CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI QUAN TRỌNG
CHỦ ĐỀ 1. CHUỖI PHẢN ỨNG HÓA HỌC CỦA SẮT, CROM
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Nắm vững các tính chất hóa học chung và phương pháp điều chế kim loại.
Lưu ý: Cr(OH)3 là hidroxit lưỡng tính
Ví dụ minh họa
Bài 1: Viết phương trình hóa học của các phản ứng trong quá trình chuyển đổi sau:
Hướng dẫn giải:
(1) 4FeS2 + 11O2 −tº→ 2Fe2O3 + 8SO2 ↑
(2) Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O
(3) FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl
(4) 2Fe(OH)3 −tº→ Fe2O3 + 3H2O
(5) Fe2O3 + H2 −tº→ 2FeO + H2O
(6) FeO + H2SO4(l) → FeSO4 + H2O
(7) FeSO4 + Mg → MgSO4 + Fe
Bài 2: Hồn thành sơ đờ chủn hóa sau:
Hướng dẫn giải:
(1) Cu + S −tº→ CuS
(2) CuS + 14HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 3H2SO4 + 8NO + 4H2O
(3) Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2NaNO3
(4) Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + 2H2O
(5) CuCl2 −đpnc→ Cu + Cl2
Bài 3: Viết các phương trình hóa học cho những chủn đởi sau:
Hướng dẫn giải:
Phương trình hóa học của phản ứng:
(1) Cr + 2HCl → CrCl2 + H2↑
1
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
(2) CrCl2 + 2NaOH → Cr(OH)2 + 2NaCl
(3) 4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Cr(OH)3↓
(4) Cr(OH)3 + NaOH → Na[Cr(OH)4]
(5) 2CrCl2 + Cl2 → 2CrCl3
(6) Cr(OH)3 + 3HCl → CrCl3 + 3H2O
B. BÀI TẬP RÈN LUYỆN KỸ NĂNG
Bài 1: Phản ứng nào sau đây chứng tỏ hợp chất Fe(II) có tính khử?
A. Fe(OH)2 −tº→ FeO + H2O
B. FeO + CO −tº→ Fe + CO2
C. FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl
D. 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3
Hướng dẫn giải:
Đáp án: D
Bài 2: Phản ứng nào sau đây sai?
A. 2Fe + 6H2SO4 đặc, nguội → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
D. 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe(OH)3.
Hướng dẫn giải:
Đáp án: A
Fe không phản ứng với H2SO4 đặc nguội.
Bài 3: Phát biểu nào cho dưới đây là không đúng?
A. Fe có thể tan trong dung dịch FeCl3
B. Cu có thể tan trong dung dịch FeCl3
C. Fe không thể tan trong dung dịch CuCl2
D. Cu không thể tan trong dung dịch CuCl2
Hướng dẫn giải:
Đáp án: C
Có xảy ra phản ứng: Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu
Bài 4: Nung FeCO3 trong khơng khí đến khới lượng khơng đởi được chất rắn X. X là:
A. FeO
B. Fe2O3
C. Fe3O4
Hướng dẫn giải:
Đáp án: B
2FeCO3 + ½ O2 −tº→ Fe2O3 + 2CO2
Bài 5: Cho sơ đờ chủn hóa quặng đờng thành đờng:
Hai chất X, Y lần lượt là:
2
D. Fe.
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
A. Cu2O, CuO
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
B. CuS, CuO
C. Cu2S, CuO
D. Cu2S, Cu2O
Hướng dẫn giải:
Đáp án: D
2Cu2O + Cu2S → 6Cu + SO2
→ Hai chất X, Y lần lượt là Cu2S và Cu2O.
Bài 6: Cho các dung dịch loãng: (1) FeCl 3, (2) FeCl2, (3) H2SO4, (4) HNO3, (5) hỗn hợp gồm HCl và NaNO 3.
Những dung dịch phản ứng được với kim loại Cu là:
A. (1), (2), (3)
B. (1), (3), (5)
C. (1), (4), (5)
D. (1), (3), (4)
Hướng dẫn giải:
Đáp án: C
Các dung dịch phản ứng với kim loại đồng là FeCl3, HNO3, hỗn hợp gồm HCl, NaNO3. Các phản ứng:
2FeCl3 + Cu → 2FeCl2 + CuCl2
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
3Cu + 2NO3- + 8H+ → 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O
Bài 7: Cho các chất sau (Fe, Fe2O3, Al, axit HCl, dung dịch NaOH) tác dụng với nhau từng đôi một, số phản
ứng xảy ra là:
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
C. 1
D. 4
Hướng dẫn giải:
Đáp án: C
1, Fe + 2HCl→ FeCl2 + H2
2, Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O
3, Al + 6HCl →2AlCl3 + 3H2
4, Al + NaOH → NaAlO2 + H2
5, HCl + NaOH → NaCl + H2O
Bài 8: Cho các phản ứng:
(1) Cu2O + Cu2S →
(3) CuO + CO →
(2) Cu(NO3)2 →
(4) CuO + NH3 →
Số phản ứng tạo ra kim loại Cu là:
A. 23
B. 3
Hướng dẫn giải:
Đáp án: B
3
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
(1): 2Cu2O + Cu2S → 6Cu + SO2
(2): Cu(NO3)2 −tº→ CuO + 2NO2 + ½ O2
(3): CuO + CO −tº→ Cu + CO2
(4): 3CuO + 2NH3 −tº→ 3Cu + N2 + 3H2O
Bài 9: Thực hiện các phản ứng sau:
(1) Fe + dung dịch HCl
(2) Fe + Cl2
(4) Fe3O4 + dung dịch HCl
(3) dung dịch FeCl2 + Cl2
(5) Fe(NO3)2 + HCl
(6) dung dịch FeCl2 + KI
Các phản ứng có thể tạo thành FeCl3 là:
A. 1, 2, 3, 4
B. 2, 3, 4, 5
C. Chỉ 2, 3
D. Chỉ trừ 1
Hướng dẫn giải:
Đáp án: B
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (1)
2Fe + 3Cl2dư → 2FeCl3 (2)
FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 (3)
Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O (4)
9Fe(NO3)2 + 12HCl → 4FeCl3 + 5Fe(NO3)3 + 3NO + 6H2O (5)
FeCl2 + KI → không xảy ra phản ứng.
