Tư duy số 5

TƯ DUY SỐ 5 BÀI TOÁN HỢP CHẤT CỦA KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI H2SO4 (đặc /nóng) Con đường tư duy Để làm tốt loại bài tập này các bạn cần vận dụng tốt các Định luật bảo toàn (BTE , BTNT, BTDT, BTKL) Các bài[.]

TƯ DUY SỐ BÀI TOÁN HỢP CHẤT CỦA KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI H 2SO4 (đặc /nóng) Con đường tư : Để làm tốt loại tập bạn cần vận dụng tốt Định luật bảo tồn (BTE , BTNT, BTDT, BTKL) Các tốn hay cần vận dụng linh hoạt tổng hợp định luật Tận dụng triệt để kỹ thuật “Chia để trị”.Thường hay gặp trường hợp  Fe  Fe Fe,FeO,FexOy  Chia   Fe,FeS,S,FeS2  Chia   O ; S  Fe  Fe,FexOy ,FeSx     O Cu Chia  S Cu,CuS,S,Cu2S     S Chia ; Chú ý: Nếu đề u cầu tính tốn số liệu liên quan tới H2SO4 bạn nên BTNT.S HƯỚNG DẪN VẬN DỤNG Câu Có hỗn hợp bột X gồm Al, Fe2O3, Fe3O4 (có số mol) Đem nung 41,9 gam hỗn hợp X điều kiện khơng có khơng khí thu hỗn hợp Y Hòa tan Y dung dịch H 2SO4 đặc, nóng, dư thu V lít khí SO (là sản phẩm khử đktc) Giá trị V là: A 5,60 lít B 4,48 lít C 8,96 lít D 11,20 lít Ta bảo tồn electron cho trình bạn(cuối Al Fe đẩy lên tới Al+3 Fe+3 ) Có ngay:  n 0,1mol  Al 41,9 nFe2O3 0,1mol  BTE   0,1.3 0,1 2nSO2  V B   nFe3O4(FeO.Fe2O3 ) 0,1mol Câu Cho 23,4 gam hỗn hợp X gồm Fe FeO tác dụng với dung dịch H 2SO4 đặc, đun nóng khuấy Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch Y chứa chất tan FeSO 5,04 lít (đktc) khí SO2 (sản phẩm khử nhất) Số mol H2SO4 phản ứng là: A 0,4 B 0,375 C 0,675 D 0,6  n amol 23,4 Fe   nO bmol a 0,375mol BTNT.S      b 0,15mol 56a 16b 23,4  2a 2b  0,45  S a 0,45 0,6mol Câu Hòa tan hết 16 gam hỗn hợp Fe C vào dung dịch H 2SO4 đặc nóng dư thu V lít khí đktc dung dịch X Cơ cạn X thu 40 gam muối Giá trị V là: A 23,64 B 30,24 C 33,6 D 26,88  n 0,2mol mFe2(SO4 )3 40  Fe: 0,2  16 Fe  nC 0,4mol  0,4CO2  BTE   0,2.3 0,4.4 2nSO2  nSO2 1,1  n 1,5  C Câu Lấy 22,4 gam hỗn hợp Fe, FeO, Fe 2O3 tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,55 mol H 2SO4 đặc nóng thu khí SO2 (sản phẩm khử nhất) dung dịch X Cô cạn X, khối lượng muối thu là: A 60 gam B 40 gam C 84 gam D 72 gam Vừa đủ nghĩa chất rắn tan hết muối nói chung hỗn hợp muối Fe 2+ muối Fe3+.Ta tìm khoảng giá trị khối lượng muối  n amol 22,4 Fe  nO bmol  2+ :   nFeSO4 amol    nSO2 0,55  a TH Chỉ có muối Fe 56a  16b 22,4  BTE    2a 2b  2(0,55 a) a 0,3545  m53,88g  b 0,159  