CHƯƠNG 12: CÁC HGUYÊN TỐ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP
(Cr-Fe-Cu)
A. KIẾN THỨC CƠ BẢN
1.1. Tính chất hóa học của sắt và hợp chất của sắt
1.1. Tính chất hóa học của sắt
a. Tác dụng với phi kim
Sắt khử nhiều phi kim thành ion âm, trong khi đó Fe bị oxi hóa thành Fe2+ hoặc Fe3+.
3
t0
Fe Cl2 ��
� FeCl3
2
0
0
t
3Fe 2O 2 ��
� Fe3O 4
t
Fe I 2 ��
� Fel2
Sắt là kim loại có tính khử trung bình. Khi tác dụng với chất oxi hóa, sắt có thể bị oxi hóa lên mức oxi
hóa +2 hoăc +3.
b. Tác dụng với axit
* Với axit HCl, H2SO4 loãng
Khi cho sắt tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng thu được dung dịch Fe2+ và giải phóng khí H2:
Fe 2HCl � FeCl 2 H 2
Fe H 2SO 4 � FeSO 4 H 2
Chú ý
Fe bị thụ động hóa trong dung dịch HNO3 đặc nguội và dung dịch H2SO4 đặc nguội.
* Với axit HNO3, H2SO4 đặc
Khi cho sắt tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, dung dịch HNO3 đặc nóng và dung dịch H2SO4 đặc nóng
thì sắt bị oxi hóa lên Fe3+.
Fe
HNO3
SO 2
�
H 2SO 4 d, t � 3 �
Fe
Fe � S
�H S
�2
�NO
Fe3 �
�NO 2
c. Tác dụng với nước
Ở nhiệt độ cao, sắt khử được hơi nước:
0
0
t 350 C
3Fe 4H 2O ����
� Fe3O 4 4H 2
0
0
t �350 C
Fe H 2O ����
� FeO H 2
d.Tác dụng với dung dịch muối
Sắt khử được những ion của kim loại yếu hơn trong dung dịch muối thành kim loại tự do:
Fe Cu NO3 2 � Cu Fe NO3 2
Fe 2AgNO3 � Fe NO3 2 2Ag
STUDY TIP
Khi dung dịch AgNO3 dư thì có phản ứng:
Fe NO3 2 AgNO3 � Fe NO3 3 Ag
1.2. Tính chất hóa học của hợp chất sắt (II)
a. FeO
FeO có số oxi hóa trung bình của Fe là +2 nên vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử:
2
3
1
t0
2 Fe O O 2 ��
� Fe 2 O3
2
2
0
0
t
Fe O CO ��
� Fe CO 2
b. Fe(OH)2
+ Fe(OH)3 là hidroxit kém bền, dễ bị nhiệt phân:
t ,chan khong
Fe OH 2 �����
� FeO H 2 O
0
Khi nhiệt phân Fe(OH)2 trong điều kiện có không khí:
1
2Fe(OH) 2 O2 � Fe 2O3 2H 2 O
2
+ Fe(OH)2 là hidroxit bazo, dễ dàng tác dụng với dung dịch HC1, H2SO4 loãng tạo dung dịch muối Fe2+
Fe(OH)2 + 2HCl � FeCl2 + 2H2O
Fe(OH)2 + H2SO4 � FeSO4 + 2H2O
+ Fe(OH) là chất có tính khử, khi tác dụng với các chất oxi hóa như dung dịch HNO3, dung dịch H2SO4
đặc... tạo hợp chất có số oxi hóa của sắt là +3:
t
2Fe(OH) 2 4H 2SO 4dac ��
� Fe 2 SO 4 3 SO 2 6H 2O
0
t
3Fe(OH) 2 10HNO 3 ��
� 3Fe NO3 3 NO 8H 2O
0
c. Muối sắt (II)
+ Đa số các muối sắt (II) đều tan trong nước.
+ Đa số các muối sắt (II) đều vừa có tính khử, vừa có tính oxi hóa:
2
2
3
1
t0
Fe Cl 2 Cl 2 ��
� Fe Cl3
2
0
Zn Fe NO3 � Zn NO3 2 Fe
1.3. Tính chất hóa học của hợp chất sắt (III)
Vì trong các hợp chất sắt (III) sắt đạt số oxi hóa tối đa là +3 nên tính chất hóa học đặc trưng của các hợp
chất sắt (III) là tính oxi hóa
a. Fe2O3
+ Fe2O3 là oxit bazo, tan trong các dung dịch axit như HC1, H2SO4, HNO3, ... tạo thành dung dịch muối
Fe3+ :
Fe2 O3 6H � 2Fe3 3H 2O
+ Fe2O3 có tính oxi hóa, tác dụng với nhiều chất khử như Al, C, CO,... ở nhiệt độ cao:
t�
Fe 2O3 3H 2 � 2Fe 3H 2O
b. Fe(OH)3
Fe(OH)3 là hidroxit bazo, dễ tan trong các dung dịch axit như HCl, H2SO4, HNO3,... thu được dung dịch
muối Fe3+.
2Fe(OH)3 3H 2SO 4 � Fe 2 SO 4 3 3H 2O
c.Muối sắt (III)
+ Đa số các muối sắt (III) đều tan trong nước
+ Muối sắt (III) có tính oxi hóa, có thể bị kim loại khác khử thành Fe2+ hoặc Fe:
Cu 2FeCl3 � CuCl 2 2FeCl2
3Mg d- 2FeCl3 � 3MgCl2 2Fe
2Fe3 S2 � 2Fe 2 S
1. Tính chất hóa học của Crom và hợp chất của Crom
2.1. Tính chất hóa học của crom
Các số oxi hóa của Cr là 0, +2, +3 và +6.
a.Tác dụng với phi kim
Ở nhiệt độ cao, crom tác dụng được với nhiều phi kim:
t0
t0
4Cr 3O 2 � 2Cr2 O3
2Cr 3Cl2 � 2CrCl3
Chú ý
Khi cho Cr tác dụng với S thì thu được các sunfua có thành phần khác nhau như: CrS, Cr2S3, Cr3S4, Cr5S6,
Cr7S8
t0
Cr S � CrS
t0
2Cr 3S � Cr2S3
t0
3Cr 4S � Cr3S4
b. Tác dụng với axít
+ Cr tác dụng với dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng thu được dung dịch muối
Cr2+ : Cr + 2H+ � Cr2+ + H2
Khi phản ứng trong điều kiện có không khí:
1
Cr 2 O 2 2H � Cr 3 H 2O
2
+ Cr tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, dung dịch HNO3 đặc nóng, dung dịch H2SO4 đặc nóng được
Cr3+ :
�NO 2
�
NO
�
�
HNO3
3
Cr ���� Cr �N 2O
�N
�2
�
�NH 4 NO3
SO 2
�
�
Cr �����
� Cr �
S
�
H 2S
�
H 2SO 4 d, t 0
3
Chú ý
Cr bị thụ động hóa trong dung dịch HNO3 đặc nguội và dung dịch H2SO4 đặc nguội.
2.2. Tính chất hóa học của hợp chất crom (II)
a. CrO
+ CrO là một oxit bazo, dễ dàng tan trong dung dịch HCl, H2SO4 loãng tạo thành dung dịch Cr2+ :
CrO 2H � Cr 2 H 2 O
+ CrO có tính khử, để CrO trong không khí dễ bị oxi hóa thành Cr2O3
0
2
t
3
1
2 Cr O O 2 � Cr2 O3
2
b. Cr(OH)2
+ Cr(OH)2 là hidroxit bazo, dễ tan trong dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng tạo dung dịch Cr2+ :
Cr(OH) 2 2H � Cr 2 2H 2O
+ Cr(OH)2 dễ bị nhiệt phân:
t chan khong
Cr OH 2 �����
� CrO H 2O
0
1
t 0 ,khong khi
2Cr OH 2 O 2 �����
Cr2O3 2H 2O
2
+ Cr(OH)2 có tính khử, khi tác dụng với chất oxi hóa, dễ dàng thay đổi số oxi hóa từ +2 lên +3:
2
3
4Cr(OH) 2 O 2 2H 2O � 4 Cr(OH) 3
2
3
3Cr(OH) 2 10HNO3 � 3Cr NO3 3 NO 8H 2 O
c. Muối crom (II)
2
3
1
Cr 2 Cl2 � Cr Cl3
2
Muối Crom (II) có tính khử mạnh:
2
6
Cr Cl 2 2Cl2 6NaOH � Na 2 Cr O 4 6NaCl 3H 2O
Chú ý
Crom bị kim loại mạnh hơn đẩy ra khỏi dung dịch muối crom (II).
