NÕu cho dung dÞch E t¸c dông víi bét Fe cã d, sau khi c¸c ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn thu ®îc khÝ NO duy nhÊt, dung dÞch Y vµ mét lîng chÊt r¾n kh«ng tan.. Thªm tiÕp vµo b×nh ®ùng c¸c chÊt[r]
(1)Chơng XII: Nhôm hợp chất
Phần A tóm tắt lý thuyết I nhôm
Nhụm kim loại hoạt động mạnh, tác dụng đợc với nhiều đơn chất hợp chất Tác dụng với phi kim
Khi đốt nóng, nhơm tác dụng với nhiều phi kim nh oxi, lu huỳnh, halogen 4Al + 3O2 t0
2Al2O3 2Al + 3S t0
Al2S3 2Al + 3Cl2 t0 2AlCl3 T¸c dụng với axit
a Dung dịch axit HCl H2SO4 lo·ng gi¶i phãng hidro: 2Al + 6HCl 2AlCl3 + H2
2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 b Dung dịch H2SO4 đặc, nóng:
2Al + 6H2SO4 (đặc) t0
Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Chú ý: Al không tan dung dịch H2SO4 đặc ngui! c Dung dch HNO3:
Nhôm tác dụng với dung dịch HNO3 tạo thành Al(NO3)3, nớc sản phẩm ứng với số oxi hoá thấp nitơ: NH4NO3 ; N2 ; N2O ; NO ; NO2
Sản phẩm tạo thành hỗn hợp khí, ứng với khí, viết phơng trình phản ứng Ví dụ sản phẩm gồm khí N2O N2:
10Al + 36HNO3 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O 8Al + 30HNO3 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O Chú ý: Al không tan dung dịch HNO3 đặc nguội! Tác dụng với nớc
2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2
Phản ứng xảy bề mặt Al Al(OH)3 tạo thành không tan ngăn cản phản ứng Thực tế coi Al không tác dụng với nớc!
4 Tác dụng với dung dịch kiềm
2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O Ba(AlO2)2 + 3H2 Bản chất trình Al tan dung dịch bazơ kiềm là:
2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2 Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O Tác dụng với dung dịch muèi
2Al + 3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu Al + 3AgNO3 Al(NO3)3 + 3Ag
6 T¸c dơng với oxit kim loại (phản ứng nhiệt nhôm): a Khái niƯm
Nhiệt nhơm phơng pháp điều chế kim loại cách dùng Al kim để khử oxit kim loại thành kim loại nhiệt độ cao điều kiện khơng có khơng khí
2Al + Fe2O3 t0
Al2O3 + 2Fe (*) b Phạm vi áp dông
Phản ứng nhiệt nhôm sử dụng khử oxit kim loại trung bình yếu nh: oxit sắt, (FeO, Fe2O3, Fe3O4) oxit đồng, oxit chì
Không sử dụng phơng pháp để khử oxit kim loại mạnh nh: ZnO, MgO c Liên hệ khối lợng chất rắn trớc phản ứng khối lợng chất rắn sau phản ứng:
Trong q trình nhiệt nhơm, chất trớc phản ứng sau phản ứng chất rắn (các kim loại oxit kim loại) Nh vậy:
(2)d Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm
Gi sử tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp bột gồm Al = x mol Fe2O3 = y mol theo phơng trình (*) Trờng hợp 1: Phản ứng diễn hồn tồn ( H = 100%), có khả năng:
- NÕu Al d: chÊt r¾n A sau ph¶n øng gåm Al = x-2y, Al2O3 = y Fe = 2y Khi cho A tác dụng víi dung dÞch kiỊm sÏ cã khÝ hidro bay
- Nếu Al hết: chất rắn A sau phản øng gåm Fe2O3 = y- 0,5x, Al2O3 = 0,5x vµ Fe= 2x Khi cho A tác dụng với dung dịch kiỊm kh«ng cã khÝ hidro bay
Trờng hợp 2: Phản ứng diễn khơng hồn tồn (H < 100%), đặt số mol phản ứng theo biến Chất rắn sau phản ứng gồm chất: Al, Fe2O3, Al2O3 v Fe
e Bài toán chia chất rắn sau phản ứng nhiệt nhôm thành hai phần kh¸c
