Muối sunfua mxsy HÓA 9

MUỐI SUNFUA Phần 1: Lí thuyết Cơng thức tổng quát: MxSy Phân loại: Có loại - Loại 1: Tan nước: Li2S, Na2S, K2S, (NH4)2S, CaS, BaS,… - Loại 2: Không tan nước tan HCl, H2SO4 lỗng: FeS, ZnS, MnS,… - Loại 3: Khơng tan nước khơng tan HCl, H2SO4 lỗng: CuS, PbS, Ag2S, SnS, CdS, HgS… - Loại 4: Không tồn nước: MgS, Al2S3, … MgS + 2H2O → Mg(OH)2 + H2S Al2S3 + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2S Tính chất hóa học: 3.1 Mơi trường muối sunfua: Các muối sunfua tan nước thường có môi trường kiềm VD: pH dung dịch Na2S 0,1M ≈ 12,76 3.2 Phản ứng đốt cháy: muối sunfua + oxi oxit + SO2 VD: CuS + 3/2 O2 CuO + SO2↑ 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2↑ Cu2S + 2O2 2CuO + SO2↑ Nhưng: 2CuFeS2 + O2thiếu Cu2S + 2FeS + SO2↑ Cu2S + 1,5O2 thiếu Cu2O + SO2↑ 3.3 Phản ứng với axit HCl H2SO4 loãng: Muối sunfua + H+ → muối + H2S↑ (muối sunfua loại khơng phản ứng) VD: Na2S + H2SO4 lỗng → Na2SO4 + H2S↑ FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S↑ CuS + HCl → không phản ứng FeS2 + 2HCl → FeCl2 + S↓ + H2S↑ 3.4 Phản ứng với H2SO4 đặc: Muối sunfua + H2SO4 đặc → Muối sunfat + SO2 + H2O VD: CuS + 4H2SO4 đặc CuSO4 + 4SO2↑ + 4H2O 2FeS2 + 14H2SO4 đặc Fe2(SO4)3 + 15SO2↑ + 14H2O 3.5 Phản ứng với HNO3: + Phản ứng muối sunfua với HNO3 phức tạp, nói chung HNO3 đưa ngyên tố phản ứng với lên số oxi hóa cao + VD1: FeS2 + 18HNO3 → Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 15NO2↑ + 7H2O Hoặc: 3FeS2 + 48HNO3 → Fe(NO3)3 + Fe2(SO4)3 + 3H2SO4 + 45NO2↑ + 21H2O Hoặc: 2FeS2 + 30HNO3 → Fe2(SO4)3 + H2SO4 + 30NO2↑ + 14H2O + VD2: As2S3 + 28HNO3đặc 2H3AsO4 + 3H2SO4 + 28NO2↑ + 8H2O 3.6 Phản ứng với muối khác: Phản ứng muối sunfua loại với muối khác phức tạp VD: FeCl2 + Na2S → FeS↓ + 2NaCl 2FeCl3 + 3Na2S → 2FeS↓ + S↓ + 6NaCl 2AlCl3 + 3Na2S + 6H2O →2Al(OH)3↓ + 3H2S↑ + 6NaCl AlCl3 + 3NaHS + 3H2O →Al(OH)3↓ + 3H2S↑ + 3NaCl MgCl2 + Na2S + 2H2O → Mg(OH)2↓ + 2NaCl + H2S↑ Cu2S + 2Fe2(SO4)3 → 4FeSO4 + 2CuSO4 + S 3.7 Màu muối sunfua kết tủa: FeS; CuS; PbS; CoS NiS có màu đen HgS = đỏ CdS = vàng MnS = hồng ZnS = trắng 3.8 Phản ứng H2S: + Với oxi: H2S + ½ O2 thiếu → S + H2O H2S + 3/2 O2 SO2 + H2O + Với SO2: 2H2S + SO2 → 3S + H2O + Với nước clo: H2S + 4Cl2 + 4H2O → H2SO4 + 8HCl + Với muối: FeCl3 + H2S → FeCl2 + S + HCl CuCl2 + H2S → CuS↓ + 2HCl FeCl2 + H2S → không phản ứng + Với Ag: 4Ag + 2H2S + O2 → 2Ag2S + 2H2O Phản ứng giải thích tượng Ag bị hóa đen khơng khí bị nhiễm + Với chất oxi hóa khác: K2Cr2O7 + 3H2S + 4H2SO4 → 3S + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O Một số khoáng vật sunfua: pirit = FeS2; cancopirit = FeCuS2; galen = PbS; blenđơ = ZnS Cân phản ứng oxi hóa – khử có muối sunfua Các phản ứng oxi hóa – khử thơng thường có chất khử chất oxi hóa phản