TỔNG ÔN HÓA Chuyên đề 15: Fe – Cu – Ag

[CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] Chuyên đề 15: Fe – Cu – Ag Vấn đề 1: Fe Vị trí Fe bảng tuần hồn Tính chất hố học Fe Với phi kim: 3Fe + 2O2 → Fe3O4 Fe + 1,5Cl2 → FeCl3 Fe + I2 → FeI2 Fe + S → FeS (Với halogen: Cl, Br Fe lên thẳng hố trị 3, với I2 Fe lên hố trị thơi) Với axit: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O 2Fe + 4H2SO4đặc, nóng → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 4H2O [Fe tác dụng với axit HCl, H2SO4 lỗng lên hố trị Với HNO3, H2SO4 đặc, nóng lên hố trị Nếu kim loại dư (- Ag) Fe lên hố trị Vì: 2Fe3+ + Cu → Fe2+ + Cu2+ Đặc biệt: Al, Fe, Cr thụ động (không phản ứng) với (HNO3 H2SO4) đặc, nguội] Phương pháp giải dạng tốn có chun đề axit Các em xem lại Với muối: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓ Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 (Fe đẩy kim loại yếu khỏi muối Dạng toán em tham khảo chuyên đề kim loại với muối nhé) Hợp chất Fe [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] Vấn đề 2: Cu + Ag Vị trí bảng tuần hồn Tính chất hố học Cu, Ag kim loại yếu Với phi kim: Cu + 0,5O2 → CuO Cu + Cl2 → CuCl2 [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] Ag + Cl2 → AgCl (Ag không phản ứng với O2 nhiệt độ thường nung nóng) Với axit: Cu, Ag khơng phản ứng với HCl, H2SO4 loãng, phản ứng với axit HNO3 H2SO4 đặc, nóng 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O 3Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO↑ + 2H2O Cu + 2H2SO4 đ,n → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O 2Ag + 2H2SO4 đ,n → Ag2SO4 + SO2↑ + 2H2O Hợp chất Cu, Ag: Hidroxit Cu, Ag tạo phức môi trường bazo yếu, ví dụ dung dịch NH3: Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2 AgOH + 2NH3 → [Ag(NH3)2](OH) Tạo phức: Cu(OH)2 + NH3 + H2O → [Cu(NH3)4](OH)2 Bài tập vận dụng Đề vận dụng số 01 Bài 1: Thi HSG Bắc Ninh 2015 Hòa tan hỗn hợp A gồm Mg, Cu vào lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 70% (đặc, nóng) thu 1,12 lít SO2 (đktc) dung dịch B Cho dung dịch B tác dụng với NaOH dư thu kết tủa C Lọc C nung đến khối lượng không đổi thu chất rắn E Cho H2 dư qua rắn E tới phản ứng hoàn toàn thu 2,72 gam chất rắn F a Tính khối lượng phần trăm khối lượng kim loại A b Cho 6,8 gam nước vào dung dịch B thu dung dịch X Tính nồng độ phần trăm chất X (coi lượng nước bay không đáng kể) Bài 2: Thi HSG Bắc Ninh 2015 Khử hoàn toàn 4,06 gam oxit CO nhiệt độ cao thành kim loại Dẫn toàn lượng khí sinh qua dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy tạo thành gam kết tủa Nếu lấy lượng kim loại sinh đem tác dụng hết với dung dịch HCl thu 1,176 lít H2 (đktc) a Xác định công thức oxit kim loại b Cho 4,06 gam oxit kim loại tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch H2SO4 đặc nóng, sau phản ứng thu dung dịch X có khí SO2 bay Xác định nồng độ mol/l muối dung dịch sau phản ứng (Coi thể tích dung dịch khơng đổi q trình phản ứng) Bài 3: Thi HSG Cần Thơ 2015 Chia 1,5 gam hỗn hợp X gồm kim loại Al, Fe, Cu thành hai phần nhau: [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] Phần 1: cho tác dụng với dung dịch HCl dư, đến phản ứng xảy hoàn toàn thu 448 ml khí (đktc) 0,2 gam chất rắn Hãy tính khối lượng kim loại hỗn hợp X Phần 2: cho tác dụng với 400 ml dung dịch có chứa muối AgNO3 0,08M Cu(NO3)2 0,5M Khi phản ứng xảy hoàn toàn, thu hỗn hợp chất rắ A, dung dịch B a) Hãy xác định thành phần khối lượng chất hỗn hợp rắ A b) Tính nồng độ mol/lít chất có dung dịch B Giả sử thể tích dung dịch xem khơng thay đổi trình phản ứng Bài 4: Thi HSG Gia Lai 2015 Chia 78,4 gam hỗn hợp X gồm FeO Fe2O3 thành hai phần Phần tác dụng hết với dung dịch HCl dư, thu 77,7 gam muối khan Phần hai tác dụng vừa hết với 500 ml dung dịch Y gồm hỗn hợp HCl H2SO4 loãng, thu 83,95 gam muối khan Xác định % khối lượng chất X Tìm nồng độ mol axit dung dịch Y Bài 5: Thi HSG Gia Lai 2015 Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Fe MgCO3 dung dịch HCl dư hỗn hợp khí A gồm H2 CO2 Nếu m gam hỗn hợp tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu hỗn hợp khí B gồm SO2 CO2, tỉ khối B so với A 3,6875 Viết phương trình phản ứng tính % khối lượng chất hỗn hợp ban đầu Bài 6: Thi HSG Hà Nội 2015 Hỗn hợp X gồm Fe(NO3)3, Cu(NO3)2, AgNO3 Hàm lượng nguyên tố nitơ hỗn hợp X 11,864% a) Từ 21,24 gam hỗn hợp X điều chế tối đa gam hỗn hợp ba kim loại Fe, Cu, Ag b) Đem toàn lượng hỗn hợp kim loại thu tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư, sau phản ứng V lít SO2 (đktc) sản phẩm khí Tính giá trị V Bài 6: Thi HSG Lào Cai 2015 Để hòa tan 7,8 gam kim loại X cần dùng V ml dung dịch HCl, sau phản ứng thấy có 2,688 lít khí H2 (đktc) Mặt khác để hòa tan 3,2 gam oxit kim loại Y cần dùng V/2 ml dung dịch HCl Tìm X Y Bài 7: Thi HSG Long An 2015 Tiến hành thí nghiệm sau : - Thí nghiệm 1: Cho a gam Fe hòa tan dung dịch HCl, lấy tồn sản phẩm thu đem cạn nhận 3,1 g chất rắn - Thí nghiệm : Cho a gam Fe b gam Mg vào dung dịch HCl với lượng trên, lấy toàn sản phẩm thu đem cô cạn nhận 3,34 gam chất rắn 448 ml khí H2 (đktc) Tính a, b Bài 8: Thi HSG Nam Định 2015 Cho 6,4 gam Cu tác dụng với lượng khí clo thu 12,08 gam chất rắn X Cho X tác dụng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 thu gam kết tủa? Bài 9: Thi HSG Nghệ An 2015 [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] Hỗn