Bài 10: Cho phản ứng: a Fe + b HNO3 → c Fe(NO3)3 + d NO + e H2O
Các hệ số a, b, c, d, e là những số nguyên, đơn giản nhất. Tổng (a + b) bằng:
A. 5.
B. 4.
C. 3.
D. 6.
Hướng dẫn giải:
Đáp án: A
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
→a+b=5
Bài 11: Có các hóa chất: H2O, dung dịch HCl, dung dịch NaOH, dung dịch NaCl, dung dịch KI và dung dịch
K2CrO4. Crom (III) oxit tác dụng được với dung dịch nào sau đây?
A. H2O, HCl, NaOH, NaCl
B. HC1, NaOH
C. HCl, NaOH, K2CrO4
D. HCl, NaOH, KI
Hướng dẫn giải:
Đáp án: B
Bài 12: Cr2O3 là oxit lưỡng tính nên tác dụng được với dung dịch HC1 và dung dịch NaOH:
Cr2O3 + 6HC1 → 2CrCl3 + 3H2O
Cr2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Cr(OH)4]
Hướng dẫn giải:
Đáp án:
4
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
CHỦ ĐỀ 2. NHẬN BIẾT, ĐIỀU CHẾ SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
- Dùng các phản ứng đặc trưng để nhận biết các chất
- Nắm vững các tính chất hóa học của các chất để giải thích các hiện tượng phản ứng.
Ví dụ minh họa
Bài 1: Hãy dùng 2 th́c thử tự chọn để có thể phân biệt được các kim loại sau: Al, Fe, Mg, Ag. Trình bày cách
nhận biết và viết các phương trình hóa học.
Hướng dẫn giải:
Có thể chọn 2 th́c thử là axit HCl và dung dịch kiềm NaOH
- Lấy vào mỗi ống nghiệm mợt ít bợt kim loại đã cho.
- Nhỏ vào mỡi ống nghiệm một ít dung dịch HCl.
Ở ống nghiệm nào khơng có hiện tượng gì xảy ra đó là ớng đựng kim loại Ag. Phản ứng xảy ra ở các ống
nghiệm còn lại.
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑
- Nhỏ từ từ dung dịch kiềm vào ống nghiệm chứa các dung dịch muối vừa thu được.
Ở ống nào thấy có kết tủa tạo thành rời lại tan ra thì đó là ớng chứa ḿi nhơm.
AlCl3 + 3NaOH → 3NaCl + Al(OH)3↓
Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]
Ở ống nào thấy có kết tủa màu trắng xanh, sau đó dần dần hóa nâu thì đó là ớng chứa ḿi sắt, ta nhận ra
kim loại sắt.
FeCl2 + 2NaOH → 2NaCl + Fe(OH)2↓ (trắng xanh)
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3↓ (nâu đỏ)
Ở ống nào thấy có kết tủa màu trắng không bị biến đởi thì đó là ớng chứa ḿi magie, ta nhậ ra kim loại Mg.
MgCl2 + 2NaOH → 2NaCl + Mg(OH)2↓ (trắng)
Bài 2: Một hỗn hợp bột gồm Al, Fe, Cu. Hãy trình bày mợt phương pháp hóa học để tách từng kim loại ra khỏi
hỡn hợp đó. Viết các phương trình hóa học của các phản ứng.
Hướng dẫn giải:
Cho dung dịch NaOH dư vào hỗn hợp 3 kim loại thu được hai phần:
Phần dung dịch là NaAlO2 và NaOH dư.
Phần chất rắn là Cu và Fe
Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3/2 H2
Lấy phần dung dịch dẫn CO2 đến dư thu được kết tủa Al(OH)3. Lọc lấy kết tủa đem nung ngồi khơng khí
đến khới lượng khơng đởi thu chất rắn Al2O3. Điện phân nóng chảy Al2O3 ta được Al.
NaAlO2 + CO2 + H2O → NaHCO3 + Al(OH)3↓
5
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
CO2 + NaOH → NaHCO3
CO2 + 2NaOH → Na2CO3
2Al(OH)3 −tº→ Al2O3 + 3H2O
2Al2O3 −đpnc→ 4Al + 3O2
Phần chất rắn gồm Cu và Fe đem hòa tan trong HCl dư, thu được dung dịch là FeCl 2 còn phần chất rắn là Cu.
Điện phân dung dịch thu được ta được Fe.
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
FeCl2 −đpnc→ Fe + Cl2
Bài 3: Có các dung dịch ḿi: FeCl3, FeCl2, MgCl2, AlCl3, NaCl và NH4Cl. Để phân biệt các dung dịch ḿi
clorua này có thể dùng th́c thử nào dưới đây?
A. Dung dịch AgNO3
B. Dung dịch NH3
C. Dung dịch H2SO4
D. Dung dịch KOH
Hướng dẫn giải:
Trích mẫu thử cho mỡi lần thí nghiệm. Nhỏ dung dịch KOH từ từ cho đến dư vào các mẫu thử:
- Mẫu nào xuất hiện kết tủa nâu ⇒ là dung dich FeCl3.
FeCl3 + 3KOH → Fe(OH)3 + 3KCl
- Mẫu nào xuất hiện kết tủa trắng dần hóa nâu đung dịch FeCl2.
FeCl2 + 2KOH → Fe(OH)2 + 2KCl
- Mẫu nào xuất hiện kết tủa trắng ⇒ dung dịch MgCl2.
MgCl2 + 2KOH → Mg(OH)2 + 2KCl
- Mẫu nào khơng có hiện tượng nào xảy ra ⇒ dung dịch NaCl.
- Mẫu nào xuất hiện kết tủa keo trắng, tan dần khi dư dung dịch KOH
⇒ dung dịch AlCl3.
AlCl3 + 3KOH → Al(OH)3 + 3KCl
Al(OH)3 + KOH → K[Al(OH)4]
- Mẫu nào có khí mùi khai bay ra ⇒ dung dịch NH4Cl.
KOH + NH4Cl → KCl + NH3 + H2O
Bài 4: Từ Fe, hãy trình bày 3 phương pháp điều chế trực tiếp muối FeSO4. Viết các phương trình hóa học.
Hướng dẫn giải:
3 phương pháp hóa học điều chế trực tiếp FeSO4 từ Fe là:
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4
B. BÀI TẬP RÈN LUYỆN KỸ NĂNG
Bài 1: Hiện tượng gì xảy ra khi cho từ từ dung dịch NH3 vào dung dịch CuSO4?