nFe amol 22,4  nO b  3+ :  nFe2 (SO4 )3 0,5amol   nSO2 0,55  1,5a TH có muối Fe 56a  16b 22,4 a 0,325mol  BTE      m65g 2a 2b  2(0,55  1,5a) b 0,2625mol Nhìn vào đáp án ta thấy có A hợp lý Câu Hịa tan hồn tồn 19,2 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 Fe2O3 50 ml dung dịch H2SO4 18M (đặc, dư, đun nóng), thu V lít khí SO2 (đktc) sản phẩm khử dung dịch Y Cho 450 ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch Y thu 21,4 gam kết tủa Giá trị V là: A 4,48 B 5,60 C 6,72 D 3,36 nFe(OH)3   n 0,2mol 21,4 0,2mol  BTNT   nFe 0,2; 19,2 Fe 107  nO 0,5mol Nếu NaOH dư: Vậy NaOH thiếu:  n amol 19,2 Fe  56a  16b 19,2;  nO bmol Vô lý nH2SO4 0,05.18 0,9mol Na :0,9  0,9  3a  0,6 0,3 3a Y  Fe3 :a  0,2  BTDT   nSO2   2 SO2 :  0,3 3a   0,3 3a  BTE   3a 2b  2 0,9   a 0,3mol  6a  2b 1,5    V 6,72lit b 0,15mol  BTNT.S    nSO2 0,9 Câu Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,002 mol FeS 2và 0,003 mol FeS vào lượng dư dung dịch H 2SO4đặc nóng thu Fe2(SO4)3, SO2và H2O Hấp thụ hết lượng SO2trên lượng vừa đủ dung dịch KMnO4thu dung dịch X có pH = Thể tích dung dịch X là: A 2,00 lit B 1,50 lit C 1,14 lit D 2,28 lit FeS2  15e Fe3  2S6 BTE    0,002.15 0,003.9 2nSO2  3 6 FeS  9e Fe  S  nSO2 0,0285 mol 5SO  2KMnO4  2H 2O  K 2SO  2MnSO  2H 2SO  nH 0,022mol PH 2   H   0,01  V 2,28(lit) Câu Hịa tan hồn tồn a gam oxit sắt H 2SO4 đặc, nóng thu khí SO2 (sản phẩm khử nhất) Mặt khác khử hồn tồn a gam oxit CO nhiệt độ cao cho toàn lượng sắt thu vào dd HNO đặc, nóng, dư thu số mol NO2 (sản phẩm khử nhất) nhiều gấp lần số mol SO2 Oxit sắt là: A FeO Fe3O4 B Fe2O3 C Fe3O4 D FeO Fe:x mol BTE    3x 2y  2nSO2  O: y mol Giả giả a gam oxit có:  Khi khử hồn tồn oxit :  BTE   nNO2 3x 6nSO2  3x 2y  x  x y  FeO Câu Hỗn hợp X gồm FeS, FeS2, CuS tan vừa hết dung dịch chứa 0,33 mol H 2SO4 đặc sinh 0,325 mol khí SO2 dung dịch Y Nhúng Fe nặng 50 gam vào Y, phản ứng xong thấy Fe nặng 49,48 gam thu dung dịch Z Cho Z phản ứng với HNO đặc, dư sinh khí NO cịn lại dung dịch E (không chứa NH4+) Khối lượng muối dạng khan có E m gam Giá trị lớn m : A 20,57 B 18,19 C 21,33 D 21,41 Bài toán toán BTNT điển hình hay Tuy nhiên đề có phần chưa chặt chẽ  BTNT.Hidro     nH O 0,33 BTNT.O    nOtrong muoái 0,33.4  0,325.2  0,33 0,34 muoá i  nSO  2 0,34 0,085 mol  Z: FeSO4 : 0,085mol Vì HNO3 đặc nóng dư nên khối lượng muối lớn muối Fe(NO3)3 Câu Cho 10 gam hỗn hợp X gồm FeO,Fe 2O3,S,FeS2 CuS O chiếm 16% khối lượng hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 0,4 mol H2SO4 đặc (đun nóng) sinh 0,31 mol khí SO dung dịch Y.Nhúng Mg dư vào Y sau phản ứng xảy hoàn toàn lấy Mg cân lại thấy tăng 2,8 gam (Giả sử 100% kim loại sinh bám vào Mg).