CHUYÊN đề 7 CROM – sắt – ĐỒNG và một số KIM LOẠI KHÁC

Chuyên đề CROM – SẮT – ĐỒNG VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI KHÁC A LÍ THUYẾT CƠ BẢN VÀ NÂNG CAO I CROM VÀ HỢP CHẤT CỦA CROM Crom Crom có cấu tạo mạng tinh thể lập phương tâm khối Cấu hình electron: Cr(Z = 24) :[Ar]3d 4s1 Crom nguyên tố nhóm d, trạng thái có electron độc thân Trong hợp chất, crom có số oxi hố biến đổi từ +1 đến +6 Phổ biến số oxi hoá +2, +3, +6 Crom kim loại cứng tất kim loại Thế điện cực chuẩn: Bán kính: rCr = 0,13(nm) > rCr = 0, 084(nm) > rCr = 0, 069(nm) 2+ 3+ a) Tính chất hóa học • Tác dụng với phi kim Giống kim loại nhơm, nhiệt độ thường khơng khí, kim loại crom tạo màng mỏng Cr2O3 có cấu tạo mịn, đặc bền vững bảo vệ Ở nhiệt độ cao, crom khử nhiều phi kim Thí dụ: t 4Cr + 3O  → 2Cr2 O3 t 2Cr + 3S  → Cr2S3 t 2Cr + 3Cl2  → 2CrCl3 Trang t 2Cr + N  → 2CrN • Tác dụng với nước E 0Cr3+ /Cr = −0, 74V < E 0H2O/H = −0, 41V(pH = 7) nên Cr khử H2O Tuy nhiên thực tế crom không tác dụng với nước nhiệt thường có màng oxit bảo vệ Khi nung đến nhiệt độ nóng đỏ, crom khử nước tạo khí H2 t 2Cr + 3H O  → Cr2O3 + 3H ↑ Khác với Al Cr khơng tan dung dịch kiềm • Tác dụng với axit Trong dung dịch lỗng nóng, màng oxit bị phá huỷ, crom khử H+ tạo muối Cr (II) màu xanh lam khí H2 Cr + 2H + → Cr 2+ + H ↑ E 0Cr 2+ Cr = −0,91V Với axit có tính oxi mạnh crom bị oxi hoá thành muối Cr(III) t Cr + 6HNO3 đặc  → Cr ( NO3 ) + 3NO ↑ +3H 2O t 2Cr + 6H 2SO đặc  → Cr2 ( SO ) + 3SO ↑ +6H 2O 0 t Cr + HNO3 + 3HCl  → CrCl3 + NO ↑ +2H 2O Tương tự nhôm, crom không tác dụng với HNO3 H2SO4 đặc, nguội mà bị “thụ động hoá” axit tạo lớp oxit bền bảo vệ bề mặt crom b) Sản xuất Quặng crom có ý nghĩa thực tiễn chủ yếu cromit có thành phần FeO.Cr2O3 hay FeCr2O4 (lẫn Al2O3 SiO2) Nước ta có mỏ cromit lớn Cổ Định (Nơng Cống Thanh Hố) Từ quặng người ta khơng luyện crom nguyên chất mà luyện ferocrom hợp kim quan trọng sắt cha trờn 60% crom lò đ iện FeO.Cr2O3 + 4C  → 2Cr + Fe + 4CO Muốn điều chế crom nguyên chất, người ta nung quặng cromit với K2CO3 khơng khí nhiệt độ cao 2FeO.Cr2 O3 + 4K 2CO3 + O (kk) → 4K 2CrO + Fe O3 + 4CO tan nước khơng tan Trang K2CrO4 dễ hồ tan nước cịn Fe2O3 khơng tan nên tách Khử K2CrO4 thành Cr2O cacbon t 2K 2CrO + 2C  → Cr2O3 + K 2CO3 + K 2O + CO Cuối dùng phương pháp nhiệt nhôm để khử Cr2O3 t Cr2O3 + 2Al  → Al 2O3 + 2Cr Crom (II) oxit, CrO CrO oxit bazơ, tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng tạo thành muối crom(II): CrO + 2HCl → CrCl + H 2O Cro có tính khử, khơng khí dễ bị oxi hố thành Cr2O3 4CrO + O → 2Cr2O3 Crom (II) hiđroxit, Cr(OH)2 Cr(OH)2 chất rắn màu vàng, không tan nước, điều chế phản ứng (môi trường khơng khí): CrCl2 + 2NaOH → Cr(OH) ↓ +2NaCl Cr(OH)2 có tính khử, khơng khí Cr(OH)2 dễ bị oxi hoá thành Cr(OH)3: 4Cr(OH) + 2H 2O + O → 4Cr(OH)3 Cr(OH)2 bazơ, tác dụng với dung dịch axit tạo thành muối crom(II): Cr(OH) + 2HCl → CrCl + 2H 2O Muối crom (II) Muối crom (II) có tính khử mạnh Thí dụ: 2CrCl2 + Cl2 → 2CrCl3 4CrCl2 + O + 4HCl → 4CrCl3 + 2H 2O 4CrSO + O + 2H 2SO loãng → 2Cr2 ( SO ) + 2H 2O Trong phòng thí nghiệm, để điều chế muối crom (II), cho Zn tác dụng với muối crom (III) môi trường axit Điều kiện cần thiết phản ứng dòng hiđro thoát liên tục, tránh oxi tiếp xúc với muối crom (II) 2Cr 3+ + Zn → 2Cr + + Zn + Trang Crom (III) oxit, Cr2O3 Cr2O3 chất bột màu lục thẫm Cr2O3 khó nóng chảy cứng Al2O3 Cr2O3 khơng tan nước Nó có tính chất lưỡng tính, tan dung dịch axit bazơ đặc t Cr2O3 + 3H 2SO (đặc)  → Cr2 ( SO ) + 3H O t Cr2O3 + 2NaOH (đặc) +3H 2O  → 2Na [ Cr(OH) ] natri cromit Khi nung với kiềm khơng khí với chất oxi hoá khác KNO3 tạo cromat t 2Cr2O3 + 8NaOH + 3O  → 4Na CrO4 + 4H 2O Điều chế phòng thí nghiệm, nhiệt phân muối amoni đicromat (hay hỗn hợp K Cr2 O7 + NH Cl ) t → N ↑ +Cr2O3 + 4H 2O ( NH ) Cr2O7  Trong công nghiệp: t K Cr2 O7 + S  → Cr2 O3 + K 2SO Hoặc: t K Cr2 O7 + 2C  → Cr2 O3 + K CO3 + CO Cr2O3 dùng để tạo màu lục cho đồ sứ, đồ thuỷ tinh Crom (II) hiđroxit, Cr(OH)3 Cr(OH)3 chất kết tủa keo, màu lục xám, khơng tan nước Chất có tính lưỡng tính Al(OH)3: Cr(OH)3 + 3HCl → CrCl3 + 3H 2O Cr(OH)3 + NaOH → Na [ Cr(OH) ] Cr(OH)3 bị oxi hoá tạo cromat màu vàng tác dụng với Na2O2, Br2 dung dịch kiềm, bột tẩy, nước Gia - ven, PbO2 2Cr(OH)3 + 3Na 2O → 2Na 2CrO + 2NaOH + 2H 2O 2Cr(OH)3 + 3Br2 + 10NaOH → 2Na 2CrO + 6NaBr + 8H 2O 2Cr(OH)3 + 3NaClO + 4NaOH → 2Na 2CrO + 3NaCl + 5H 2O 2Cr(OH)3 + 3PbO + 4NaOH → 2Na 2CrO + 3PbO + 5H 2O Cr(OH)3 điều chế phản ứng trao đổi muối crom (III) với dung dịch bazơ: Trang