hợp Y gồm FexOy, Cu, CuO dạng bột Cho m gam Y vào dung dịch HCl dư dung dịch Z lại 3,2 gam kim loại không tan Chia dung dịch Z thành phần nhau: - Phần I phản ứng vừa đủ với 500 ml dung dịch NaOH 0,5M - Phần II cho vào dung dịch AgNO3 dư thu 43,975 gam kết tủa a Viết phương trình hóa học phản ứng xảy b Tính số mol nguyên tố Y giá trị m Bài 10: Thi HSG Quảng Bình 2015 Khử hoàn toàn 4,06 gam oxit kim loại CO nhiệt độ cao thành kim loại Dẫn toàn sản phẩm khí sinh vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy tạo thành gam kết tủa Nếu lấy lượng kim loại sinh hòa tan hết vào dung dịch HCl dư thu 1,176 lít khí H2 (đktc) Xác định công thức oxit kim loại Giải chi tiết Bài 1: Thi HSG Bắc Ninh 2015 Hòa tan hỗn hợp A gồm Mg, Cu vào lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 70% (đặc, nóng) thu 1,12 lít SO2 (đktc) dung dịch B Cho dung dịch B tác dụng với NaOH dư thu kết tủa C Lọc C nung đến khối lượng không đổi thu chất rắn E Cho H2 dư qua rắn E tới phản ứng hoàn toàn thu 2,72 gam chất rắn F a Tính khối lượng phần trăm khối lượng kim loại A b Cho 6,8 gam nước vào dung dịch B thu dung dịch X Tính nồng độ phần trăm chất X (coi lượng nước bay không đáng kể) Hướng dẫn a SO2 : 0,05 Mg : x  H2SO4  A   MgO  H2  NaOH t0 ñ,n ddB      Raén E   Raén F  : 2,72g Cu : y   Cu   BTmole : 2x  2y  2.0,05 Mg : 0, 48  x  0,02    m Mg : x MgO : x  Cu :1,92  y  0,03 BTNT Cu : y  F Cu : y  40x  64y  2,72    MgSO4 : 0,02 98.0,1  BTNT.S C70%  nH 2SO4  0,1   mdd H2SO4   14g b CuSO4 : 0,03  70% SO : 0,05  BTKL: mA + mdd(H2SO4) = mSO2 + mddsau pứ → mddsau pứ = 13,2g MgSO4 :12% Thêm 6,8 g H2O mddsau pứ = 20g  C%  CuSO4 : 24% Bài 2: Thi HSG Bắc Ninh 2015 Khử hoàn toàn 4,06 gam oxit CO nhiệt độ cao thành kim loại Dẫn tồn lượng khí sinh qua dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy tạo thành gam kết tủa Nếu lấy lượng kim loại sinh đem tác dụng hết với dung dịch HCl thu 1,176 lít H2 (đktc) a Xác định cơng thức oxit kim loại [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] b Cho 4,06 gam oxit kim loại tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch H2SO4 đặc nóng, sau phản ứng thu dung dịch X có khí SO2 bay Xác định nồng độ mol/l muối dung dịch sau phản ứng (Coi thể tích dung dịch khơng đổi q trình phản ứng) Hướng dẫn  Ca(OH)2 du  CO2  CaCO3 : 0,07 4,06g M On  CO   HCl  H : 0,0525  M  a Giả sử nM2On là: x (mol)  (2M  16n).x  4,06 n   M  21n    oxit : Fe3O4  nO  nCO  nx  0,07 (oxit)   M  56(Fe) b nFe3O4 = 0,0175 → BTNT.Fe: nFe2(SO4)3 = 0,02625 → CM = 0,0525M Bài 3: Thi HSG Cần Thơ 2015 Chia 1,5 gam hỗn hợp X gồm kim loại Al, Fe, Cu thành hai phần nhau: Phần 1: cho tác dụng với dung dịch HCl dư, đến phản ứng xảy hoàn toàn thu 448 ml khí (đktc) 0,2 gam chất rắn Hãy tính khối lượng kim loại hỗn hợp X Phần 2: cho tác dụng với 400 ml dung dịch có chứa muối AgNO3 0,08M Cu(NO3)2 0,5M Khi phản ứng xảy hoàn toàn, thu hỗn hợp chất rắ A, dung dịch B a) Hãy xác định thành phần khối lượng chất hỗn hợp rắ A b) Tính nồng độ mol/lít chất có dung dịch B Giả sử thể tích dung dịch xem khơng thay đổi q trình phản ứng Hướng dẫn H : 0,02  HCl   Al : x Raén(Cu) : 0,2g  a 0,75g Fe : y   AgNO3 : 0,032 Raén A Cu : z P     Cu(NO3 )2 : 0,2 ddB Ta có: nNO3- = 0,432 mol Qui tắc: gốc anion (Cl-; SO42-; NO3-) kết hợp với ion kim loại mạnh trước để tạo muối, sau đến ion kim loại yếu sau Al(NO3 )3 : 0,01   NO3 : 0, 432   Fe(NO3 )3 : 0,005   BTNT.(NO3 ) : a  0,1935   Cu(NO3 ) : a BTNT.Cu : (0,003125  0, 2)  0,1935  0,009625 Khi rắn A:   mA  4,072g BTNT.Ag : 0,032 [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] Al(NO3 )3 : 0,01  Al(NO3 )3 : 0,025M  b ddB Fe(NO3 )3 : 0,005   CM Fe(NO3 )3 : 0,0125M  Cu(NO3 ) : 0, 48375M  Cu(NO3 ) : 0,1935 Bài 4: Thi HSG Gia Lai 2015 Chia 78,4 gam hỗn hợp X gồm FeO Fe2O3 thành hai phần Phần tác dụng hết với dung dịch HCl dư, thu 77,7 gam muối khan Phần hai tác dụng vừa hết với 500 ml dung dịch Y gồm hỗn hợp HCl H2SO4 loãng, thu 83,95 gam muối khan Xác định % khối lượng chất X Tìm nồng độ mol axit dung dịch Y Hướng dẫn FeCl2 : x  HCl P1   77,7g FeO : x FeCl : 2y 39,2g     Fe2 O3 : y  HCl P2   Muoái : 83,95g H SO FeO : 7, 2g 72x  160y  39, x  0,1   m Fe2 O3 : 32g 127x  162,5.2 y  77,7  y  0, Fe2 : 0,1  3 Fe : 0, BTKL : 56.0,5  35,5a  96b  83,95 FeO : 0,1 HCl : a     dd    Fe O : 0, H SO : b BTDT : a  2b  2.0,1  3.0,   Cl : a  2 SO4 : b HCl :1,8M a  0,9   CM H 2SO4 : 0,5M b  0, 25 Bài 5: Thi HSG Gia Lai 2015 Hòa tan hồn tồn m gam hỗn hợp gồm Fe MgCO3 dung dịch HCl dư hỗn hợp khí A gồm H2 CO2 Nếu m gam hỗn hợp tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu hỗn hợp khí B gồm SO2 CO2, tỉ khối B so với A 3,6875 Viết phương trình phản ứng tính % khối lượng chất hỗn hợp ban đầu Hướng dẫn H :1  HCl   (A) Fe :1 CO2 : a    SO :1,5 MgCO3 : a  H 2SO4   (B) CO2 : a Theo đề bài: d(B/A) = 3,6875 → Fe : 56g 57,14% 96  44a  44a  3,6875  a  0,5  m  C% MgCO3 : 42g 42,86% 1,5  a 1 a Bài 6: Thi HSG Hà Nội 2015 [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] Hỗn hợp X gồm Fe(NO3)3, Cu(NO3)2, AgNO3 Hàm lượng nguyên tố nitơ hỗn hợp X 11,864% a) Từ 21,24 gam hỗn hợp X điều chế tối đa gam hỗn hợp ba kim loại Fe, Cu, Ag b) Đem toàn lượng hỗn hợp kim loại thu tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư, sau phản ứng V lít SO2 (đktc) sản phẩm khí Tính giá trị V Hướng dẫn a