A. Xuất hiện kết tủa màu xanh nhạt
6
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
B. Xuất hiện kết tủa màu xanh nhạt rồi tan thành dung dịch màu xanh đậm
C. Xuất hiện dung dịch màu xanh
D. Khơng có hiện tượng
Hướng dẫn giải:
Đáp án: B
Bài 2: Hiện tượng gì xảy ra khi nhỏ mợt ít dung dịch KMnO4 vào dung dịch có chứa FeSO4 và H2SO4?
A. Xuất hiện màu tím hờng của dung dịch KMnO4
B. Mất màu tím hờng và xuất hiện màu vàng
C. Mất màu vàng và xuất hiện màu tím hờng
D. Cả A, B và c đều khơng đúng
Hướng dẫn giải:
Đáp án: B
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4 + 8H2O
Bài 3: Nhỏ từ từ đến dư dung dịch FeSO4 đã được axit hóa bằng H2SO4 vào dung dịch KMnO4. Hiện tượng
quan sát được là
A. dung dịch màu tím hờng bị nhạt dần rời chủn sang màu vàng
B. dung dịch màu tím hờng bị nhạt dần đến khơng màu
C. dung dịch màu tím hờng bị chuyển dần sang nâu đỏ
D. màu tím bị mất ngay. Sau đó dần dần xuất hiện trở lại thành dung dịch có màu hờng
Hướng dẫn giải:
Bài 4: Hiện tượng gì xảy ra khi cho dung dịch NaOH vào ống nghiệm có chứa dung dịch FeCl2?
A. Xuất hiện màu nâu đỏ
B. Xuất hiện màu trắng xanh
C. Xuất hiện màu nâu đỏ rồi chuyển sang màu trắng xanh
D. Xuất hiện màu trắng xanh rồi chuyển sang màu nâu đỏ
Hướng dẫn giải:
Đáp án: D
FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 (trắng xanh) + 2NaCl
4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe(OH)3 (nâu đỏ)
Bài 5: Khi thêm dung dịch Na2CO3 vào dung dịch FeCl3 sẽ có hiện tượng gì xảy ra ?
A. Xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ vì xảy ra hiện tượng thủy phân
B. Dung dịchvẫn có màu nâu đỏ vì chúng khơng phản ứng với nhau
C. Xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ đồng thời có hiện tượng sủi bọt khí
D. Có kết tủa nâu đỏ tạo thành sau đó lại tan do tạo khí CO2
Hướng dẫn giải:
Đáp án: C
Phương trình phản ứng:
7
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3↓(đỏ nâu) + 3CO2↑ + 6NaCl
Bài 6: Để bảo quản dung dịch ḿi sắt (II) trong phòng thí nghiệm, người ta thường ngâm vào dung dịch đó
A. Mợt thanh Cu
B. Một thanh Zn
C. Một thanh Fe
D. Một thanh AI
Hướng dẫn giải:
Đáp án: C
- Trong điều kiện thường Fe2+ dễ chuyển thành Fe3+
- Khi có Fe thì: Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+
⇒ Do đó, trong dung dịch ln có Fe2+
Bài 7: Cho vài giọt dung dịch H2S vào dung dịch FeCl3 hiện tượng xảy ra là
A. dung dịch xuất hiện kết tủa đen
B. có kết tủa vàng
C. kết tủa trắng hóa nâu
D. không hiện tượng gì
Hướng dẫn giải:
Đáp án: B
H2S + 2FeCl3 → S↓(vàng) + 2FeCl2 + 2HCl
Bài 8: Cho vào ớng nghiệm mợt ít tinh thể K 2Cr2O7, sau đó cho nước vào và khuấy đều để K 2Cr2O7 tan hết, thu
được dung dịch X. Thêm vài giọt dung dịch KOH vào dung dịch X, thu được dung dịch Y. Màu của dung dịch
X và Y lần lượt là:
A. Màu vàng và màu da cam
B. Màu nâu đỏ và màu vàng
C. Màu da cam và màu vàng
D. Màu vàng và màu nâu đỏ
Hướng dẫn giải:
Đáp án: C
Trong dung dịch K2Cr2O7 (màu da cam) có cân bằng:
Khi thêm dung dịch KOH vào, OH - trung hòa H+ làm cân bằng chuyển dịch sang phải tạo ra CrO 42- có màu
vàng
CHỦ ĐỀ 3. SẮT TÁC DỤNG VỚI AXIT HNO3 VÀ H2SO4 ĐẶC NÓNG
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Khi cho Fe tác dụng với HNO3, H2SO4 đặc nóng, trình tự phản ứng xảy ra:
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (1)
Nếu Fe dư thì tiếp tục xảy ra phản ứng:
Fe + 2Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2
⇒ Khi cho Fe vào dung dịch HNO3, H2SO4 đặc nóng, nếu sau phản ứng Fe dư thì muối sinh ra là muối Fe2+.
* Lưu ý: Khi cho Fe và hỗn hợp kim loại, trong đó có Fe tác dụng hết với dung dịch HNO3 thì:
mḿi nitrar = mKl + 62.ne nhận
Ví dụ minh họa
8
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
Bài 1: Cho m(g) Fe vào dung dịch chứa 1,38 mol HNO 3, đun nóng đến kết thúc phản ứng còn 0,75m (g) chất
rắn không tan và có 0,38 mol hỡn hợp khí NO, NO2 thốt ra ở (dktc). Giá trị của m là:
A. 70
B. 56
C. 84
D. 112
Hướng dẫn giải:
Sau phản ứng Fe dư nên chỉ tạo muồi Fe(NO3)2.
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3 )3 + NO + 2H2O
Fe + 2Fe(NO3 )3 → 3Fe(NO3 )2
Áp dụng sự bảo tồn khới lượng (sớ mol) N ta có:
nN(trong HNO3) = nN trong Fe(NO3)2 + nN trong NO,NO2
Hay: 1,28 = 2. nFe(NO3)2 + 0,38
nFe(NO3)2 = 0,5 mol = nFe phản ứng
Vậy: mFe = 0,5.56 = m - 0,75m ⇒ m = 112 (g)
Bài 2: Cho 6,72 gam Fe vào axit đặc chứa 0,3 mol H2SO4, đun nóng (giả sử SO2 là sản phẩm khử duy nhất). sau
khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được những sản phẩm nào?