Xét q trình nhiệt nhơm diễn theo phản ứng (*) Giả sử phản ứng diễn hoàn toàn, Al d, chất rắn sau phản ứng đợc chia thành phần có khối lợng khác
- Gọi số mol chất phần Al = a, Al2O3 = b vµ Fe = 2b - Gọi số mol chất phần Al = ka, Al2O3 = kb vµ Fe = 2kb Chú ý:
- Không gọi số mol cho chất trớc tham gia phản ứng nhiệt nhôm
- Tỉ lệ số mol chất sản phẩm = tỉ lệ hệ số phơng trình phản øng
II nh«m oxit
1 TÝnh chÊt vËt lý: Là chất rắn màu trắng, không tan nớc TÝnh chÊt ho¸ häc: (TÝnh chÊt lìng tÝnh)
Tác dụng với dung dịch axit:
Al2O3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2O Tác dụng với dung dịch bazơ muèi aluminat:
Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O Al2O3 + Ba(OH)2 Ba(AlO2)2 + H2O §iỊu chÕ:
- Cho Al t¸c dơng víi oxi
- NhiƯt ph©n Al(OH)3 : 2Al(OH)3 t0
Al2O3 + 3H2O
III nh«m hidroxit
1 TÝnh chÊt vật lý: Là chất kết tủa keo màu trắng, không tan níc TÝnh chÊt ho¸ häc: (TÝnh chÊt lỡng tính)
Tác dụng với dung dịch axit:
Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O
T¸c dơng với dung dịch bazơ muối aluminat: Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O 2Al(OH)3 + Ba(OH)2 Ba(AlO2)2 + 4H2O
Chú ý: Al(OH)3 không tan đợc dung dịch bazơ yếu nh NH3, Na2CO3 Điều chế
a Tõ dung dÞch muèi Al3+ nh AlCl3, Al(NO3)3, Al2(SO4)3:
- Tác dụng với dung dịch bazơ yÕu (dung dÞch NH3, dung dÞch Na2CO3 ): AlCl3 + 3NH3 + 3H2O Al(OH)3 + 3NH4Cl
Al(OH)3 tạo thành không tan cho NH3 d
2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O 2Al(OH)3 + 6NaCl + 3CO2 - Tác dụng với dung dịch bazơ mạnh (dung dịch NaOH, Ba(OH)2 ):
AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl Al(OH)3 tạo thành tan dần cho kiềm d:
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O Tỉng qu¸t:
AlCl3 + 4NaOH NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O b Tõ dung dÞch muèi aluminat (NaAlO2 , Ba(AlO2)2 ):
- Tác dụng với dung dịch axit yếu (khí CO2, dung dÞch NH4Cl, dung dÞch AlCl3 ): NaAlO2 + CO + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3
(Al(OH)3 tạo thành không tan sục khí CO2 d)
(3)NaAlO2 + NH4Cl + H2O Al(OH)3 + NaCl + NH3 3NaAlO2 + AlCl3 + 3H2O 4Al(OH)3 + 3NaCl - Tác dụng với dung dịch axit mạnh (dung dịch HCl ):
NaAlO2 + HCl + H2O Al(OH)3 + NaCl Al(OH)3 tạo thành tan dần cho axit d:
Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O Tỉng qu¸t:
NaAlO2 + 4HCl AlCl3 + NaCl + 2H2O
IV muèi nh«m
Hầu hết muối nhôm tan nớc tạo dung dịch có mơi trờng axit yếu làm chuyển quỳ tím thành màu hồng:
[Al(H2O)]3+ + H2O [Al(OH)]2+ + H3O+ Một số muối nhôm tan là: AlF3 , AlPO4
Muối nhôm sunfat có khả tạo phèn Công thức phèn chua K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O
V Sản xuất nhôm
Nguyờn liu sn xuất nhôm quặng boxit Al2O3.nH2O Quặng boxit thờng lẫn tạp chất Fe2O3 SiO2 Ng-ời ta làm nguyên liệu theo trình tự sau:
Quặng boxit đợc nghiền nhỏ đợc nấu dung dịch xút đặc khoảng 180oC Loại bỏ đợc tạp chất không tan là Fe2O3, đợc dung dịch hỗn hợp hai muối natri aluminat natri silicat:
Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O SiO2 + 2NaOH Na2SiO3 + H2O Sục CO2 vào dung dịch, Al(OH)3 tách ra:
NaAlO2 + CO + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3
Lọc nung kết tủa Al(OH)3 nhiệt độ cao (> 900oC ta đợc Al2O3 khan.