C%(N) = 11,864% → mN = 21,24.11,864% = 2,52g → nN = 0,18 → nNO3 = 0,18 → mKim loại (X) = 10,08g b 2Fe + 6H2SO4đ,n → Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O Cu + 2H2SO4đ,n → CuSO4 + SO2↑ + H2O 2Ag + 2H2SO4đ,n → Ag2SO4 + SO2↑ + 2H2O ne cho = nNO3- = 0,18 → BT mol e: ne nhận = 2nSO2 = 0,18 → nSO2 = 0,09 → V = 2,016(l) Bài 6: Thi HSG Lào Cai 2015 Để hòa tan 7,8 gam kim loại X cần dùng V ml dung dịch HCl, sau phản ứng thấy có 2,688 lít khí H2 (đktc) Mặt khác để hòa tan 3,2 gam oxit kim loại Y cần dùng V/2 ml dung dịch HCl Tìm X Y Hướng dẫn 2X + 2nHCl → 2XCln + nH2 Y2Om + 2mHCl → 2YClm + mH2O  Xa  7,8 n  TH :  X  32,5n     0,5nx  0,12 X  65(Zn)   (2Y  16m).b  3, Y 56 m  TH : Y2 Om : b       bm  0,06 HCl : 0,12mol m  Y  56(Fe)   Bài 7: Thi HSG Long An 2015 Tiến hành thí nghiệm sau : - Thí nghiệm 1: Cho a gam Fe hòa tan dung dịch HCl, lấy tồn sản phẩm thu đem cô cạn nhận 3,1 g chất rắn - Thí nghiệm : Cho a gam Fe b gam Mg vào dung dịch HCl với lượng trên, lấy toàn sản phẩm thu đem cô cạn nhận 3,34 gam chất rắn 448 ml khí H2 (đktc) Tính a, b Hướng dẫn Fedu  HCl Fe : x   : 3,1g FeCl  H : 0,02 Fe : x  HCl    t0 dd   Ran Mg : y Fedu  FeCl2 : 3,34g MgCl  [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑ Giả sử nFe pứ (TH1) = a (mol) → nFeCl2 = a → BTNT.Fe: nFedư = x – a → 56.(x – a) + 127a = 3,1 (1) BTNT.Cl: nFeCl2(TH1) = a → nHCl = 2a MgCl2 : y  → BTNT.Cl : nFeCl2 : a  y  56(x  y  a)  95y  127(a  y)  3,34 (2) BTNT.Fe : Fe : (x  y  a) du   nH  0,02 Mặt khác   (a  y)  y  0,02  a  0,02 (3) ma : nH  nFe  mMg pu pu   (1) x  0,03 a  1,68g   Vậy (2)  a  0,02   b  0,24g (3) y  0,01   Pt: Bài 8: Thi HSG Nam Định 2015 Cho 6,4 gam Cu tác dụng với lượng khí clo thu 12,08 gam chất rắn X Cho X tác dụng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 thu gam kết tủa? Hướng dẫn CuCl2 : x  Cl2 Cu : 0,1mol   :12,08g Cu : 0,1  x  du Pt: Cu + Cl2 → CuCl2 CuCl2 + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2AgCl↓ Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag↓ Cu du : 0,02 Ag  AgNO3 → 135x + 64.(0,1 – x) = 12,08 → x = 0,08 →     AgCl CuCl2 : 0,08 Pt: Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag↓ 0,02→ 0,04 CuCl2 + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2AgCl↓ 0,08→ 0,16 → m(Ag + AgCl) = 27,28g Bài 9: Thi HSG Nghệ An 2015 Hỗn hợp Y gồm FexOy, Cu, CuO dạng bột Cho m gam Y vào dung dịch HCl dư dung dịch Z lại 3,2 gam kim loại khơng tan Chia dung dịch Z thành phần nhau: - Phần I phản ứng vừa đủ với 500 ml dung dịch NaOH 0,5M - Phần II cho vào dung dịch AgNO3 dư thu 43,975 gam kết tủa a Viết phương trình hóa học phản ứng xảy b Tính số mol nguyên tố Y giá trị m Hướng dẫn [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] Cu du : 0,05  Fe2 On  NaOH P1     0,25mol m(g) Y Cu  HCl    CuO ddZ  Ag  AgNO3 du  P2   : 43,975g   AgCl  Pt: FexOy + 2yHCl → xFeCl2y/x + yH2O CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + 2NaCl FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaCl CuCl2 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + 2NaCl FeCl2 + 3AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag↓ + 2AgCl↓ Giả sử số mol muối phần dung dịch Z là: CuCl2 : a  AgNO3 Ag : b 2a  2b  0,25 a  0,05       AgCl : 2a  2b(BTNT.Cl) 108b  143,5(2a  2b)  43,975 b  0,075 FeCl2 : b BTNT.Fe : 0,15   m  22g BTNT.Cu : 0,15    nCl  nH  2nO(Y)  0,5  nO(Y)  0, 25 Chú ý: + Cu dư Fe lên Fe2+ tạo Fe3+ thì: Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+ + toán chia phần em dễ bối rối, phải đồng kiện, cách: Cách 1: Chia hỗn hợp ban đầu Cách 2: Nhân kiện phần Sao cho khớp với Bài 10: Thi HSG Quảng Bình 2015 Khử hoàn toàn 4,06 gam oxit kim loại CO nhiệt độ cao thành kim loại Dẫn toàn sản phẩm khí sinh vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy tạo thành gam kết tủa Nếu lấy lượng kim loại sinh hòa tan hết vào dung dịch HCl dư thu 1,176 lít khí H2 (đktc) Xác định cơng thức oxit kim loại Hướng dẫn  Ca(OH)2   CaCO3 : 0,07 CO2   CO 4,06g M On    HCl  M  H : 0,0525 Pt: 2M2On + nCO → 4M + nCO2 2M + 2mHCl → 2MClm + mH2 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O Giả sử nM2On: x (mol) hóa trị M pứ với HCl là: m nCaCO3  nCO2  0,07  nCO  nO(M 2On )  xn  0,07 m     nH  0,0525   xm  0,07    n  BTNT.M : nM  2x   mOxit  4,06g  (2M  16n).x  4,06 M : 56(Fe)  [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page 10 [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] Giải chi tiết Bài 1: Thi HSG Kiên Giang 2016 Hòa tan hồn tồn m gam oxit MO (M kim loại) 78,4 gam dung dịch H2SO5 6,25% lỗng thu dung dịch X có nồng độ H2SO4 dư 2,433% Mặt khác, cho CO dư qua m gam MO nung nóng, sau phản ứng xảy hồn tồn thu hỗn hợp khí Y Cho Y qua 500 ml dung dịch NaOH 0,1M có khí ra, dung dịch có chứa 2,96 gam muối Xác định tên kim loại M tính m Cho a gam Al vào dung dịch X trên, sau phản ứng xảy hoàn tồn thu 1,12 gam chất rắn Tính a Hướng dẫn  H 2SO4   dd : H 2SO (2, 433%) 78,4g MO   6,25% CO CO  CO  NaOH     0,05mol Muoi : 2,96g CO2  NaHCO3 : a BTNT.Na : a  2b  0,05 a  0,01 BTNT.C Muối      nCO2  0,03 84a  106b  2,96 b  0,02  Na CO3 : b Vì phản ứng CO khử oxit kim loại chất là: CO + O(oxit) → CO2 → nCO2 = nO(oxit) → nO(MO) = nMO = 0,03 98.