Hướng dẫn giải:
Ta có nFe = 6,72/56 = 0,12(mol)
⇒ nFedu = 0,12 - 0,1 = 0,02(mol) nên tiếp tục khử Fe2(SO4)3
⇒ nFe2(SO4)3 = 0,05 - 0,02 = 0,03(mol)
Vậy sau phản ứng thu được 0,03 mol Fe2(SO4)3 và 0,06 mol FeSO4
Bài 3: Cho x mol Fe tan hoàn toàn trong dung dịch chứa y mol H 2SO4 (tỉ lệ x : y = 2 : 5), thu được một sản
phẩm khử duy nhất và dung dịch chỉ chứa muối sunfat. Số mol electron do lượng Fe trên nhường khi bị hòa tan
là:
A. 3x
B. y
C. 2x
Hướng dẫn giải:
Do H2SO4 chưa biết nồng độ nên xét 2 trường hợp:
* TH1: H2SO4 loãng:
⇒ loại vì x = y
* TH2: H2SO4 đặc nóng
9
D. 2y
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
Ta có:
Do Fe dư nên tiếp tục xảy ra phản ứng:
Vậy Fe hết
Cuối cùng: Fe → Fe2+ nên ta có:
Áp dụng định luật bảo tồn electron ta có: 2x = y
Đáp án
B.
Bài 4: Hồ tan hồn tồn 12 gam hỡn hợp Fe và Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO 3, thu được V lít (đktc) hỡn
hợp khí X (gờm NO và NO2) và dung dịch Y (chỉ chứa hai muối và axit dư). Tỉ khối của X đối với H 2 bằng 19.
Giá trị của V là.
A. 2,24
B. 5,60
C. 3,36
D.4,48
Hướng dẫn giải:
Như vậy đề bài cho axit dư nên 2 muối thu được là Fe3+ và Cu2+
Gọi x là số mol Fe và Cu ta có: 56x + 64 x = 12 ⇒ x = 0,1 mol
Mặt khác:
Đặt x, y là số mol của NO và NO2 thì 30x + 46 y = 38 (x+ y) ⇒ x = y
ne nhận = 3x + y = 4x, ne cho = 0,5 ⇒ 4x = 0,5 . Vậy x = 0,125 mol
V = 0,125.2. 22.4= 5,6 lít (đáp án B)
B. BÀI TẬP RÈN LUYỆN KỸ NĂNG
Bài 1: Cho 20 gam bột Fe vào dung dịch HNO 3 và khuấy đến khi phản ứng xong thu V lít khí NO (đkc) và còn
3,2 gam kim loại. Giá trị của V là
A. 2,24 lít
B. 4,48 lít
C. 6,72 lít
Hướng dẫn giải:
Đáp án: B
10
D. 5,6 lít
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
Fe còn dư nên dung dịch chỉ gồm Fe2+
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3 )3 + NO + 2H2O
Fe + 2Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2
mFe (pu) = 20 – 3,2 =16,8g ⇒ nFe = 0,3 mol
Fe - 2e → Fe2+
N+5 + 3e → N+2 (NO)
BT e ⇒ 3nNO = 2nFe =2.0,3 = 0,6 mol ⇒ nNO 0,2 mol ⇒ V = 4,48l
Bài 2: Hòa tan hết a gam hỗn hợp X gồm Fe và một oxit sắt trong b gam dung dịch H 2SO4 9,8% (lượng vừa
đủ), sau phản ứng thu được dung dịch chứa 51,76 gam hỗn hợp hai muối khan. Mặt khác nếu hòa tan hết a gam
X bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng thì thu được duy nhất 58 gam muối Fe (III). Giá trị của b là
A. 370.
B. 220.
C. 500.
D. 420.
Hướng dẫn giải:
Đáp án: A
nFe = 2. 58/400 = 0,29 mol
nFeSO4 = x , n = yFe2(SO4)3
→ mdd = 152 x + 400y = 51,76
nFe = nFeSO4 + 2. nFe2(SO4)3 = x + 2y = 0,29
→ x = 0,13 mol , y = 0,08 mol
BT S: nH2SO4 = nFeSO4 + 3Fe2(SO4)3 = 0,13 + 3.0,08 = 0,37
→ b = 0,37.98/9,8% = 370g
Bài 3: Thể tích dung dịch HNO3 1M (loãng) ít nhất cần dùng để hồ tan hồn tồn 18 gam hỡn hợp gờm Fe và
Cu trộn theo tỉ lệ mol 1 : 1 là: ( biết phản ứng tạo chất khử duy nhất là NO)
A. 1,0 lít
B. 0,6 lít
C. 0,8 lít
D. 1,2 lít
Hướng dẫn giải:
Đáp án: C
nFe = nCu = 0,15 mol
- Do thể tích dung dịch HNO3 cần dùng ít nhất → ḿi Fe2+
→ ∑ ne cho = 2.(0,15 + 0,15) = 0,6 mol
- Theo ĐLBT mol electron: nH+ = nHNO3 = (0,6.4) : 3 = 0,8 mol
→ VHNO3 = 0,8 lít
Bài 4: Cho 6,72 gam Fe vào 400 ml dung dịch HNO 3 1M, đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí NO
(sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Dung dịch X có thể hồ tan tới đa m gam Cu. Giá trị của m là:
A. 1,92 gam
B. 3,20 gam
C. 0,64 gam
Hướng dẫn giải:
Đáp án: A
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+
11
D. 3,84 gam
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
- Các phản ứng xảy ra là:
→ mCu = 0,03.64 = 1,92 gam
Bài 5: Cho hỗn hợp A gồm 2 gam Fe và 3 gam Cu vào dung dịch HNO 3 thấy thốt ra 0,448 lít khí NO duy nhất
(đktc). Tính khới lượng ḿi trong dung dịch thu được.
A. 54g
B. 42g
C. 36g
D. 32g
Hướng dẫn giải:
Đáp án: A
Ta có: nNO = 0,02 (mol); nFe ban đầu = 0,0375 (mol)
Nếu Fe phản ứng hết, số mol electron nhường = 0,0375 × 3= 0,1125 > 0,06 Fe dư, Cu chưa phản ứng với
dung dịch HNO3.
