a Viết các phương trình phản ứng xảy ra.. Lọc lấy B rồi ñem nung trong không khí ñến khối lượng không ñổi ñược 16g chất rắn C.. a Viết các phương trình phản ứng xảy ra b Tìm FexOy.. Cô c
Trang 1CHUYÊN ðỀ HÓA HỌC: DẠNG TOÁN VỀ FexOy
Thường gặp là xác ñịnh công thức FexOy
Hầu hết những bài toán dạng này là rút ra tỷ lệ x
y
Nếu x 1 Fe O x y
y
= ⇒ là FeO
2
x
Fe O y
2 3
Fe O
3
x
Fe O y
3 4
Fe O
Tất nhiên cũng có thể giải bằng cách xét ba khả năng của FexOy (FeO; Fe2O3 hoặc Fe3O4) rồi tìm khả năng phù hợp
* Lưu ý: Nếu phản ứng của FexOy với HNO3 hoặc H2SO4 ñặc nóng có giải phóng khí thì FexOy không thể
là Fe2O3
Bài 1: Hòa tan 10g hỗn hợp gồm Fe và FexOy bằng HCl ñược 1,12 lít H2 (ñktc) Cũng lượng hỗn hợp này nếu hòa tan hết bằng HNO3 ñặc nóng ñược 5,6 lít NO2 (ñktc)
a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra
b) Tìm công thức FexOy
Giải:
a) Gọi a, b là số mol Fe và FexOy ñã dùng
Ta có các phản ứng
2 2 Fe+ 2 HCl→FeCl + H ↑ (1)
a a
Fe+ 6 HNO →Fe(NO ) + 3 NO + 3 H O (3)
a 3a
Fe O + (6 x- 2 y) HNO →xFe(NO ) + (3 x- 2 y) NO + (3 x- y) H O (4)
b b(3x – 2y)
b) Theo ñề bài ta có:
hh
m = 56 a+ (56 x+16 y) b = 10(g) (I)
Trang 2H
1,12
n = a = = 0, 05 (mol)
22, 4 (II)
2
NO
5, 6
n = 3a+ (3 x- 2 y) b = = 0, 25 (mol)
Từ (I), (II), (III) ta giải ra ñược x = y, do ñó FexOy là FeO
Bài 2: Hòa tan 12,8g hỗn hợp gồm Fe và FexOy bằng dung dịch HCl vừa ñủ ñược dung dịch A và 2,24 lít
H2 (ñktc) Cho NaOH dư vào dung dịch A ñược kết tủa B Lọc lấy B rồi ñem nung trong không khí ñến khối lượng không ñổi ñược 16g chất rắn C
a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra
b) Tìm FexOy
Giải:
a) Gọi a, b là số mol Fe và FexOy ñã dùng
Ta có các phản ứng
2 2 Fe+ 2 HCl→FeCl + H ↑
FeCl + 2 NaOH→Fe(OH) ↓+2 NaCl
2 y/ x 2 y/ x
4 Fe(OH) + O + 2 H O→4 Fe(OH)
4 xFe(OH) + (3 x- 2 y) O + (6 x- 4 y) H O→4 xFe(OH)
o
t
2 Fe(OH) →Fe O + 3 H O
b) Ta có: mhh = 56 a+ (56 x+16 y) b = 12,8 (I)
2
H
2, 24
n = a = = 0,1(mol)
22, 4 (II)
Số mol Fe trong hỗn hợp ñầu: a + bx (mol)
Số mol Fe trong Fe2O3: 2 16 = 0, 2(mol)
160
Áp dụng ñịnh luật bảo toàn nguyên tố Fe, ta có: a + bx = 0,2 (mol) (III)
Từ (I), (II) và (III) giải ra ñược: bx = 0,1; by = 0,1
Rút ra x : y = 1 Do ñó FexOy là FeO
Bài 3: Khử 3,48g một oxit của kim loại M cần 1,344 lít H2 (ñktc) Toàn bộ M thu ñược cho tan hết trong dung dịch HCl ñược 1,008 lít H2 (ñktc) Tìm kim loại M và công thức của oxit M
Trang 3ðs: Fe và Fe 3 O 4
Bài 4: Hòa tan hoàn toàn một oxit FexOy bằng H2SO4 ñặc nóng ñược 2,24 lít SO2 (ñktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng ñược 120g muối khan
a) Tìm công thức FexOy
b) Trộn 21,6g Al với 69,6g oxit trên rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm Chất rắn sau phản ứng ñem hòa tan hết bằng dung dịch HCl ñược 23,52 lít H2 (ñktc)
- Viết các phản ứng xảy ra
- Tính hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm
ðs: a) Fe 3 O 4 (áp dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố + bảo toàn khối lượng)
b) 50%
Bài 5: Cho hỗn hợp A có khối lượng m(g) gồm Al và FexOy Thực hiện hoàn toàn phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp A (trong ñiều kiện không có không khí) ñược hỗn hợp B Nhiền nhỏ, trộn ñều, chia hỗn hợp B làm hai phần:
Phần 1: 14,49g ñược hòa tan hết trong dung dịch HNO3 ñun nóng ñược dung dịch C và 3,696 lít NO duy nhất (ñktc)
Phần 2: Cho tác dụng NaOH dư ñun nóng ñược 0,336 lít H2 (ñktc) và còn lại 2,52g chất rắn Các phản ứng xảy ra hoàn toàn Tìm m và công thức phân tử của FexOy
ðs: m = 19,32g; Fe 3 O 4
Bài 6: Hoàn tan hoàn toàn a gam FexOy bằng dung dịch H2SO4 ñặc nóng vừa ñủ, có chứa 0,075 mol
H2SO4, thu ñược b gam một muối và có 168 ml khí SO2 (ñktc) duy nhất thoát ra Tính a, b và xác ñịnh công thức của FexOy
ðs: a = 3,48g, b = 9g, Fe 3 O 4
Bài 7: Hòa tan hết 44,08g FexOy bằng dung dịch HNO3 loãng, thu ñược dung dịch A Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch A Kết tủa thu ñược ñem nung ở nhiệt ñộ cao cho ñến khối lượng không ñổi Dùng H2 ñể khử hết lượng oxit tạo thành sau khi nung thì thu ñược 31,92g chất rắn Xác ñịnh công thức
FexOy
ðs: Fe 3 O 4
Bài 8: Chia 9,76g hỗn hợp X gồm Cu và oxit của sắt là hai phần bằng nhau Hòa tan hoàn toàn phần thứ
nhất vào dung dịch HNO3 thu ñược dung dịch A và 1,12 lít (ñktc) hỗn hợp khí B (gồm NO và NO2) có tỉ khối ñối với hiñro bằng 19,8 Cô cạn dung dịch A thu ñược 14,78g hỗn hợp muối khan Xác ñịnh công thức phân tử oxit của sắt và khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X ban ñầu
ðs:
3 4
3 4 Cu Fe O
Fe O , m = 5,12 g, m = 4, 64 g( dùng phương pháp bảo toàn electron )