(0,05  0,03) 100%  2, 433%  M  56(Fe) Vậy: %H2SO4dư = (M 16).0,03  78, Nếu FeSO4 tạo hết kết tủa Fe thì: mRắn > 56.0,03=1,68 (khơng hợp lí) → Fe dư → Al hết Rắn Fe: 0,02 mol Al3 : x  H 2SO4du : 0,02 0,08 BTDT Al  X   dd Fe2 : 0,01  x   a  0,72g FeSO : 0,03   2 SO4 : 0,05 Bài 2: Thi HSG Nghệ An 2016 Hòa tan hết hỗn hợp gồm 1,12 gam Fe 9,28 gam FexOy dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu dung dịch X 0,784 lít SO2 (đktc) Để phản ứng hết với lượng muối Fe (III) dung dịch X cần dùng vừa hết 3,52 gam Cu Xác định công thức FexOy Hướng dẫn SO2 : 0,035 Fe : 0,02  H2SO4     Cu dac, nong  Fe2 On : x ddX  0,055mol [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page 29 [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] Cu 2 : 0,055  Y gồm Fe 2 : 2x  0,02  2 SO : 2x  0,075 Pt: 2H2SO4 + 2e → SO42- + SO2 + 2H2O 2H+ + O2- → H2O → nH2SO4 pứ = 2nSO2 + nO(Oxit) = 2.0,035 + xn → BTNT.S: nSO4(Y) = 0,035 + xn 4x  0,15  0,035  xn x  0,06 →   n   Fe3O4 (2.56  16n).x  9, 28 xn  0,16 Bài 3: Thi HSG Phú Thọ 2016 Cho m gam bột Al vào 500 ml dung dịch A chứa Ag2SO4 CuSO4 sau thời gian thu 3,33 gam chất rắn B dung dịch C Chia B làm hai phần Cho phần thứ vào dung dịch NaOH dư thấy 1,512 lít H2 (đktc) Hòa tan phần thứ hai vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu 4,656 gam SO2 (khơng có S, H2S tạo ra) Thêm HCl dư vào dung dịch C không thấy xuất kết tủa, thu dung dịch D Nhúng sắt vào dung dịch D dung dịch hết màu xanh lượng khí 0,448 lít (đktc) nhấc sắt ra, thấy khối lượng sắt giảm 1,072 gam so với ban đầu (kim loại giải phóng bám hết vào bề mặt sắt) a) Viết phương trình phản ứng xảy b) Tính m nồng độ mol muối dung dịch A Hướng dẫn  NaOH    H : 0,135 Ran B: 3,33g    H 2SO4  Ag 2SO   SO : 0,1455 m(g)Al     CuSO  H : 0,02  HCl  Fe  ddC  ddD  m( Fe)  1,072g  Al : 0,09 H : 0,135  a  0,003   Ag bdau  0,003  Mol  2 Rắn B Ag : a  108a  64b  27.0,09  3,33   b  0,009 Cu : b a  2b  3.0,09  2.0,1455 Cu pu  0,009   Al3  2 56(c  0,02)  64c  1,072  c  0,006  nCu 2 du  0,006 ddC Cu du : c   H : 0,02   H : 0,04  Vậy Ag  : 0,003 Ag SO : 0,003M 0,003  0,009.2  CM   Al : 0,09   0,097  m  2,619g  2 CuSO4 : 0,03M Cu : 0,015 Bài 4: Thi HSG Quảng Trị 2016 [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page 30 [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] Hòa tan hết 20,88 gam oxit kim loại dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu dung dịch X 3,248 lít SO2 (đktc, sản phẩm khử nhất) Xác định oxit kim loại Hướng dẫn Gọi CTPT oxit là: M2Oa Khi tác dụng với H2SO4 đặc nóng M lên hóa trị cao b M2Oa + (2b – a)H2SO4 → M2(SO4)b + (b –a)SO2 + (2b – a)H2O 0,145 ← 0,145 ba 0,145 → (2M + 16a) = 20,88 → M + 8a = 72(b – a) → M = 72b – 80a ba Vậy oxit kim loại là: FeO Cu2O Chú ý: hóa trị cao kim loại hóa trị Và thầy khơng chọn b = a = khơng xảy phản ứng oxi hóa khử → khơng có khí SO2 (vơ lí) Bài 5: Thi HSG Thanh Hoá 2016 Cho 1,02 gam hỗn hợp A gồm Fe Mg vào 200ml dung dịch CuSO4 Sau phản ứng xảy hoàn toàn, lọc thu 1,38 gam chất rắn B dung dịch C Thêm NaOH dư vào dung dịch C, lấy kết tủa đem nung ngồi khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu 0,9 gam rắn D a) Tính nơng độ CM dung dịch CuSO4 b) Tính thành phần phần trăm khối lượng kim loại hỗn hợp A ban đầu Hướng dẫn Mg  CuSO4 Raén B:1,38g 1,02g     NaOH to Fe     Raén : 0,9g  ddC  Nếu CuSO4 dư (Mg, Fe) hết vào Rắn D (MgO, Fe2O3) → (vô lí) 1,02g 0,9g Vậy CuSO4 hết, kim loại dư → Mg hết, Fe pứ: a (mol) 24x  56y  1,02 x  0,0075 Mg : x    64(x  a)  56(y  a)  1,38   y  0,015  nCu 2 : 0,015  C M(CuSO4 )  0,075M  Fe : y 40x  160.0,5a  0,9 a  0,0075   Mg : 0,0075 17,65% b)   C%  Fe : 0,015 82,35% Bài 6: Thi HSG Vĩnh Phúc 2016 Cho m gam chất rắn A (nguyên chất) tan hết 200 ml dung dịch HNO3 1M thu 0,448 lít khí (đktc) dung dịch B chứa chất tan Cô cạn cẩn thận dung dịch B thu 14,52 gam chất rắn khan Xác định A (Biết A + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O) [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page 31 [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] Hướng dẫn Bài 7: Thi HSG Hải Phòng 2016 Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam kim loại R dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu SO2 Hấp thụ hết khí SO2 vào 350 ml dung dịch NaOH 2M, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu 41,8 gam chất rắn khan Mặt khác, hòa tan 8,4 gam kim loại R vào 200 ml dung dịch HCl 2M thu dung dịch A Cho dung dịch A tác dụng với AgNO3 dư thu m gam kết tủa Tính m (Biết phản ứng xảy hoàn toàn, NO sản phẩm khử N+5) Hướng dẫn  H2SO4  NaOH    SO2   Raén : 41,8g 0,7mol 11,2g  R   8,4g  AgNO3   HCl   ddA   : m(g)  0,4mol SO2 + NaOH → NaHSO3 SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O Rắn là: Na2SO3 NaHSO3 Na2SO3 NaOHdư  Na 2SO3 : x BTNT.Na : 2x  y  0,7 TH1:    y   loai NaHSO : y BTKL :126x  104y  41,8    Na 2SO3 : x BTNT.Na : 2x  y  0,7 x  0,3 TH2:     BTNT.S : nSO2  0,3  NaOHdu : y BTKL :126x  40y  41,8  y  0,1 Giả sử R có hóa trị n tác dụng với H2SO4đặc, nóng nSO2 = 0,3 → BT mol e: nR = 0,6/n → R.