Như vậy sau khi phản ứng kết thúc Fe dư, Cu chưa phản ứng muối tạo ta là Fe(NO 3)2: mFe(NO3)2 = 0,03 ×
180 = 54(gam)
Bài 6: Nung nóng 16,8 gam bợt sắt ngồi khơng khí, sau mợt thời gian thu được m gam hỡn hợp X gồm các
oxit sắt và sắt dư. Hòa tan hết hỡn hợp X bằng H 2SO4 đặc nóng thu được 5,6 lít SO 2 (đktc). Hãy xác định khới
lượng của hỗn hợp X.
A. 40g
B. 20g
C.25g
D.32g
Hướng dẫn giải:
Đáp án: B
Áp dụng bảo tồn electron cho các q trình oxi hóa và khử tổng hợp từ các giai đoạn của các phản ứng.
12
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
Ta có: nFe = 16,8/56 = 0,3(mol); nSO2 = 5,6/22,5 = 0,25(mol)
Theo bảo toàn electron ta có: 4a + 0,5 = 0,9 ⇒ a = 0,1(mol)
Áp dụng định luật bảo tồn khới lượng ta có:
mX = mFe + mO2 = 16,8 + 32a = 16,8 + 32.0,1 = 20(gam)
Bài 7: Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe và Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO 3, thu được V lít hỡn hợp X
gờm (NO và NO2) và dung dịch Y chỉ chứa 2 muối và axit dư. Tỉ khối hơi của X đối vơi hidro bằng 19. Tính thể
tích hỡn hợp khí X.
A. 3,36l
B. 4,48l
C. 5,6l
D. 1,2 l
Hướng dẫn giải:
Đáp án: C
Ta có:
là trung bình cộng nên nNO = nNO2
Trong 12 gam hỗn hợp có 0,1 mol Fe và 0,1 mol Cu
Fe → Fe3+ + 3e
Cu → Cu2+ + 2e
⇒ ∑nelectron do chất khử cho = 0,5(mol)
Áp dụng định luật bảo toàn electron : 4x = 0,5 ⇒ x = 0,125(mol)
Vậy : V = 0,125.2.22,4 = 5,6(lít)
Bài 8: Cho hỡn hợp gờm 2 gam Fe và 3 gam Cu vào dung dịch HNO 3 thấy thốt ra 0,448 lít khí NO(đktc). Tính
khới lượng muối thu được trong dung dịch , biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
A. 4,5g
B. 3,6g
C. 2,4g
Hướng dẫn giải:
Đáp án: D
Phản ứng:
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
Fe + 2Fe(NO3 3 → 3Fe(NO3)2
(1)
(2)
Từ (1) ⇒ nFe = nFe(NO3 )3 = nNO = 0,448/22,4 = 0,02(mol)
Từ (2) ⇒ nFe = 1/2 nFe(NO3)2 = 0,01(mol)
nFe(NO3)2 = 3/2 nFe(NO3)3 = 0,03(mol)
nFedu = 0,0375 - 0,02 - 0,01 = 0,0075(mol)
Fe dư nên Cu chưa phản ứng.
⇒ mFe(NO3)3 = 180*0,03 = 5,4(gam)
13
D. 5,4g
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
Bài 9: Cho 18,5 gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe3O4 tác dụng với 200ml dung dịch HNO3 loãng, đun nóng và
khuấy đều. Sau khi phản ứng xảy ra hồn tồn thu được 2,24 lít khí NO duy nhất (đktc), dung dịch Y và 1,46
gam kim loại. Nồng độ mol của dung dịch HNO3 là:
A. 2M
B. 2,4M
C. 2,5M
D. 3,2M
Hướng dẫn giải:
Đáp án: D
Ta có:
Bài 10: Hòa tan hỗn hợp gồm 0,1 mol Fe và a mol Cu vào dung dịch HNO 3 loãng dư thu được 5,6 lít hỡn hợp
NO và N2 (đktc) có tỷ khới hơi so với H2 là 14,5. Vậy a có giá trị là:
A. 0,6625
B. 0,6225
C. 0,0325
Hướng dẫn giải:
Đáp án: A
Gọi x, y là số mol của N2 và NO trong hỡn hợp.
Ta có:
Ta có: ∑necho = ∑ne nhận ⇒ 0,3 + 2a = 1,25 + 0,375
⇒ a = 0,6625 mol
CHỦ ĐỀ 4. KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI AXIT, MUỐI
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
14
D. 0,165
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
Với dung dịch axit
Phản ứng thuộc loại oxi hóa khử nên có thể vận dụng phương pháp bảo toàn electron.
Trong HCl,H2SO4 loãng:Cr và Fe bị H^+ của axit oxi hóa thành Cr2+,Fe2+ còn Cu khơng phản ứng.
Với H2SO4 đậm đặc,HNO3
+) Cu bị tan ra
+) Fe, Al, Cr bị thụ động trong HNO3 đặc nguội và H2SO4đặc ng̣i
- Với H2SO4 đặc nóng, HNO3 loãng,HNO3 đặc nóng,… Fe và Cr bị oxi hóa thành
Fe3+,Cr3+
+) S6+ và N5+ nếu bị khử về mức oxi hóa thấp hơn như SO2,NO, NO2,...
Chú ý: Nếu kim loại còn dư, thì thu được ḿi của sắt II và có thể ḿi sắt III dư.
Với dd Muối
- Vận dụng ý nghĩa của dãy điện thế cực chuẩn: Cr, Fe, Cu có thể đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi muối như Ag,
Hg...
- Với dạng bài tập: từ kim loại mạnh, tạo thành kim loại yếu hơn, có sự thay đởi về khới lượng nên vận dụng
phương pháp tăng giảm khới lượng.
Ví dụ minh họa
Bài 1:Ngâm 15 gam hỗn hợp Fe và Cu trong dung dịch CuSO 4 dư. Phản ứng xong thu được 16 gam chất rắn.
Thành phần phần trăm khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu tương ứng là:
A. 53,34% và 46,66%
B. 46,67% và 53,33%
C. 40% và 60%
D. 60% và 40%
Hướng dẫn giải:
Phương trình phản ứng:
m tăng = (64 - 56).a = 1 ⇒ a = 0,125 mol
nFe = 0,125 ⇒ nCu = (15-56.0,125)/64 = 0,125 mol
Thành phần phần trăm theo khối lượng:
Bài 2: Cho 100 gam hợp kim của Fe, Cr, Al tác dụng với một lượng dư dung dịch NaOH thu được 4,98 lít khí.
Lấy bã rắn không tan cho tác dụng với một lượng dư dung dịch HCl (khơng có khơng khí ) thu được 38,8 lít
khí. Các thể tích khí đo ở đktc. Xác định thành phần % của hợp kim.
Hướng dẫn giải:
Phản ứng:
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
(2)
Cr + 2HCl → CrCl2 + H2
(3)
(1)
Từ (1)⇒ nAl = 2/3 nH2 = 2/3.4,98/22,4 = 0,15(mol)
15
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
⇒ mAl = 0,15.27 = 4,05(gam)
⇒ mCr + Fe = 100 - 4,05 = 95,95(gam)
Gọi số mol Fe và Cr lần lượt là x và y mol
Theo đề bài ta có hệ phương trình:
Vậy:
Bài 3: Nung nóng 16,8 gam hỡn hợp Au, Ag, Cu, Fe, Zn với mợt lượng dư khí O 2, đến khi các phản ứng xảy ra
hoàn toàn, thu được 23,2 gam chất rắn X. Thể tích dung dịch HCl 2M vừa đủ để phản ứng với chất rắn X là:
A. 600ml
B. 200ml
C. 800ml
D. 400ml
Hướng dẫn giải:
Theo ĐL bảo tồn khới lượng:
mO2 = 23,2 - 16,8 = 6,4 (g) ⇒ nO = 6,4/16 = 0,4 mol
Phản ứng của HCl với chất rắn X có thể được biểu diễn với sơ đờ:
VHCl = 0,8 : 2 = 0,4 (lít) = 400ml
B. BÀI TẬP RÈN LUYỆN KỸ NĂNG
Bài 1: Cho 1,12 gam bột Fe và 0,24 gam bột Mg tác dụng với 250 ml dung dịch CuSO 4, khuấy nhẹ cho đến khi
phản ứng thực hiện xong. Khới lượng kim loại có trong bình phản ứng là 1,88 gam. Tính nờng đợ mol của dung
dịch CuSO4 trước phản ứng.
A. 0,1M
B. 0,15M
C. 0,12M
D. 0,2M
Hướng dẫn giải:
Đáp án: A
Khối lượng kim loại tăng: 1,88 – (1,12 + 0,24) = 0,52 (gam)
Trước hết, Mg tác dụng với CuSO4:
Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu (1)
nMg = 0,1 mol ⇒ n CuSO4 = 0,1 mol
Từ (1) ⇒ 0,1 mol Mg tác dụng với 0,1 mol CuSO 4, sinh ra 0,01 mol Cu đã làm cho khối lượng kim loại tăng:
0,01 .(64 – 24) = 0,4 (gam)
16
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
⇒ Phản ứng giữa Fe và CuSO4 làm cho khối lượng kim loại tăng:
0,52 - 0,40 = 0,12 (gam)
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Vậy
Bài 2: Cho hỗn hợp gồm 1,12 gam Fe và 1,92 gam Cu vào 400ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm H 2SO4 0,5M và
NaNO3 0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hồn tồn, thu được dung dịch X và khí NO (sản phẩm khử duy
nhất). Cho V ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch X thì lượng kết tủa thu được là lớn nhất. Giá trị tối thiểu
của V là:
A. 360
B. 240
C. 400
D. 120
Hướng dẫn giải:
Đáp án: A
Số mol Fe = 0,02 mol; số mol Cu = 0,03 mol; số mol H+ = 0,4 mol; số mol NO3- = 0,08 mol
Các phản ứng xảy ra:
Sau 2 phản ứng trên, trong dung dịch X có 0,02 mol Fe 3+; 0,03 mol Cu2+ và 0,24 mol H+ dư, ngoài ra còn có
ion NO3- và SO42-. Tuy nhiên chỉ có 3 loai ion đầu là phản ứng với OH^-.
Tổng số mol OH- = 0,24 + 0,06 + 0,06 = 0,36 mol ⇒ V = 360ml
Bài 3: Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe và Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO 3, thu được V lít hỡn hợp X
gờm(NO và NO2) và dung dịch Y chỉ chứa 2 muối và axit dư. Tỉ khối hơi của X đối với hidro bằng 19. Tính thể
tích hỡn hợp khí X.
A. 2,24l
B. 5,6l
C. 4,48l
Hướng dẫn giải:
17
D. 3,36l
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
Đáp án: B
Ta có:
là trung bình cợng nên nNO = nNO2
Có 56a + 64a = 12 ⇒ a = 0,1 mol ⇒ nFe = nCu = 0,1 mol
Áp dụng định luật bảo toàn electron : 4x = 0,5 ⇒ x = 0,125(mol)
Vậy : V = 0,125.2.22,4 = 5,6(lít)
Bài 4: Cho 4,15 gam hỡn hợp Fe, Al phản ứng với 200 ml dung dịch CuSO 4 0,525M. khuấy kỹ hỡn hợp để
phản ứng xảy ra hồn tồn. Đem lọc kết tủa (A) gồm hai kim loại nặng 7,84 gam và dung dịch nước lọc B. Để
hòa tan kết tủa A cần ít nhất bao nhiêu lit dung dịch HNO3 2M biết phản ứng tạo ra NO.
A. 0,12l
B. 0,15 l
C. 0,18l
D. 0,2l
Hướng dẫn giải:
Đáp án: C
Phản ứng xảy ra với Al trước, sau đó đến Fe. Theo giả thiết, kim loại sinh ra là Cu (kim loại hóa trị II).
Gọi x là số mol Al, y là số mol Fe phản ứng và z là số mol Fe dư:
Phản ứng:
Vậy : VHNO3 = 0,36/2 = 0,18(lít)
Bài 5: Cho mợt hỡn hợp gờm có 1,12 gam Fe và 0,24 gam Mg tác dụng với 250 ml dung dịch CuSO 4. Phản ứng
thực hiện xong, người ta thu được kim loại có khới lượng là 1,88 gam. Tính nờng đợ mol của dung dịch
CuSO4 đã dùng.
18
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
A. 0,1M
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
B. 0,12M
C. 0,2M
D. 0,05M
Hướng dẫn giải:
Đáp án: A
Phương trình hóa học:
Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
(1)
(2)
Có: nMg = 0,01 mol và nFe = 0,02 mol
Theo (1) và (2), nếu Mg và Fe phản ứng hết thì thu được 0,03 mol Cu.
Khối lượng kim loại thu được sau phản ứng là:
0,03 .64 = 1,92 (gam)
Thực tế chỉ thu được 1,88 gam kim loại. Chứng tỏ kim loại đã cho khơng phản ứng hết.