2.3. Tính chất hóa học của hợp chất crom (III)
a.Cr2O3
Cr2O3 là oxit lưỡng tính, nó tan trong dung dịch axit và kiềm đặc:
Cr2 O3 6HCl � 2CrCl3 3H 2O
Cr2 O3 2NaOH � 2NaCrO 2 H 2O
b. Cr(OH)3
+ Cr(OH)3 là hidroxit lưỡng tính, nó tan được trong dung dịch axit và kiềm:
Cr(OH)3 3HCl � CrCl3 3H 2O
Cr(OH) 3 NaOH � NaCrO 2 2H 2O
t�
+ Cr(OH)3 dễ bị nhiệt phân: 2Cr(OH)3 � Cr2O3 3H 2O
c. Muối crom (III)
Muối crom (III) vừa có tính khử, vừa có tính oxi hóa.
2CrCl3 Zn � ZnCl2 2CrCl2
2CrBr3 3Br2 16KOH � 2K 2 CrO 4 12KBr 8H 2O
2.4. Tính chất hóa học của hợp chất crom (VI)
a. Cr03
+ CrO3 là oxit axit, khi tác dụng với nước thu được dung dịch chứa axit cromic H2CrO4 và axit đicromic
H2Cr2O7. Hai axit này không thể tách ra ở dạng tự do, chỉ tồn tại trong dung dịch. Nếu tách ra khỏi dung
dịch, chúng bị phân hủy thành CrO3.
+ Vì số oxi hóa của crom trong CrO3 đạt mức tối đa +6 nên CrO3 là một chất oxi hóa rất mạnh. Một số
hợp chất vô cơ và hữu cơ như S, P, C, NH3, C2H5OH, ... bốc cháy khi tiếp xúc với CrO3 và CrO3 bị khử
thành Cr2O3.
4CrO3 + 3S � 3SO2 + 2Cr2O3
10CrO3 6P � 3P2 O5 5Cr2 O3
4CrO3 3C � 3CO 2 2Cr2 O3
C 2 H 5OH 4CrO 3 � 2CO 2 3H 2O 2Cr2O 3
2CrO3 2NH 3 � Cr2 O3 N 2 3H 2 O
b. Muối cromat và đicromat
2
2
+ Ion cromat CrO 4 có màu vàng, ion đicromat Cr2 O7 có màu da cam. Trong dung dịch tồn tại cân bằng:
2CrO 24 2H � Cr2O 72 H 2O
2
2
+ Muối CrO 4 và muối Cr2 O7 là các muối có tính oxi hóa mạnh, trong các phản ứng oxi hóa khử, chúng
dễ dàng bị khử về hợp chất có số oxi hóa là +3:
K 2Cr2 O7 6FeSO 4 7H 2SO 4 � Cr2 SO 4 3 3Fe 2 SO 4 3 K 2SO 4 7H 2O
K 2Cr2O 7 3H 2S 4H 2SO 4 � Cr2 SO 4 3 K 2SO 4 3S 7H 2O
+
NH 4 2 Cr2O7 bị nhiệt phân theo phản ứng:
t�
NH 4 2 Cr2 O7 � N2 Cr2 O3 4H 2O
Chú ý
2Ba 2 Cr2O72 H 2 O � 2BaCrO 4 �2H
Ba 2 CrO42 � BaCrO 4 �
Trong đó BaCrO4 là kết tủa màu vàng tươi
3. Tính chất hóa học của đồng và hợp chất của đồng
3.1. Tính chất hóa học của đồng
Đồng là kim loại có tính khử yếu
a. Phản ứng với phi kim
0
t
1
Cu O 2 � CuO
2
t0
Cu Cl 2 � CuCl2
b. Tác dụng với axit
+ Đồng không tác dụng với dung dịch axit HCl và H2SO4 loãng.
+ Đồng có phản ứng với dung dịch HNO3 và H2SO4 đặc nóng
3Cu 8HNO3 � 3Cu NO3 2 2NO 4H 2 O
Cu 4HNO3 � Cu NO3 2 2NO2 2H 2O
t0
Cu 2H 2SO 4 dac � CuSO 4 SO 2 2H 2O
c. Tác dụng với dung dịch muối
Đồng đẩy được các ion của kim loại đứng sau đồng sau dãy hoạt động hóa học của kim loại ra khỏi dung
dịch muối:
Cu 2AgNO 3 � Cu NO 3 2 2Ag
3.2. Tính chất hóa học của hợp chất của đồng
a.CuO
+ CuO là oxit bazo, dễ dàng tan trong dung dịch các axit như HCl, H2SO4, HNO3 ... tạo thành dung dịch
muối Cu2+ :
CuO 2HCl � CuCl 2 H 2 O
t0
+ CuO có tính oxi hóa: 3CuO 2NH 3 � 3Cu N 2 3H 2 O
b. Cu(OH)2
+ Cu(OH)2 là hidroxit lưỡng tính, nó tan được trong dung dịch axit và kiềm đặc. Tuy nhiên trong các bài
tập về hidroxit lưỡng tính, đề bài gần như không bao giờ đề cập đến Cu(OH)2.
Cu(OH) 2 2HCl � CuCl 2 2H 2O
Cu(OH) 2 2NaOH dac � Na 2 CuO 2 2H 2 O
+ Cu(OH)2 dễ bị nhiệt phân:
t�
Cu(OH) 2 � CuO H 2 O
c. Muối đồng (II)
+ CuSO4 khan có màu trắng, tính thể ngậm nước CuSO4.5H2O có màu xanh.
+ Muối đồng (II) tan trong nước có thể bị kim loại mạnh hơn đẩy ra khỏi dung dịch muối:
Fe 2 Cu � Fe Cu 2
Chú ý
CuS không tan (trong nước và dung dịch axit mạnh như HCl, H2SO4 loãng). Muối CuS có màu đen.
B. CÁC DẠNG BÀI TOÁH LIÊN QUAN ĐẾN CROM - SẮT - ĐỒNG
Bài 1: Cho 13,36 gam hỗn hợp X gồm Cu, Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 đặc nóng dư được V1 lít SO2 và
dung dịch Y. Cho Y phản ứng với NaOH dư được kết tủa T, nung kết tủa này đến khối lượng không đổi
được 15,2 gam chất rắn Q. Nếu cũng cho lượng X như trên vào 400 ml dung dịch P chứa HNO3 và H2SO4
thấy có V2 lít NO duy nhất thoát ra và còn 0,64 gam kim loại chưa tan hết. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn
và các khí đo ở đktc. Giá trị V1 và V2 là
A. 2,576 và 0,224
B. 2,912 và 0,224
C. 2,576 và 0,896
D. 2,576 và 0,672
Lời giải
Tóm tắt các quá trình:
�
�
�
Cu OH 2 t 0 �
CuO
� 2 NaOH du
�
H 2SO 4 dac nong du
�
�������
SO 2 �
Cu ����� ��
��
��
Fe 2 O3
�
Cu
�
�
�Fe OH 3
�
��
�
�Fe3O 4
�
�
Cu 2
�
HNO3 H 2SO4
������
� 2 Cu du
�
Fe
�
�
Trong 13,36 gam hỗn hợp X, gọi
n Cu a
�
�
�n Fe3O4 b
Khi cho X tác dụng vói dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thì có các quá trình nhường - nhận electron như
sau:
2
�0
Cu
�
Cu
2e
�
8
�
3
� 3
3Fe � 3Fe 1e
�
Quá trình nhường electron:
6
4
Quá trình nhận electron: S 2e � S
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: 64x + 232y = 13,36 (1)
Có
n CuO n Cu ; n Fe 2O3
3
160.3
n Fe3O4 � 80.x
y 15, 2
2
2
(2)
�x 0,1
1
��
� n SO2 2n Cu n FesO4 0,115
2
�y 0, 03
Từ (1) và (2)
Vậy V1 =0,115.22,4 = 2,576 (lít)
Ở thí nghiệm thứ 2 có
n Cu d
0,64
0, 01(mol)
64
� n Cu phan ung 0,1 0,01 0,09
Khi cho X tác dụng vói dung dịch gồm HNO3 và H2SO4 thì có các quá trình nhường - nhận e như sau:
2
0
Quá trình nhường electron: Cu � Cu 2e
� 83
6
�
3Fe 2e � 3Fe
�
2
�5
N
3e
�
N
Quá trình nhận electron: �
Áp dụng định luật bảo toàn mol electron, ta có:
2n Cu 2n Fe3O4 3n NO � n NO
1
2n Cu phan ung 2n Fe3O4 0, 04
3
Vậy V2 =0,04.22,4 = 0,896 (lít)
Đáp án C.
