Phương pháp giải các dạng bài tập chương sắt và một số kim loại quan trọng

Phương pháp giải Các dạng bài tập chương Sắt và một số kim loại quan trọng6 dạng bài tập Crom, Sắt, Đồng trong đề thi Đại học có giải chi tiết Dạng 1: Chuỗi phản ứng hóa học của sắt, cro

Phương pháp giải Các dạng bài tập chương Sắt và một số kim loại quan trọng

6 dạng bài tập Crom, Sắt, Đồng trong đề thi Đại học có giải chi tiết

Dạng 1: Chuỗi phản ứng hóa học của sắt, crom

Dạng 2: Nhận biết, điều chế sắt và hợp chất của sắt

Dạng 3: Sắt tác dụng với axit HNO3 và H2SO4 đặc nóng

Dạng 4: Kim loại tác dụng với axit, muối

Dạng 5: Xác định tên kim loại và oxit kim loại

Dạng 6: Phương pháp quy đổi trong hóa học vô cơ

Bài tập Crom, Sắt, Đồng trong đề thi Đại học

30 câu hỏi lý thuyết trọng tâm về Crom, Sắt, Đồng

Chuỗi phản ứng hóa học về Crom, Sắt, Đồng

Phương pháp nhận biết Crom, Sắt, Đồng

Bài toán sắt tác dụng với axit

Bài toán sắt tác dụng với HNO3 (axit clohidric)

Bài toán sắt tác dụng với H2SO4 (axit sunfuric) đặc nóng

Bài toán sắt tác dụng với dung dịch muối

Phương pháp quy đổi để giải nhanh các bài toán oxit sắt

Bài toán xác định tên kim loại Cr, Fe, Cu

Bài toán hỗn hợp kim loại tác dụng với axit

Hợp chất sắt tác dụng với axit

Bài tập về tính oxi hóa của muối Sắt 3 III

Bài tập về muối của kim loại chuyển tiếp Fe, Cu, Ag, Zn

Bài tập crom tác dụng với axit

Bài tập về tính khử của hợp chất crom 2 (II)

Tính lưỡng tính của hợp chất Crom 3 (III)

Tính oxi hóa của hợp chất Crom 6 (VI)

Bài tập Đồng (Cu) tác dụng với axit sunfuric (H2SO4) đặc nóng, axit nitric (HNO3)Bài tập Đồng và hợp chất của đồng tác dụng với axit

Bài tập Crom tác dụng với phi kim (Cl, O, S)

Định nghĩa, tính chất, bài tập muối Crommat và muối Đicrommat

Dạng bài tập Sắt tác dụng với phi kim (Cl, O, S)

Câu hỏi trắc nghiệm Phân loại gang và nguyên tắc sản xuất gang

Câu hỏi trắc nghiệm Phân loại thép và quy trình sản xuất thép

Đồng tác dụng với phi kim (O, Cl, S)

Câu hỏi lý thuyết một số hợp chất quan trọng của đồng

Phương pháp điều chế Sắt (Fe) và hợp chất của sắt

Phương pháp điều chế Đồng (Cu) và Ứng dụng của Đồng

Phương pháp giải Các dạng bài tập chương Sắt và một số kim loại quan trọng

6 dạng bài tập Crom, Sắt, Đồng trong đề thi Đại học có giải chi tiết

Dạng 1: Xác định công thức oxit sắt

Phương pháp :

Lập tỉ lệ x/y tối giản nhất ⇒ công thức phân tử

Xác định khối lượng mol

Ví dụ 1 : Dẫn luồng khí CO dư qua ống đựng một bột oxit sắt ( FexOy) ở nhiệt độ

cao Sau khi phản ứng kết thúc thu được 0,84g sắt và dẫn khí sinh ra vào nước vôitrong dư thì thu được 2g kết tủa Công thức phân tử của FexOy là:

A Fe3O4 B FeO C Fe2O3 D Fe2O

Ví dụ 2 : Hòa tan hết 18,56 (g) một oxit sắt bằng dung dịch HNO3 thu được 0,224

(l) một chất khí X (dktc) và dung dịch chỉ chứa một muối và HNO3 dư Công thứccủa oxit sắt và của X là:

ne nhường = nFe3O4= 0,08 mol

ne nhận = 8 nN2O = 0,08 mol = ne nhường

→ Đáp án C

Ví dụ 3 : Khử hoàn toàn m gam oxit MxOy 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 SO2 ( sản phẩm khử duy nhất ở đktc) Oxit MxOy là:

A Cr2O3 B FeO C Fe3O4 D CrO

Hướng dẫn giải :

nCO = 0,8 mol; nSO2 = 0,9 mol

Gọi n là hóa trị của kim loại M (n = 1, 2, 3)

M + H2SO4:

Nhường e: M → M+n + ne Nhận e: S + 2e → S+4

1,8/(n ) ← 1,8 ⇐ 1,8 ← 0,9 (mol)

nO( oxit) = nCO = 0,8

+ NO3- trong môi trường H+ có tính oxi hóa mạnh như axit HNO3

Ví dụ 1 : Cho 18,5 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 tác dụng với 200ml dung dịch

HNO3 a (mol/lít) Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 2,24 lít khí NO duynhất (đktc), dung dịch B và 1,46 gam kim loại Khối lượng muối trong B và giá trịcủa a là:

Gọi nFe pư = x mol; nFe3O4 = y mol

Ví dụ 2 : Cho 6,72g Fe vào 400ml dung dịch HNO3 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 hòa tan tối đa được m gam Cu Gía trị m là:

A 1,92 B 0,64 C 3,84 D 3,20

Hướng dẫn giải :

nFe = 0,12 mol; nHNO3 = 0,4 mol

Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

0,12 0,4 (mol)

⇒ Fe dư; HNO3 hết

nFe pư = nFe(NO3)3 = 1/4 nHNO3 = 0,1 mol

Ví dụ 3 : Cho m gam bột Fe vào 800ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M

và H2SO4 0,25M Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,6m gam hỗn hợpbột kim loại và V lít khí NO( sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) Gía trị m và V lầnlượt là:

Dung dịch có NO3- và H+ nên có tính oxi hóa như HNO3

Sau phản ứng thu được hỗn hợp bột kim loại ⇒ Fe dư

nH+ = 2 nH2SO4 = 0,4 mol; nNO3- = 2nCu(NO3)2 = 0,32; nCu2+ = 0,16

Fe + 4H+ NO3- → Fe3+ + NO + 2H2O

0,1 ← 0,4 → 0,1 0,1 (mol)

nFe pư = 0,1 + 0,16 + 0,05 = 0,31mol

mkim loại = mFe dư + mCu sinh ra = m – 56.0,31 + 0,16.64 = m – 7,12 = 0,6m

⇒m = 17,8g

nNO = 1/4 nH+ = 0,1 ⇒ V= 2,24l

→ Đáp án B

Dạng 3: Đồng và hợp chất của đồng tác dụng với axit có tính oxi hóa

Phương pháp : Cu có tính khử yếu chỉ tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh

như HNO3, H2SO4 đặc nóng

Chú ý : NO3- trong môi trường H+ có tính oxi hóa mạnh như axit HNO3

Ví dụ 1 : Thực hiện hai thí nghiệm:

TN1: Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch HNO3 1M thoát ra V1 lítNO

TN2: Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa HNO3 1M vàH2SO4 0,5M thoát ra V2 lít NO Biết NO là sản phẩm khử duy nhất, các thể tíchkhí đo ở cùng điều kiện.Quan hệ giữa V1 và V2 là:

A V2 = V1

B V2 = 2V1

C V2 = 2,5V1

nH+= nHNO3 + 2nH2SO4 = 0,16 mol

3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O

Ví dụ 2 : Cho 2,56 gam kim loại Cu phản ứng hoàn toàn với 25,2 gam dung dịch

HNO3- 60% thu được dung dịch A Biết rằng nếu thêm 210ml dung dịch KOH 1Mvào A rồi cô cạn và nung sản phẩm thu được tới khối lượng không đổi thì được20,76 gam chất rắn Số mol HNO3 bị khử là:

A 0,08 B 0,04 C 0,12 D 0,24

Hướng dẫn giải :