ứng oxi – hóa khử muối sunfua phức tạp thường có hai chất khử VD1: 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2↑ VD2: As2S3 + 28HNO3đặc 2H3AsO4 + 3H2SO4 + 28NO2↑ + 8H2O Phần 2: Bài tập lý thuyết muối sunfua Bài 1: Hồn thành phản ứng sau(nếu có): 1/ FeCl2 + H2S → 2/ CuS + HCl → 3/ FeCl3 + K2S → 4/ FeS + HCl → 5/ As2S3 + HNO3loãng→ 6/ FeS2 + HCl → 7/ FeS2 + HNO3 loãng → 8/ Cu2S + HNO3 đặc → 9/ Cu2S + H2SO4 đặc → 10/ KMnO4 + H2S + H2SO4 → Giải 1/ FeCl2 + H2S → không phản ứng 2/ CuS + HCl → không phản ứng 3/ 2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + S↓ + 2HCl 4/ FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S 5/ 3As2S3 + 28HNO3 loãng + 4H2O 6H3AsO4 + 9H2SO4 + 28NO↑ 6/ FeS2 + 2HCl → FeCl2 + S↓ + H2S↑ 7/ FeS2 + 8HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 5NO↑ + 2H2O 8/ Cu2S + 14HNO3 đặc → 2Cu(NO3)2 + H2SO4 + 10NO2 + 6H2O 9/ Cu2S + 6H2SO4 đặc → 2CuSO4 + 5SO2 + 6H2O 10/ 2KMnO4 + 5H2S + 3H2SO4 → 5S↓ + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O Bài 2(ĐH khối B-2003): Cho hỗn hợp gồm FeS2 FeCO3 phản ứng hết với dung dịch HNO3 đặc, nóng thu dung dịch A hỗn hợp khí B gồm NO 2, CO2 Thêm dung dịch BaCl2 vào dung dịch A Hấp thụ hỗn hợp khí B dung dịch NaOH dư Viết phương trình phản ứng xảy Giải + Khi FeS2 FeCO3 phản ứng với HNO3 đặc: FeS2 + 18HNO3 Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 15NO2↑ + 7H2O FeCO3 + 4HNO3 Fe(NO3)3 + CO2↑ + NO2↑ + 2H2O - Dung dịch A có Fe(NO3)3, H2SO4 có HNO3 dư; hỗn hợp khí B gồm CO2 NO2 + Khi A phản ứng với dung dịch BaCl2: BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl + Khi B phản ứng với dung dịch NaOH dư CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O 2NO2 + 2NaOH → NaNO3 + NaNO2 + H2O Bài 3(Khối A-2004): Hoàn thành phản ứng sau FeS + HCl Khí A + KClO3 Khí B + Na2SO3 + HCl Khí C + Cho khí A, B, C tác dụng với đôi một, viết phản ứng ghi rõ điều kiện? Giải 1/ Hoàn thành phản ứng FeS + 2HCl FeCl2 + H2S(A) 2KClO3 2KCl + 3O2(B) Na2SO3 + 2HCl 2NaCl + SO2(C) + H2O 2/ - Cho A + B: H2S + ½ O2 thiếu S + H2O H2S + 3/2 O2 SO2 + H2O - Cho A + C: 2H2S + SO2 3S + 2H2O - Cho B + C: 2SO2 + O2 2SO3 Bài 4: Viết phản ứng H2S với O2, SO2, nước clo Giải + Phản ứng xảy ra: H2S + ½ O2 thiếu S + H2 O H2S + 3/2 O2 SO2 + H2O 2H2S + SO2 3S + 2H2O H2S + 4Cl2 + 4H2O H2SO4 + 8HCl Bài 5(Khối B- 2005): Chỉ dùng dung dịch H2SO4 loãng nhận biết dung dịch đựng lọ nhãn sau: NaCl; Na2S; Na2CO3; Na2SO3 Giải + Lấy dung dịch lượng cần thiết để nhận biết Tiến hành nhận biết ta có kết bảng sau: NaCl Na2S Na2CO3 Na2SO3 H2SO4 Không ht mùi trứng thối không mùi mùi sốc + Phản ứng xảy ra: Na2S + H2SO4 → Na2SO4 + H2S Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2 Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + SO2 Bài 6(Khối A- 2006): Khi nung hỗn hợp FeS2 FeCO3 không khí, thu oxit sắt khí B1, B2 Tỉ lệ khối lượng phân tử B1 B2 11:16 Viết phương trình hóa học phản ứng xảy xác định hai khí B1, B2? Giải Khi nung hỗn hợp FeS2 FeCO3 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 4FeCO3 + O2 2Fe2O3 + 4CO2 ð B1 CO2 B2 SO2 Bài 7: Những tranh cổ vẽ bột “trắng chì”[PbCO3.Pb(OH)2] lâu ngày bị hố đen khơng khí Người ta dùng hiđropeoxit để phục hồi tranh Hãy giải thích? Giải + Những tranh cổ bị hóa đen [PbCO3.Pb(OH)2] phản ứng với H2S có khơng khí theo phương trình: PbCO3 + H2S PbS + CO2 + H2O Pb(OH)2 + H2S PbS + 2H2O + Để phục chế ta dùng H2O2 vì: 4H2O2 + PbS PbSO4 + 4H2O PbSO4 tạo có màu trắng tương tự PbCO3.Pb(OH)2 Bài (CĐ-2007): Các khí tồn hỗn hợp A NH3 HCl B H2S Cl2 C Cl2 O2 D HI O3 Đáp án: C Bài 11 (Khối A-2009): Trường hợp sau không xảy pư hố học? A Sục khí Cl2 vào dung dịch FeCl2 B Sục khí H2S vào dung dịch CuCl2 C Sục khí H2S vào dung dịch FeCl2 D Cho Fe vào dung dịch H2SO4 loãng, nguội Đáp án: C Bài 12 (Khối B-2010): Phương pháp để loại bỏ tạp chất HCl có lẫn khí H2S cho hỗn hợp khí lội từ từ qua lượng dư dung dịch: A Pb(NO3)2 B NaHS C AgNO3 D NaOH Đáp án: B Bài 14 (Khối A-2011): Trong thí nghiệm sau: (1) Cho SiO2 tác dụng với axit HF (2) Cho khí SO2 tác dụng với khí H2S (3) Cho khí NH3 tác dụng với CuO đun nóng (4) Cho CaOCl2 tác dụng với dung dịch HCl (5) Cho Si đơn chất tác dụng với dung dịch NaOH (6) Cho khí O3 tác dụng với Ag (7) Cho dung dịch NH4Cl tác dụng với dung dịch NaNO2 đun nóng Số thí nghiệm tạo đơn chất là: A B C D Đáp án: B Bài 15 (Khối B - 2011): Dãy gồm chất (hoặc dung dịch) phản ứng với dung dịch FeCl2là: A Bột Mg, dung dịch BaCl2 , dung dịch HNO3 B Khí Cl2, dung dịch Na2CO3, dung dịch HCl C Bột Mg, dung dịch NaNO3, dung dịch HCl D Khí Cl2, dung dịch Na2S, dung dịch HNO3 Đáp án: D Bài 16 (Khối B - 2011): Thực thí sau: (a) Nung NH4NO3 rắn (b) Đun nóng NaCl tinh thể với dung dịch H2SO4 đặc (c) Sục khí Cl2 vào dung dịch NaHCO3 (d) Sục khí CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 dư (e) Sục khí SO2 vào dung dịch KMnO4 (g) Cho dung dịch KHSO4 vào dung dịch NaHCO3 (h) Cho PbS vào dung dịch HCl loãng (i) Cho Na2SO3 vào dung dịch H2SO4 dư, đun nóng Số thí nghiệm sinh chất khí là: A B C D Đáp án: C Bài 17 (Cao đẳng 2011): Tiến hành thí nghiệm sau: (1) Sục H2S vào dung dịch FeSO4; (2) Sục H2S vào dung dịch CuSO4; (3) Sục CO2 dư vào dung dịch Na2SiO3; (4) Sục CO2 dư vào dung dịch Ca(OH)2; (5) Nhỏ từ từ dung dịch NH3 đến dư vào dung dịch Al2(SO4)3 (6) Nhỏ từ từ dung dịch Ba(OH)2 đến dư vào dung dịch Al2(SO4)3 Sau phản ứng xảy hồn tồn, số thí nghiệm thu kết tủa A B C D Đáp án: A Bài 18 (Cao đẳng 2011): Dẫn mẫu khí thải nhà máy qua dung dịch Pb(NO3)2 dư thấy