CrCl3 + 3NaOH → Cr(OH)3 ↓ +3NaCl (thiếu) Hoặc CrCl3 + 3NH + 3H O → Cr(OH)3 ↓ +3NH Cl (thiếu) Nếu NH3 dư tạo ion phức amino Cr ( NH3 )  3+ 3+ Cr(OH)3 + 6NH (lỏng) → Cr ( NH )  + 3OH − 6  Muối crom (III) Muối crom III, kết tinh dạng tinh thể hiđrat, có màu Muối crom (III) có tính oxi hố tính khử Trong mơi trường axit, muối crom (III) có tính oxi hố dễ bị chất khử Zn khử thành muối crom (II) 2Cr 3+ + Zn → 2Cr 2+ + Zn 2+ Trong mơi trường kiềm, muối crom (III) có tính khử bị chất oxi hoá mạnh oxi hoá thành muối crom (IV) 2Cr 3+ + 3Br2 + 16OH − → 2CrO 42− + 6Br − + 8H 2O Muối crom (III) điều chế cách cho Cr2O3 hay Cr(OH)3 tác dụng với dung dịch axit Cr2O3 + 6H + → 2Cr 3+ + 3H O Cr(OH)3 + 3H + → Cr 3+ + 3H 2O Muối crom (III) có ý nghĩa quan trọng thực tế muối sunfat kép crom - kali hay phèn crom-kali K 2SO ×Cr2 ( SO ) ×24H 2O (viết gọn KCr ( SO ) 12H 2O ) Phèn crom - kali có màu xanh tím, dùng để làm chất cầm màu ngành nhuộm vải Phèn crom kali điều chế cách khử K2Cr2O7 dung dịch axit hoá H2SO4 Tác nhân khử tốt SO2 C2H5OH K Cr2 O7 + 3SO + H 2SO →  K 2SO ×Cr2 ( SO )  + H 2O K Cr2 O7 + 3C2 H5OH + 4H 2SO →  K 2SO ×Cr2 ( SO )  + 3CH 3CHO + 7H 2O Crom (VI) oxit, CrO3 CrO3 chất rắn, tinh thể màu đỏ thẫm Là oxit axit, CrO3 dễ tan nước tạo hỗn hợp axit cromic axit đicromic Trang CrO3 + H O + H 2CrO (axit cromic) 2CrO3 + H 2O → H 2Cr2O (axit đicromic) Các axit tồn dung dịch, không tách dạng tự CrO3 có tính oxi hóa mạnh Một số chất vô hữu S, P, C, NH3, C2H5OH, bốc cháy tiếp xúc với CrO3, đồng thời CrO3 bị khử thành Cr2O3 Thí dụ: 2CrO3 + 2NH → Cr2 O3 + N ↑ +3H 2O Điều chế: K Cr2 O7 + 2H 2SO4 → 2CrO3 + 2KHSO + H 2O Muối cromat đicromat 2− 2− Muối cromat ( CrO ) đicromat ( Cr2O7 ) hợp chất bền nhiều So với axit cromic đicromic Muối cromat đicromat kim loại kiềm tan nước BaCrO PbCrO4 kết tủa màu vàng Giữa ion CrO 24− ion Cr2O7− , nước có cân bằng:  → 2CrO 42− + 2H + Cr2O72− + H O ¬   (màu da cam) (màu vàng) Do đó: * Trong mơi trường axit, cân chuyển dời theo chiều nghịch, tạo thành đicromat màu da cam:  → Na Cr2O + Na 2SO + H 2O 2Na CrO4 + H 2SO ¬   * Trong mơi trường bazơ, cân chuyển dịch theo chiều thuận, tạo thành cromat có màu vàng: Na Cr2O + 2NaOH → 2Na 2CrO + H 2O Na Cr2O + Na CO3 → 2Na 2CrO + CO Trong cơng nghiệp