+ nCu= 0,04 mol; nHNO3(đầu)=0,24mol ; nKOH(đầu)=0,21mol

Cu phản ứng hết HNO3 dư; gọi nHNO3 dư = x mol

Sơ đồ :

+ Rắn sau nung CuO: 0,04 mol; KNO2: 0,08+x; KOH( có thể dư ):0,13-x (mol)80.0,04 + 85(0,08 +x) + 56(0,13-x)=20,76 ⇒ x = 0,12

⇒ nHNO3 pư Cu = 0,24 – 0,12 = 0,12 mol

Vậy dung dịch A gồm: Cu(NO3)2 (0,04 mol); HNO3(0,12 mol)

nN+5 bị khử = nHNO3 pư – nNO3- (muối) = 0,12 – 0,04.2 = 0,04 mol

hoặc : Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+

Ví dụ 1 : Đem nung hỗn hợp A gồm 2 kim loại: x mol Fe và 0,15 mol Cu trongkhông khí một thời gian, thu được 63,2g hỗn hợp B gồm 2 kim loại trên và hỗnhợp các oxit của chúng Đem hoà tan hết lượng hỗn hợp B bằng dung dịchH2SO4 đặc nóng dư thì thu được 0,3 mol SO2 x là:

A 0,6 mol B 0,7 mol C 0,4 mol D 0,5 mol

Ví dụ 2 : Hòa tan m (g) hỗn hợp Fe và Cu trong đó Fe chiếm 40% khối lượngbằng dung dịch HNO3 thu được dung dịch X; 0,448 lít NO duy nhất (đktc) và cònlại 0,65m (g) kim loại Khối lượng muối trong dung dịch X là:

A 5,4g B 6,4g C 11,2g D 4,8g

Hướng dẫn giải :

mFe = 0,4m; mCu = 0,6m

mKL dư > mCu ⇒ Chưa phản ứng và Fe dư

mFe dư = 0,65m – 0,6m = 0,05m; mFe pư = 0,35m

Muối tạo thành chủ có muối Fe2+ ( do kim loại dư)

Sử dụng khi gặp các bài toán hỗn hợp các hợp chất của Fe

- Khi gặp hỗn hợp nhiều chất ( từ 3 chất trở lên) → hỗn hợp 2 chất ( hoặc chỉ còn

1 chất) ta phải bảo toàn số mol nguyên tố và bảo toàn khối lượng

- Có thể quy đổi về bất kì cặp chất nào ( thậm chí 1 chất) Tuy nhiên cặp chất nàođơn giản có ít phản ứng oxi hóa khử nhất để đơn giản việc tính toán

- Trong quá trình tính toán theo phương pháp quy đổi đôi khi ta gặp số âm đó là

do sự bù trừ khối lượng của các chất trong hỗn hợp Trong trường hợp này ta vẫntính toán bình thường và kết quả cuối cùng vẫn thỏa mãn

- Khi quy đổi hỗn hợp X về một chấ FexOy tìm được chỉ là một oxit giả địnhkhông có thực ( có thể khác 3 oxit của sắt)

Chú ý : Thường quy đổi thành FeO và Fe2O3 đơn giản nhất

Ví dụ 1 : Cho 11,36g hỗn hợp Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dungdịch HNO3 loãng dư, thu được 1,344 lít khí NO ( sản phẩm khử duy nhất) ở đktc

và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan Gía trị của m là:

A 38,72 B 35,50 C 49,09 D 34,36

Hướng dẫn giải :

Cách 1: Quy đổi hỗn hợp thành Fe và Fe2O3

Bảo toàn e: 3nFe = 3 nNO ⇒ nFe = nNO = 0,06 mol

duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 6,6g hỗn hợp muối sunfat Phần trăm khốilượng của Cu trong X là:

A 39,34% B 65,57% C 26,23% D 13,11%

Hướng dẫn giải :

Quy đổi hỗn hợp X thành Fe (a mol); O( b mol); Cu( c mol)

⇒ 56a + 16b + 64c = 2,44g (1)

Muối thu đươc là Fe2(SO4)3 (a/2mol); CuSO4 (c mol)

mmuối = mFe2(SO4)3 + mCuSO4 = 200a + 160c = 6,6 (2)

Viết quá trình cho nhận e và bảo toàn e:

3nFe + 2 nCu = 2 nNO + 2nSO2

⇒ 3a + 2c – 2b = 0,045(3)

Từ (1)(2)(3) ⇒ a = 0,025; b = 0,025; c = 0,01

⇒ %mCu = 0,01.64/2,44.100% = 26,23%

→ Đáp án C

Ví dụ 3 :Nung 8,4g Fe trong không khí, sau phản ứng thu được m gam chất rắn X

gồm Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO Hòa tan m gam hỗn hợp X vào dung dịch HNO3 dưthu được 2,24 lít khí NO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất Gía trị của m là:

A 11,2g B 10,2g C 7,2g D 6,9g

Hướng dẫn giải :

Quy đổi hỗn hợp X về hai chất FeO và Fe2O3:

nFe = nFeO + 2 nFe2O3 = 0,15 mol

FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O

0,1 ← 0,1 (mol)

- Các hợp chất của Cu, Ag, Zn có khả năng tạo phức với NH3

- Oxit và hidroxit của Zn, Cr có tính lưỡng tính như của Al

Ví dụ 1 : Hòa tan hoàn toàn 1,23g hỗn hợp X gồm Cu và Al vào dung dịchHNO3 đặc, nóng thu được 1,344 lít khí NO2 ( sản phẩm khử duy nhất ở đktc) vàdung dịch Y Sục từ từ khí NH3 (dư) vào dung dịch Y, sau khi phản ứng xảy rahoàn toàn thu được m gam kết tủa Phần trăm về khối lượng của Cu trong hỗn hợp

X và giá trị của m lần lượt là:

Gọi nCu = x mol; nAl = y mol ⇒ 64x + 27y = 1,23g (1)

Khi phản ứng với HNO3, bảo toàn e:

2nCu + 3 nAl = nNO2 ⇒ 2x + 3y = 0,06 mol (2)

Từ (1)(2) ⇒ x = 0,015; y = 0,01

⇒ %mCu = 0,01.64/1,23 100% = 78,05%

Dung dịch Y tác dụng với NH3 dư chỉ thu được kết tủa là Al(OH)3, doCu(OH)2 sinh ra tạo phức tan với NH3

nAl(OH)3 = nAl = 0,01 ⇒ m = 0,01.78 = 0,78g

→ Đáp án B

Ví dụ 2 : Khi cho 100g hợp kim gồm có Fe, Cr và Al tác dụng với lượng dư dung

dịch NaOH thu được 6,72 lít khí Lấy bã rắn không tan cho tác dụng với mộtlượng dư dung dịch HCl ( khi không có không khí) thu được 38,08 lít khí Các thểtích khí đo được ở đktc Thành phần % của Fe, Cr, Al trong hợp kim lần lượt là:

Khi cho hợp kim tác dụng với NaOH chỉ có Al tham gia phản ứng

nAl = 2/3nH2 = 0,2 mol ⇒ mAl = 5,4g

Bã rắn không tan gồm Fe ( x mol)và Cr ( y mol)

mFe + mCu = 56x + 52y = 100 – 5,4 = 94,6g (1)

Khi hòa tan bã rắn vào HCl: nH2 = nFe + nCr ⇒ x + y = 1,7 (2)

Ví dụ 3 : Nung nóng 16,8g hỗn hợp Au, Ag, Cu, Fe, Zn với một lượng dư khí O2,

đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 23,2 gam chất rắn X Thể tíchdung dịch HCl 2M vừa đủ để phản ứng với chất rắn X là:

Dạng 1: Chuỗi phản ứng hóa học của sắt, crom

A Phương pháp & Ví dụ

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:

(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

(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 trắc nghiệm

Bài 1: Phản ứng nào sau đây chứng tỏ hợp chất Fe(II) có tính khử?

A Fe(OH)2 −tº→ FeO + H2O

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

Hiển thị đáp án

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

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Có xảy ra phản ứng: Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu

Bài 4: Nung FeCO3 trong không khí đến khối lượng không đổi được chất rắn X X

là:

A FeO B Fe2O3 C Fe3O4 D Fe

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

2FeCO3 + ½ O2 −tº→ Fe2O3 + 2CO2

Bài 5: Cho sơ đồ chuyển hóa quặng đồng thành đồng:

→ Hai chất X, Y lần lượt là Cu2S và Cu2O.