Điện phân nóng chảy Al2O3 với criolit (3NaF.AlF3 hay Na3AlF6) bình điện phân với hai điện cực than chì, thu đợc nhôm:
2Al2O3 dpnc 4Al + 3O2
Các phản ứng phụ xảy điện cực: khí oxi nhiệt độ cao đốt cháy dơng cực cacbon, sinh hỗn hợp khí CO CO2 theo phơng trình:
C + O2 CO2 2C + O2 2CO
Sự khử ion Al3+ Al2O3 khó khăn, khơng thể khử đợc chất khử thông thờng nh C, CO, H2 Phần B: Bài tập có lời giải
Đề bài
446 Nêu tợng viết phơng trình phản ứng trờng hợp sau: a Nhỏ dung dịch KOH vào dung dịch Al2(SO4)3
b Nhỏ dung dịch AlCl3 vào dung dịch NaOH c Cho Na kim loại vào dung dịch AlCl3
447 Nhôm tan đợc dễ dàng dung dịch kiềm mạnh (ví dụ dung dịch NaOH) giải phóng hidro Có thể nói nhơm kim loại lỡng tính hay khơng? Tại sao? Kiềm giữ vai trị phản ứng này? Viết ph ơng trình phản ứng xảy
448 (Trích đề thi ĐH CĐ khối B - 2004)
Cho hỗn hợp A gồm Al2O3, MgO, Fe3O4, CuO Cho khí CO d qua A nung nóng đợc chất rắn B Hồ tan B vào dung dịch NaOH d, đợc dung dịch C chất rắn D Cho dung dịch HCl d vào dung dịch C Hoà tan chất rắn D vào dung dịch HNO3 lỗng (phản ứng tạo khí NO) Viết phơng trình phản ứng
449 Cho hỗn hợp A gồm 4,6 gam Na 8,1 gam Al Tính số mol khí H2 thu đợc khi: Cho A vào lng H2O d
2 Cho A vào lợng dung dÞch NaOH d
450 Hồ tan hết m gam hỗn hợp gồm Al Na dung dịch NaOH d, thu đợc 8,96 lít khí H2 (đktc) dung dịch A Sục khí CO2 vào A tới lợng kết tủa không thay đổi thu đợc 15,6 gam kt ta
Viết phơng trình phản ứng tính m 451 Hỗn hợp bột A gồm Ba Al.
(4)452 B×nh A chøa 300 mL dung dÞch AlCl3 1M
Cho 500 mL dung dịch NaOH vào bình A thu đợc 15,6 gam kết tủa Tính nồng độ mol/L dung dịch NaOH dùng
453 Hoà tan hết 0,81 gam bột nhôm vào 550 mL dung dịch HCl 0,2M thu đợc dung dịch A Tính thể tích dung dịch NaOH 0,5 M cần thêm vào dung dịch A để:
a Thu đợc lợng kết tủa lớn b Thu đợc 0,78 gam kết tủa
454 Cho 3,87 gam hỗn hợp A gồm Mg Al vào 250 mL dung dịch X chứa axit HCl 1M axit H2SO4 0,5M đợc dung dịch B 4,368 lít khí H2 đktc
1 H·y chøng minh r»ng dung dịch B d axit Tính khối lợng kim loại hỗn hợp A
3 Tính thể tích dung dịch C gồm NaOH 0,2M Ba(OH)2 0,1M cần để trung hoà hết lợng axit d dung dịch B
455 Cho 5,2 gam hỗn hợp A gồm Al, Fe, Cu tác dụng với 20 mL dung dịch NaOH 6M, thu đ ợc 2,688 lít khí đktc, sau thêm tiếp 400 mL dung dịch axit HCl 1M đun nóng đến khí H2 ngừng Lọc tách hỗn hợp chất rắn B
Cho B tác dụng hết với dung dịch HNO3 loãng thu đợc dung dịch C 0,672 lít khí NO (đo đktc)
Cho C tác dụng với dung dịch NaOH d tạo kết tủa D Nung D nhiệt độ cao đến khối lợng không đổi thu đợc chất rắn E Biết phản ứng xảy hồn tồn
1 TÝnh khèi lỵng kim loại A Tính khối lợng chất r¾n E
456 Cho m gam hỗn hợp A gồm Al, Mg, Cu Hoà tan m gam A dung dịch NaOH d, thu đợc 3,36 lít khí H2 ở đktc phần khơng tan B Hồ tan hết B dung dịch H2SO4 đặc nóng thu đợc 2,24 lít khí SO2 đktc dung dịch C Cho C phản ứng với dung dịch NaOH d thu đợc kết tủa D Nung kết tủa D tới khối lợng không đổi, thu đợc chất rắn E Cho E phản ứng với lợng khí H2 d đun nóng thu đợc 5,44 gam chất rắn F Biết phản ứng xy hon ton
