Tải bản đầy đủ (.pdf) (7 trang)

1 2 bài toán cu, cuo, Fe(OH)n, fexoy tác dụng với HCl, H2SO4 loãng image marked

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (150.67 KB, 7 trang )

1.2. Bài toán Cu, CuO, Fe(OH)n, FexOy tác dụng với HCl, H2SO4 loãng
A. Định hướng tư duy
+ Các bạn chú ý nếu hỗn hợp chứa chất rắn có Cu thì mặc dù là Cu không tác dụng với dung dịch HCl,
H2SO4 loãng nhưng Cu vẫn tan nếu hỗn hợp rắn có chứa Fe2O3 hoặc Fe3O4 vì ta có phản ứng

Cu  2Fe3  Cu 2  2Fe 2 (1).
2H  
 H2

 H 2O
+ Theo tư duy phân chia nhiệm vụ H+ ta có 2H   O 2 
 

 H 2O
H  OH 

Đặt mua file Word tại link sau
/>
+ Nếu chất rắn dư có chứa Cu hoặc Fe thì muối thu được chỉ là Fe2+ và Cu2+.
B. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Để hịa tan vừa hết hỗn hợp bột gồm Cu và Fe2O3 có tỉ lệ số mol Cu:Fe2O3=1:2 cần 400 ml dung
dịch H2SO4 0,75M thu được dung dịch X. Khối lượng muối sắt (III) sunfat trong dung dịch X là:
A. 18 gam

B. 16 gam

C. 20 gam

D. 24 gam

Định hướng tư duy giải:


Hướng tư duy 1: Điền số điện tích

Cu 2 : a
 3
Fe : b
BTDT
X  BTNT.Fe

 2a  6a  4a  0, 6  a  0, 05(mol)
2


Fe
:
2
a

SO 2 : 0,3(mol)
 4
BTNT.Fe

 m Fe2 (SO4 )3 

0, 05.2
.400  20(gam)
2

Hướng tư duy 2: Phân chia nhiệm vụ H+

Cu : a

BTNT.O  H
+ Có ngay 

 n H  0, 6  n O  12a  a  0, 05(mol)
Fe 2 O3 : 2a
BTNT.Fe
 m Fe2 (SO4 )3 
Và 

0, 05.2
.400  20(gam)
2

Giải thích tư duy:
Bài tốn này chúng ta có thể xử lý theo hai hướng đều rất tốt. Với hướng tư duy điền số điện tích tơi sẽ
trình bày kỹ hơn cho các bạn ở các phần sau.


Ví dụ 2: Hịa tan hết hỗn hợp gồm Cu, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Cu(OH)2, Fe3O4 có cùng số mol bằng dung
dịch HCl vừa đủ thu được dung dịch Y chứa 94,05 gam chất tan. Khối lượng FeCl2 trong dung dịch Y là:
A. 50,80 gam

B. 25,40 gam

C. 60,96 gam

D. 45,72 gam

Định hướng tư duy giải:
Có ngay n Cu  n Fe(OH)2  n Fe(OH)3  n Fe3O4  a(mol)

BTNT

 n   n OH  2n O2  15a(mol)  n Cl  15a(mol)

BTKL  BTNT

 94, 05  15a.35,5  a(64.2  56.5)  a  0,1(mol)
BTNT.Fe

 m FeCl2  0,1.4.(56  35,5.2)  50,8(gam)

Giải thích tư duy:
Để tính được số mol a ta tư theo hướng chuyển dịch điện tích hoặc phân chia nhiệm vụ H+ từ đó có được
số mol Cl-. Khối lượng muối = khối lượng Cl- + khối lượng các kim loại gồm Cu và Fe. Đương nhiên ta
dễ thấy Cu tan hết.
Ví dụ 3: Hịa tan m gam hỗn hợp bột X cùng số mol gồm Cu, FeO, Fe2O3 bằng dung dịch HCl vừa đủ thu
được dung dịch Y trong đó có 45,72 gam FeCl2. Nếu cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch
HNO3 lỗng dư thu được V lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m và V là:
A. 42,624 và 3,136

B. 42,624 và 2,688

C. 35,520 và 3,316

D. 35,520 và 2,688

Định hướng tư duy giải:

Cu : a(mol)


BTNT.Fe
Có X FeO : a(mol) 
 n FeCl2  3a  0,36  a  0,12(mol)
Fe O : a(mol)
 2 3
BTE

 n e  2.0,12  0,12  0,36(mol)  n NO  0,12(mol)
BTKL
 
 m  0,12(64  72  160)  35,52(gam)

V  0,12.22, 4  2, 688(lit)