Đốt cháy hoàn tồn 10 gam X lượng vừa đủ V lít (đktc) hỗn hợp khí A gồm O O3 tỷ lệ mol 1:1.Giá trị V là? A 1,4336 B 1,5232 C 1,4784 D 1,568  nH O 0,4mol nOtrong X 0,1; 0,4(mol)H2SO4  sauphả  nứ ng   nSO2 0,31mol Ta có ngay:  BTNT.Oxi    0,1  0, 4.4 4.n SO2  0,31.2  0,  n SO2 0,17 mol  n 3 a mol  Fe  Y  n Cu 2 b mol  Mg    n SO24 0,17 mol 3a  2b 0,34   56a  64b  0,17.24 2,8 a 0,1mol  b 0, 02 mol  n O 0,1mol  n Fe2O3 0,05 mol    n Fe 0,1mol  X  BTNT   n CuO 0, 02 mol  n A 0,033.2 0, 066 mol  n Cu 0, 02 mol   n SO 0,0475mol  n S 0,0475 mol  V 1,4784  BÀI TẬP RÈN LUYỆN Câu Hịa tan hồn tồn 0,1 mol chất Fe, FeS, FeS dung dịch H2SO4 đặc nóng thu V lít (đktc) SO2 sản phẩm khử nhất.Giá trị V là: A 30,24 lít B 20,24 lít C 33,26 lít D 44,38 lít Câu Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe 3O4, Fe2O3, cần 0,05 mol H2 Mặt khác hịa tan hồn tồn 3,04 gam hỗn hợp X dung dịch H 2SO4 đặc nóng thu thể tích V ml SO (đktc)(sản phẩm khử nhất) Giá trị V(ml) là: A 112 ml B 224 ml C 336 ml D 448 ml Câu Hoà tan hoàn toàn 49,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe 2O3 Fe3O4 H2SO4 đặc, nóng thu dung dịch Y 8,96 lít khí SO2(đktc) Thành phần phần trăm khối lượng oxi hỗn hợp X khối lượng muối dung dịch Y là: A 20,97% 140 gam B 37,50% 140 gam C 20,97% 180 gam D 37,50% 120 gam Câu Nung x mol Fe 0,15 mol Cu khơng khí thời gian thu 31,2 gam hỗn hợp chất rắn Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp chất rắn H2SO4 đặc, nóng, dư thu dung dịch Y 6,72 lít khí SO 2(đktc) Giá trị x mol là: A 0,7 mol B 0,3mol C 0,45 mol D 0,8 mol Câu 5, Cho 12,096 gam Fe nung không khí thu m1 gam chất rắn X gồm Fe oxit Cho m1 gam chất rắn X vào dung dịch H 2SO4 đặc nóng thu 1,792 lít khí SO (đktc) dung dịch muối Y Cô cạn dung dịch muối Y cân nặng m2 gam chất rắn khan Giá trị m1 là: A 14 gam B 16 gam C 18 gam D 22,6 gam Giá trị m2 là: A 43,6 gam B 43,2 gam C 42,0 gam D 46,8 gam Câu Nung nóng 12,6 gam Fe ngồi khơng khí ,sau thời gian thu m gam hỗn hợp X gồm Fe,FeO,Fe 2O3, Fe3O4 Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp dung dịch H 2SO4 đặc