Tính khối lợng chÊt A vµ F
457 Hồ tan hồn toàn 2,16 gam kim loại M 500 mL dung dịch HNO3 0,6M thu đợc dung dịch A (không chứa muối NH4NO3) 604,8 mL hỗn hợp khí N2 N2O đktc Tỉ khối hỗn hợp khí ny so vi H2 l 18,445
Mặt khác, hoà tan hoàn toàn 7,038 gam Na kim loại vào 400 mL dung dịch HCl x mol/L thu đ ợc khí H2 dung dịch E
Trn dung dch A với dung dịch E thu đợc 2,34 gam kết tủa Xác định kim loại M Xác định nồng độ mol/L dung dịch HCl dùng
458 Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm với 84,15 gam hỗn hợp bột Al Fe2O3 Chia hỗn hợp chất rắn thu đợc sau phản ứng thành phần
Phần có khối lợng 28,05 gam cho tác dụng với dung dịch HCl d thu đợc 0,175 mol H2 Phần hai cho tác dụng với dung dịch NaOH d thu đợc 0,15 mol H2
1 TÝnh khèi lợng chất hỗn hợp đầu Tính hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm
459 Tin hành phản ứng nhiệt nhôm với Fe2O3 điều kiện khơng có khơng khí Chia hỗn hợp sau phản ứng đã trộn thành phần
PhÇn mét cã khối lợng 67 gam cho tác dụng với lợng d dung dÞch NaOH thÊy cã 16,8 lÝt H2 bay Hoà tan phần lợng d dung dịch HCl thÊy cã 84 lÝt H2 bay
C¸c phản ứng xảy hoàn toàn, thể tích khí đo đktc Viết phơng trình phản ứng xảy
2 Tính khối lợng Fe thu đợc q trình nhiệt nhơm
460 Hồ tan hồn tồn lợng oxit FexOy dung dịch H2SO4 đặc nóng thu đợc 4,48 lít khí SO2 đktc, phần dung dịch chứa 240 gam loại muối sắt
1 Xác định công thức oxit sắt
2 Trộn 5,4 gam bột Al 23,2 gam bột oxit sắt tiến hành phản ứng nhiệt nhôm, giả sử xảy phản ứng khử trực tiếp FexOy thành Fe Hoà tan hết hỗn hợp chất rắn sau phản ứng dung dịch H2SO4 20% ( d = 1,4 g/mL) thu đợc 5,376 lít khí H2 đktc
a TÝnh hiƯu st cđa ph¶n øng nhiƯt nh«m
b Tính thể tích tối thiểu dung dịch H2SO4 20% dùng
(5)461 Một hỗn hợp A gồm bột Al Fe3O4 Đun nóng hỗn hợp cho phản ứng hồn tồn mơi trờng khơng có khơng khí thu đợc hỗn hợp B Cho B phản ứng với dung dịch NaOH d sinh 6,72 lít khí H2 Cịn cho B tác dụng với dung dịch HCl d thu đợc 26,88 lớt khớ H2
1 Viết phơng trình phản øng x¶y TÝnh sè gam tõng chÊt hỗn hợp A B
3 Tớnh th tớch dung dịch HNO3 10% (d = 1,2 g/mL) để hoà tan vừa hết hỗn hợp A (Biết khí thoỏt l NO)
Các khí đo đktc
462 (Trích đề thi ĐH CĐ khối B - 2002)
Cho hỗn hợp A có khối lợng m gam gồm bột Al sắt oxit FexOy Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm điều kiện khơng khí, thu đợc hỗn hợp B Nghiền nhỏ, trộn B chia thành hai phần Phần có khối l ợng 14,49 gam đợc hồ tan hết dung dịch HNO3 đun nóng, thu đợc dung dịch C 3,696 lít khí NO đktc Cho phần hai tác dụng với lợng d dung dịch NaOH đun nóng thấy giải phóng 0,336 lít khí H2 đktc lại 2,52 gam chất rắn Các phản ứng xảy hoàn toàn
1 Viết phơng trình phản ứng xảy Xác định cơng thức sắt oxit tính m
463 Hoà tan 13,9 gam hỗn hợp A gồm Mg, Al, Cu V mL dung dịch HNO3 5M (vừa đủ), giải phóng 20,16 lít khí NO2 đktc dung dịch B Thêm dung dịch NaOH d vào dung dịch B, lấy kết tủa nung nhiệt độ cao tới khối lợng không đổi thu đợc chất rắn D, dẫn luồng khí H2 d qua D đun nóng thu đợc 14,40 gam chất rắn E