xuất kết tủa màu đen Hiện tượng chứng tỏ khí thải nhà máy có khí sau đây? A NH3 B CO2 C SO2 D H2S Đáp án: D Phần 3: Một số PP giải tập muối sunfua PP1: PP qui đổi Ghi nhớ - Qui đổi phương pháp đưa hh nhiều chất chất hh chất Trong tập muối sunfua người ta thường qui đổi nguyên tử tương ứng - Vì số chất giảm nên số phản ứng phải viết số ẩn giảm việc giải tốn nhanh, dễ dàng - Khi áp dụng PP quy đổi ta thường dùng thêm định luật sau: + ĐL BTKL + ĐL BTNT + ĐL BT e - Nếu qui đổi số mol âm ta lấy bình thường Bài tập 1: Hòa tan hết 30,4 gam hỗn hợp X gồm Cu, CuS, Cu2S S dung dịch HNO3 dư thu 20,16 lít khí NO đktc dung dịch Y Thêm Ba(OH)2 dư vào Y m gam kết tủa Tính m? Giải + Qui đổi hỗn hợp cho thành hỗn hợp Cu S ta có sơ đồ: + Theo ĐLBT e giả thiết ta có hệ: Þ x = 0,3 mol y = 0,35 mol ð m = 0,3.98 + 0,35.233 = 110,95 gam + Ghi chú: Ta qui đổi hỗn hợp X hỗn hợp Cu + CuS hỗn hợp khác Bài 2(Đề thi HSG Hóa 10 – Vĩnh Phúc – 2010): Cho 20,8 gam hỗn hợp Fe, FeS, FeS2, S pư với H2SO4 đặc nóng dư thu V lít SO2 đktc dung dịch A Cho A + NaOH dư thu 21,4 gam kết tủa Tính thể tích dung dịch thuốc tím 1M cần dùng để pư vừa đủ với V lít trên? Giải + Qui đổi hỗn hợp ban đầu thành hỗn hợp Fevà S ta có: + Theo ĐLBT e giả thiết ta có hệ: Þ x = 0,2 mol y = 0,3 + Áp dụng ĐLBT electron ta có: 2z = 3x + 6y Þ z = 1,2 mol Þ số mol KMnO4 = 1,2.2/5 = 0,48 mol Þ Vdd KmnO4 = 0,48 lít Bài 3(HSG11 – Vĩnh Phúc - 2010)Cho 20,8 gam hh X gồm Fe, FeS, FeS2, S pư với dd HNO3 đặc nóng dư thu V lít NO2(là sp đktc) dung dịch A Cho A pư với dd Ba(OH)2 dư thu 91,3 gam kết tủa 1/ Viết pư xảy dạng ion thu gọn? 2/ Tính V số mol HNO3 cần dùng để oxi hóa hồn tồn X? ĐS: Dùng pp qui đổi thu V = 53,76 lít số mol HNO3 = mol Bài 4: Hòa tan 25,6 gam chất rắn X gồm Fe, FeS, FeS2 S dd HNO3 lỗng dư thu V lít NO đktc dd Y Thêm Ba(OH)2 dư vào Y thu 126,25 gam kết tủa Giá trị V là: A 17,92 B 19,04 C 24,64 D 27,58 Đáp án: C Bài 5: Hỗn hợp X gồm Mg, MgS S Hòa tan m gam X dd HNO3 đặc nóng thu 2,912 lít nitơ đktc dd Y Thêm Ba(OH)2 dư vào Y thu 46,55 gam kết tủa Giá trị m là: A 4,8 B 7,2 C 9,6 D 12,0 Đáp án: C Bài 6: Cho 3,76 gam hỗn hợp X gồm FeS, S, FeS2 pư với dd HNO3 đặc nóng dư 0,48 mol NO2 dung dịch D Cho D + Ba(OH)2 dư, lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi m gam chất rắn Giá trị m là: A 11,650 gam B 12,815 gam C 13,98 gam D.17,545 gam Đáp án: D PP 2: Dùng ĐL bảo toàn Ghi nhớ Các ĐLBT thường áp dụng tập muối sunfua là: - ĐLBT electron: Tổng số mol e cho tổng số mol e nhận - ĐLBT nguyên tố: Tổng số mol nguyên tố trước tổng số mol nguyên tố sau phản ứng - ĐLBT điện tích: Tổng điện tích hệ bảo tồn => dd tổng số mol điện tích âm tổng số mol điện tích dương (ĐLBTKL áp dụng tập muối sunfua) Bài 1(A-2007): Hoà tan hết hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 a mol Cu2S vào axit HNO3 (vừa đủ), thu dung dịch X (chỉ chứa hai muối sunfat) khí NO Giá trị a là: A 0,04 B 0,075 C 0,12 D 0,06 Giải + Áp dụng ĐLBT nguyên tố cho Fe, Cu S ta viết được: FeS2 → Fe3+ + 2SO42- Mol: 0,12 0,12 0,24 Cu2S → 2Cu2+ + SO42- Mol: a 2a a + Áp dụng ĐLBTĐT ta có: 0,12.3 + 2a.2 = 2(0,24 + a) => a = 0,06 Bài 2: Hỗn hợp A gồm FeS FeS với số mol Nung m gam A với oxi dư thu 16 gam chất rắn 1/ Tính m? 2/ Tính V dung dịch HNO3 68% (d=1,47 g/ml) cần dùng để hòa tan m gam biết có khí sp lượng axit lấy dư 20%? Giải 1/ + Ta có: + Áp dụng ĐLBT nguyên tố suy ra: x + x = 0,1.2 Þ x = 0,1 mol + Vậy: m = 88x + 120x = 20,8 gam 2/ 181,5 ml Bài 3: Hỗn hợp X gồm FeS2 MS có số mol nhau(M kim loại có hóa trị khơng đổi) Cho 6,51 gam X phản ứng hết với HNO3 đun nóng dung dịch A1 13,216 lít(đktc) hỗn hợp khí A2 có khối lượng 26,34 gam gồm NO NO2 Thêm BaCl2 dư vào A1 thấy tạo thành m1 gam kết tủa trắng 1/ Tìm M %KL chất X? 2/ Tính m1? Giải 1/ + Từ giả thiết suy số mol NO = 0,05 mol; NO2 = 0,54 mol + Áp dụng ĐLBTNT ta có sơ đồ: 6,51 gam X: BaSO4: 3x mol + Áp dụng ĐLBT electron cho sơ đồ ta có: 15x + 8x = 0,05.3 + 0,54 Þ x = 0,03 mol + Theo giả thiết ta có: 120x + x(M+32) = 6,51 Þ M = 65 = Zn + Phần trăm khối lượng: FeS2 = 55,3%; ZnS = 44,7% 2/ Từ sơ đồ ta có: m1 = 233.3x = 20,97 gam Bài 4: Hòa tan hết hỗn hợp X gồm 0,02 mol FeS2 0,03 mol FeS vào lượng dư H2SO4 đặc nóng thu Fe2(SO4)3, SO2 H2O Hấp thụ hết SO2 lượng vừa đủ dung dịch KMnO4 thu dung dịch Y khơng màu, suốt, có pH = Tính thể tích dung dịch Y? Giải + Ta có sơ đồ: + Áp dụng ĐLBT electron ta có: 0,02.15 + 0,03.9 = 2x => x = 0,285 mol + Phản ứng SO2 với thuốc tím: 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O ® 2H2SO4 + K2SO4 + 2MnSO4 Mol: 0,285 0,114 [H+] = => V = 22,8 lít Bài 5: Hòa tan hết m gam hỗn hợp gồm FeS2 Cu2S dung dịch H2SO4 đặc nóng dung dịch A SO2 Hấp thụ hết SO2 vào lít dung dịch KOH 1M dung dịch B + Cho ½ A phản ứng với NH3 dư nung kết tủa sinh đến KL không đổi 3,2 gam chất rắn + Cho NaOH dư vào ½ A Lấy kết tủa nung đến KL khơng đổi sau cho chất rắn thu phản ứng với H2, t0 dư 1,62 gam nước 1/ Tìm m? 2/ Tính khối lượng muối dung dịch B? ĐS: 1/ m = 14,4 gam 2/ B có KHSO3 = 60 gam; K2SO3 = 39,5 gam Bài 6: Hòa tan hồn toàn lượng hỗn hợp A gồm Fe3O4 FeS2 63 gam dung dịch HNO3, thu 1,568 lít NO2 thoát đktc Dung dịch thu cho phản ứng vừa đủ với 200 ml dung dịch NaOH 2M, lọc kết tủa đem nung tới khối lượng không đổi thu 9,76 gam chất rắn Tính thành phần % theo khối lượng chất hỗn hợp A C% dung dịch HNO3 ĐS: Fe3O4 = 97,5%; C% = 46,2% Bài 7: Cho 2,64 gam MS phản ứng hồn tồn với dung dịch HNO3 đun nóng thu dung dịch A1chứa M3+ + 3,36 lít (đktc) hỗn hợp khí B gồm NO2 NO