(0,6/n) = 11,2 → R = (56/3).n → R: Fe (56) BTNT.Fe : n FeCl2  0,15  AgNO3  BTNT.Cl : nAgCl  0,  HCl Fe : 0,15      m=   2 0,4 BTNT.Cl : nHCl  0,1 nAg  nFe  0,15  du   73,6(g) Bài 8: Thi vào 10 chuyên hố Bắc Giang 2016 Đốt cháy hồn tồn 9,6 gam Mg 22,4 gam Fe với hỗn hợp khí X gồm Cl2 O2, sau phản ứng thu hỗn hợp Y gồm oxit muối clorua (không khí dư) Hòa tan Y lượng vừa đủ 600ml dung dịch HCl 2M, thu dung dịch Z Dung dịch Z tác dụng với AgNO3 dư, sau phản ứng thu 283,45 gam kết tủa Tính % thể tích Cl2 O2 Hướng dẫn Mg : 0, Cl2 : x AgCl : 2x  1,  AgNO3  HCl   hhY   ddZ    : 283, 45g   1,2 Fe : 0, O2 : y Ag : a [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page 32 [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] Mg + 0,5O2 → MgO 2Fe + 1,5O2 → Fe2O3 Mg + Cl2 → MgCl2 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 MgO + 2HCl → MgCl2 + H2 Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O FeCl2 + 3AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag↓ + 2AgCl↓ HCl làm nhiệm vụ trung hòa oxit bazo: 2H+ + O2- → H2O → nH+ = 2nO(Oxit) → 1,2 = 2.2y → y = 0,3 143,5(2x  1, 2)  108a  283, 45 287x  108a  111, 25 x  0,35    BT mol e:2nMg+3nFe  2nCl  4nO  nAg 2x  a  0,8  a  0,1 2  Pt: Cl : 53,85% %V  O2 : 46,15% Bài 9: Thi vào 10 chun hố Cần Thơ 2016 Hòa tan hồn tồn 15,2 gam hỗn hợp A gồm Cu Fe3O4 dung dịch H2SO4 loãng (vừa đủ) thu dung dịch B Cô cạn dung dịch B thu 34,4 gam muối khan Mặt khác, hòa tan hồn tồn 3,648 gam hỗn hợp A lượng dư dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu V lít SO2 (đktc, sản phẩm khử nhất) Hấp thụ hồn tồn V lít SO2 300 gam dung dịch Ca(OH)2 a% thấy khối lượng dung dịch sau phản ứng tăng lên 0,528 gam thu m gam kết tủa a Tính khối lượng muối có B b Xác định giá trị a m Hướng dẫn  H 2SO4 15, 2g   B : 34, 4g  Cu : x  mdd  0,528g   H 2SO4 d,n  Ca(OH)2 Fe O : y 3,648g   SO      3a mol : m(g)  74 Cu + 2H2SO4đ,n → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O 2Fe3O4 + 10H2SO4đ,n → 3Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 10H2O SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3↓ + H2O 2SO2 + Ca(OH)2 → Ca(HSO3)2 Sau pứ thu ddB nên Cu tan hết theo pt: Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+ Pt: Cu 2 : x 64x  232y  15,  2 Cu : x  x  0,02   Fe : 2x  y     2y  2x  34,  y  0,06 Fe3O : y  3 160x  152(2x  y)  400 Fe : 2y  2x  CuSO : 3, 2g   ddB FeSO :15, 2g Fe (SO ) :16g  Cu : 0,02 Cu : 0,0048 BT mol e 15, 2g    3,648g    nSO2  0,012 Fe3O4 : 0,06 Fe3O4 : 0,0144 [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page 33 [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] Ta có: mddtăng = mSO2 – mCaSO3 = 64.0,012 – mCaSO3 = 0,528g → nCaSO3 = 0,002 → a = 4,933% Bài 10: Thi vào 10 chuyên hoá Gia Lai 2016 Hỗn hợp X gồm Cu, Mg, Fe3O4 Cho 20,8 gam hỗn hợp X tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 loãng dư thu dung dịch Y; 3,584 lít khí (đktc) m gam chất rắn không tan Cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH thu kết tủa Z, lọc kết tủa Z nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu 19,2 gam rắn E Biết phản ứng xảy hồn tồn - Tính m - Tính thành phần phần trăm khối lượng chất có hỗn hợp X Hướng dẫn  H2 : 0,16 Mg : x     H2SO4  NaOH t0 X Cu : y   ddY    Z   Raén E: 19,2g Fe O : z Raén: m(g)   20,8g Pt: Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2↑ Fe3O4 + 4H2SO4 → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + Na2SO4 Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 2Fe(OH)3↓ + 3Na2SO4 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O Rắn sau pứ Cudư Pt: Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+ z ← 2z → nCudư = y – z Ta có: Dung dịch Y gồm m  5,12g Mg 2 : x MgO : x 40x  160.1,5z  80z  19,2 x  0,16   2  Mg :18,46%     Fe : 3z  E Fe O3 :1,5z  24x  64y  232z  20,8  y  0,12     2 CuO : z  x  0,16 z  0,04 %m Cu : 36,92%     Cu : z  Fe3O4 : 44,62%  Đề vận dụng số 05 Bài 1: Thi vào 10 chuyên hoá Nguyễn Trãi – Hải Dương 2016 Hòa tan hồn tồn 42,4 gam hỗn hợp X gồm FexOy Cu dung dịch H2SO4 đặc nóng, vừa đủ thu dung dịch Y chứa 93,6 gam hỗn hợp hai muối sunfat trung hòa 4,48 lit khí SO2 (sản phẩm khử đktc) a Xác định công thức phân tử FexOy b Cho 42,4 gam X vào dung dịch HCl dư Sau phản ứng lại m gam chất rắn khơng tan Tính m Bài 2: Thi vào 10 chun hố Trần Phú – Hải Phòng 2016 Cho hỗn hợp X gồm Cu, FeO, Fe2O3 vào mol dung dịch H2SO4 loãng vừa đủ, sau phản ứng lại lương kim loại không tan 14,68% khối lượng X Mặt khác, cho X tác dụng [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page 34 [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] với khí CO nung nóng thu 71,2 gam chất rắn Viết phương trình hóa học xảy tính phần trăm khối lượng Cu hỗn hợp X Biết phản ứng xảy hoàn toàn Bài 3: Thi vào 10 chuyên hoá Lạng Sơn 2016 Cho 0,25 mol kim loại Mg phản ứng với dung dịch chứa 0,1 mol Fe2(SO4)3 0,1 mol CuSO4 Tính khối lượng rắn thu được, biết phản ứng xảy hồn tồn Bài 4: Thi vào 10 chun hố Long An 2016 Cho 0,51 gam hỗn hợp A gồm Fe Mg vào 100ml dung dịch CuSO4 Sau phản ứng xảy hoàn toàn, lọc thu 0,69 gam chất rắn B dung dịch C Thêm dung dịch NaOH (dư) vào C, lấy kết tủa nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi 0,45 gam chất rắn D Tìm nồng độ mol dung dịch CuSO4 dùng Bài 5: Thi vào 10 chuyên hoá Nguyễn Trãi – Hải Dương 2016 Cho 122,4g hỗn hợp X gồm Cu, Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu 10,08 lít SO2 (đktc), dung dịch Y lại 4,8g kim loại Cơ cạn dung dịch Y thu m gam muối khan Tính m Bài 6: Thi vào 10 chun hố Ninh Bình 2016 Cho 46,72 gam hỗn hợp A gồm Cu, Ag2O, FeCO3 tác dụng với dung dịch HNO3 loãng vừa đủ thu dung dịch B 0,26 mol hỗn hợp khí NO CO2 Cho dung dịch HCl dư vào B thu 28,7 gam kết tủa a Tính khối lượng chất có A b Cho m gam Mg