Biết phản ứng xảy hoàn toàn Viết phơng trình phản ứng xảy
2 Tính % theo khối lợng kim loại hỗn hợp A Tính V
464 Một hỗn hợp A gồm Ba Al.
Cho m gam A tác dụng với H2O d, thu đợc 1,344 lít khí, dung dịch B phần khơng tan C Cho 2m gam A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 d thu đợc 20,832 lít khí
Biết phản ứng xảy hồn tồn, khí đo đktc Tính khối lợng kim loại m gam A
2 Cho 50 mL dung dịch HCl vào dung dịch B Sau phản ứng xong, thu đợc 0,78 gam kết tủa Xác định nồng độ mol/L dung dịch HCl
465 Hỗn hợp bột E gồm kim loại K, Al, Fe đợc chia thành phần nhau: Phần 1: Cho tác dụng với H2O lấy d tạo 4,48 lít khớ
Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch KOH d tạo 7,84 lít khí
Phần 3: Hoà tan hết 0,5 lít dung dịch H2SO4 1,2M tạo 10,08 lít khí dung dịch A Tính số gam kim loại hỗn hợp E
2 Cho dung dịch A tác dụng với 240 gam dung dịch NaOH 20% thu đợc kết tủa, lọc rửa kết tủa nung khơng khí tới khối lợng khơng đổi thu đợc m gam chất rắn Tính m
466 Hồn thành phơng trình phản ứng theo sơ đồ sau: Al Al2O3 Ba(AlO2)2
AlCl3 KAlO2 Al(OH)3
467 HÃy giải thích sao:
1 Xụ nhụm bị phá huỷ đựng vôi
2 Khi hoà tan Al dung dịch HCl, thêm vài giọt muối CuSO4 vào trình hoà tan xảy nhanh hơn, khí thoát mạnh
Đáp số: Vôi Ca(OH)2, bazơ kiềm nên hoà tan lớp oxit bề mặt nhôm, làm cho Al bị ăn mòn. Do hình thành pin điện Al Cu làm nhôm bị ăn mòn nhanh
468 Hóy cho bit s giống khác cho từ từ đến d: a Dung dịch NH3 vào dung dịch AlCl3
b Dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3
2 Hóy cho biết giống khác cho từ từ đến d: a Khí CO2 vào dung dịch muối NaAlO2
b Dung dịch HCl loÃng vào dung dịch NaAlO2 Viết phơng trình phản ứng xảy
(6)b Ban đầu xuất kết tủa trắng kết tủa tan dần cho HCl d
469 Có chất sau: Mg, Al Al2O3 Hãy chọn thuốc thử nhận biết đợc chất Viết phơng trình phản ứng
2 Chỉ dùng chất ban đầu NaCl, H2O Al, làm để điều chế đợc chất sau: AlCl3, Al(OH)3, NaAlO2 Viết phơng trỡnh phn ng
Đáp số: Dùng dung dịch NaOH
2 Điện phân dung dịch NaCl thu đợc NaOH, khí Cl2 khí H2
470 HÃy trình bày nguyên tắc sản xuất nhôm cho biết trình hoá học xảy điện cực Dựa vào trình này, hÃy viết phơng trình điện phân nóng chảy Al2O3
2 Mt hp chất quan nhôm tự nhiên criolit Viết công thức criolit cho biết hợp chất đ-ợc sử dụng q trình sản xuất nhơm với mục đích gì?