có tỉ khối so với hiđro 19,8 Thêm vào A1 lượng dư dung dịch BaCl2 thấy tạo thành m1 gam kết tủa trắng thực tế không tan dung dịch axit dư Tìm M m1 ĐS: FeS 6,99 gam Bài 8: Hợp chất A có cơng thức MxSy (M kim loại) Đốt cháy hết A thu oxit MnOm khí B Cho Ba(NO3)2 dư phản ứng với dung dịch thu sau oxi hố khí B nước brom dư 23,3g kết tủa Mặt khác khử hoàn toàn MnOm CO dư thu 2,8g kim loại Hoà tan toàn lượng kim loại dung dịch HNO3 dư thu muối M(NO3)3 0,336 lít khí N2 đktc Viết phản ứng xảy tìm A ĐS: A FeS2 Bài 9: Hỗn hợp X có khối lượng m gam gồm Cu2S, Cu2O CuS có số mol phản ứng hồn tồn với dung dịch HNO3 đun nóng dư thu dung dịch Y 1,5 mol khí NO2 ( sản phẩm khử nhất) Tính m? ĐS: m = 30 gam Bài 10: Hỗn hợp X gồm FeS2 Cu2S tan hết dung dịch HNO3 vừa đủ thu dung dịch Y gồm hai muối sunfat 5,6 lít hỗn hợp khí Z gồm NO2 NO có KL riêng = 1,7678 g/l đktc Hãy tính khối lượng hỗn hợp X? ĐS: 4,5 gam Bài 11: Hòa tan hết hỗn hợp gồm 0,2 mol FeS2 0,25 mol CuS vào dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu khí A Tính thể tích dung dịch NaOH 0,5M tối thiểu cần để hấp thụ hết A? ĐS: V = 5,0 lít Bài 12: Cho 5,84 gam hỗn hợp Fe, FeS2, FeCO3 vào V ml dung dịch H2SO4 98% (d = 1,84 g/ml) đun nóng thu dung dịch A hỗn hợp khí B Cho hỗn hợp khí B qua bình nước brom dư có 30,4 gam brom tham gia phản ứng, khí lại khỏi bình nước brom cho qua dung dịch nước vôi dư thu gam kết tủa Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch A thu m gam kết tủa, có 116,5 gam kết tủa không tan dung dịch HCl dư 1- Tính khối lượng chất có hỗn hợp đầu 2- Tính V, m ĐS: 1/ Fe = 1,12 gam; FeS2 = 2,40 gam; FeCO3 = 2,32 gam 2/ m = 122,92 gam Phần 4: Bài tập muối sunfua đề HSG Bài 1: Hòa tan x gam hỗn hợp gồm CuCl2 FeCl3 vào nước thu dung dịch A Chia A làm hai phần Cho hiđrosufua dư vào phần 1,28 gam kết tủa Cho natri sunfua dư vào phần thu 3,04 gam kết tủa Tính x? Giải + Gọi a, b tương ứng số mol CuCl2 FeCl3 phần ta có: x = 2(135a + 162,5b) (I) + Khi cho phần phản ứng với H2S ta có: CuCl2 + H2S → CuS + 2HCl Mol: a a 2FeCl3 + H2S → S + 2HCl + 2FeCl2 Mol: b 0,5b Þ 96a + 16b = 1,28 (II) + Khi cho phần phản ứng với Na2S ta có: CuCl2 + Na2S → CuS + 2NaCl Mol: a a 2FeCl3 + 3Na2S → S + 6NaCl + 2FeS Mol: b 0,5b b Þ 96a + 104b = 3,04 (III) + Từ (I, II, III) suy ra: x = 9,2 gam Bài 2: Hòa tan hết hỗn hợp MgCl2, FeCl3, CuCl2 vào nước dung dịch A Cho từ từ H2S vào A dư thu kết tủa tạo nhỏ 2,51 lần kết tủa tạo cho dung dịch Na2S dư vào A Nếu thay FeCl3 A FeCl2 với khối lượng tỉ lệ khối lượng kết tủa 3,36 Viết phản ứng tính % khối lượng muối A? Giải + Giả sử ban đầu ta có mol hỗn hợp; gọi x, y, z tương ứng số mol MgCl2; FeCl3 CuCl2 ta có:x + y + z = (I) + Khi cho H2S vào A ta có: 2FeCl3 + H2S → S + 2HCl + 2FeCl2 Mol: y 0,5y