vào B thu 36,8 gam kim loại Tính m (các phản ứng xảy hoàn toàn) Bài 7: Thi vào 10 chun hố Quảng Bình 2016 Trong bình kín dung tích khơng đổi chứa 9,6 gam FeS2 khơng khí (lấy dư 20% so với lượng cần thiết để phản ứng với FeS2) Nung nóng bình, sau thời gian đưa điều kiện ban đầu số mol khí bình giảm 2,27% so với ban đầu a) Xác định thành phần phần trăm thể tích khí có hỗn hợp sau nung Coi khơng khí chứa 20% O2, lại N2 b) Tính khối lượng chất rắn bình sau nung Bài 8: Thi vào 10 khối phổ thông chuyên ĐH Sư phạm Hà Nội 2016 Hòa tan hồn tồn a gam hỗn hợp gồm AgNO3 Cu(NO3)2 vào nước, thu dung dịch X Cho lượng Cu dư vào dung dịch X thu dung dịch Y có b gam muối Cho lượng Fe dư vào thu dung dịch Z có chứa c gam muối Biết phản ứng xảy hoàn toàn 3b = a + 2c Tính thành phần phần trăm khối lượng muối hỗn hợp ban đầu Bài 9: Thi vào 10 chuyên Hà Nội 2016 A hỗn hợp gồm Al, Zn Fe Khi cho 20,4 gam A tác dụng với dung dịch HCl dư thu 10,08 lít H2 (đktc) Mặt khác 0,2 mol hỗn hợp A phản ứng vừa đủ 6,16 lít Cl2 (đktc) Tính thành phần phần trăm khối lượng kim loại hỗn hợp A Bài 10: Thi vào 10 chun hố Thái Bình 2016 Hòa tan hồn tồn 42,4 gam hỗn hợp X gồm FexOy Cu vào dung dịch H2SO4 đặc nóng, vừa đủ thu dung dịch chứa 93,6 gam hai muối sunfat trung hòa 4,48 lít SO2 (đktc, sản phẩm khử nhất) [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page 35 [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] a Xác định công thức FexOy b Cho 42,4 gam X vào dung dịch HCl dư, sau phản ứng m gam chất rắn khơng tan Tính m Bài 11: Thi vào 10 chuyên hoá Thái Nguyên 2016 Để phân tích hỗn hợp bột sắt sắt oxit người ta tiến hành thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: Hòa tan 8,08 gam hỗn hợp dung dịch HCl 1,32M dư thu 0,448 lít khí (đktc) dung dịch A Thí nghiệm 2: Cho A tác dụng với dung dịch NaOH dư, đun nóng, sau phản ứng thu kết tủa, lọc kết tủa, nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu 8,8 gam chất rắn a Tính thành phần phần trăm khối lượng chất có hỗn hợp ban đầu b Xác định cơng thức oxit sắt c Tính thể tích dung dịch HCl cần dùng thí nghiệm Bài 12: Thi vào 10 khối phổ thông chuyên ĐH Vinh 2016 Hỗn hợp X gồm hai kim loại Fe M (có hóa trị khơng đổi) Lấy 19,52 gam X chia thành hai phần Phần đem tác dụng vừa đủ với 60 ml dung dịch CuSO4 1M thu 10,24 gam kim loại Phần đem hòa tan hồn tồn vào dung dịch HNO3 đặc, nóng dư thu 8,512 lít NO2 (sản phẩm khử nhất, đktc) dung dịch Y a Xác định M tính phần trăm khối lượng chất X b Đem dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH dư, lấy kết tủa nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu m gam chất rắn Tính m Bài 13: Thi vào 10 khối PTNK TPHCM 2016 Nguyên tố X tạo thành hai oxit Y Z Khi phân hủy 10 gam oxit Y tạo thành oxit Z 1,68 lít khí O2 (đktc) Mặt khác, 10 gam oxit Y phản ứng với chất X tạo thành 15,2 gam oxit Z Xác định công thức phân tử X, Y Z biết oxit, nguyên tố X có hóa trị khác Bài 14: Thi vào 10 chuyên hoá Yên Bái 2016 Cho 17,5 gam hỗn hợp gồm Al, Fe Cu tác dụng hết với khí clo dư thu 51,225 gam muối khan X Mặt khác, 0,7 mol hỗn hợp tác dụng hết với dung dịch HCl thu 13,44 lít khí (đktc) Viết phương trình phản ứng xảy Tính phần trăm khối lượng kim loại hỗn hợp ban đầu Cho hỗn hợp X vào 300 gam dung dịch NaOH 14% thu kết tủa Y dung dịch Z Tính nồng độ phần trăm chất tan Z Giải chi tiết Bài 1: Thi vào 10 chuyên hoá Nguyễn Trãi – Hải Dương 2016 Hòa tan hồn tồn 42,4 gam hỗn hợp X gồm FexOy Cu dung dịch H2SO4 đặc nóng, vừa đủ thu dung dịch Y chứa 93,6 gam hỗn hợp hai muối sunfat trung hòa 4,48 lit khí SO2 (sản phẩm khử đktc) a Xác định công thức phân tử FexOy b Cho 42,4 gam X vào dung dịch HCl dư Sau phản ứng lại m gam chất rắn khơng tan Tính m Hướng dẫn [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page 36 [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] a Gọi CT oxit sắt là: Fe2On (n số OXH Fe, n  N*) pt: Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O Fe2On + (6 – n)H2SO4 → Fe2(SO4)3 + (3 – n)SO2 + (6 – n)H2O SO2 : 0,2  CuSO4 : x Cu : x   H2SO4 42,24g X gồm    : 93,6g Fe2 On : y muoái  FeSO4    Fe2 (SO4 )3    64x  (112  16n).y  42,  (0,3;0,15;0, 4)  n   Fe3O    FeSO :160x  2.152y  93,6   (x, y,ny)   BTNT.(Cu  Fe)  (0,51;0,03;0, 4)  n  40  loai  Fe2 (SO )3 :160x  400y  93,6     FeSO : 2x  0,  2.(2  n)y BT mol e    Fe2 (SO )3 : 2x  2.(3  n)y  0, Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O 0,15→ 0,3 Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl2 0,15 ← 0,3 Sau pứ Cu dư: (0,3 – 0,15) → mCudư = m = 9,6g Bài 2: Thi vào 10 chuyên hoá Trần Phú – Hải Phòng 2016 Cho hỗn hợp X gồm Cu, FeO, Fe2O3 vào mol dung dịch H2SO4 loãng vừa đủ, sau phản ứng lại lương kim loại khơng tan 14,68% khối lượng X Mặt khác, cho X tác dụng với khí CO nung nóng thu 71,2 gam chất rắn Viết phương trình hóa học xảy tính phần trăm khối lượng Cu hỗn hợp X Biết phản ứng xảy hoàn toàn Hướng dẫn Cu : x  H2SO4    mCudö = 14,68%.mX  1mol  FeO : y   CO   Fe O : z  Raén : 71,2g   2H+ + O2- → H2O 1→ 0,5 → nO(oxit) = y + 3z = (1) 3+ 2+ Cu + 2Fe → Cu + 2Fe2+ z ←2z → 64(x – z) = 14,68%.