3 Có mẫu quặng boxit có lẫn tạp chất Fe2O3 SiO2 Làm điều chế đợc nhơm ngun chất Viết phơng trình phản ứng hố học dùng
Đáp số: Nguyên tắc: dùng dòng điện khử ion Al3+ oxit thµnh Al.
2 Criolit có công thức Na3AlF6 hay AlF3.3NaF, đợc dùng để làm giảm nhiệt độ nóng chảy Al2O3
3 Đun nóng quặng với NaOH đặc để lọc tách Fe2O3 SiO2 (dới dạng muối silicat) Sục CO2 vào dung dịch thu đợc, Al(OH)3 tách Lọc nung kết tủa Al(OH)3 nhiệt độ cao thu đợc Al2O3 khan Điện phân nóng chảy Al2O3 với criolit bình điện phân với hai điện cực than chì, thu đợc nhơm
571 Hồ tan hết 5,4 gam bột nhơm vào 320 mL dung dịch NaOH 1M thu đợc dung dịch A Tính thể tích dung dịch HCl 0,5 M cần thêm vào dung dịch A để:
a Thu đợc lợng kết tủa lớn b Thu đợc 7,8 gam kết ta
Đáp số: Dung dịch A gồm NaAlO2 = 0,2 mol; NaOH = 0,12 mol
a Trớc hết HCl trung hồ NaOH, sau phản ứng vừa đủ với dung dịch natri aluminat tạo kết tủa Al(OH)3 VHCl = 0,64 lít
b Trờng hợp 1: HCl trung hồ NaOH, sau phản ứng với dung dịch natri aluminat để tạo thành 0,1 mol kết tủa Al(OH)3 VHCl = 0,44 lít
Trờng hợp 2: HCl trung hồ NaOH, sau phản ứng với dung dịch natri aluminat để tạo thành 0,2 mol kết tủa Al(OH)3 hồ tan 0,1 mol kết tủa VHCl = 1,24 lít
472 Cho 7,7 gam hỗn hợp bột Na Al vào 500 mL dung dịch NaOH 0,5M (d), sau phản ứng kết thúc thu đợc dung dịch A 7,84 lít khí hidro (đktc)
1 TÝnh khèi lợng kim loại hỗn hợp đầu
2 Tính thể tích dung dịch HCl 1M cần thêm vào dung dịch A để: a Thu đợc lợng kết tủa lớn
b Thu đợc 7,8 gam kết ta
Đáp số: Gọi số mol ban đầu Na = a mol; Al = b mol DdA gåm NaAlO2 = b mol, NaOH = (0,25 + a – b) mol. a = 0,1 mol vµ b = 0,2 mol m (Na) = 2,3 gam; m (Al) = 5,4 gam
2 Làm tơng tự 471 a VHCl = 0,35 lÝt
b Trêng hỵp 1: VHCl = 0,25 lÝt; Trêng hỵp 2: VHCl = 0,65 lÝt 473 Cã 3,23 gam hỗn hợp bột Al, Fe, Cu chia thành phÇn b»ng nhau:
Phần cho vào 60 gam dung dịch HCl 7,3% (d) thu đợc dung dịch A, chất rắn B 1,008 lít khí H2 đktc Lấy chất rắn B cho vào dung dịch HNO3 đặc d thu đợc 0,896 lít khí NO2 đktc
Phần cho vào 100 mL dung dịch NaOH 0,15M thu đợc V lít khí H2 (đo 27,3oC 745 mmHg). Tính khối lợng kim loại hỗn hợp
2 Tính nồng độ % chất dung dịch A tính V Biết phản ứng xảy hoàn toàn
Đáp số: Gọi số mol phần: Al = a mol; Fe = b mol vµ Cu = c mol
27a + 56b + 64c = 3,23 PhÇn + dung dịch HCl, Al Fe tan hết, chất rắn B không tan Cu Số mol H2 = 0,045 mol 1,5a + b = 0,045
Số mol NO2 = 0,04 mol c = 0,02 Từ tìm đợc a = 0,01 mol; b = 0,03 mol Phần + dung dịch NaOH, có Al phản ứng
2 Dung dÞch A gåm: AlCl3 = 0,01 mol; FeCl2 = 0,03 mol vµ HCl d = 0,03 mol
K lợng dd A = 60 + m (Al) + m (Fe) – m (H2) = 61,86 gam Từ tính đợc nồng độ % chất A 474 Cho 0,828 gam bột Al vào 100 mL dung dịch A chứa hỗn hợp gồm AgNO3 0,22M Pb(NO3)2 0,18M đến phản ứng hoàn toàn thu đợc chất rắn B dung dịch C