Bài 6: Cho các dung dịch loãng: (1) FeCl3, (2) FeCl2, (3) H2SO4, (4) HNO3, (5)

hỗn hợp gồm HCl và NaNO3 Những dung dịch phản ứng được với kim loại Cu là:

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:

Số phản ứng tạo ra kim loại Cu là:

A 23 B 3 C 1 D 4

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

(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 (3) dung dịch FeCl2 + Cl2

(4) Fe3O4 + dung dịch HCl (5) Fe(NO3)2 + HCl (6) dung dịch FeCl2 +KI

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:

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 dịchnào sau đây?

A H2O, HCl, NaOH, NaCl

Cr2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Cr(OH)4]

Hiển thị đáp án

Đáp án:

Dạng 2: Nhận biết, điều chế sắt và hợp chất của sắt

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 tượngphản ứng

Ví dụ minh họa

Bài 1: Hãy dùng 2 thuốc 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:

Có thể chọn 2 thuốc thử là axit HCl và dung dịch kiềm NaOH

- Lấy vào mỗi ống nghiệm một ít bột kim loại đã cho

- Nhỏ vào mỗi ống nghiệm một ít dung dịch HCl

Ở ống nghiệm nào không có hiện tượng gì xảy ra đó là ống đựng kim loại Ag.Phản ứng xảy ra ở các ống nghiệm còn lại

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 ốngchứa muối 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 đổi thì đó là ống chứa muốimagie, 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 một phương pháp hóa học

để tách từng kim loại ra khỏi hỗn hợp đó Viết các phương trình hóa học của cácphản ứng

Hướng dẫn:

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 tủađem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu chất rắn Al2O3 Điệnphân nóng chảy Al2O3 ta được Al

NaAlO2 + CO2 + H2O → NaHCO3 + Al(OH)3↓

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 làFeCl2 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 muối: FeCl3, FeCl2, MgCl2, AlCl3, NaCl và NH4Cl Để

phân biệt các dung dịch muối clorua này có thể dùng thuốc thử nào dưới đây?

A Dung dịch AgNO3 B Dung dịch NH3

C Dung dịch H2SO4 D Dung dịch KOH

Hướng dẫn:

Trích mẫu thử cho mỗi lần thí nghiệm Nhỏ dung dịch KOH từ từ cho đến dưvào 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 không 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

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

B Xuất hiện kết tủa màu xanh nhạt rồi tan thành dung dịch màu xanh đậm

C Xuất hiện dung dịch màu xanh

D Không có hiện tượng

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Bài 2: Hiện tượng gì xảy ra khi nhỏ một ít dung dịch KMnO4 vào dung dịch có

chứa FeSO4 và H2SO4?

A Xuất hiện màu tím hồng của dung dịch KMnO4

B Mất màu tím hồng và xuất hiện màu vàng

C Mất màu vàng và xuất hiện màu tím hồng

D Cả A, B và c đều không đúng

Hiển thị đáp án

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 hồng bị nhạt dần rồi chuyển sang màu vàng

B dung dịch màu tím hồng bị nhạt dần đến không màu

C dung dịch màu tím hồng bị chuyển dần sang nâu đỏ

D màu tím bị mất ngay Sau đó dần dần xuất hiện trở lại thành dung dịch cómàu hồng

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

Hiển thị đáp án

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 không 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

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Phương trình phản ứng:

2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3↓(đỏ nâu) + 3CO2↑ + 6NaCl

Bài 6: Để bảo quản dung dịch muối sắt (II) trong phòng thí nghiệm, người ta

thường ngâm vào dung dịch đó

- Trong điều kiện thường Fe2+ dễ chuyển thành Fe3+

- Khi có Fe thì: Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+

⇒ Do đó, trong dung dịch luôn 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

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

H2S + 2FeCl3 → S↓(vàng) + 2FeCl2 + 2HCl

Bài 8: Cho vào ống nghiệm một ít tinh thể K2Cr2O7, sau đó cho nước vào và

khuấy đều để K2Cr2O7 tan hết, thu được dung dịch X Thêm vài giọt dung dịchKOH vào dung dịch X, thu được dung dịch Y Màu của dung dịch X và Y lần lượtlà:

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

Hiển thị đáp án

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 dịchsang phải tạo ra CrO42- có màu vàng

Dạng 3: Sắt tác dụng với axit HNO 3 và H 2 SO 4 đặc nóng

A Phương pháp & Ví dụ

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:

Bài 1: Cho m(g) Fe vào dung dịch chứa 1,38 mol HNO3, đun nóng đến kết thúc

phản ứng còn 0,75m (g) chất rắn không tan và có 0,38 mol hỗn hợp khí NO,NO2 thoát ra ở (dktc) Giá trị của m là:

A 70 B 56 C 84 D 112

Hướng dẫn:

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 toàn khối lượng (số 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 đượcnhững sản phẩm nào?

Hướng dẫn:

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 H2SO4 (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 D 2y

Hướng dẫn:

Do H2SO4 chưa biết nồng độ nên xét 2 trường hợp:

* TH1: H2SO4 loãng:

Bài 4: Hoà tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe và Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit

HNO3, thu được V lít (đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và NO2) và dung dịch Y(chỉ chứa hai muối và axit dư) Tỉ khối của X đối với H2 bằng 19 Giá trị của V là

A 2,24 B 5,60 C 3,36 D.4,48

Hướng dẫn:

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 trắc nghiệm

Bài 1: Cho 20 gam bột Fe vào dung dịch HNO3 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

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 H2SO4 9,8% (lượng vừa đủ), sau phản ứng thu được dung dịch chứa 51,76gam hỗn hợp hai muối khan Mặt khác nếu hòa tan hết a gam X bằng dung dịchH2SO4 đặc nóng thì thu được duy nhất 58 gam muối Fe (III) Giá trị của b là

Bài 3: Thể tích dung dịch HNO3 1M (loãng) ít nhất cần dùng để hoà tan hoàn toàn

18 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu trộn theo tỉ lệ mol 1 : 1 là: ( biết phản ứng tạo chấtkhử duy nhất là NO)

A 1,0 lít B 0,6 lít C 0,8 lít D 1,2 lít

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

nFe = nCu = 0,15 mol

- Do thể tích dung dịch HNO3 cần dùng ít nhất → muối 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 HNO3 1M, đến khi phản ứng xảy

ra hoàn toàn, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X Dungdịch X có thể hoà tan tối đa m gam Cu Giá trị của m là:

A 1,92 gam B 3,20 gam C 0,64 gam D 3,84 gam

Hiển thị đáp án

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+

- 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 HNO3 thấy

thoát ra 0,448 lít khí NO duy nhất (đktc) Tính khối lượng muối trong dung dịchthu được

A 54g B 42g C 36g D 32g

Hiển thị đáp án

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 làFe(NO3)2: mFe(NO3)2 = 0,03 × 180 = 54(gam)

Bài 6: Nung nóng 16,8 gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian thu được

m gam hỗn hợp X gồm các oxit sắt và sắt dư Hòa tan hết hỗn hợp X bằngH2SO4 đặc nóng thu được 5,6 lít SO2 (đktc) Hãy xác định khối lượng của hỗn hợpX

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 toàn khối 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

HNO3, thu được V lít hỗn hợp X gồm (NO và NO2) và dung dịch Y chỉ chứa 2muối và axit dư Tỉ khối hơi của X đối vơi hidro bằng 19 Tính thể tích hỗn hợpkhí X

A 3,36l B 4,48l C 5,6l D 1,2 l

Hiển thị đáp án

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 hỗn hợp gồm 2 gam Fe và 3 gam Cu vào dung dịch HNO3 thấy thoát

ra 0,448 lít khí NO(đktc) Tính khối lượng muối thu được trong dung dịch , biếtcác phản ứng xảy ra hoàn toàn

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)

A 2M B 2,4M C 2,5M D 3,2M

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Ta có:

Bài 10: Hòa tan hỗn hợp gồm 0,1 mol Fe và a mol Cu vào dung dịch HNO3 loãng

dư thu được 5,6 lít hỗn hợp NO và N2 (đktc) có tỷ khối hơi so với H2 là 14,5 Vậy