Mg có tính khử mạnh hơn Fe nên phản ứng trước.
Lượng Cu sinh ra ở (1) là 0,01 mol tương ứng với khối lượng 0,64 (gam)
Khối lượng Fe dư và Cu sinh ra ở (2) là: 1,88 – 0,64 = 1,24 (gam)
Đặt khối lượng Fe tham gia ở (2) là x, khối lượng sắt dư là (1,12 – 56x) và khối lượng Cu sinh ra ở (2) là
64x.
Ta có: (1,12 - 56x) + 64x = 1,24 ⇒ x = 0,015
Lượng CuSO4 trong 250 ml dung dịch đã phản ứng hết:
0,015 + 0,01 = 0,025(mol)
Nồng độ mol của dung dịch CuSO4 đã dùng là : 0,025/0,25 = 0,1mol|lít
Bài 6: Cho m1 gam Al vào 100 ml dung dịch gồm Cu(NO 3)2 0,3M và AgNO3 0,3M. Sau khi các phản ứng xảy
ra hoàn toàn thì thu đựơc m 2 gam chất rắn X. Nếu cho m2 gam X tác dụng với lượng dư dung dịch HCl thì thu
được 0,336 lít khí (đktc). Giá trị của m1 và m2 lần lượt là:
A. 8,10 và 5,43
B. 1,08 và 5,16
C. 0,54 và 5,16
Hướng dẫn giải:
Đáp án: D
Ta có: nCu(NO3)2 = 0,03 mol; nAgNO3 = 0,03 mol; nH2 = 0,015 mol
Chất rắn X + dd HCl dư → H2 ⇒ trong chất rắn X có Al dư
Cu(NO3)2 và AgNO3 hết
Al phản ứng hết với dd Cu(NO3)2 và AgNO3
Quá trình nhận e:
19
D. 1,08 và 5,43.
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
Tổng số mol e nhận = 0,06 + 0,03 = 0,09 mol
Quá trình nhường e:
Vậy m2 = mAl dư + mCu + mAg = 0,01.27 + 0,03.64 + 0,03.108 = 5,43 gam
m1 = mAl ban đầu = (0,01 + 0,03).27 = 1,08g
Bài 7: Hòa tan hoàn tồn hỡn hợp gờm 0,01 mol Al; 0,05 mol Zn và 0,03 mol Fe cần vừa đủ 200ml dung dịch
HCl 0,1M và H2SO4 a mol/l. Giá trị của a là?
A. 0,425
B. 0,5
C. 0,625
D. 0,75
Hướng dẫn giải:
Đáp án: A
∑nH+ = 0,2.0,2 + 0,2.2a = 0 ,02 + 0,4a (mol)
∑ne cho = 0,01.3 + 0,05.2 + 0,03.2 = 0,19 (mol)
Ta có: ne cho = ne nhận = nH+
0,02 + 0,4a = 0,19 ⇒ a = 0,425
Bài 8: Cho 2,24g bột sắt vào 100ml dung dịch hỗn hợp gồm AgNO 3 0,1M và Cu(NO3)2 0,5M khuấy đều cho tới
khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn A và dung dịch
A. 3,32g
B. 4,4g
B. Chất rắn A có khới lượng là:
C. 4,08g
D. 5,4g
Hướng dẫn giải:
Đáp án: C
Phản ứng xảy ra theo thứ tự:
⇒ Fe tan hết
m = 0,02.108 + 0,03.64 = 4,08 (g)
Bài 9: Hòa tan m gam hỗn hợp A gồm Cu, Ag trong dung dịch HNO 3 thu được dung dịch B chứa hỗn hợp 7,06g
muối và 0,05 mol NO2 (duy nhất). Giá trị của m là:
A. 2,2
B. 3,06
C. 2,58
20
D. 3,96
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
Hướng dẫn giải:
Đáp án: D
0,05 mol NO2 đã nhận 0,05 mol e
⇒ sớ mol điện tích (+) tạo ra là 0,05 mol ⇒ Số mol NO3- là 0,05 mol
m = mmuối - mNO3- = 7,06 - 0,05.62 = 3,96g
Bài 10: Đớt cháy hồn tồn 3,86g hỡn hợp gồm Fe, Al, Cu thu được 4,66g oxit. Cho tồn bợ lượng oxit này tác
dụng với dung dịch axit H2SO4 20% (d = 1,14 g/ml). Vậy thể tích H2SO4 cần dùng tối thiểu là:
A. 21,1 ml
B.21,5 ml
C. 23,4 ml
D. 19,6 ml
Hướng dẫn giải:
Đáp án: B
mO = moxit - mkim loại = 4,66 - 3,86 = 0,8g
nO = 0,8/16 = 0,05 mol
nO = 2nH+ = nH2SO4 = 0,05 mol
CHỦ ĐỀ 5. XÁC ĐỊNH TÊN KIM LOẠI VÀ OXIT KIM LOẠI
A. TĨM TẮT LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Tính trực tiếp khối lượng mol của kim loại. Nếu đề bài không cho hóa trị của kim loại thì ta thiết lập mợt
phương trình thể hiện mới quan hệ giữa hóa trị và M rồi biện luận.
Lưu ý: Thường sử dụng các phương pháp như: Định luật bảo tồn khới lượng, định luật bảo tồn electron ...