Bài 2: Cho m gam hỗn hợp bột X gồm ba kim loại Zn, Cr, Sn có số mol bằng nhau tác dụng hết với lượng
dư dung dịch HCl loãng, nóng thu được dung dịch Y và khí H2. Cô cạn dung dịch Y thu được 8,98 gam
muối khan. Nếu cho m gam hỗn hợp X tác dụng hoàn toàn với O2 (dư) để tạo hỗn hợp 3 oxit thì thể tích
khí O2 (đktc) phản ứng là
A. 1,008 lít.
B. 0,672 lít.
C. 2,016 lít.
D. 1,344 lít.
Lời giải
�
�Zn 2
� HCl � 2
���
��
Cr
�
�Zn �
�
Sn 2
�
�
X�
Cr � �
�
�
�ZnO
Sn
�
�
�
O2
�
���
��
Cr2 O3
�
�
SnO 2
�
�
Tóm tắt các quá trình:
Gọi
n Zn n Cr n Sn a � n ZnCl2 n CrCl2 n Sn Cl2 a
mmuối = 136a + 123a + 190a = 8,98 � a = 0,02
Khi cho hỗn hợp X tác dụng với oxi dư thì
n O2
1
3
n Zn n Cr n Sn 0, 045(mol)
2
4
Vậy
VO2
= 0,045.22,4 = 1,008 (lít)
Đáp án A.
Chú ý
Khi cho Cr tác dụng với oxi dư thì số oxi hóa tối đa Cr đạt được là +3 trong Cr2O3. CrO3 không điều chế
trực tiếp được bằng phản ứng giữa Cr và O2
Khi cho Sn tác dụng với oxi thì số oxi hóa của Sn thay đổi từ 0 lên +4.
Bài 3: Nung m gam K2Cr2O7 với S dư thu được hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hoàn toàn X vào nước, lọc
bỏ phần không tan rồi thêm BaCl2 dư vào dung dịch thu được 27,96 gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 35,28 gam
B. 23,52 gam
C. 17,64 gam
D. 17,76 gam
Lời giải
Có các phản ứng xảy ra:
t0
K 2Cr2O7 S � K 2SO 4 Cr2O3
K 2SO 4 BaCl2 � BaSO 4 �2KCl
n BaSO4
Có
Vậy
27,96
0,12(mol) � n K 2C2O7 n K 2SO4 n BaSO4 0,12
233
m K 2Cr2O7 35, 28(gam)
Đáp án A.
Bài 4: Hỗn hợp X gồm Fe và một kim loại R có hóa trị không đổi. Hòa tan hoàn toàn 3,3 gam X trong
dung dịch HC1 dư thu được 2,9568 lít khí ở 27,3°C và 1 atm. Mặt khác cũng hòa tan hoàn toàn 3,3 gam
X trong dung dịch HNO3 dư thì thu được 896ml hỗn hợp khí Y gồm N2O và NO (đktc) có tỉ khối hơi so
với hỗn hợp Y' gồm NO và C2H6 là 1,35 và dung dịch Z. Xác định R và phần trăm khối lượng các kim
loại trong X.
Lời giải
Gọi n là hóa trị của kim loại R (n không đổi).
Tóm tắt các quá trình:
� HCl �Fe 2
� � n H2
����
Fe �
�
�R
� ��
3
R
�
�N 2 O
�Fe
� HNO3 �
����
� n �
�
�R
�NO
�
n H2
Có
Gọi
PV
1.2,9568
0,12
RT 22, 4 �
(27,3 273)
273
n Fe x
�
�
nR y
�
Áp dụng bảo toàn mol electron, ta có:
2n Fe n.n R 2n H2 hay 2x ny 0, 24(1)
Vì
M NO M C2H6 30
nên
M Y' 30 � M Y 30.1,35 40,5
0,896
�
a b
�
n N2O a �
�
a 0, 03
�
22, 4
��
�
�
b 0, 01
�n NO b �44a 30b
40,5 �
� ab
Gọi
Áp dụng định luật bảo toàn mol electron, ta có:
3n Fe n.n R 8n N2O 3n NO hay 3x ny 0, 27(2)
_ 0,18
� 0,18
�x 0, 03
�y
��
n
�
ny 0,18 �
�
m R 3,3 0, 03.56 1, 62
�
Từ (1) và (2) có
Vậy kim loại cần tìm là Al.
B1. BÀI TẬP RÈN LUYỆN KĨ NĂNG
Câu 1: Hòa tan hoàn toàn 12,9 gam hỗn hợp Cu, Zn bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được sản phẩm
khử là 3,136 lít SO2 (đktc) và 0,64 gam lưu huỳnh. Phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban
đầu là
A. 45,54% Cu; 54 46% Zn.
B. 49,61% Cu; 50,39% Zn.
C. 50,15% Cu; 49,85% Zn.
D. 51,08% Cu; 48,92% Zn.
Câu 2: Hòa tan Fe3O4 trong lượng dư dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch X. Dung dịch X tác
dụng được với bao nhiêu chất trong số các chất sau: Cu, NaOH, Br2, AgNO3, KMnO4, MgSO4, Mg(NO3)2,
Al?
A. 4.
B. 5.
C. 6.
D. 7.
Câu 3: Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe2O3, CuO, MgO, FeO và Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 đặc nóng thu
được 3,36 lít khí SO2 (đktc). Mặt khác nung m gam hỗn hợp X với khí CO dư thu được chất rắn Y và hỗn
hợp khí Z. Cho Z vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 35 gam kết tủa. Cho chất rắn Y vào dung dịch
HNO3 đặc, nóng, dư thu được V lít khí NO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị của V là
A.11,2.
B. 22,4.
C. 44,8.
D. 33.6.
Câu 4: Cho 8(g) bột Cu vào 200ml dung dịch AgNO3, sau 1 thời gian phản ứng lọc được dung dịch A và
9,52(g) chất rắn. Cho tiếp 8 (g) bột Pb vào dung dịch A, phản ứng xong lọc tách được dung dịch B chỉ
chứa 1 muối duy nhất và 6,705(g) chất rắn. Nồng độ mol/l của AgNO3 ban đầu là
A. 0,20M.
B. 0,25M.
C. 0,35M.
D. 0,1M.
Câu 5: Chia 156,8 gam hỗn hợp A gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 thành hai phần bằng nhau. Cho phần thứ nhất
tác dụng hết với dung dịch HCl dư được 155,4 gam muối khan. Phần thứ hai tác dụng vừa đủ với dung
dịch B là hỗn họp HCl, H2SO4 loãng thu được 167,9 gam muối khan. Số mol của HCl trong dung dịch B
là
A. 1,75 mol
B. 1,50 mol
C. 1,80 mol
D. 1,00 mol
Câu 6: Hỗn hợp X gồm Zn, Fe, Cu. Cho 18,5 gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HCl dư thu được
4,48 lit H2 (đktc). Mặt khác cho 0,15 mol hỗn hợp X phản ứng vừa đủ với 3,92 lít khí Cl2 (đktc). Số mol
Fe có trong 18,5 gam hỗn hợp X là
A. 0,12 mol
B. 0,15 mol
C. 0,1 mol
D. 0,08 mol
Câu 7: Nung nóng m gam hỗn hợp gồm Al và CuO trong điều kiện không có không khí. Cho chất rắn sau
phản ứng vào dung dịch NaOH (dư) thu được 672 ml khí H2 và chất rắn X. Hoà tan hết X trong dung dịch
HNO3 loãng (dư) thấy có 448 ml khí NO (các phản ứng xảy ra hoàn toàn và các thể tích khí đo ở đktc. m
là
A. 2,94
B. 3,48
C. 34,80
D. 29,40
Câu 8: Chia 38,1 gam FeCl2 thành 2 phần, phần 2 có khối lượng gấp 3 lần phần 1. Đem phần 1 phản ứng
hết với dung dịch KMnO4 dư, trong môi trường H2SO4 loãng, dư, thu lấy khí thoát ra. Đem toàn bộ khí
này phản ứng hết với phần 2, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là
A. 29,640.
B. 28,575.
C. 24,375.
D. 33,900.
Câu 9: Cho 35,48 gam hỗn hợp X gồm Cu và FeCO3 vào dung dịch HNO3 loãng, đun nóng và khuấy đều.
Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được NO; 0,03 mol khí CO2; dung dịch Y và 21,44 gam kim
loại. Cô cạn dung dịch Y thu được khối lượng chất rắn khan là
A. 38,82 g
B. 36,24 g
C. 36,42 g
D. 38,28 g
Câụ 10: Hòa tan hoàn toàn 80 gam hỗn họp X gồm CuSO4, FeSO4 và Fe2(SO4)3 trong đó S chiếm 22,5%
về khối lượng trong nước được dung dịch X. Thêm NaOH dư vào X, lọc kết tủa đem nung trong không
khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn Y, thổi CO dư qua Y thu được hỗn hợp rắn Z. Biết các
phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khối lượng của Z là
A. 30g
B. 40g
C. 26g
D. 36g
Câu 11: Cho m gam hỗn hợp B gồm CuO, Na2O, Al2O3 hoà tan hết vào nước thu được 400ml dung dịch
D chỉ chứa một chất tan duy nhất có nồng độ 0,5M và chất rắn G chi gồm một chất. Lọc tách G, cho
luồng khí H2 dư qua G nung nóng thu được chất rắn F. Hoà tan hết F trong dung dịch HNO3 thu được
0,448 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm NO2 và NO có tỉ khối so với oxi bằng 1,0625. Biết các phản ứng xảy ra
hoàn toàn. Tính m.