Na2CrO4 điều chế cách nung hỗn hợp gồm Fe (II) cromit với Na2CO3 khơng khí 4FeO.Cr2 O3 + 8Na CO3 + 7O → 8Na CrO + 2Fe 2O3 + 8CO ↑ Dung dịch muối Ba2+ tác dụng với dung dịch Cr2O72− tạo kết tủa màu vàng BaCrO4: Ba ( NO3 ) + K 2Cr2O → BaCrO ↓ +2KNO3 (màu vàng) Các muối cromat đicromat chất oxi hóa mạnh Trang • Trong môi trường axit, muối crom (VI) bị khử thành muối crom (III): K Cr2 O7 + 14HCl (đặc) → 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl ↑ +7H 2O K Cr2 O7 + 6KI + 7H 2SO → Cr2 ( SO ) + 4K 2SO + 3I + 7H 2O K Cr2 O7 + 6FeSO + 7H 2SO → Cr2 ( SO ) + 3Fe ( SO ) + K 2SO + 7H 2O K Cr2 O7 + 3H 2S + 4H 2SO → Cr2 ( SO ) + 3S ↓ + K 2SO + 7H 2O • Trong mơi trường trung tính tạo Cr(OH)3: K Cr2 O7 + ( NH ) S + H 2O → 2Cr(OH)3 + 3S ↓ +6NH ↑ +2KOH • Trong mơi trường kiềm tạo ion phức [ Cr(OH)6 ] : 3− K Cr2 O7 + ( NH ) S + 4KOH + H O → 2K [ Cr(OH) ] + 3S ↓ +6NH ↑ II SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT Sắt, Fe Sắt nguyên tố d, có cấu hình electron viết gọn [Ar]3d 4s Trong hợp chất, Fe có số oxi hoá +2 +3 Tuỳ vào nhiệt độ, kim loại sắt tồn mạng lưới tinh thể lập phương tâm khối (Fe α ) lập phương tâm diện (Fe γ ) Sắt có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, đặc biệt có tính nhiễm từ a) Tính chất hố học Tính chất hố học sắt tính khử trung bình Fe → Fe 2+ + 2e Fe → Fe3+ + 3e • Tác dụng với phi kim Khi đun nóng khơng khí khơ 150 − 2000 C , sắt bị oxi hóa tạo màng mỏng ngăn oxi hóa sâu Tuy nhiên khơng khí ẩm sắt bị gỉ dễ dàng theo phương trình: 4Fe + 3O + nH O → 2Fe2 O3 ×nH O Đốt cháy sắt oxi tạo oxit sắt từ: t 3Fe + 2O  → Fe3O t → 2Fe O3 Nếu dùng dư O2 thì: 4Fe + 3O  Sắt tác dụng với phi kim khác Cl2, S, đun nóng Trang t 2Fe + 3Cl  → 2FeCl3 t Fe + S  → FeS • Tác dụng với nước Sắt tác dụng với H2O nhiệt độ cao: >570 C Fe + H O → FeO + H ↑ > K a 2( H C O ) nên nồng độ cấu tử tính theo cân bằng: 2 2 €  → H+ + ¬   0, 094 + x H 2C2O4 C′ 0, 020 − x HC 2O 4− K al = 10−1,25 x ⇒ C′HC O− = x = 7,15.10−3 M;C′H+ = 0,1012M ⇒ C'C O2− = K a 2 C'HC O− C ′ H+ = 10−5,42 M ⇒ C′Ca 2+ ×C'C O2− = 0, 01.10 −5,42 = 10−7,42 > 10 −8,75 = K S( CaC2O4 ) ⇒ có CaC2O4 kết tủa theo phản ứng: Ca 2+ + H 2C O → CaC2 O ↓ +2H + 0, 010 0, 020 − 0, 010 K = 103,23 0, 094 0, 014 Đánh giá khả kết tủa BaC2O4 từ lượng dư H2C2O4: Tương tự: €  → H+ ¬   C′ 0, 010 − y 0,114 + y H 2C2O + HC O −4 K al = 10−1,25 y Trang 86 ⇒ C′HC2O4 = y = 3, 24.10−3 M;C'H+ = 0,117M ⇒ C'C O2 = 10 −3,83 M C′Ba 2+ ×C′C O2− = 0, 05.10 −5,83 = 10 −7,13 < 10 −6,8 = K S( BaC2O4 ) ⇒ Khơng có BaC O4 kết tủa K s( CaC2O4 ) ′ Khi CCa 2+ = C C O 2− Kiểm tra: C = ′ CO32− = 10−8,75 = 10 −2,92 M 10−5,83 K ′a1 ×K ′a ×[ CO ]  H +  10−16,68 ×0, 01 = = 1,53.10−17 M (0,117) ⇒ C'Ca 2+ ×C'CO2 < K s( CaCO3 ) ;C'Ba 2+ ×C'CO2− < K S( BaCO3 ) 3 ⇒ Khơng có CaCO3 BaCO3 tách 22 Tính E MnO E MnO − ,H O/MnO − 2− /MnO : €  → Mn 2+ + 4H 2O K = 10 5.1,51/0,0592 MnO −4 + 8H + + 5e ¬    → MnO ↓ +4H + + 2e K 2−1 = 10 −21,23/0.0592 Mn 2+ + 2H 2O ¬   € €  → MnO 24− + 4H + + 2e K 3−1 = 10 −22,26/0,0592 MnO + 2H 2O ¬   €  → MnO 24− MnO −4 + e ¬   K = 10 ( E MnO − ) /MnO 42− /0,0592 ⇒ K = K1 ×K −21 ×K 3−1 ⇒ E 0MnO− /MnO2− = 5.1,51 − 2.(1, 23 + 2, 26) = 0,57V 4  → Mn 2+ + 4H 2O K1 = 105.1,51/0,0592 MnO −4 + 8H + + 5e ¬    → MnO + 4H + + 2e K 2−1 = 10 −2.1,23/0,0592 Mn 2+ + 2H 2O ¬   H 2O  → OH − + H + ¬   K w = 10 −14 4x €  → MnO ↓ +4OH − MnO + 2H O + 3e ¬   − ⇒ K = K1 ×K −21 ×K 4w ⇒ E 0MnO− ,H O/MnO = b) E MnO − + 2+ ,H /Mn 2 > E 0MnO− ,H O/MnO > E 0MnO 2 K = 10  3E   MnO − / MnO2 ÷/0,0592   5.1,51 − 2.1, 23 − 14.4.0, 0592 = 0,95 ( V ) 2− /MnO ⇒ Khả oxi hóa MnO −4 mạnh mơi trường axit yếu mơi trường bazơ, vì: Trang 87 E MnO− ,H + /Mn 2+ = E 0MnO− ,H + / Mn 2+ 4 − + 0, 0592  MnO   H  + lg pH tăng [H+] giảm, tính oxi hóa  Mn 2+  MnO −4 giảm c) Các phản ứng minh họa khả oxi hóa ion pemanganat phụ thuộc vào pH môi trường: MnO −4 + 5Fe 2+ + 8H + → Mn 2+ + 5Fe3+ + 4H O t 2MnO −4 + 3Mn 2+ + 2H 2O  → 5MnO + 4H + 2MnO −4 + SO32− + 2OH − → 2MnO 24− + SO 24− + H 2O 23 a) Các phương trình phản ứng: t Cr2O3 + 3Na O + H 2O  → 2CrO 42− + 2OH − + 6Na + ( 1) ( 2) t 2Na O + 2H 2O  → O ↑ +4OH − + 4Na + OH − + H + → H O ( 3) 2CrO 24− + 2H + → Cr2O 72− + H O ( 4) + 3+ Fe O3 + 6H → 2Fe + 3H O ( 5) Cr2O72− + 9I − + 4H + → 2Cr 3+ + 3I3− + 7H 2O ( ) 2Fe3+ + 3I − → 2Fe 2+ + I3− ( ) 2S2 O32− + I3− → S4 O62− + 3I − ( ) Fe3+ + 3F− → FeF3 ( 9) b) Vai trò dung dịch NaF: F − có mặt dung dịch tạo phức bền, khơng màu với Fe3+ , dùng để che Fe3+ c) Đặt số mol Cr2O3 Fe2O3 1,98 gam mẫu n Cr O = x; n Fe O = y 