để tìm kim loại
Ví dụ minh họa
Bài 1: Ngâm mợt kim loại có khới lượng 50 gam trong dung dịch HCl, sau một thời gian thu dược 4,368 lit khí
H2 (đktc) và khới lượng kim loại giảm 3,51 gam. Kim loại đã dùng là:
A. Mg
B. Al
C. Cu
Hướng dẫn giải:
Phản ứng:
Bảng biện luận:
n
1
2
3
M
9
18
27
Vậy kim loại M là nhôm (Al)
21
D. Zn
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
Bài 2: Cho 19,2 gam một kim loại M tác dụng với dung dịch HNO 3 loãng, dư thu được 4,48 lít khí duy nhất
NO (đktc). Kim loại M là kim loại nào sau đây:
A. Mg
B. Cu
C. Fe
D. Zn
Hướng dẫn giải:
Số mol NO là nNO = 4,48/22,4 = 0,2 mol
M = 19,2/(0,6/n) = 32n → n = 2; M = 64 → M: Cu
Bài 3: Dẫn l̀ng khí CO dư qua ớng đựng 0,03 mol oxit sắt, khí sau phản ứng cho vào dung dịch Ca(OH) 2 dư
thu được 12 g kết tủa. Vậy công thức của oxit sắt là:
A. Fe3O4
B. FeO
C. Fe2O3
D. Fe3O4 hoặc FeO
Hướng dẫn giải:
Ta có: nCaCO3 = 12/100 = 0,12 mol
Xét sơ đờ sau:
Ta có: 0,03y = 0,12 → y = 4
B. BÀI TẬP RÈN LUYỆN KỸ NĂNG
Bài 1: Khi hòa tan hiđroxit kim loại M(OH) 2 bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 20% thu được dung dịch
muối trung hòa có nờng đợ 27,21%. Kim loại M là:
A. Fe
B. Zn
C. Cu
D. Mg
Hướng dẫn giải:
Đáp án: C
Giả sử đem 1 mol H2SO4 phản ứng, ta có:
mdung dich H2SO4 = (1 × 98)/20 × 100 = 490 (gam)
mdung dịch sau phản ứng = 490 + (M + 34) (gam)
Theo đề bài ta có: ((M + 96 ))/(490 + (M + 34)) = 0,2721 ⇒ M ≈ 64: đờng
Bài 2: Khử hồn tồn m gam oxit M xOy cần vừa đủ 17,92 lít khí CO (đktc), thu được a gam kim loại M. Hòa
tan hết a gam M bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư), thu được 20,16 (lít) khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở
đktc). Oxit MxOy là:
A. Cr2O3
B. FeO
C. Fe3O4
Hướng dẫn giải:
22
D. CrO
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
Đáp án: C
Ta có: nCO = 0,8 mol; nSO2 = 0,9 mol
Gọi n là hóa trị của kim loại M (1 ≤ n ≤ 3)
Trong phản ứng giữa M với H2SO4 đặc nóng, M là chất khử nhường electron. H2SO4 đặc là chất oxi hóa nhận
electron:
Trong phản ứng khử oxit kim loại bởi CO ta luôn có:
nO (trong oxit) = nCO = 0,8 mol
⇒ Tỉ lệ:
Dựa vào các đáp án ta thấy n = 2 hoặc n = 3.
+ Nếu n = 2 ⇒ x/y = 9/8 (loại vì khơng có đáp án phù hợp)
+ Nếu n = 3 ⇒ x/y = 3/4
Bài 3: Ngâm một lá kim loại có khới lượng 50g trong dung dịch HCl. Sau khi thu được 336ml khí H 2 (đktc) thì
khới lượng lá kim loại giảm 1,68%. Kim loại đó là kim loại nào?
A. Zn
B. Fe
C. Al
D. Ni
Hướng dẫn giải:
Đáp án: B
Khối lượng kim loại phản ứng là
Số mol H2 là nH2 = 0,336/22,4 = 0,015 (mol)
M + nHCl → MCln + nH2
Số mol của M là
Bài 4: Khử 4,8 gam mợt oxit kim loại trong dãy điện hóa ở nhiệt đợ cao, cần 2,016 lít H 2. Kim loại thu được
đem hòa tan trong dung dịch HCl, thu được 1,344 lít H2. Biết các khí đo ở đktc. Vậy oxit cần tìm là:
A. FeO
B. Fe2O3
C. CuO
Hướng dẫn giải:
Đáp án: B
23
D. Ag2O
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
Ta có: (Mx + 16y)a = 4,8 → Max + 16ay = 4,8 (1)
Thay ay = 0,09 và ax = 0,12/n vào (1)
Ta có: M = 28n → n = 2→ M = 56 : Fe
Thay n = 2 vào ta có: ax = 0,06
Bài 5: Khử hồn tồn 0,1 mol oxit sắt bằng khí CO ở nhiệt độ cao, rồi dẫn sản phẩm tạo thành vào dung dịch
nước vôi trong dư, thấy tạo thành 30 gam kết tủa. Xác định công thức của oxit sắt.
A. Fe2O3
B. FeO
C. Fe3O4
D. Cả A và B
Hướng dẫn giải:
Đáp án: A
Phản ứng:
nCO2 = nCO = 0,3 (mol) = nO trong oxit
Cứ 0,1 mol FexOy có 0,3 mol nguyên tử O ⇒ y = 3 ⇒ x = 2
Công thức của oxit là Fe2O3
Bài 6: Khi cho cùng một lượng kim loại M tác dụng với dung dịch HCl và H 2SO4 đặc nóng thì khới lượng
SO2 sinh ra gấp 48 lần H2 sinh ra. Mặt khác, khối lượng muối clorua bằng 31,75% khối lượng muối sunfat. Vậy
M là:
A. Fe
B. Cu
C. Al
Hướng dẫn giải:
Đáp án: A
24
D. Mg
CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 12
CHUYÊN ĐỀ VII. SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI
Ta có: khới lượng SO2 = m/2 .64 = 32m (g)
Khối lượng H2 = n/2 .2 = n (g)
Theo đề ra: 32m = 48n ⇒ m/n = 3/2
Vậy M có 2 hóa trị là 2 và 3.
Mặt khác:
Vậy M là Fe
Bài 7: Hòa tan hoàn toàn m (g) mợt oxit sắt bằng H 2SO4 đặc nóng thu được a mol SO 2 (duy nhất). Mặt khác,
sau khi khử hoàn toàn m (g) oxit trên bằng H2 ở nhiệt đợ cao rời cho tồn bợ lượng sắt tạo thành vào H 2SO4 đặc
nóng dư thì thu được 9a mol SO2 (duy nhất). Vậy oxit sắt là:
A. FeO
B. Fe2O3
C. Fe3O4
D. FeO hoặc Fe2O3.
Hướng dẫn giải:
Đáp án: C
Bài 8: Dùng khí CO dư để khử 1,2g hỡn hợp gờm CuO và oxit sắt. Sau phản ứng thu được 0,88g chất rắn. Nếu
hòa tan hỗn hợp chất rắn này trong dung dịch HCl dư thì thu được 0,224 lít H2(đkct). Công thức của oxit sắt là:
A. Fe3O4
B. FeO
C. Fe2O3
Hướng dẫn giải:
Đáp án: C
Gọi a, b là số mol CuO và FexOy, viết sơ đờ phản ứng ta có:
25
D. FeO hoặc Fe3O4