CuCl2 + H2S → CuS + 2HCl Mol: z z Þ m¯ = 16y + 96z (II) + Khi cho Na2S vào A ta có: MgCl2 + Na2S + 2H2O → Mg(OH)2+ NaCl + H2S Mol: x x 2FeCl3 + 3Na2S → S + 6NaCl + 2FeS Mol: y 0,5y y CuCl2 + Na2S → CuS + 2NaCl Mol: z z => m¯ = 58x + 104y + 96z (III) + Từ (II, III) giả thiết ta có: 58x + 104y + 96z = 2,51(16y+96z) Þ 58x + 63,84y = 144,96z (IV) + Khi thay FeCl2 FeCl3 dung dịch có: MgCl2 = x mol; FeCl2 = 1,2795y mol; CuCl2 = z mol - Pư với H2S: CuCl2 + H2S → CuS + 2HCl Mol: z z => m¯ = 96z (V) - Pư với Na2S: MgCl2 + Na2S + 2H2O → Mg(OH)2 + NaCl + H2S Mol: x x FeCl2 + Na2S → 2NaCl + FeS Mol: 1,2795y 1,2795y CuCl2 + Na2S → CuS¯ + 2NaCl Mol: z z => m¯ = 58x + 112,596y + 96z (VI) + Từ (V; VI) giả thiết ta có: 58x + 112,596y + 96z = 3,36.96z => 58x + 112,596y = 226,56z (VII) + Giải (I, IV VIII) được: x ≈ 0,2 mol; y ≈ 0,5 mol z ≈ 0,3 mol + Vậy %KL của: MgCl2 ≈ 13,5%; FeCl3 ≈ 57,7%; CuCl2 ≈ 28,8% Bài 3: Đốt cháy hồn tồn muối sunfua kim loại có cơng thức MS khí O2 dư thu oxit kim loại Hoà tan oxit vào lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng 29,4% thu dung dịch muối sunfat nồng độ 34,483% Tìm cơng thức MS? Giải - Chọn 100 gam dung dịch H2SO4 29,4% Þ khối lượng H2SO4 = 29,4 gam hay 0,3 mol - Gọi công thức oxit kim loại sản phẩm M2On - Phản ứng: M2On + nH2SO4 → M2 (SO4)n + nH2O 0,3 mol Þ Số mol M2On = số mol M2 (SO4)n = 0,3/n (mol) Þ Þ M = 18,67n Þ M= 56 hay MS FeS Bài 4: Đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam sunfua kim loại M có dạng MS oxi dư, chất rắn thu sau phản ứng đem hoà tan vừa đủ dung dịch HNO337,8% thấy nồng độ % muối dung dịch thu 41,72% Khi làm lạnh dung dịch thấy thoát 8,08 gam muối rắn Lọc tách muối rắn thấy nồng độ % muối dung dịch nước lọc 34,7% Tìm cơng thức muối rắn biết M có hố trị II III Giải + Đặt x số mol MS => x(M+32) = 4,4 (I) + Phản ứng xảy ra: 2MS + 3,5O2 → M2O3 + 2SO2 Mol: x 0,5x M2O3 + 6HNO3 → 2M(NO3)3 + 3H2O Mol: 0,5x 3x x + Theo giả thiết ta có: - Khối lượng dd HNO3 = = 500x - Khối lượng dd sau pư = 500x + 0,5x(2M+48) = Mx + 524x => = 0,4172 (II) + Giải (I, II) ta được: M = 56 = Fe x = 0,05 mol + Khối lượng dd sau làm lạnh = Mx + 524x – 8,08 = 20,92 gam Þ số mol Fe(NO3)3 lại dd là: = 0,03 mol Þ Số mol Fe(NO3)3.nH2O tách = 0,05 – 0,03 = 0,02 mol Þ Fe(NO3)3.nH2O = = 404 đvC => n = + Vậy công thức muối rắn là: Fe(NO3)3.9H2O Phần 4: Một số tập luyện tập Bài (Khối B-2008): Nung hỗn hợp rắn gồm a mol FeCO3 b mol FeS2 bình kín chứa khơng khí (dư) Sau phản ứng đưa bình nhiệt độ ban đầu, thu chất rắn Fe2O3 hỗn hợp khí Biết áp suất khí bình trước sau phản ứng nhau, mối liên hệ a b là: A a = 0,5b B a = b C a = 4b D a = 2b Bài (Khối A-2011): Nung m gam hỗn hợp X gồm FeS FeS2 bình kín chứa khơng khí (gồm 20% thể tích O2 80% thể tích