3 Từ (1), (4) (5) ⇒ Trong 10ml dung dịch A số mol Cr2O72− n Cr O = 0,1x số mol 2− Fe3+ n Fe = 0, 2y 3+ Trường hợp NaF khơng có mặt dung dịch A, Cr2O72− Fe3+ bị khử I- Theo (6) (7) ta có: n I− (1) = 3n Cr O2− + 0,5n Fe3+ = 3.0,1x + 0,5.0, 2y = 0,3x + 0,1y (8) ⇒ n S O 2− (1) = 2n I− (1) ⇒ 0, 40.10,50.10−3 = 2(0,1y + 0,3x) 3 (10) Trường hợp NaF có mặt dung dịch A, có Cr2O72− bị khử: n I− (2) = 3n Cr O2− = 0,3x ⇒ 0, 40.7,50.10 −3 = n S O2− (2) = 2n I− (2) = 0, 6x 3 (11) Trang 88 Từ (10) (11) ⇒ x = 0, 005 mol y = 0, 006 mol n Cr = 2n Cr2O3 = 2.0, 005 = 0, 01mol ⇒ %m Cr mẫu là: 52.0, 01 100% = 26, 26% 1,98 n Fe = 2n Fe2O3 = 2.0, 006 = 0, 012mol ⇒ %m Fe mẫu là: 56.0, 012 100% = 33,94% 1,98 24 Kết tủa không tan màu trắng X BaSO4 Kết tủa Y có thành phần BaMO4 theo phương trình phản ứng: M ( SO ) n + nBa 2+ → 2M n + + nBaSO ↓; M n → BaMO + Các lượng chất X Y quan hệ với theo n: (trong n 1; 2; 3) Gọi khối lượng nguyên tử M x ta có: ×(201 + x) 1, 064 = ⇒ x = 126,5n − 201 233n 0,980 Với n = ⇒ x = 52 M là: Cr, Y BaCrO4, A CrSO4.zH2O Số mol CrSO4: n CrSO = n BasO 4 0,980 = 4, 21.10−3 mol 233 ⇒ m CrsO4 = 0, 662 khối lượng nước hiđrat A là: 1, 000 − 0, 622 = 0,378 gam ⇒ n H2O = 0,378 = 0, 021mol 18 Tỉ lệ số mol CrSO : H 2O = 0, 0042 : 0, 021 = 1: ⇒ A CrSO 5H O Trong môi trường axit, có khơng khí Cr2+ bị oxi hóa dần thành Cr 3+ ⇒ B Cr2 ( SO ) ;C Cr2 ( SO ) ×yH O y= 392(100 − 54,8) ≈ 18 ⇒ Clà Cr2 ( SO ) ×18H 2O 54,8.18 Các phương trình hóa học: Ba 2+ + SO 24− → BaSO ↓ Cr 2+ + Ba 2+ + 2H O + 4OH − → BaCrO ↓ +4H 2O 4Cr 2+ + 4H + + O → 4Cr 3+ + 2H 2O Trang 89 b) Ta có: Cr2 ( SO ) ×18H 2O → Cr2 ( SO ) ×zH 2O + (18 − z)H 2O 716 (18-z) 18 100 12,57 z = ⇒ Cr2 ( SO ) ×13H 2O c) CrSO 5H O → CrSO 4H O → CrSO 3H 2O → CrSO 2H 2O → CrSO H 2O → CrSO4 → Cr2 O3 Sự chuyển hóa crom (II) sunfat thành crom (III) oxit theo phương trình hóa học: 4CrSO t → 2Cr2 O3 + 4SO + O 25 a) • Phần 1+H2SO4 lỗng: Cr + H 2SO → CrSO + H ↑ x → x Fe + H 2SO → FeSO + H ↑ y → y ⇒ n H2 = x + y = 0, 25 (1) Chất rắn không tan Cu ⇒ m Cu = 3, 2gam • Phần + S: 2Cr + 3S → Cr2S3 x → 1,5x Fe + S → FeS y→ y t Cu + S  → CuS 0,05 → 0,05 ⇒ n S = 1,5x + y + 0, 05 = 11, = 0,35(2) 32 Giải hệ (1) (2) ta được: x = 0,1 mol y = 0,15 mol ⇒ m = 2(52.0,1 + 56.0,15) + 2.3, = 33, 