(64x + 72y + 160z) (2) Cu : x Rắn gồm   64x  56(y  2z)  71,2 (3) Fe : y  2z (BTNT.Fe)  b  x  0,5  Từ (1), (2), (3) →  y  0,1  %Cu(X)  36,7% z  0,3  [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page 37 [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] Bài 3: Thi vào 10 chuyên hoá Lạng Sơn 2016 Cho 0,25 mol kim loại Mg phản ứng với dung dịch chứa 0,1 mol Fe2(SO4)3 0,1 mol CuSO4 Tính khối lượng rắn thu được, biết phản ứng xảy hoàn toàn Hướng dẫn Pt: Mg + Fe2(SO4)3 → MgSO4 + 2FeSO4 0,1 ←0,1→ 0,2 Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu 0,1 ←0,1 Mg + FeSO4 → MgSO4 + Fe 0,05→ 0,05 Cu : 0,1 Rắn gồm   m  9,2g Fe : 0,05 Bài 4: Thi vào 10 chuyên hoá Long An 2016 Cho 0,51 gam hỗn hợp A gồm Fe Mg vào 100ml dung dịch CuSO4 Sau phản ứng xảy hoàn toàn, lọc thu 0,69 gam chất rắn B dung dịch C Thêm dung dịch NaOH (dư) vào C, lấy kết tủa nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi 0,45 gam chất rắn D Tìm nồng độ mol dung dịch CuSO4 dùng Hướng dẫn  Mg Raén B: 0,69g A  CuSO4    NaOHdö to ddC       Raén D:0,45g Fe   0,51g Pt: Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu↓ Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓ mA > mD → kim loại không tan hết → CuSO4 hết  Fedu : a  56a  64(x  y  a)  0,69 Ran B  Cu : x  (y  a)    x  0,00375 MgO : x Mg : x    Ran D   40x  160.0,5.(y  a)  0, 45   y  0,0075  Fe O : 0,5(y  a) Fe : y    a  0,00375  24x  56y  0,51   → CM(CuSO4) = 0,075M Chú ý: Nhiều em loay hoay biện luận rắn B gồm thời gian, hướng xử lỉ em cho Fe dư, CuSO4 hết (vì pứ hồn tồn, kim loại dư muối phải hết) Đó tình hay gặp, mà kim loại mạnh Mg pứ hết, Fe pứ lưng chừng dư Trong trường hợp Fe khơng dư nFedư = Bài 5: Thi vào 10 chuyên hoá Nguyễn Trãi – Hải Dương 2016 [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page 38 [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] Cho 122,4g hỗn hợp X gồm Cu, Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu 10,08 lít SO2 (đktc), dung dịch Y lại 4,8g kim loại Cô cạn dung dịch Y thu m gam muối khan Tính m Hướng dẫn SO : 0, 45  Cu 2 : x  0,075   Cu : x  H 2SO4d,n    ddY Fe2 : 3y  Fe3O : y   2 SO  Cu : 0,075  du 64x  232y  122, x  0,825   m  256,8g  BT mol e: 2(x-0,075)=2y+2.0,45 y  0,3   Bài 6: Thi vào 10 chuyên hoá Ninh Bình 2016 Cho 46,72 gam hỗn hợp A gồm Cu, Ag2O, FeCO3 tác dụng với dung dịch HNO3 loãng vừa đủ thu dung dịch B 0,26 mol hỗn hợp khí NO CO2 Cho dung dịch HCl dư vào B thu 28,7 gam kết tủa a Tính khối lượng chất có A b Cho m gam Mg vào B thu 36,8 gam kim loại Tính m (các phản ứng xảy hồn tồn) Hướng dẫn Cu : x (NO,CO2 ) : 0, 26   HNO3 FeCO : y      HCl B  AgCl : 0, 2mol Ag O  46,72g 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O 3FeCO3 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO↑ + 3CO2 + 5H2O BTNT.Ag: nAg2O = 0,1 → 64x + 116y = 23,52 (1) BTNT.C: nCO2 = nFeCO3 = y → nNO = 0,26 – y BT mol e: 2x + y = 3.(0,26 – y) (2) Từ (1), (2) → x = 0,15 | y = 0,12 → m: 9,6g / 13,92g / 23,2g a Cu 2 : 0,15 Ag : 0,  3  b B Fe : 0,12  36,8g Cu : 0,15  BTmole : nMg  0, 41  m  9,84g   Fe : 0,1  Ag : 0, Bài 7: Thi vào 10 chun hố Quảng Bình 2016 Trong bình kín dung tích khơng đổi chứa 9,6 gam FeS2 khơng khí (lấy dư 20% so với lượng cần thiết để phản ứng với FeS2) Nung nóng bình, sau thời gian đưa điều kiện ban đầu số mol khí bình giảm 2,27% so với ban đầu a) Xác định thành phần phần trăm thể tích khí có hỗn hợp sau nung Coi khơng khí chứa 20% O2, lại N2 [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page 39 [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] b) Tính khối lượng chất rắn bình sau nung Hướng dẫn nFeS2 = 0,08 → nO2 cần = 0,22 → n(khơng khí) = 5nO2 = 1,1 Mà: khơng khí dư 20% so với lượng cần thiết → n(kk) = 1,1.120% = 1,32 (mol) → nN2 = 1,056 (mol) 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 Ban đầu 0,08 0,264 Phản ứng x→ 2,75x 0,5x 2x Dư (0,264 – 2,75x) Hỗn hợp khí sau pứ giảm 2,27% → Hỗn hợp khí sau pứ = 97,73% Khí trước pứ = 1,32.97,73% = 1,29 Hỗn hợp khí sau pứ = nO2 dư + nN2 + nSO2 = (0,264 – 2,75x) + 1,056 + 2x = 1,29 → x = 0,04 → Khí sau pứ: O2 ; N2 ; SO2 Rắnsau pứ = mFeS2dư + mFe2O3 = 8(g) 11,94% 81,86% 6,2% 0,04 0,02 Bài 8: Thi vào 10 khối phổ thông chuyên ĐH Sư phạm Hà Nội 2016 Hòa tan hồn tồn a gam hỗn hợp gồm AgNO3 Cu(NO3)2 vào nước, thu dung dịch X Cho lượng Cu dư vào dung dịch X thu dung dịch Y có b gam muối Cho lượng Fe dư vào thu dung dịch Z có chứa c gam muối Biết phản ứng xảy hoàn toàn 3b = a + 2c Tính thành phần phần trăm khối lượng muối hỗn hợp ban đầu Hướng dẫn Pt: Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag↓ Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Cu↓ Khơng tính tổng qt, ta chọn số nAgNO3: 1(mol) gọi số nCu(NO3)2: y(mol) mX  170  188y  a 3.188(0,5  y)  170  188y  2.180(0,5  y) mY  188(0,5  y)  b     17,54% AgNO3 :1mol  y  4, 25   C% mZ  180(0,5  y)  c    82, 45% Cu(NO3 ) : 4, 25mol  3b  a  2c Bài 9: Thi vào 10 chuyên Hà Nội 2016 A hỗn hợp gồm Al, Zn Fe Khi cho 20,4 gam A tác dụng với dung dịch HCl dư thu 10,08 lít H2 (đktc) Mặt khác 0,2 mol hỗn hợp A phản ứng vừa đủ 6,16 lít Cl2 (đktc) Tính thành phần phần trăm khối lượng kim loại hỗn hợp A Hướng dẫn Al : x  HCl 20, 4g   H : 0, 45  A  Zn : y    Cl2:0,275mol 0, 2mol   Fe : z  Phần 1: 27x + 65y + 56z = 20,4 (1) nH2 = 1,5x + y + z = 0,45 (2) Phần 2: giả sử P2 = k.P1 → BT mol e: (3x + 2y + 2z).k = 2.0,275 (3) [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page 40 [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] Và: (x + y + z).k = 0,2 (4) Từ (3) (4) → 2.0,275.(x + y + z) = 0,2.