Giải thích tư duy:
Vì số mol Cu = số mol Fe2O3 nên khi cho HCl vào thì Cu cũng tan hết (xem thêm phương trình 1 bên
trên). Khi cho hỗn hợp rắn vào HNO3 thì các bạn nhớ là 3e đổi được 1NO. (Xem thêm ở phần kim loại
tác dụng với HNO3).
Ví dụ 4: Hòa tan vừa hết m gam hỗn hợp bột X gồm Cu, Fe3O4 và Fe2O3 cần 800 ml dung dịch HCl 1M
thu được dung dịch Y trong đó có 2 muối sắt có nồng độ bằng nhau. Mặt khác để khử hoàn toàn hỗn hợp
X cần bằng H2 dư (ở nhiệt độ cao) thu được 18,304 gam hỗn hợp kim loại. Phần trăm khối lượng của Cu
trong X là:
A. 5,18%

B. 9,14%

Định hướng tư duy giải:
+ Ta có n H  0,8(mol)  n Otrong X  0, 4(mol)

C. 11,26%


D. 8,16%


BTKL

 m  18,304  0, 4.16  24, 704(gam)

Fe 2 : a(mol)
 3
Fe : a(mol)
Điền số điện tích cho dung dịch Y  Cl : 0,8(mol)

0,8  5a
BTDT
 
 n Cu 2 

2
BTKL

 m Cu  Fe  18,304  56.2a  64.

 %Cu 

0,8  5a
 a  0,152(mol)
2

0, 02.64

 5,18%
24, 704

Giải thích tư duy:
Bài tốn này H+ chỉ làm một nhiệm vụ là biến O trong các oxit thành H2O. Sau đó chúng ta điền số điện
tích cho dung dịch Y để tính số mol Cu theo a và bảo toàn khối lượng sắt, đồng theo a để tìm ra a.
BÀI TẬP RÈN LUYỆN
Câu 1: Hịa tan 10 gam hỗn hợp bột gồm Cu và Fe2O3 bằng dung dịch HCl dư sau phản ứng kết thúc còn
lại 1,6 gam chất rắn không tan. Phần trăm khối lượng Fe2O3 trong hỗn hợp đầu là:
A. 50%

B. 60%

C. 40%

D. 36%

Câu 2: Hòa tan hết hỗn hợp bột X gồm Cu và Fe2O3 trong 2000 gam dung dịch HCl 14,6% vừa đủ thu
được dung dịch Y trong đó nồng độ % của FeCl3 là 3,564%. Phần trăm khối lượng của muối FeCl2 trong
Y là:
A. 12,128%

B. 13,925%

C. 15,745%

D. 18,912%

Câu 3: Hòa tan hết m gam hỗn hợp gồm Cu, FeCl2, Fe2O3 trong dung dịch HCl vừa đủ thu được dung
dịch Y gồm 2 muối trong đó số mol muối sắt (III) gấp 3 lần số mol muối Cu. Cho dung dịch Y tác dụng

với 500 ml dung dịch AgNO3 1M thu được 58,97 gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 31,59

B. 63,18

C. 42,12

D. 52,65

Câu 4: Cho m gam hỗn hợp Cu và Fe2O3 tác dụng với dung dịch HCl dư thu được dung dịch A và 3,2
gam chất rắn không tan. Cô cạn dung dịch A thu được 46,68 gam muối khan. m có giá trị là:
A. 26,88 gam

B. 33,28 gam

C. 30,08 gam

D. 36,48 gam

Câu 5: Cho m gam hỗn hợp Cu và Fe3O4 vào 400 ml dung dịch HCl thu được dung dịch A (khơng cịn
chất rắn khơng tan) trong đó khối lượng FeCl3 là 9,75 gam. Thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch A,
sau đó lọc lấy kết tủa nung trong khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu được 20 gam chất rắn. m có giá
trị là:
A. 18,80 gam

B. 21,14 gam

C. 24,34 gam

D. 26,80 gam


Câu 6: Hỗn hợp X gồm Cu, CuO, Fe3O4. Hòa tan hết m gam X trong 1,2 lít dung dịch HCl 1M thu được
dung dịch Y chứa 3 chất tan có cùng nồng độ mol. Giá trị của m là:
A. 36,48 hoặc 31,54

B. 34,68 hoặc 39,77

C. 36,48 hoặc 39,77

D. 34,68 hoặc 31,54


Câu 7: Cho m gam hỗn hợp Cu và Fe2O3 vào dung dịch H2SO4 loãng (dư), khuấy đều cho các phản ứng
xảy ra hồn tồn thấy có 3,2 gam kim loại không tan và dung dịch X. Cho NH3 tới dư vào dung dịch X,
lọc lấy kết tủa, nung trong khơng khí đến khối lượng khơng đổi cịn lại 16 gam chất rắn. Giá trị của m là
A. 25,6