N2) đến phản ứng xảy hoàn toàn, thu chất rắn hỗn hợp khí Y có thành phần thể tích: 84,8% N2, 14% SO2, lại O2 Phần trăm khối lượng FeS hỗn hợp X A 59,46% B 42,31% C 26,83% D 19,64% Bài 4(Khối A-2009): Nung nóng m gam PbS ngồi khơng khí sau thời gian, thu hỗn hợp rắn (có chứa oxit) nặng 0,95m gam Phần trăm khối lượng PbS bị đốt cháy A 95,00% B 25,31% C 74,69% D 64,68% Bài 5(Khối B-2010): Đốt cháy hết m gam FeS2 O2 vừa đủ, thu khí X Hấp thụ hết X vào lít dung dịch chứa Ba(OH)2 0,15M KOH 0,1M, thu dung dịch Y 21,7 gam kết tủa Cho Y vào dung dịch NaOH, thấy xuất thêm kết tủa Giá trị m là: A 23,2 B 12,6 C 18,0 D 24,0 Bài 7: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 x mol Cu2S HNO3 0,1M vừa đủ thu A chứa muối sunfat khí NO Tính x, thể tích dung dịch HNO3 dùng? ĐS: x = 0,06; v = lít Bài 8: Đốt cháy hồn tồn 84g hỗn hợp X gồm FeS2 CuO mộtlượng O2 lấy dư chất rắn B 20,16 lít khí SO2 (đktc) Chuyển tồn khí SO2 thành SO3 hấp thụ vào nước dd C Cho toàn B vào C khuấy kĩ cho phản ứng xảy hồn tồn, lọc rửa phần khơng tan chất rắn D Tính khối lượng D? ĐS: < m < 12 Bài 9: Nung m gam hỗn hợp A gồm FeS FeS bình kín dung tích khơng đổi, chứa khơng khí ( 20% thể tích O 80% thể tích N2) đến phản ứng xảy hoàn toàn, thu chất rắn B hỗn hợp khí C có thành phần % theo thể tích: N2 (84,77%), SO2 ( 10,6%), lại O2 Hòa tan chất rắn B dung dịch H2SO4 vừa đủ, dung dich thu cho tác dụng với Ba(OH) dư Lọc lấy kết tủa, làm khô nung nhiệt độ cao tới khối lượng không đổi, thu 12,885g chất rắn a/ Tính % khối lượng chất A b/ Tính m ĐS: FeS = 0,02 mol 0,01 mol FeS2 Bài 10: Hh X gồm S kim loại M hóa trị II có khối lượng 25,9 gam Cho X vào bình kín khơng chứa khơng khí đốt nóng đến pư hoàn toàn chất rắn A A tan hoàn toàn dd HCl dư 6,72 lít khí B đktc có tỉ khối so với hiđro 11,666 1/ Tính số mol chất B, tìm M khối lượng chất X? 2/ Hh Y chứa M S Cho M S pư hoàn toàn chất rắn C Cho C pư với dd HCl dư lại chất rắn D khơng tan nặng gam thu 4,48 lít khí E Tính khối lượng hh Y? ĐS: 1/ Trong B có 0,1 mol hiđro 0,2 mol H2S, M Zn = 19,5 gam 2/ Y = 25,4 gam ... oxi hóa khác: K2Cr2O7 + 3H2S + 4H2SO4 → 3S + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O Một số khoáng vật sunfua: pirit = FeS2; cancopirit = FeCuS2; galen = PbS; blenđơ = ZnS Cân phản ứng oxi hóa – khử có muối sunfua. .. Cân phản ứng oxi hóa – khử có muối sunfua Các phản ứng oxi hóa – khử thơng thường có chất khử chất oxi hóa phản ứng oxi – hóa khử muối sunfua phức tạp thường có hai chất khử VD1: 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3... 58x + 104y + 96 z (III) + Từ (II, III) giả thiết ta có: 58x + 104y + 96 z = 2,51(16y +96 z) Þ 58x + 63,84y = 144 ,96 z (IV) + Khi thay FeCl2 FeCl3 dung dịch có: MgCl2 = x mol; FeCl2 = 1,2 795 y mol; CuCl2