1 Tính khối lợng chất rắn B
(7)2 Cho 20 mL dung dịch NaOH vào dung dịch C thu đợc 0,936g kết tủa Tính nồng độ mol/L dung dịch NaOH dùng
Đáp số: Trớc hết Al tác dụng với AgNO3, sau phản ứng với Pb(NO3)2 Chất rắn thu đợc Ag = 0,022 mol; Pb = 0,018 mol Al d = 0,034/ mol
Dung dÞch C gåm: Al(NO3)3 = 0,058/3 mol
2 Trờng hợp 1: NaOH vừa đủ để tạo 0,012 mol kết tủa Al(OH)3 CM (NaOH) = 0,036/ 0,02 = 1,8M
Trờng hợp 2: NaOH chuyển hết Al(NO3)3 thành kết tủa, sau hồ tan để cịn 0,012 mol Al(OH)3
475 Hồ tan 2,16 gam hỗn hợp kim loại Na, Al, Fe vào lợng nớc d, thu đợc 0,448 lít khí đktc lợng chất rắn Tách lợng chất rắn cho tác dụng hết với 60 mL dung dịch CuSO4 1M thu đợc 3,2 gam Cu kim loại dung dịch A Cho dung dịch NaOH vào A để thu đợc lợng kết tủa lớn Nung kết tủa thu đợc khơng khí đến khối lợng khơng đổi đợc chất rắn B
1 Xác định khối lợng kim loại hỗn hợp đầu Tính lng ca cht rn B
Đáp số: Gọi số mol ban đầu: Na = a mol; Al = b mol vµ Fe = c mol
23a + 27b + 56c = 2,16 Cho A + nớc d: Na tan hết, Al tan phần NaOH Số mol H2 = 0,02 nên (0,5a + 1,5a) = 0,02 hay a = 0,01 mol Chất rắn thu đợc Al d = (b – a) mol Fe = c mol Dung dịch A gồm Al2(SO4)3 = 0,5(b - a); FeSO4 = c CuSO4 d = 0,06 - 0,05 = 0,01 mol Ta có: 3(b –a) + 2c = 0,1
VËy b = 0,03 mol; c = 0,02 mol
1 m (Na) = 0,23 gam; m (Al) = 0,81 gam; m (Fe) = 1,12 gam
2 B gåm Al2O3 = 0,01 mol; Fe2O3 = 0,01 mol; CuO = 0,01 mol m (B) = 3,42 gam
476 Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp bột A (gồm Al, CuO, Fe3O4) dung dịch H2SO4 đặc nóng thu đợc 21,84 lít khí X
Mặt khác, trộn m gam hỗn hợp A thực phản ứng nhiệt nhơm hồn tồn, thu đ ợc hỗn hợp chất rắn B Cho hết lợng B tác dụng với dung dịch NaOH d, thu đợc 3,36 lít khí Y Khi phản ứng kết thúc, cho tiếp dung dịch HCl đến d thu đợc dung dịch C, m1 gam chất rắn thu thêm đợc 10,08 lít khí Y Thổi khí Cl2 vào dung dịch C cho dung dịch NaOH vào tới d, thu đợc kết tủa D Đem nung kết tủa D chân không tới khối lợng không đổi, thu đợc 34,8 gam hỗn hợp rắn E
1 Viết phơng trình phản ứng xảy
2 TÝnh sè gam m, m1 vµ khèi lợng chất E Biết phản ứng xảy hoàn toàn, khí đo đktc
Đáp số: Gọi số mol ban đầu: Al = x; CuO = y vµ Fe3O4 = z
SO2 = 0,975 mol nªn 3x + z = 1,95 B gåm: Cu = y; Fe = 3z vµ Al = x -
3
y -
3
z Sè mol H2 = 0,15 nªn x-
3
y -
3
z = 0,1 Sè mol Y = 0,45 nªn z = 0,15 (mol) VËy x = 0,6 mol; y = 0,15 mol
Thổi clo vào C thu đợc dung dịch gồm: FeCl3 = t; FeCl2 = 0,45 – t HCl d D gồm Fe2O3 = 0,5t FeO = 0,45 – t Từ tìm đợc t = 0,3 (mol)
2 m = 63 gam; m1 = 9,6 gam
Khối lợng chất E: m (Fe2O3) = 24 gam; m (FeO) = 10,8 gam 477 Cho A hỗn hợp chứa Al FexOy.