B. 32

C. 19,2

D. 35,2

Câu 8: Hòa tan hết hỗn hợp gồm Cu, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Cu(OH)2, Fe3O4 có cùng số mol bằng dung dịch
HCl vừa đủ thu được dung dịch Y chứa 94,05 gam chất tan. Khối lượng FeCl2 trong dung dịch Y là
A. 50,80 gam

B. 25,40 gam

C. 60,96 gam


D. 45,72 gam

Câu 9: Hòa tan m gam hỗn hợp gồm Cu và Fe3O4 trong dung dịch HCl dư sau phản ứng còn lại 8,32 gam
chất rắn không tan và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 61,92 gam chất rắn khan. Giá trị của m
là:
A. 31,04 gam

B. 40,10 gam

C. 43,84 gam

D. 46,16 gam

Câu 10: Cho a gam hỗn hợp X gồm Fe2O3, Fe3O4 và Cu vào dung dịch HCl dư, thấy có 1 mol axit phản
ứng và cịn lại 0,256a gam chất rắn khơng tan. Mặt khác, khử hồn tồn a gam hỗn hợp X bằng CO dư
thu được 42 gam chất rắn. Phần trăm khối lượng của Cu trong hỗn hợp X là
A. 25,6%

B. 32,0%

C. 50,0%

D. 44,8%

Câu 11: Cho m gam rắn X gồm Cu và Fe3O4 vào dung dịch HCl dư. Sau phản ứng xong được dung dịch
Y và thấy còn 5,2 gam rắn. Sục Cl2 dư vào dung dịch Y rồi cô cạn dung dịch sau phản ứng được 31,125
gam rắn khan. Giá trị của m là:
A. 20


B. 16,8

C. 21,2

D. 24,4

Câu 12: Cho m gam X gồm Cu và Fe2O3 vào dung dịch HCl dư thấy sau phản ứng cịn lại 1,25 gam rắn
khơng tan. Cho NH3 dư vào dung dịch sau phản ứng, lọc lấy kết tủa nung trong khơng khí đến khối lượng
khơng đổi được 0,625m gam rắn Y. Giá trị của m là:
A. 7,5

B. 12,5

C. 11,2

D. 10,0

Câu 13: Cho m gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl kết thúc phản ứng thu
được dung dịch Y và 0,1395m gam kim loại dư. Chia dung dịch Y làm hai phần bằng nhau. Sục khí H2S
đến dư vào phần I thu thược 1,92 gam kết tủa. Giá trị của m gần với giá trị nào dưới đây:
A. 12

B. 13

C. 15

D. 16

ĐÁP ÁN VÀ ĐỊNH HƯỚNG GIẢI BÀI TẬP TỰ RÈN LUYỆN
BẢNG ĐÁP ÁN

01. B

02. B

03. C

11. A

12. D

13. B

Câu 1: Chọn đáp án B
Định hướng tư duy giải

04. C

05. A

06. C

07. A

08. A

09. C

10. D



BTE

 n Cu 

1
n 3 hay (n Cu  n Fe2O3  n Fe3O4 ).
2 Fe

Cu : a(mol)
+ Do vậy ta đón đầu như sau: 10  1, 6  8, 4 
Fe 2 O3 : a(mol)
BTKL

 a  0, 0375(mol)  %Fe 2 O3 

0, 0375.160
 60%
10

Câu 2: Chọn đáp án B
Định hướng tư duy giải
+ Vì n HCl 

2000.146
BTNT.H
BTNT.O
 8(mol) 
 n Otrong X  4(mol) 
 n Fe3O4  1(mol)
36,5


BTE  BTNT.Fe
trong X
trong Y
 a 
 n Fe
 2  2a 
+ Có ngay n Cu
3

(2  2a).162,5
 0, 03564  a  0, 75(mol)
2000  64a  232

BTNT.Fe

 n FeCl2  3  (2  2.0, 75)  2,5(mol)  %FeCl2 

2,5.127
 13,925%
2000  64a  232

Câu 3: Chọn đáp án C
Định hướng tư duy giải
+ Từ dữ kiện bài toán suy ra ngay n Cu  n FeCl2  n Fe2O3  a(mol)
Cu 2 : a(mol)

 Y Fe 2 : 3a(mol)
. Dễ thấy kết tủa có cả Ag và AgCl
 

BTDT

 Cl : 8a(mol)


Chú ý: Quá trình tạo Ag sẽ diễn ra trước rồi mới tới AgCl. Do đó
BTE  BTNT.Ag

 58,97  3a.108  (0,5  3a).143,5  a  0,12(mol)
BTKL

 m  0,12(64  127  160)  42,12(gam)

Câu 4: Chọn đáp án C
Định hướng tư duy giải

CuCl2 : a
Cu : a(mol)
BTNT.Cu  Fe
+ Có ngay (m  3, 2) 