A. 18g
B. 26g
C. 34,8g
D. 18,4g
Câu 12: Cho 300 ml dung dịch AgNO3 vào 200 ml dd Fe(NO3)2 sau khi phản ứng kết thúc thu được 19,44
gam chất rắn và dd X trong đó số mol của Fe(NO3)3 gấp đôi số mol của Fe(NO3)2 còn dư. Dung dịch X có
thể tác dụng tối đa bao nhiêu gam hỗn hợp bột kim loại gồm Al và Mg có tỉ lệ số mol tưong ứng là 1: 3?
A. 11,88 g.
B. 7,92 g.
C. 8,91 g.
D. 5,94 g.
Câu 13: Hỗn hợp A gồm CuSO4, FeSO4, Fe2(SO4)3 có % khối lượng của S là 22%. Lấy 100 gam hỗn hợp
A hoà tan trong nước, thêm dd NaOH dư, kết tủa thu được đem nung ngoài không khí tới khối lượng
không đổi. Lượng oxit sinh ra đem khử hoàn toàn bằng CO thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là
A. 36 g
B. 40 g
C. 38 g
D. 34 g
Câu 14: Cho a gam Cu, Fe vào dung dịch chứa b mol H2SO4 đặc, nóng thu được khí SO2 và dung dịch
chứa 3 muối có khối lượng là m gam. Cho biết mối liên hệ giữa m và a, b
A. m = a + 24b
B. m = a + 96b
C. m = a + 72b
D. m = a + 48b
Câu 15: Cho 52 gam hỗn hợp X gồm Ni, Cr, Sn (trong đó số mol Cr gấp 2 lần số mol Ni) tác dụng hết
với lượng dư dung dịch HC1 loãng, nóng thu được dung dịch Y và 13,44 khí H2 (đktc). Nếu cho 52 gam
hỗn hợp X tác dụng hoàn toàn với O2 (dư) để tạo hỗn hợp 3 oxit thì thể tích khí O2 (đktc) phản ứng là
A. 11,2 lít.
B. 6,72 lít.
C. 10,08 lít.
D. 7,84 lít.
Câu 16: Chia 31,2 gam hỗn hợp X gồm Cr, Zn, Ni, Al thành hai phần bằng nhau. Hoà tan hết phần 1
trong một lượng dư dung dịch HCl loãng, nóng thu được 7,28 lít H2 (đktc). Cho phần 2 tác dụng với khí
Cl2 (dư) đốt nóng thu được 42,225 gam muối clorua. Phần trăm khối lượng của Cr trong hỗn hợp X là
A. 26,04 %
B. 66,67%
C. 33,33%
D. 39,07%
Câu 17: Chia 30,4 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng hết với
dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) thu được 6,72 lít SO2 (sản phẩm khử duy nhất, đktc). Hòa tan phần 2
trong 500ml dung dịch AgNO3 1M, kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y. Nồng độ mol của Fe(NO3)2
trong dung dịch Y (coi thể tích dung dịch không thay đổi trong quá trình phản ứng) là
A. 0,181M
B. 0,363M
C. 0,182M
D. 0,091M
Câu 18: Đun nóng 50,4 gam (NH4)2Cr2O7 trong một thời gian thấy khối lượng chất rắn thu được là 40,4
gam. Hiệu suất của phản ứng xảy ra là
A. 60%.
B. 80%.
C. 50%.
D. 75%.
Câu 19: Cho 0,448 lít khí NH3 (đktc) đi qua ống sứ đựng 16 gam CuO nung nóng, sau khi phản ứng xảy
ra hoàn toàn thu được chất rắn X. Cho X vào dung dịch HNO3 đặc, nóng (dư) thu được V lít khí (đktc).
Giá trị của V là
A. 8,960.
B. 0,448.
C. 0,672.
D. 1,344.
Câu 20: Một loại phèn có công thức K2SO4.M2(SO4)3.nH2O. Lấy 7,485 gam phèn này nung tới khối
lượng không đổi thì còn lại 4,245 gam phèn khan. Mặt khác lấy 7,485 gam phèn đó hòa tan vào nước rồi
cho tác dụng với BaCl2 dư thì thu được 6,99 gam kết tủa. Kim loại M và giá trị n lần lượt là
A. Cr, 24.
B. Al, 24.
C. Fe,24.
D. Al,12.
Câu 21: Thép không gỉ có thành phần khối lượng 74% Fe, 18% Cr, 8% Ni được dùng để chế tạo dụng cụ
y tế, dụng cụ nhà bếp. Khối lượng quặng pirit chứa 60% FeS2 dùng sản xuất gang để từ đó điều chế 1,12
tấn thép không gỉ trên là bao nhiêu? (biết hiệu suất cả quá trình sản xuất là 80%, các kim loại cần thiết có
sẵn).
A. 1,332 tấn.
B. 1,776 tâh.
C. 3,700 tấn.
D. 2,368 tấn.
Câu 22: Hỗn hợp X gồm Al, Cr và Na. Chia 16 gam X thành hai phần bằng nhau. Phần 1 tác dụng với
nước dư, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, sinh ra 4,48 lít H2 (đktc). Cho phần 2 phản ứng với dung
dịch NaOH loãng dư, kết thúc các phản ứng thu được 6,16 lít H2 (đktc). Khối lượng của Cr có trong 16
gam X là
A. 1,65 g.
B. 3,30 g.
C. 5,20 g.
D. 2,60g.
Câu 23: Nung m gam hỗn hợp M gồm (NH4)2CO3, CuCO3.Cu(OH)2 trong bình kín không có
không khí đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn X, hỗn hợp Y (gồm khí và hơi). Cho
toàn bộ lượng Y tác dụng với dung dịch HC1 dư, kết thúc phản ứng thu được 2,675 gam muối. Hoà tan
hết X trong dung dịch HNO3 đặc, nóng sinh ra 13,44 lít NO2 (đktc). Giá trị của m là
A. 86,4.
B. 48,6.
C. 45,3.
D. 24,8.
Câu 24: Nung một lượng muối sunfua của một kim loại hóa trị không đổi trong bình chứa oxi dư thì thoát
ra 5,6 lít khí X (đktc) và chất rắn Y. Chất rắn Y được nung với bột than dư tạo ra 41,4 gam kim loại. Nếu
cho toàn bộ khí X đi chậm qua bột Cu dư nung nóng thì thể tích khí giảm đi 20%. Công thức của muối
sunfua là
A. PbS.
B. Cu2S.
C. ZnS.
D. FeS.
Câu 25: Nung m gam K2Cr2O7 với S dư thu được hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hoàn toàn X vào nước, lọc
bỏ phần không tan rồi thêm BaCl2 dư vào dung dịch thu được 18,64 gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 23,52 g
B. 24,99 g
C. 29,4g
D. 17,64 g
Câu 26: Hỗn hợp X gồm Cu, Fe, Mg. Nếu cho 10,88 gam X tác dụng với clo dư thì sau phản ứng thu
được 28,275g hỗn hợp muối khan. Mặt khác 0,44 mol X tác dụng với dung dịch HCl dư thì thu được
5,376 lít H2 (đktc). Phần trăm khối lượng của Cu trong X là:
A. 67,92%
B. 58,82%
C. 37,23%
D. 43,52%
Câu 27: Cho 6,85 gam Ba kim loại vào 150ml dung dịch CrSO4 0,3M trong không khí đến phản ứng
hoàn toàn thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 14,09 g
B. 10,485g
C. 3,87g
D. 14,355 g
Câu 28: Hòa tan m gam hỗn hợp X gồm CuCl2 và FeCl3 trong nước được dung dịch Y. Chia Y thành 2
phần bằng nhau. Phần 1: cho khí H2S dư vào được l,28g kết tủa. Phần 2: cho Na2S dư vào được 3,04g kết
tủa. Giá trị của m là
A. 14,6 g
B. 8,4 g
C. 10,2 g
D. 9,2g
Câu 29: Để xác định hàm lượng của FeCO3 trong quặng xiđerit, người ta làm như sau: Cân 0,600 gam
mẫu quặng, chế hoá nó theo một quy trình hợp lí, thu được dd FeSO4 trong môi trường H2SO4 loãng.
