Bài tập xác định công thức oxit sắt nâng cao

Bước 3: Lập phương trình toán học dựa vào các ẩn số theo cách đặt, sử dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng, tăng giảm khối lượng.. Bước 4: Giải phương trình toán học[r]

Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!

BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC OXIT SẮT NÂNG CAO

I Phương pháp

Bước 1: Đặt công thức tổng quát FexOy

Bước 2: Viết phương trình hóa học

Bước 3: Lập phương trình tốn học dựa vào ẩn số theo cách đặt, sử dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng, tăng giảm khối lượng

Bước 4: Giải phương trình tốn học Bài 1:

Dẫn luồng khí CO dư qua ống sứ đựng 16gam bột FexOy nung nóng, sau phản ứng kết

thúc (giả sử xảy phản ứng khử trực tiếp oxit sắt thành Fe kim loại), tồn khí dẫn vào bình đựng nước vơi dư thấy có 30gam kết tủa trắng Vậy cơng thức oxit FexOy là:

Cách 1: Phương pháp đại số

Đặt số mol FexOy a  (56x + 16y)a = 16

Xảy phản ứng:

FexOy + yCO  xFe + yCO2

a ay CO2 + Ca(OH)2  CaCO3

ay ay

Có (Fe O )

3 y x , ax

, 100

30 ay

nCaCO3        2 3

Cách 2: Bảo toàn khối lượng

2 , n , 44 n

56 , 28 16 m

m m

m

n n

Fe Fe

CO Fe

-) p ( CO O

Fe

CO -)

p ( CO

2 y

x

2      

   

 





3 , n , , 56 16

mO     O 

 (Fe O )

3 ,

2 , n

n

3 O

Fe  



Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 2 , n , 44 n 56 , 28 16 m m m m n n Fe Fe CO Fe -) p ( CO O Fe CO -) p ( CO y x

2      

        ) O Fe ( y ; x x 80 x , 16 M x ,

nFexOy   FexOy      2 3

Cách 3:

Trong phản ứng khử Oxit sắt khí CO ta ln có: , n , 11 , 16 16 m , n

nO  CO2   Fe     Fe 

) O Fe ( 3 , , n n O

Fe  



Bài 2:

Nung nóng 18,56 gam hỗn hợp A gồm FeCO3 oxit sắt FexOytrong khơng khí tới

phản ứng xảy hoàn toàn, thu khí CO2 16gam oxit sắt Cho khí CO2

hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)2 dư thu 15,76gam kết tủa Xác định công thức oxit

FexOy? Giải :

Chú ý: Các oxit sắt, nung ngồi khơng khí đến khối lượng khơng đổi tạo thành Fe2O3  16gam oxit sắt Fe2O3

Cách 1: Phương pháp đại số

Đặt số mol chất 18,56 gam A {FeCO3: n ; FexOy: m}  116n + (56x + 16y)m = 18,56

Từ phản ứng:

4FeCO3 + O2  2Fe2O3 + 4CO2

n 0,5n n 4FexOy + (3x - 2y)O2  2xFe2O3

m 0,5mx

Chất rắn Fe2O3: 0,5(n + mx)  160.0,5(n + mx) = 16  n + mx = 0,2

Từ phản ứng:

Ba(OH)2 + CO2  BaCO3 + H2O

Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!  008

2 n ,

nCO    mx = 0,12 ; my = 0,16  (Fe O ) 16 , 12 , y x  

Cách 2: Phương pháp bảo toàn

Đặt số mol chất 18,56 gam A {FeCO3: n ; FexOy: m}  116n + (56x + 16y)m = 18,56

Bảo toàn số mol nguyên tử C Fe: nFeCO3  nBaCO3  n  0,08 , mx n , ) mx n ( , n 2O

Fe      

Từ  mx = 0,12 ; my = 0,16  (Fe O ) 16 , 12 , y x   Cách 3:

Bảo toàn nguyên tử C:

gam 28 , 08 , 116 56 , 18 m 08 , n

nFeCO3  BaCO3   FexOy   

12 , n 06 , n 04 , n

nFe O (FeCO ) FeCO3 Fe2O3(FexOy) Fe(FexOy)

3

2      

) O Fe ( 16 , 12 , n n 16 , 16 12 , 56 28 ,

n 3 4

O Fe ) O Fe (

O x y    

 



Bài 3:

Cho 4,48 lít CO (ở đktc) từ từ qua ống sứ nung nóng đựng gam oxit sắt đến phản ứng xảy hồn tồn Khí thu sau phản ứng có tỉ khối so với hiđro 20 Xác đinh cơng thức oxit sắt phần trăm thể tích khí CO2 hỗn hợp khí sau phản ứng? Giải:

FexOy + yCO  xFe + yCO2

Khí thu có M40  gồm khí CO2 CO dư

 CO2

CO

n

n 1  %VCO2 75%

Mặt khác: CO ( ) CO2

75

n n 0,2 0,15

100

p.­     mol  nCO dư = 0,05 mol

Thực chất phản ứng khử oxit sắt

2

CO

CO

n 44 12

40

Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!