 46, 68 
Fe 2 O3 : a(mol)
FeCl2 : 2a
BTKL
 46, 68  127.2a  135a  a  0,12(mol) 
 m  3, 2  0,12(64  160)  m  30, 08(gam)

Câu 5: Chọn đáp án A
Định hướng tư duy giải


Cu :
HCl
BTNT.Fe
+ Có ngay m 

n FeCl3  0, 06(mol) 
 n Fe2  3a  0, 06
Fe
O
:
a(mol)

n

a(mol)
FeO
 3 4
BTE  BTNT.Fe

 n Cu 

CuO : a  0, 03
3a  0, 06  a
BTNT.Fe  Cu
 a  0, 03(mol) 
 20 
2
Fe 2 O3 :1,5a



Cu : 0, 04(mol)
BTKL

 80(a  0, 03)  1,5a.160  20  a  0, 07(mol)  m  18,8(gam) 
Fe3O 4 : 0, 07(mol)
Câu 6: Chọn đáp án C
Định hướng tư duy giải
Trường hợp 1:

Cu 2 : a(mol)
 2
a  0,17143
Fe : a(mol)
+ Có ngay Y  3
  trong X
 m  39, 77
 0, 6
n O
Fe : a(mol)
BTDT
 
 n Cl  7a  1, 2(mol)

Trường hợp 2:

Cu 2 : a(mol)
 2
Fe : a(mol)
+ Có ngay Y  

 a  0, 24
H : a(mol)
BTDT
 
 n Cl  5a  1, 2(mol)

 nO 

1, 2  0, 24
BTKL
 0, 48(mol) 
 0, 48.16  0, 24(64  56)  36, 48(gam)
2

Câu 7: Chọn đáp án A
Định hướng tư duy giải
+ Chú ý: Cu(OH)2 tạo phức trong NH3 dư.
BTKL
phan ung
+ Có ngay n Fe2O3  0,1(mol)  n Cu
 0,1(mol) 
 m  0,1(64  160)  3, 2  25, 6(gam)

Câu 8: Chọn đáp án A
Định hướng tư duy giải
+ Có ngay n Cu  n Fe(OH)2  n Fe(OH)3  n Cu(OH)2  n Fe3O4  a(mol)
BTNT

 n   n OH  2n O2  15a(mol)  n Cl  15a(mol)


BTKL  BTNT

 94, 05  15a.35,5  a(64.2  56.5)  a  0,1(mol)

 Có thể xem tồn bộ Fe(OH)2 và Fe3O4 biến thành FeCl2
BTNT.Fe

 m FeCl2  0,1.4.(56  35,5.2)  50,8(gam)

Câu 9: Chọn đáp án C
Định hướng tư duy giải

CuCl2 : a BTKL
Cu : a
BTNT
+ Vì Cu dư nên có ngay: (m  8,32) 



 61,92  135a  127.3a
Fe3O 4 : a
FeCl2 : 3a
BTKL
 a  0,12 
 m  8,32  64a  232a  m  43,84(gam)

Câu 10: Chọn đáp án D
Định hướng tư duy giải



+ Ta có n HCl  1  n Otrong X  0,5  m Otrong X  8(gam)
BTKL
+ 
 a  42  8  50(gam)  m du
Cu  0, 256.50  12,8(gam)

CuCl2 : x mol
+ Dung dịch sau phản ứng là gì ? 
FeCl2 : y mol

2x  y  1
 x  0,15
22, 4
trong X


 m Cu
 0,15.64  12,8  22, 4  %Cu 
 44,8%
50
64x  56y  12,8  42  y  0,35
Câu 11: Chọn đáp án A
Định hướng tư duy giải

Cu : a(mol)
BTE
Có chất rắn là Cu dư nên 
(m  5, 2) 
Fe3O 4 : a(mol)
CuCl2 : a Cl2

CuCl2 : a BTKL
HCl

Y
 31,125 

 a  0, 05(mol)
FeCl2 : 3a
FeCl2 : 3a
 m  5, 2  0, 05(64  232)  m  20(gam)
Câu 12: Chọn đáp án D
Định hướng tư duy giải

CuCl2 : a
Cu : a(mol)
BTE
HCl
Vì có Cu dư nên 
(m  1, 25) 


Fe 2 O3 : a(mol)
FeCl2 : 2a
NH3 ,t 
BTKL

 Fe 2 O3 : a(mol)  160 a  0, 625 m 
 m  1, 25  224a 

0, 625m

.224  m  10(gam)
160

Câu 13: Chọn đáp án B
Định hướng tư duy giải

CuCl2 : x H2S
Cu : x(mol)
HCl
+ Có ngay: 0,8605m gam X 

Y
 n CuS  x  0, 02.2  0, 04
Fe
O
:
x(mol)
FeCl
:
3x
3
4


2
BTKL

 0,8605 m  0, 04.232  0, 04.64  m  13, 76 gam.




×