Chuẩn độ dung dịch thu được bằng dung dịch chuẩn KmnO4 0,025M thì dùng vừa hết 25,2 ml dung dịch
chuẩn.Thành phần phần trăm theo khối lượng của FeCO3 trong quặng là:
A. 12,18%
B. 60,9%
C. 24,26%
D. 36,54%
2
Câu 30: Hòa tan 1,0 gam quặng crom trong axit, oxi hóa Cr3+ thành Cr2O 7 . Sau khi đã phân hủy hết
lượng dư chất oxi hóa, pha loãng dung dịch thành 100 ml. Lấy 20 ml dung dịch này cho vào 25 ml dung
dịch FeSO4 trong H2SO4. Chuẩn độ lượng dư FeSO4 hết 7,50 ml dung dịch chuẩn K2Cr2O7 0,0150M. Biết
rằng 25 ml dung dịch FeSO4 tương đương với 35 ml dung dịch chuẩn K2Cr2O7. Thành phần phần trăm của
crom trong quặng là:
A. 10,725%
B. 13,65%.
C. 21,45%.
D. 26%.
HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT
1B
2D
3C
4B
5B
6C
7B
8D
9C
10C 11D 12B 13D 14D 15A
16C 17D 18C 19D 20A 21C 22B 23C 24A 25A 26B 27A 28D 29B 30C
Câu 1: Đáp án B
Đặt
n Cu x(mol); n Zn y(mol)
� 64x 65y 12,9
Bảo toàn electron ta lại có: ne nhường = ne nhận
� 2.n Cu 2n zn 2nSO2 6n S
� 2x 2y 0, 4 � x y 0,1( mol )
Vậy phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu là:
0,1.64
�
�
100% 49, 61%
�%mCu
12,9
�
�
%m Zn 100% 49, 61% 50,39%
�
Câu 2: Đáp án D
Fe3O4 + H2SO4 loãng, dư tạo thành dung dịch gồm: Fe2(SO4)3; FeSO4; H2SO4 dư; H2O
Fe3O4 + 4H2SO4 � FeSO4 + Fe2 (SO4) + 4H2O
Dung dịch X sẽ tác dụng với các chất: Cu; NaOH; AgNO3; Al; Mg(NO3)2; Br2; KMnO4
Cu Fe 2 SO 4 3 � CuSO 4 2FeSO 4
�H 2SO 4 2NaOH � Na 2SO 4 2H 2O
�
� FeSO 4 2NaOH � Fe(OH)2 � Na 2SO 4
�
Fe2 SO 4 3 6NaOH � 2Fe(OH)3 �3Na 2SO 4
�
�2Al 3H 2SO 4 � Al2 SO 4 3 3H 2
�
2Al 3Fe 2 SO4 3 � Al2 SO 4 3 6FeSO 4
�
�2Al 3FeSO � Al SO 3Fe
4
2
4 3
�
6FeSO 4 4H 2SO 4 Mg NO3 2 � 3Fe 2 SO 4 3 MgSO 4 2NO 4H 2O
2FeSO 4 Br2 H 2SO 4 � Fe 2 SO 4 3 2HBr
10FeSO 4 2KMnO 4 8H 2SO 4 � 5Fe 2 SO 4 3 2MnSO 4 K 2SO 4 8H 2O
Câu 3: Đáp án C
X + CO tạo thành chất rắn Y gồm các kim loại Mg, Fe, Cu và hỗn hợp khí z gồm CO2 và CO dư
�
�
Fe3
�
� 2
Cu
�
�
X H 2SO 4 � �
�
Mg 2
�
�
�
0,15 mol SO 2
�
�
�
�Fe3
�
�
� 2
�Fe
Cu
�
�
�
�
HNO3
Cu ���� �
�
�
�
2
X CO � �
�MgO
�Mg
�
�
�
�
NO 2
�
�
�
0,35 mol CO 2
�
Áp dụng định luật bảo toàn mol electron
Trong thí nghiệm 1: ne nhường = ne nhận = 0,3(mol)
� ne nhường trong thí nghiệm = ne nhường (1) + 2. n CO2 =1(mol) = ne nhận (2) = n NO2
Chú ý: Với các bài toán của phản ứng oxi hoá khử gồm nhiều quá trình ta thường sử dụng bảo toàn
electron cho toàn bộ các quá trình, bỏ qua giai đoạn trung gian.
Câu 4: Đáp án B
Cu 2Ag � Cu 2 2Ag
mchất rắn tăng = nCu.(2.108-64)=152.nCu
� nCu phản ứng = 0,01 mol = n Cu 2
� n Ag phan ung 0, 02 mol
A gồm 0,01 mol Cu2+ và Ag+ dư.
B chỉ chứa 1 muối duy nhất là muối Pb2+
Tương tự:
�207
�
mchat ran giam 207 64 .n Cu 2 � 108 �
.n Ag
�2
�
1, 43 4,5.n Ag 1, 295 g
Suy ra:
n Ag 0, 03 mol
Vậy tổng số mol Ag+ là 0,05 (mol)
Câu 5: Đáp án B
�FeO � FeCl2
�
�Fe3O4 � FeCl2 2FeCl3
�Fe O � 2FeCl
3
� 2 3
16 �
�
m phan 1 tan g n Cl . �
35,5 �� n Cl 2,8 mol
2�
�
Khối lượng phần 2 tăng so với phần 1 là:
n SO2 �
(96 35,5.2) � n SO 2 0,5(mol)
4
4
Do số mol cation của 2 phần là như nhau nên tổng điện tích anion của 2 phần là như nhau Suy ra số mol
Cl- trong phần 2 bằng 2,8 - 2.0,5 = 1,8 (mol)
Câu 6: Đáp án C
Đặt số mol mỗi kim loại trong 18,5 gam hỗn hợp lần lượt là a, b, c.
n H2 a b
3,92
0,175mol
22, 4
Ta có: mhh X =65a + 56b + 64c;
Có số phân tử Cl2 phản ứng trung bình với hỗn hợp X:
n Cl2 0,175 7 (a 1,5b c)
nX
0,15 6
(a b c)
Từ đó ta có a - 2b + c = 0.
Tóm lại ta sẽ có a = b = c = 0,1 mol.
Vậy trong 18,5g hỗn họp X sẽ có 0,1 mol Fe
Chú ý:
Dung dịch axit như dung dịch HCl, HBr, HI hoặc dung dịch H2SO4 có khả năng phản ứng với các kim
loại đứng trước H trong dãy điện hóa, tức là trong bài này phản ứng với Zn và Fe tạo ra ZnCl2 và FeCl2.
- Clo có khả năng phản ứng với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt) thậm chí còn có khả năng phản ứng với
Ag ở điều kiên thích hợp và đưa kim loại lên số oxi hóa cao nhất vì vậy sản phẩm là ZnCl2,CuCl2,FeCl3
Câu 7: Đáp án B
t0
2Al 3CuO � 3Cu Al 2O 3
Cho vào NaOH có khí � Al dư � CuO hết,
NO sinh ra khi cho Cu + HNO3.
3
n Cu n NO 0, 03(mol)
2
Ta có
n Ald
2
n H 0, 02(mol)
3 2
� n Al phan ung 0, 02 mol
Hỗn hợp đầu gồm 0,04 mol Al và 0,03 mol CuO
Câu 8: Đáp án D
n FeCl2 0,3(mol) �
phần 1: 0,075 mol; phần 2: 0,225 mol
Khi phản ứng với KmnO4 dư; H2SO4 dư, toàn bộ Cl- trong FeCl2 chuyển thành Cl2
t0
Cl2 FeCl 2 � 2FeCl3
� n Cl2 0, 074(mol)
� n FeCl2 0,15(mol) � n FeCl2 d- 0, 075(mol)
Chú ý:
- Ta có thể nhận thấy toàn bộ lượng Cl2 phản ứng hết với FeCl2 => mmuối thu được =
Nếu KMnO4 và H2SO4 không dư thì có thể vẫn còn ClCâu 9: Đáp án C
m FeCl2 m Cl2
n
n CO2 0, 03 � n Cu 0,5(mol)
Có FeCO3
.
Kim loại dư nên tao thành muối Fe (II); nCu phản ứng = 0,165 (mol)
Vậy Y gồm 0,165 mol Cu(NO3)2 và 0,03 mol Fe(NO3)2
Câu 10: Đáp án C
%mS
32 1
n S n SO2 �
� %mSO2 67, 5%
4
4
%mSO2 96 3
4
Hỗn hợp Z thu được là các kim loại.
Bảo toàn khối lượng ta có:
m kim loai m X m SO2 26(g)
4
Câu 11: Đáp án D
Vì dung dịch D chỉ chứa một chất tan duy nhất và chất rắn G chỉ gồm một chất nên dung dịch D chứa
NaAlO2 và G chứa CuO.