nóng dư, thu 4,2 lít khí SO (đktc) Giá trị m là: A 15 B 15,6 C 18,2 D 20 Câu Hịa tan hồn toàn gam hỗn hợp X gồm FeS,Cu,CuS,Cu2S,S dung dịch chứa 1,3 mol H 2SO4 đặc nóng vừa đủ 28 lít khí SO2 (đktc) dung dịchY.Thêm BaCl dư vào dung dịch Y thu m gam kết tủa.Giá trị m gần với: A gam B 50 gam C 75 gam D 100 gam Câu (Đề -TSĐH Khối B-2009) Hoà tan hoàn tồn 20,88 gam ơxít sắt dung dịch H 2SO4 đặc nóng thu dung dịch X 3,248 lít SO ( sản phẩm khử nhất,đktc).Cơ cạn dung dịch X thu m gam muối sunfat khan.Giá trị m là: A 52,2 B 48,4 C 54,0 D 58,0 Câu 10 Đem nung hỗn hợp A gồm hai kim loại : a mol Fe 0,15 mol Cu khơng khí thời gian,thu 63,2 gam hỗn hợp B gồm hai kim loại hỗn hợp oxit chúng.Đem hòa tan hết B dung dịch H 2SO4 đặc nóng dư,thì thu 0,3 mol SO2 Trị số x là: A 0,6 B 0,4 C 0,5 D 0,7 ĐÁP ÁN CHI TIẾT Câu Chọn đáp án A Sử dụng kế “Chia để trị” ta có :  nFe 0,3mol BTE    0,3.3 0,3.6 2nSO2  nSO2 1,35mol   nS 0,3mol  V 1,35.22,4 30,24 Câu Chọn đáp án B Ta có: nH2 0,05mol  BTNT.H    nOtrong X 0,05mol O :0,05 BTE 3,04    0,04.3 0,05.2  2nSO2 Fe:0,04 Chia để trị:  nSO2 0,01 mol  VSO2 0,01.22,4 0,224(lít) Câu Chọn đáp án A   BTKL  nO amol   16a 56b 49,6 a 0,65mol 49,6   BTE   3b 2a  0,4.2    b 0,7mol  nFe bmol Chia để trị: 0,65.16  %O  20,97% 49,6  BTNT.Fe    nFe2(SO4 )3  0,7 0,35mol  m0,35.400 140g Câu Chọn đáp án B Ta có:  nFe xmol  31,2  nCu 0,15mol   n ymol  O BTKL     56x  16y 31,2  0,15.64   BTE  3x  0,15.2 2y  0,3.2    x 0,3mol  y 0,3mol Câu 5, Chọn đáp án B  n 0,216 BTE m1  Fe    0,216.3 2a  0,08.2 nO amol  Chia để trị:  a 0,244 mol  m1 12,096  0,244.16 16g  BTNT.Fe    nFe2(SO4 )3  0,216 0,108mol  m2 43,2g Câu Chọn đáp án A 12,6  0,225 mol BTE n  m Fe 56    0,225.3 2a  0,1875.2  nO a mol Chia để trị ta có:   a 0,15mol  BTKL   m12,6  0,15.16 15g Câu Chọn đáp án C Ta có:  nFe amol  X  nCu bmol  n cmol  S  nH2SO4 1,3mol BTNT.S    nSO2 c  0,05   nSO2 1,25mol   BTE   3a  2b 2(1,25 3c)  c 0,3mol  BTNT   m 0,3.233 69,9  BTDT     3a  2b 2(c  0,05) Chú ý: c mol S cho 3c mol SO2 Câu Chọn đáp án D Chia để trị ta có :  n a mol 20,88 Fe  nO b mol   BTE   3.a 2b  0,145.2   BTKL      56a 16b 20,88  BTNT.Fe    nFe2(SO4 )3  0,29 0,145 BTKL   a 0,29mol  b 0,29mol m0,145.400 58g Câu 10 Chọn đáp án D Chia để trị ta có:  nFe amol  63,2 nCu 0,15mol   n bmol  O BTKL     56a 16b  0,15.64 63,2   BTE  3a  0,15.2 2b  0,3.2    a 0,7mol  b 0,9mol