(3x + 2y + 2z) (5)  x  0,1 Al :13, 23%   Giải hpt (1), (2), (5) →  y  0,1    Zn : 31,86% z  0, Fe : 54,91%   Bài 10: Thi vào 10 chun hố Thái Bình 2016 Hòa tan hồn tồn 42,4 gam hỗn hợp X gồm FexOy Cu vào dung dịch H2SO4 đặc nóng, vừa đủ thu dung dịch chứa 93,6 gam hai muối sunfat trung hòa 4,48 lít SO2 (đktc, sản phẩm khử nhất) a Xác định công thức FexOy b Cho 42,4 gam X vào dung dịch HCl dư, sau phản ứng m gam chất rắn khơng tan Tính m Hướng dẫn CuSO4 : x  Cu : x   FeSO : 2y 42, 4(g)X   H 2SO    Fe2 On : y   Fe2 (SO4 )3 : y SO : 0,   64x  (112  16n)y  42,  x  0,3      y  0,15  Fe3O4 TH1 : FeSO4  160x  152.2y  93,6 BTmole : 2x  (2n  4).y  0, ny  0,    a Ta có:  64x  (112  16n)y  42,  x  0,51    TH : Fe (SO )  160x  400y  93,6   y  0,03  ktm  2  BTmole : 2x  (6  n).y  0, ny  0,    Cu : 0,3 b   HCl  nCu du  0,  m  12,8g Fe3O4 : 0,1 Bài 11: Thi vào 10 chuyên hố Thái Ngun 2016 Để phân tích hỗn hợp bột sắt sắt oxit người ta tiến hành thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: Hòa tan 8,08 gam hỗn hợp dung dịch HCl 1,32M dư thu 0,448 lít khí (đktc) dung dịch A Thí nghiệm 2: Cho A tác dụng với dung dịch NaOH dư, đun nóng, sau phản ứng thu kết tủa, lọc kết tủa, nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu 8,8 gam chất rắn a Tính thành phần phần trăm khối lượng chất có hỗn hợp ban đầu b Xác định công thức oxit sắt c Tính thể tích dung dịch HCl cần dùng thí nghiệm Hướng dẫn [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page 41 [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] H : 0,02 Fe : x  HCl     NaOH t0 ddA      Fe2 O3 : 0,055 Fe2 On : y  du 8,08g   Fe :13,86% nH  0,02  nFe  x  0,02  x  0,02 %m     Fe3O : 86,14%  56x  (56.2  16n) y  8,08   y  0,045 0, 28 BTNT.Fe : x  2y  2.0,055  nHCl  0, 28  V   0, 212  ddHCl n   Fe3O  1,32  Chú ý: nH+ = nHCl = 2nO2- + 2nH2 Bài 12: Thi vào 10 khối phổ thông chuyên ĐH Vinh 2016 Hỗn hợp X gồm hai kim loại Fe M (có hóa trị khơng đổi) Lấy 19,52 gam X chia thành hai phần Phần đem tác dụng vừa đủ với 60 ml dung dịch CuSO4 1M thu 10,24 gam kim loại Phần đem hòa tan hồn tồn vào dung dịch HNO3 đặc, nóng dư thu 8,512 lít NO2 (sản phẩm khử nhất, đktc) dung dịch Y a Xác định M tính phần trăm khối lượng chất X b Đem dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH dư, lấy kết tủa nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu m gam chất rắn Tính m Hướng dẫn  CuSO  Kim loai:10,24g P1  0,06mol Fe : x X : 9,76g    NO : 0,38mol  HNO3 du M : y P2    ddY a Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu Nhận thấy: 10,24 = 9,76 + 64.0,06 – 56.0,06 → M không tác dụng với Cu → M (Cu Ag)  56x  My  9,76 M  64 Fe : x  Fe : 34, 43% M  32n    nFe  nCuSO4  x  0,06    n   C%  M : y Cu : 65,57% Bt mol e:3x+ny=0,38    y  0,1 Fe(NO3 )3 : 0,06  NaOH Fe(OH)3 : 0,06 t0 Fe2 O3 : 0,03 b Y       m  12,8g Cu(NO ) : 0,1 Cu(OH) : 0,1 CuO : 0,1  2   Bài 13: Thi vào 10 khối PTNK TPHCM 2016 Nguyên tố X tạo thành hai oxit Y Z Khi phân hủy 10 gam oxit Y tạo thành oxit Z 1,68 lít khí O2 (đktc) Mặt khác, 10 gam oxit Y phản ứng với chất X tạo thành 15,2 gam oxit Z Xác định công thức phân tử X, Y Z biết oxit, nguyên tố X có hóa trị khác Hướng dẫn Y : X O m Gọi CTPT oxit  (m, n số tự nhiên  0) Z : X On [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page 42 [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] X2Om → X2On + 0,5(m – n)O2 0,15 ←0,075 mn nX2Om + 2(m – n)X → mX2On 0,15 0,3 → mn n 0,15  (2X  16m)  10   Y : CrO3 n  52  m  n Vậy   X  n   m6 X  52(Cr)  Z : Cr2 O3  X 0,3  5,   n Bài 14: Thi vào 10 chuyên hoá Yên Bái 2016 Cho 17,5 gam hỗn hợp gồm Al, Fe Cu tác dụng hết với khí clo dư thu 51,225 gam muối khan X Mặt khác, 0,7 mol hỗn hợp tác dụng hết với dung dịch HCl thu 13,44 lít khí (đktc) Viết phương trình phản ứng xảy Tính phần trăm khối lượng kim loại hỗn hợp ban đầu Cho hỗn hợp X vào 300 gam dung dịch NaOH 14% thu kết tủa Y dung dịch Z Tính nồng độ phần trăm chất tan Z Hướng dẫn Al + 1,5Cl2 → AlCl3 Fe + 1,5Cl2 → FeCl3 Cu + Cl2 → CuCl2 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑ Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ Đây tốn kiện khơng đồng nên phải cần cẩn thận Giả sử: P1(17,5g) = k.P2(0,7mol)  x  y  z  0,7 Al : x  x  0, Al :15, 43%   1,5x  y  0,6   P1 Fe : y     y  0,3  %m Fe : 48% (27x  56y  64z).k  17,5 Cu : z  z  0, Cu : 36,57%   (133,5x  162,5y  135z).k  51, 225  Pt: AlCl3 : 0,1   NaOH  FeCl3 : 0,15  1,05mol CuCl : 0,1  Fe(OH)3 : 0,15  Cu(OH) : 0,1  NaCl : 0,95 17,08%  %m   82,92%  NaAlO : 0,1 nOH    khơng có kết tủa Al(OH)3 nAl3 Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- → AlO2- + 2H2O Chú ý: k = [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Victory loves preparation Page 43 ...  Suy m = 12,3(g) b) Cu + 0,5O2 → CuO CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O CuCl2 + 2NaOH → Cu( OH)2 + 2NaCl Cu( OH)2 → CuO + H2O CuCl2 : a  BTNT.Cl : 2a  0,5.0,  a  0,1 Cu : a CuO : a  O2    HCl... 2yHCl → xFeCl2y/x + yH2O CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O FeCl2 + 2NaOH → Fe( OH)2↓ + 2NaCl FeCl3 + 3NaOH → Fe( OH)3↓ + 3NaCl CuCl2 + 2NaOH → Cu( OH)2↓ + 2NaCl FeCl2 + 3AgNO3 → Fe( NO3)3 + Ag↓ + 2AgCl↓ Giả... [CHUYÊN ĐỀ: Fe – Cu – Ag] Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑ Giả sử nFe pứ (TH1) = a (mol) → nFeCl2 = a → BTNT .Fe: nFedư = x – a → 56.(x – a) + 127a = 3,1 (1) BTNT.Cl: nFeCl2(TH1)