CO + O (trong oxit sắt)  CO2

 nCO = nO = 0,15 mol  mO = 0,1516 = 2,4 gam  mFe =  2,4 = 5,6 gam  nFe = 0,1 mol

Theo phương trình phản ứng ta có:

2

Fe CO

n x 0,1

n  y 0,15  Fe2O3

Bài 4:

Hòa tan hết 34,8g FexOy dung dịch HNO3 thu dung dịch A Cho dung dịch NaOH

dư vào dung dịch A, kết tủa thu đem nung nhiệt độ cao khối lượng không đổi Dùng H2 để khử hết lượng oxit tạo thành sau nung thu 25,2g chất rắn Xác định

FexOy?

Tư duy:

ĐlBT nguyên tố Fe: Sắt oxit sắt thu Chất rắn Fe với nFe 0,45mol

56 , 25

 

ĐLBT nguyên tố oxi:

16

Fe oxit O

m m

n  

Giải:

ĐLBT nguyên tố oxi: n moxit mFe mol

O 0,6

16 , 25 , 34

16 

   

x:y = mFe : mO = 0,45 : = 3: Vậy oxit Fe3O4

Bài tập tự giải Bài 1:

Có oxit sắt chưa rõ công thức, chia oxit làm phần a/ Để hoà tan hết phần cần dùng150ml dung dịch HCl 1,5M

b/ Cho luồng khí H2 dư qua phần nung nóng, phản ứng xong thu 4,2g sắt Tìm cơng thức oxit sắt nói

Đáp số: Fe2O3

Bài 2: Hoà tan 63,2 gam hỗn hợp Mg, Zn ôxit kim loại MxOy dung dịch H2SO4 loãng

dư thu 6,72 lít H2 (đktc) Hồ tan 63,2 gam hỗn hợp dung dịch H2SO4đặc,

Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!

Bài 3. Hòa tan hỗn hợp X gồm 11,2 gam kim loại M 69,6 gam oxit MxOy lit dung

dịch HCl thu dung dịch A 4,48 lit hidro (đktc) Nếu hịa tan hỗn hợp X lít dung dịch HNO3 thu dung dịch B 6,72 lit NO (là sản phẩm khử

(đktc) Xác định kim loại M oxit MxOy? Đáp số:Fe Fe3O

Bài 4: Nung 23,2 gam hỗn hợp X ( FeCO3 FexOy ) tới phản ứng hồn tồn thu khí A

và 22,4 gam Fe2O3duy Cho khí A hấp thụ hồn toàn vào dung dịch Ba(OH)2 dư thu

được 7,88 gam kết tủa Mặt khác , để hòa tan hết 23,2 gam X cần vừa đủ V ml dung dịch HCl 2M Xác định CT FexOy giá trị V?

Đáp số: Fe3O4 , V = 36O ml

Bài 5: Hịa tan hồn tồn 5,4 gam oxit sắt vào dung dịch HNO3 dư thu 1,456 lít hỗn hợp NO NO2 ( đktc - ngồi khơng cịn sản phẩm khử khác ) Sau phản ứng khối lượng dung dịch tăng lên 2,49 gam so với ban đầu Xác định công thức oxit sắt số mol HNO3 phản ứng?

Đáp số: FeO 0,29 mol

Bài 6: Hòa tan 10 gam hỗn hợp gồm Fe FexOy HCl thu 1,12 lít H2 ( đktc ) Cũng lượng hỗn hợp hòa tan hết dung dịch HNO3 đặc nóng thu 5,6 lít NO2 ( đktc ) Xác định FexOy ?

Đáp số: FeO B.Fe2O3

Bài 7: Hòa tan hết 7,52 gam hỗn hợp A gồm Cu oxit sắt dung dịch HNO3 lỗng dư , sau phản ứng giải phóng 0,1493 lít NO ( đktc - sản phẩm khử ) cịn lại 0,96 gam kim loại khơng tan Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu 16,44 gam chất rắn khan Xác định công thức oxit sắt là?

Đáp số: FeO B.Fe2O3

Bài 8:Hòa tan a (g) oxit sắt FexOy vào dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu khí

SO2 Mặt khác, khử hoàn toàn a (g) oxit sắt khí CO, hịa tan lượng

sắt tạo thành dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu SO2 gấp lần lượng SO2 thí

nghiệm a) Viết pthh

b) Xác định cơng thức hóa học oxit sắt Giải:

2FexOy + (6x-2y) H2SO4đặc,nóng → xFe2(SO4)3 + (3x-2y)H2O (1)

a → 𝑎.(3𝑥−2𝑦)

2 mol

FexOy + yH2

𝑡0

Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!

a → ax mol

2Fe + 6H2SO4đặc,nóng → Fe2(SO4)3 + 3SO2 +6H2O (3)

Ax → 1,5ax mol

Theo ta có nSO2(3) = 9.nSO2(1)

=> 1,5𝑎𝑥

o: http://tuyensinh247.com/