6gam b) Trang 90 2Cr + 3Cl2 → 2CrCl3 0, → 0,3 2Fe + 3Cl → 2FeCl3 0,3 → 0, 45 Cu + Cl → CuCl 0,1 → 0,1 ⇒ VCl2 = (0,3 + 0, 45 + 0,1) ×22, = 19, 04 lít 26 Gọi x, y số mol ban đầu Al Cr2O3 Vì X phản ứng với NaOH giải phóng khí H2 nên Al cịn Cr2O3 hết t 2Al + Cr2O3  → Al 2O3 + 2Cr 2y ¬ y → y → 2y ⇒ n Al = (x − 2y) Chất rắn X gồm: Al2O3, Cr Al dư • − X dung dịch NaOH: Cr không phản ứng Al2 O3 + 2NaOH + 3H O → 2Na [ Al(OH) ] 2Al + 2NaOH + 6H 2O → 2Na [ Al(OH) ] + 3H ↑ (0,5x – y) 1,5(0,5 x-y) → ⇒ n H2 = 1,5(0,5x − y) = 0,15 ⇒ x − 2y = 0, 2(*) • X + dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư): Al2 O3 + 3H 2SO → Al2 ( SO ) + 3H O 2Al + 6H 2SO → Al2 ( SO ) + 3SO ↑ +6H O 0,1 → 0,15 2Cr + 6H 2SO → Cr2 ( SO ) + 3SO ↑ +6H 2O y → 15y ⇒ n SO2 = 0,15 + 1,5y = 0, 45 ⇒ y = 0, 2mol Thay y vào (*) ⇒ x = 0, 6mol Vậy: a = 27.0, = 16, gam; b = 152.0, = 30, gam 27 a) Gọi x, y, z số mol Cr, Fe Z 17,1 gam hỗn hợp X Ta có: 52x + 56y + 65z = 17,1 (1) • X + dung dịch NaOH dư: Chỉ có Zn phản ứng Trang 91 Zn + 2NaOH + 2H O → Na [ Zn(OH) ] + H ↑ → z z ⇒ n H2 = z = 0,1mol Từ (1) ⇒ 52x + 56y = 10,6 (2) Chất rắn Y gồm Fe Cr 200.31,5 = 1mol > 4n NO = 0,8mol • X + dung dịch HNO3: n HNO ban đầu = 100.63 ⇒ HNO3 còn, kim loại hết Cr + 4HNO3 → Cr ( NO3 ) + NO ↑ +2H 2O x → 4x → → x x Fe + 4HNO3 → Fe ( NO3 ) + NO ↑ +2H 2O y → 4y → →y y ⇒ n NO = x + y = 0, 2(3)  x = 0,15mol  y = 0, 05mol Giải hệ (2) (3) ta được:  Phần trăm khối lượng kim loại X %m Cr = 52.0,15.100% = 45, 61% 17,1 %m Fe = 56.0, 05.100% = 16,37% 17.1 ⇒ %m Zn = 100% − (45, 61 + 16,37)% = 38, 02% 4,56 2, 016 28 n Cr O = 2.52 + 48 = 0, 03mol; n H = 22, = 0, 09mol Al + Cr2O3 t → Al 2O3 + 2Cr ( 1) ( 2) Cr + 2HCl → CrCl2 + H ↑ Nếu Al hết n Cr = n H = 0, 09mol ⇒ n Cr2 O3 = n Cr = 0, 045mol > 0, 03mol ⇒ Al còn, Cr2O3 hết 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H ↑ (3) Từ (1) ⇒ n Al O = n Cr O = 0, 03mol; n Cr = 2n Cr O = 0, 06mol = n H (2) 3 Trang 92 ⇒ n H2 (3) = 0, 09 − 0, 06 = 0, 03mol ⇒ n Al(3) = n H (3) = 0, 02mol X + NaOH (đặc, nóng): Cr khơng phản ứng 2Al + 2NaOH + 3H 2O → 2Na [ Al(OH) ] + 3H ↑ 0, 02 → 0, 02 Al2 O3 + 2NaOH + 6H 2O → 2Na [ Al(OH) ] 0, 03 → 0, 06 ⇒ ∑ n NaOH = 0, 02 + 0, 06 = 0, 08mol 29 Cu → Cu 2+ + 2e x → 2x 3+ Au → Au + 3e y → 3y N +5 + 3e → N +2 0,3 ¬ 0,1  2x + 3y = 0,3  x = 0, 075 mol ⇒ 64x + 197y = 14, 65  y = 0, 05m ol Ta có hệ:  Phần trăm khối lượng Au X là: 197.0, 05.100% = 67, 23% 14, 65 Cu + 2H 2SO → CuSO + SO ↑ +2H 2O 30 ¬ 0,1 0,1 5Cu + 4H 2SO → 3CuSO + Cu 2S ↓ +4H 2O ¬ 0, 05 0, 01 ⇒ m = 0,15.64 = 9, 6gam 31 Giả sử chất rắn hoàn toàn Ag ⇒ n Ag = 0, 065mol < 0, 08mol (thỏa mãn giả sử) ⇒ Kim loại hết, AgNO3 Mg → Mg 2+ x → Fe → Fe3+ y → + 2e 2x + 3e 3y Ag + + e → Ag 0, 065 ¬ 0, 065  24x + 56y = 1, 08  x = 0, 01 mol ⇒  y = 0, 015 mol  2x + 3y = 0, 065 Ta có hệ:  ⇒ %n Mg = 0, 01.100% = 40% 0, 025 Trang 93 32 ∑ n e (catot phóng ra) = ∑ n e (anot nhận vào) = It = 0,15mol; n Cu 2+ = 0, 05mol ; F n Fe3 = 0,1mol; n Cl− = 0,1mol 3+ Ở catot: 1.n Fe = 0,1 < 0,15 < 1.n Fe + 2n Cu = 0, 2mol ⇒ Fe hết, Cu2+ 3+ n Cu = 3+ 2+ 0,15 − 0,1 = 0, 025mol − Ở anot: 1.n Cl = 0,1 < 0,15 ⇒ Cl hết, H2O bị điện phân − 2H O → O + 4H + + 4e 0, 0125 ¬ 0, 05 ⇒ m dd giảm = m Cu + mCl2 + m O2 = 64.0, 025 + 71.0, 05 + 32.0, 0125 = 5,55gam 33 2FeCl3 + H 2S → 2FeCl2 + S ↓ +2HCl x → 0,5 x CuCl + H 2S → CuS ↓ +2HCl x → y 162,5x + 135y = 16, 75  x = 0, 02mol ⇒  y = 0,1mol 16x + 96y = 9,92 Ta có hệ:  ⇒ m kl = m Fe + m Cu = 0, 02.56 + 64.0,1 = 7,52gam 34 Đặt n FeS = amol; n Cu S = bmol ⇒ n SO = 2a + b; n Fe = a mol; n Cu = 2b mol 2 2− 3+ 2+ Theo định luật bảo toàn điện tích, ta có: 2n Cu 2+ + 3n Fe3+ = 2n SO2− ⇒ 4b + 3a = 2(2a + b) ⇒ a = 2b 1x 40x 2FeS2 + Cu 2S → 2Cu 2+ + 2Fe3+ + 5S+6 + 40e N +5 + 1e → N +4 2FeS2 + Cu 2S + 40HNO3 → 2CuSO + Fe ( SO ) + 40NO ↑ +20H 2O 0,02 ¬ 0,01 ¬ 0,4 ⇒ m=120.0,02 + 160.0,01 = gam 35 Dành cho bạn đọc -Hết - Trang 94 Trang 95 ... điện III ĐỒNG VÀ HỢP CHẤT CỦA ĐỒNG Đồng, Cu Kim loại đồng có cấu tạo kiểu mạng tinh thể lập phương tâm diện Đồng có độ dẫn điện, dẫn nhiệt cao, thua bạc a) Tính chất hóa học Đồng kim loại hoạt... axit, muối crom (VI) bị khử thành muối crom (III): K Cr2 O7 + 14HCl (đặc) → 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl ↑ +7H 2O K Cr2 O7 + 6KI + 7H 2SO → Cr2 ( SO ) + 4K 2SO + 3I + 7H 2O K Cr2 O7 + 6FeSO + 7H 2SO → Cr2... nhiều So với axit cromic đicromic Muối cromat đicromat kim loại kiềm tan nước BaCrO PbCrO4 kết tủa màu vàng Giữa ion CrO 24− ion Cr2O7− , nước có cân bằng:  → 2CrO 42− + 2H + Cr2O72− + H O ¬ 