ứng hòa tan:
nH O  nO/ X  nO/ Z  nO/ T  nO/   6y  0,46  3.(2y  0,19  a)  a  0,11  2a
2

Đặt câu hỏi ngay ! Tại sao y mất đi trong biểu thức trên ?
Ta phải hiểu theo một nghĩa “trong sáng” hơn, như đã nói, nếu bảo toàn O cho phản ứng với HNO3 thực
ra ta không cần bận tâm tới NO3 trong dung dịch muối vì nó chỉ làm môi trường, vậy thì ở đây cũng thế,
đã có (a + 0,19) mol NO3 tham gia tất tần tật các phản ứng từ lúc nung cho tới khi tạo khí, thế thì:
3.(a  0,19) mol O trong đó đã đi những đâu ?
3.(a  0,19)  nNO  2nO/ Z  nH O  a  0,46  nH O  nH O  2a  0,11
2

2

2

Khối lượng rắn Y là: 46,54  0,46.16  0,19.14  36,52 gam
x  0,114

Bảo toàn khối lượng: 36,52  30,184  30a  18.(0,11  2a)  a  0,066  

y  0,233

  m  41,068 gam

Như vậy thì tưởng rằng tính mol H2O là phức tạp và sẽ đẩy độ “trâu” của bài toán lên, thực ra cái gì cũng có cái
“chất” vốn có, vấn đề là có tìm ra được không hay là cứ để nó chi phối mình!
C. Bài tập tự luyện
Chủ yếu mang tính chất củng cố cho bạn đọc

Nếu bạn không thể giải thích một điều gì đó thật đơn giản, nghĩa là bạn chưa hiểu đủ

5


August 13, 2016

Thà để giọt mồ hôi rơi trên trang sách, còn hơn giọt nước mắt rơi trên bài thi

Câu 1: Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ chỉ thu được 5,376 lít hỗn hợp khí X chứa CO; CO2; H2. Cho X qua
bình đựng m gam hỗn hợp Y chứa a mol Fe2O3; b mol MgO (a > 2b) đến phản ứng hoàn toàn thu được 38,72
gam hỗn hợp rắn Z. Để khử hoàn toàn Z cần (a - 0,5b + 0,34) mol H2. Tỉ khối của X so với He gần nhất với
A.3,94

B.4,44

C.4,14

D.3,74
(Ý tưởng: Phạm Hùng Vương)

Câu 2: Dẫn từ từ 8,96 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm CO và H2 (có tỉ khối so với H2 là 4,25) qua ống sứ chứa 15
gam hỗn hợp A gồm Fe, FeCO3, Fe3O4 nung nóng tới phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp khí B và chất rắn
D. Sục B vào dung dịch nước vôi trong dư thu được 2 gam kết tủa và 2,24 lít (đktc) một khí E thoát ra. Hòa tan
hoàn toàn D bằng dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 4,256 lít khí E duy nhất (đktc). Tổng số mol các chất
trong A là
A.0,09

B.0,10

C.0,11

D.0,12

Câu 3: Dẫn luồng khí CO qua ống sứ đựng 57,52 gam hỗn hợp A gồm CuO; Fe3O4 sau một thời gian thu được
hỗn hợp chất rắn B và hỗn hợp khí C gồm 2 khí. Cho C phản ứng với dung dịch chứa 0,16 mol NaOH thì thu
được 10,96 gam 2 muối. Hòa tan B trong 500 ml dung dịch HNO3 4,2M , phản ứng hoàn toàn tạo thành dung

4900
% về khối lượng (không chứa
129
nguyên tử H). Cho rằng thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể. Nồng độ mol của muối Fe(NO3 )3 trong D là
dịch D chỉ chứa các muối và 5,16 gam hỗn hợp khí E trong đó Nito chiếm

A.0,96

B.0,22

C.0,3

D.0,64

Câu 4: Một bình kín chứa 81,14 gam hỗn hợp X gồm Mg, Cu(NO3)2. Thêm vào bình một lượng C rồi nung
nóng bình một thời gian (không có không khí) thì thấy không còn C dư, thu được hỗn hợp rắn Y và 2,912 lít
(đktc) hỗn hợp khí Z gồm 3 khí đều có phân tử khối lớn hơn 30. Hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch chứa m
gam HCl sau phản ứng chỉ thu được (m + 73,48) gam dung dịch T chứa các muối và a mol N2 (sản phẩm khử
duy nhất). Biết số mol nguyên tử N trong Z là 0,11. Nếu nhiệt phân hoàn toàn 81,14 gam X thì thu được b gam
rắn. Giá trị gần nhất của b là
A.36

B.40

C.41

D.45

Đáp án: A-A-C-B

Nếu bạn không thể giải thích một điều gì đó thật đơn giản, nghĩa là bạn chưa hiểu đủ

6