Do đó
n Na 2O n Al2 O3 0,5n NaAlO2 0,5.0, 4.0,5 0,1
�a b 0, 02
�n NO2 a �
a 0, 005
�
co �46a 30b
��
�
32.1, 0625 �
b 0, 015
�n NO b �
� 0, 02
Gọi
n NO2 3n NO
� n CuO n Cu
0, 025
2
m m CuO m Na 2O m Al2 O3 18, 4
Vậy
Câu 12: Đáp án B
AgNO3 Fe NO 3 2 � Fe NO 3 3 Ag
n Ag 0,18 � n Fe NO3 n Ag 0,18; n Fe NO3
3
2
du
0, 5n Fe NO3 0,09
3
Gọi số mol Al và Mg tối đa mà dung dịch X có thể phản ứng được là x và 3x
Nên 3x + 2.3x = 0,09.2 + 0,18.3(ne cho =ne nhận)
x 0,08 � m A1 m Mg 7,92(g)
Suy ra
Câu 13: Đáp án D
Chất rắn thu được gồm Cu và Fe
100.22%
n SO2 n S
0,6875
4
32
m m A mSO2 100 0, 6875.96 34(g)
4
Vậy
Câu 14: Đáp án D
Vì sản phẩm khử thu được là H2 nên
nSO2 t�o mu�i 0,5nH2SO4 0,5b
4
� m mkim lo�i mSO2 t�o mu�i a 96.0,5b a 48b
4
Câu 15: Đáp án A
Gọi a, b, c lần lượt là số mol của Ni, Cr và Sn
Có
59a 52b 119c 52 �
a 0,1
�
�
�
��
b 0,2
�b 2a
�a b c 1,2
�
c 0,3
�
�
Khi cho hỗn hợp tác dụng với oxi dư thì hỗn hợp sản phẩm thu được gồm NiO, Cr2O3 và SnO2
� nO2
a 1,5b 2c
0,5� V 0,5.22,4 11,2(1)
2
Câu 16: Đáp án C
Khối lượng hỗn hợp kim loại mỗi phần: 15,6g;
n H2 0,325
� HCl �
Cr 2 ; Zn 2
�
Cr
�
��� � 2 3 H 2
�
�Zn
�
�
�Ni ; Al
� ��
�
Cr 2 ; Zn 2
�Ni
HNO3
�
����
� 2 3
�
�
�Al
�Ni ; Al
�
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:
mmu�i clorua mkimlo�i mCl2
� nCl2
mmu�iclorua mkimloai
71
0,375
Áp dụng định luật bảo toàn mol electron, ta có:
2nCr 2nZn 2nNi 3nAl 2nH2
�
�
�
3Cr 2nZn 2nNi 3nAl 2nCl2
�
� nCr 2nCl2 2nH2 0,1
Vây
%mCr
0,1.52
33, 33%
15, 6
Câu 17: Đáp án D
Gọi x, y là số mol Fe, Cu có trong một nửa hỗn hợp.
56x 64y 15, 2
�
�x 0,1
��
�
3x 2y 0,3.2
�
�y 0,15
+ Hỗn hợp Cu, Fe + dung dịch AgNO3:
Fe 2AgNO3 � Fe NO3 2 2Ag
0,1 � 0, 2 � 0,1
Cu 2AgNO3 � Cu NO3 2 2Ag
0,15 � 0,3
Fe NO3 2 AgNO3 � Fe NO3 3 Ag
0, 05
0, 05
Theo phương trình hóa học: sau phản ứng Fe(NO3)2 dư:
0, 05 mol � C MFe NO
3 2
0, 05
0, 091 M
0,55
Câu 18: Đáp án C
t0
NH 4 2 Cr2O7 � N 2 Cr2 O3 4H 2 O
n NH4
2
Cr2 O7
0, 2mol; m giam 50, 4 40, 4 10g
Khối lượng giảm gồm N2 và H2O
� n NH4
2
Cr2 O7 phan ung
10
0,1mol
28 4.18
Câu 19: Đáp án D
n NH3 0, 02mol; n CuO 0, 2mol � NH 3
hết
�Cu
NH3 CuO � �
HNO3
� Cu NO3 2 NO 2
CuO du
�
dư, đặc
Ta thấy Cu không bị thay đổi số oxi hóa trong cả quá trình.
3
Chỉ có
2 N � N 2 6e NH 3
5
Và
4
N 1e � N�
HNO3
.
Theo định luật bảo toàn mol electron:
3n NH3 n NO2 � n NO2 0, 06mol � VNO2 1,344
lít
Câu 20: Đáp án A Trong 7,485 gam phèn có:
n H2O
7, 485 4, 245
0,18(mol)
18
Ba 2 SO 42 � BaSO 4
Mol
0,03 � 0,03
n phen
1
n 2 0, 075 mol
4 SO4
�n
0,18
24
0, 075
Do đó Mphèn
7, 485
998 � M 52
0, 075
là Cr
Câu 21: Đáp án C
FeS2 � Fe � thép không gỉ.
12.0, 74.120
3, 7
Khối lượng quặng thực tế: 56.0, 6.0,8
(tấn)
Câu 22: Đáp án B
n H 2 (1) 0, 2
và
n H2 (2) 0, 275
Ta thấy Al tan trong NaOH mà số mol H2 sinh ra lần thứ hai lớn hơn lần thứ nhất nên phần 1 Na hết, Al
dư.
Giả sử nNa =x và nAl phản ứng = x (tạo NaAlO2)
Theo định luật bảo toàn mol electron có:
n Na 3n Al 2n H 2(1)
nên x + 3x = 2.0,2 => x = 0,1
Phần 2 có Al và Na đều phản ứng hết nên:
n Na 3n Al 2n H2 (2) � n Al
2n H 2 n Na
3
0,15
Vậy trong X có 0,2 mol Na và 0,3 mol Al
� m Cr 16 m Na m Al 3,3
Câu 23: Đáp án C
CO , NH 3
� NH 4 2 CO3
�
�� 2
�
CuO, H 2O
CuCO3 �
Cu(OH) 2
�
Nung M: �
Chất rắn X lại phản ứng với HNO3 tạo NO2 nên X có Cu
Khí Y phản ứng với HC1 tạo muối nên Y có NH3
Mà ta thấy ở nhiệt độ cao thì 3CuO + 2NH3 � 3CuO + N2 + 3H2O
Do phản ứng xảy ra hoàn toàn nên NH3 dư, X chỉ có
Theo định luật bảo toàn electron:
Cu.n NO2 0, 6
2n Cu n NO2
� n Cu 0,3 � n CuCO3 .Cu (OH)2 0,15
n muoi n NH4Cl 0, 05
� n NH3 du 0, 05; n NH3 phan ung voiCuO
2
n Cu 0, 2
3
� m 45,3 g
Câu 24: Đáp án A
X: SO2 và O2.
X đi qua Cu dư thì O2 bị giữ lại:
2Cu O 2 � 2CuO
.
1
n O2 n X 0, 05(mol) � n SO2 0, 2(mol)
5
Dựa theo các phương án trả lời thì muối sunfua là MaS
n MaS n SO2 0, 2(mol)
�
M 207(Pb)
�
0, 2
.M 41, 4 � M 207a � �
a 1
a
�
Vậy muối sunfua là: PbS.
Câu 25: Đáp án A
Các phản ứng hóa học xảy ra:
K 2 Cr2 O7 3S � K 2SO 4 Cr2 O3
BaCl2 K 2SO 4 � BaSO 4 �2KCl
Có
n BaSO4 0, 08
Suy ra
Vậy
n K 2Cr2O7 n K 2SO 4 n BaSO4 0,08
m K 2Cr2O7 0,08.294 23,52(gam)
Câu 26: Đáp án B
Trong 10,88g X gọi số mol Cu, Fe và Mg là x, y, z
�64x 56y 24z 10,88
�
135x 162,5y 95z 28, 275
Có �
Trong 0,44 mol X có kx mol Cu, ky mol Fe và kz mol Mg (giữ đúng tỉ lệ)
Do đó kx + ky + kz = 0,44 (1)
Khi cho X tác dụng với HC1 thì
n H 2 ky kz 0, 24
(2)
x y z 0, 44
0, 24
Chia (1) và (2) đươc y z
� 0, 24x 0, 2y 0, 2z 0
Do đó
�x 0,1
�
�y 0, 05
�z 0, 07
�
Vậy phần trăm khối lượng của Cu trong X là 58,82%
Câu 27: Đáp án A
n Ba 0,05; n CrSO4 0,045
Ba 2H 2O � Ba(OH) 2 H 2
Mol: 0,05
0,05
Ba(OH) 2 CrSO 4 � BaSO 4 Cr(OH) 2
Mol: 0,045
0,045
0,045
0,045
4Cr(OH) 2 O 2 2H 2O � 4Cr(OH) 3
Mol: 0,045
0,045
Ba(OH) 2 2Cr(OH)3 � Ba CrO 2 2 4H 2O
Mol: 0,005
0,01
Vậy kết tủa thu được gồm 0,045 mol BaSO4 vào, 035 mol Cr(OH)3
Câu 28: Đáp án D
Gọi x, y là số mol CuCl2 và FeCl3 có trong một nửa hỗn hợp X.
+) Phần 1:
X H 2S : CuCl2 H 2S � CuS 2HCl
2FeCl3 3H 2S � 2FeCl 2 S 2HCl
Suy ra: 96x + 16y = 1,28 (1)
+) Phần 2:
CuCl 2 Na 2S � CuS 2NaCl
Suy ra: 96x + (88 +16)y = 3,04 (2)
�x 0, 01
��
�y 0, 02
Từ (l) và (2)
Vậy khối lượng của hỗn hợp X là:
m m CuCl2 m FeCl3 2x.135 2y.162,5 9, 2(gam)
Câu 29: Đáp án B
Các phản ứng xảy ra:
FeCO3 H 2SO 4 � FeSO 4 CO 2 H 2O
10FeSO 4 KMnO 4 8H 2SO 4 � 5Fe 2 SO 4 3 K 2SO 4 2MnSO 4 8H 2O
n Fe2 5n KMnO 4 3,15.103 (mol)
� % m FeCO3
3,15.10 3.116
�
100% 60,9%
0,6
Câu 30: Đáp án C
Có phản ứng:
K 2Cr2 O7 6FeSO 4 7H 2SO 4 � 3Fe 2 SO 4 3 K 2SO 4 Cr2 SO 4 3 7H 2O
Số mol K2Cr2O7 có trong 100ml là:
5.(35 7,5).0, 015.103 2,0625.103 (mol)
52.2, 0625.10 3.2
%m Cr
.100% 21, 45%
1
Vậy
C. SẮT TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH H2SO4 ĐẶC NÓNG, HNO3
Khi cho sắt tác dụng với HNO3 hoặc H2SO4 đặc nóng nếu kết thúc phản ứng axit hết, Fe còn dư thì phần
sắt dư tiếp tục tác dụng với dung dịch muối Fe (III) tạo dung dịch muối sắt (II).
Ví dụ:
Fe 4HNO3 � Fe NO3 3 NO 2H 2O
Fe 2Fe NO3 3 � 2Fe NO3 2
Có một hỗn hợp A có chứa Fe thì lượng HNO3 hoặc H2SO4 đặc nóng cần dùng ít nhất khi toàn bộ lượng
Fe trong A bị chuyển hóa thành muối Fe (II).
Lưu ý: Trong một số bài tập về hỗn hợp có chứa Fe tác dụng với dung dịch HNO3 hoặc H2SO4 đặc nóng
thường sử dụng phương pháp quy đổi để giải bài toán đơn giản hơn.
STUDY TIP
+ Khi cho Fe vào dung dịch HNO3 hoặc H2SO4 đặc nóng nếu kết thúc phản ứng sắt còn dư thì dung dịch
thu được chỉ chứa muối Fe (II) duy nhất: nmuối Fe (II) = nFe phản ứng.
Một số công thức giải nhanh có thể áp dụng:
Các công thức liên quan đến dung dịch axit HNO3
1.Tính lượng muối nitrat thu được khi cho hỗn hợp sắt và các oxit sắt tác dụng với HNO3 dư (Sản phẩm
không có NH4NO3)
242
m hon hop 8 3n NO n NO2 8n N2 O 10n N2
Công thức: mmuối = 80
2.Tính khối lượng kim loại ban đầu trong bài toán oxi hóa 2 lần
oxit cua R HNO3
�
R O2 � A �
���� R NO3 n
R du
�
+ sản phẩm khử + H2O
Công thức:
mR
MR
m hon hop 8 n NO2 3n NO 8n NH4 NO3 8n N 2 O 10n N2
80
Công thức tính khối lượng sắt đã dùng ban đầu, biết oxi hóa lượng sắt này bằng oxi được hỗn hợp rắn X.
Hòa tan hết X bằng HNO3 đặc, nóng dư giải phóng NO2:
m Fe
56
m hon hop 8n NO2
80
Công thức tính khối lượng sắt đã dùng ban đầu, biết oxi hóa lượng sắt này bằng oxi được hỗn hợp rắn X.
Hòa tan hết X với HNO3 loãng dư giải phóng khí NO:
m Fe
56
mhon hop 24n NO
80
Các công thức liên quan đến dung dịch H2SO4 đặc, nóng
1. Hỗn hợp sắt và oxit sắt tác dụng với H2SO4 đặc, nóng dư
m muoi
400
m hon hop 8 6n S 2n SO2 8n H2S
160
Công thức tính khối lượng muối thu được khi hòa tan hết hỗn hợp Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 bằng H2SO4
đặc, nóng dư giải phóng khí SO2:
m muoi
400
m hon hop 16n SO2
160
2. Tính khối lượng kim loại ban đầu trong bài toán oxi hóa 2 lần
oxit cua R H2SO4 dac nong
�
R O2 � A �
������
� R 2 SO 4 n
�R du
+ sản phẩm khử + H2O
Công thức:
mR
MR
m hon hop 8 2n SO2 6n S 8n H2S
80
R l�Fe: mFe 0,7mh�n h�p 5,6nelectron trao d�i
�
�
�
R l�Cu: mCu 0,7mh�n h�p 6,4nelectron trao d�i
Đơn giản hóa: �
C1. VÍ DỤ MINH HỌA
Bài 1: Cho 12 gam hỗn hợp A gồm Fe, Cu có số mol bằng nhau tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3, sản
phẩm khử thu được là khí NO duy nhất. Tính thể tích dung dịch HNO3 2M tối thiểu cần dùng.
A. 0,8/3
B. 1/3
C. 8/3
D. 0,1/3
Lời giải
n Fe n Cu 0,1
Vì khi cho sắt tác dụng với HNO3 hoặc H2SO4 đặc nóng nếu kết thúc phản ứng axit hết, Fe còn dư thì
phần sắt dư tiếp tục tác dụng với dung dịch muối Fe (III) tạo dung dịch muối sắt (II) nên khi hòa tan hoàn
toàn hỗn hợp kim loại trên trong dung dịch HNO3 thì trong dung dịch thu được có thể chứa Fe2+ hoặc Fe3+
hoặc cả 2 ion. Để thể tích dung dịch HNO3 sử dụng là nhỏ nhất thì số mol electron trao đổi là nhỏ nhất.
Khi đó trong dung dịch thu được chỉ chứa Fe2+ mà không chứa Fe3+.
Có thể coi các quá trình phản ứng xảy ra như sau:
3Fe 8HNO3 � 3Fe NO3 2 2NO 4H 2 O
3Cu 8HNO3 � 3Cu NO3 2 2NO 4H 2 O
� n HNO3
8
1, 6
n
0,8
n Fe n Cu � V
3
3
CM
3 (lít)
Đáp án A.
Chú ý
Với bài tập này, nhiều bạn có thể tính toán thu được đáp án sai khi đơn giản cho rằng hòa tan hết hỗn hợp
kim loại thì trong dung dịch thu được chứa Fe3+và Cu2+. Khi trong dung dịch chỉ chứa Fe3+ và Cu2+ thì
lượng HNO3 sử dụng là lớn nhất.
2 � 2
�
nHNO3 4nNO 4�nFe nCu �
3 � 3
�
Khi đó
� Vmax
1
3 (lít)
Bài 2: Có 12 gam bột X gồm Fe và S (có tỉ lệ số mol là 1:2). Nung hỗn hợp X trong điều kiện không có
không khí, thu được hỗn hợp Y. Hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch HNO3 đặc, nóng dư thấy chỉ có một
sản phẩm khử Z duy nhất. Thể tích Z (đktc) thu được lớn nhất là:
A. 33,6 lít
B. 44,8 lít
C. 11,2 lít
D. 3,36 lít
Lời giải
n Fe 0,1;n S 0, 2
.
Tóm tắt quá trình phản ứng:
FeS
�
3
�
Fe t0 �
�
�Fe
HNO3 d, t 0
� �Fe ����� �6
NO 2
� ��
2
�S
�S
�S O 4
�
�
Vì dung dịch axit sử dụng là dung dịch HNO3 đặc nóng nên sản phẩm khử Z duy nhất là NO2.
Vì dung dịch HNO3 dư và để thể tích khí NO2 thu được là lớn nhất thì tổng số mol electron trao đổi là lớn
nhất.
Khi đó cả Fe và S đều nhường electron để đạt số oxi hóa cực đại lần lượt là +3 và +6.
Với bài tập này, các bạn không cần quan tâm quá trình đốt cháy hỗn hợp X mà để xác định thể tích Z ta
chỉ cần quan tâm quá trình đầu và cuối của chuỗi phản ứng oxi hóa - khử.
Các quá hình nhường electron:
3
�0
Fe � Fe 3e
�
� �n e nhuong 3n Fe 6n S 1,5 mol
�0
6
�
S � S 6e
�
5
Quá trình nhận electron:
4
N 1e � N � n e nhan n NO2
Theo định luật bảo toàn mol electron, ta có:
� VZ 1,5.22, 4 33, 6
n NO2 3n Fe 6n S 1,5(mol)
(lít)
Đáp án A.
Bài 3: Cho m gam Fe vào bình chứa dung dịch gồm H2SO4 và HNO3, thu được dung dịch X và 1,12 lít
khí NO. Thêm tiếp dung dịch H2SO4 dư vào bình thu được 0,448 lít khí NO và dung dịch Y. Biết trong cả
hai trường hợp khí NO là sản phẩm khử duy nhất, đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Dung dịch Y hòa tan vừa hết
5
2,08 gam Cu (không tạo thành sản phẩm khử của N ). Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của
m là:
A. 3,92
B. 2,40
C. 4,20
D. 4,06
Lời giải
n NO
1,12 0, 448
0, 07(mol); n Cu 0, 0325
22, 4
Các quá trình phản ứng:
2
�
�
�H SO
Fe 2
�Fe
H 2SO 4
Fe � 2 4 ��
� � 3 ���
�
� � 3 NO
Fe
�Fe
�HNO3
�
Khi cho Fe vào dung dịch chứa H2SO4 và HNO3 chỉ thu được khí NO, khi đó sau khi một phần Fe phản
ứng với H+ và
Fe2+ và Fe3+ :
NO3
tạo Fe3+ thì lượng Fe còn lại phản ứng với Fe3+ được Fe2+. Do đó dung dịch X chứa
Fe 4H NO3 � Fe3 NO 2H 2 O
Fe 2Fe3 � 3Fe2
Khi cho thêm tiếp H2SO4 dư vào dung dịch X thì trong dung dịch có thêm H+, khi đó một phần Fe2+ trong
dung dịch phản ứng với H+ (mới cung cấp thêm) và NO3 lại thu được Fe3+, phản ứng diễn ra cho đến khi
NO3 trong dung dịch hết (điều này cũng cho biết lí do vì sao khi cho Cu vào dung dịch Y thì không tạo
5
thành sản phẩm khử của N : do trong dung dịch có H+ nhưng không có NO3 ):
3Fe2 4H NO3 � 3Fe3 NO 2H 2O
Do đó dung dịch X và dung dịch Y đều chứa Fe2+ và Fe3+ nhưng số mol của hai ion này trong hai dung
dịch là khác nhau.
n Fe2 a
�
�
�
n 3 b
Trong dung dịch Y, gọi � Fe
Theo định luật bảo toàn mol electron áp dụng cho toàn bộ quá trình từ hòa tan Fe đến khi thu được dung
dịch Y, ta có:
2n Fe2 3n Fe3 3n NO
hay 2a + 3b = 0,21
Mặt khác, dung dịch Y hòa tan vừa hết 0,0325 mol Cu:
Cu 2Fe3 � Cu 2 2Fe2
� n Fe3 2n Cu 0, 065 � n Fe2 a
0, 21 3b
0, 0075 mol
2
� �n Fe a b 0, 0725 mol � m 4, 06 gam
Đáp án D
Bài 4: Cho a gam hỗn hợp Fe và Cu (Fe chiếm 30% về khối lượng) tác dụng với dung dịch chứa 0,69 mol
HNO3 tới khi phản ứng hoàn toàn, thu được 0,75a gam chất rắn A, dung dịch B và 6,048 lít hỗn hợp khí X
(đktc) gồm NO2 và NO. Giá trị của a là:
A. 47,04
B. 39,2
C. 30,28
Lời giải
D. 42,03
Vì Fe chiếm 30% về khối lượng nên trong hỗn hợp kim loại ban đầu, khối lượng của Cu là 0,7a. Vì Fe có
tính khử mạnh hơn Cu nên khi Fe phản ứng hết, nếu axit còn dư thì Cu mới có khả năng phản ứng. Mặt
khác khối lượng chất rắn sau phản ứng là 0,75a > 0,7a = mCu nên Fe mới tan một phần và Fe, Cu đều dư
sau phản ứng. Khi đó trong dung dịch B chỉ chứa Fe(NO3)2.
Có
6,048
0, 27 mol
22, 4
n NO2 n NO
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố đối với nguyên tố N, ta có:
n HNO3 2n Fe NO3 n NO2 n NO
2
� n Fe NO3
n HNO3 n NO2 n NO
2
2
0, 21 � n Fephan ung n Fe NO3 0, 21
2
� mFe phản ứng = a 0, 75a 0, 25a 0, 21.56 � a 47, 04(gam)
Đáp án A.
Bài 5: Cho m gam bột Fe vào 800ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M và dung dịch 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, đktc). Giá trị của m và V là:
A. 10,8 và 4,48.
B. 10,8 và 2,24.
C. 17,8 và 2,24.
D. 17,8 và 4,48.
Lời giải
Vì sau phản ứng còn hỗn hợp bột kim loại nên hỗn hợp này gồm Cu và Fe còn dư.
Do đó trong dung dịch thu được sau phản ứng chỉ chứa cation Fe2+.
n Cu NO3 0,16; n H2SO4 0, 2 � n NO 0,32; n Cu 2 0,16; n H 0, 4
2
3
Vì trong dung dịch chỉ chứa cation duy nhất là Fe2+ nên có thể coi các quá trình phản ứng diễn ra như sau:
3Fe 8H 2NO3 � 3Fe2 2NO 4H 2 O
Mol 0,15 0,4
0,1
0,1
Fe Cu 2 � Fe 2 Cu
Mol 0,16 0,16
Do đó
�n
Fe ph�n �
ng
0,16
0,15 0,16 0,31;nCut�o th�nh 0,16.
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
mFeban d�u mFe ph�n �ng mCut�o th�nh mh�n h�p kimlo�i sauph�n �ng
Hay
m 56.0,31 64.0,16 0, 6m � m 17,8 gam
V = 0,1.22,4 = 2,24 (lít)
Đáp án C
Với bài tập này, các bạn cần chú ý đến giả thiết hỗn hợp rắn sau phản ứng là hỗn hợp bột kim loại, tức là
có ít nhất 2 kim loại để lập luận giải quyết bài toán.
Bài 6: Nung m gam Fe trong không khí, sau phản ứng thu được 11,2 gam chất rắn X gồm Fe, Fe2O3,
Fe3O4 và FeO. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X vào dung dịch HNO3 dư thu được 2,24 lít khí NO2 (đktc) là
sản phẩm khử duy nhất. Giá trị của m là bao nhiêu?
A. 8,4 gam
B. 5,6 gam
C. 11,2 gam
Lời giải
D. 7 gam
Tóm tắt quá trình:
Fe
�
�
FeO
�
HNO3
khong khi
Fe ����
�X �
���
� Fe NO3 3
Fe
O
� 2 3
�
Fe3O 4
�
Như vậy trong toàn bộ quá trình, số oxi hóa của sắt đã tăng từ 0 lên +3.
Đây là một dạng bài tập quen thuộc hay gặp trong đề thi, chúng ta sẽ tiếp cận bài toán này theo nhiều
hướng khác nhau và nhận xét về ưu điểm, khuyết điểm của từng phương pháp.
Cách 1: Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
m X m HNO3 m Fe NO3 m NO2 m H2O
3
�
m
�n Fe NO3 3
56
�
m
3m
�
n Fe
� �n HNO3 n NO2 n NO (muoi)
0,1
3
56 �
56
�
1
1 �3m
�
�n H2O n HNO3 � 0,1�
2
2 �56
�
�
Có
Theo biểu thức của định luật bảo toàn khối lượng, ta có:
m
18 �3m
�3m
�
�
11, 2 63 � 0,1� 242 � 0,1.46 �
� 0,1�� m 8, 4(gam)
56
2 �56
�56
�
�
Nhận xét cách 1
+ ưu điểm: Sử dụng phương pháp quen thuộc, dễ hiểu.
+ Nhược điểm: Tuy chỉ cần giải phương trình bậc nhất một ẩn nhưng quá trình biến đổi, tính toán khá mất
thời gian.
Cách 2: Sử dụng định luật bảo toàn mol electron
Nhận thấy trong toàn bộ quá trình, chất khử gồm Fe, chất oxi hóa gồm O2 (trong không khí) và HNO3.
Quá trình nhường electron:
3
0
Fe � Fe 3e
Mol
m
56
3m
56
Các quá trình nhận electron:
0
Mol
2
O2
11, 2 m
32
5
4e � 2 O
11, 2 m
8
4
N 1e � N
Mol
0,1
0,1
Áp dụng định luật bảo toàn mol electron, có:
3m 11, 2 m
0,1 � m 8, 4(gam)
56
8