Sau phản ứng nhiệt nhôm mẫu A thu đợc 92,35 gam chất rắn C Hoà tan C dung dịch NaOH d thấy có 8,4 lít khí bay cịn lại phần khơng tan D Hồ tan 1/4 lợng chất D H2SO4 đặc nóng thấy tiêu tốn 60 gam axit H2SO4 98% (giả sử tạo thành loi mui st (III))
Biết phản ứng xảy hoµn toµn
1 Tính khối lợng chất hỗn hợp C Xác định công thức FexOy
Đáp số: Gọi số mol Al = a; FexOy = b C gåm Fe = bx; Al2O3 =
3
by
; Al = a -
3 2by
56.bx + 102
3
by
+ 27 (a -
3 2by
) = 92,35 Sè mol H2 = 0,375 nªn: a -
3 2by
= 0,25 D lµ Fe = bx Sè mol H2SO4 = 0,6 mol nªn
4
bx
= 0,6 hay bx = 0,8 Ta tìm đợc: by = 1,2 mol; a = 1,05 mol
(8)2 LËp tØ lÖ:
y x
=
by bx
=
4
VËy công thức oxit sắt Fe3O4
478 Tin hnh phản ứng nhiệt nhôm m gam hỗn hợp A gồm Al sắt oxit FexOy thu đợc hỗn hợp chất rắn B Cho B tác dụng với dung dịch NaOH d thu đợc dung dịch C, phần không tan D 0,672 lít khí H2
Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch C đến thu đợc lợng kết tủa lớn lọc lấy kết tủa, nung tới khối l-ợng không đổi thu đợc 5,1 gam chất rắn
Phần không tan D cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng, sau phản ứng thu đợc dung dịch E chứa muối sắt 2,688 lít khí SO2
Biết khí đo đktc, phản ứng xảy hoàn tồn Xác định cơng thức phân tử sắt oxit v tớnh m
Đáp số: Gọi số mol Al = a; FexOy = b B gåm Fe = bx; Al2O3 =
3
by
; Al = a -
3 2by
Sè mol H2 = 0,03 nªn: a -
3 2by
= 0,02 C gåm: NaAlO2 = a vµ NaOH d B lµ Fe = bx Sè mol Al2O3 = 0,05 mol nên a = 0,1 by = 0,012
Trờng hợp Muối sắt Fe2(SO4)3 Ta có 1,5bx = 0,12 hay bx = 0,08 LËp tØ lÖ:
y x
=
by bx
=
4
Vậy công thức oxit sắt Fe3O4 Trờng hợp Muối sắt FeSO4 ph¶n øng: Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4
Ta cã bx = 0,12 LËp tØ lÖ:
y x
=
by bx
=
2
Vậy công thức oxit sắt Fe2O3 479 (Trích Đề thi ĐH CĐ khối B- 2003)
Hỗn hợp X gồm kim loại Al, Fe, Ba Chia X thành phần nhau: Phần tác dụng với H2O (d), thu đợc 0,896 lít khí H2
Phần tác dụng với 50 mL dung dịch NaOH 1M (d), thu đợc 1,568 lít khí H2 Phần tác dụng với dung dịch HCl (d), thu c 2,24 lớt khớ H2
Các phản ứng diễn hoàn toàn, thể tích khí đo điều kiện tiêu chuẩn Tính phần trăm khối lợng kim loại hỗn hợp X
2 Sau phn ứng phần 2, lọc đợc dung dịch Y Tính thể tích dung dịch HCl 1M cần thêm vào dung dịch Y để: a Thu đợc lợng kết tủa lớn
b Thu đợc 1,56 gam kết tủa
Đáp số: Gọi số mol Al = x; Fe = y; Ba = z.
1 Phần 1: số mol H2 = 0,04 nên z + 3z = 0,04 hay z = 0,01 Phần 2: số mol H2 = 0,07 nên z + 1,5x = 0,07 x = 0,04 Phần 3: số mol H2 = 0,1 nên 1,5x + y + z = 0,1 y = 0,03 Từ tính đợc phần trăm khối lợng chất
2 Y gồm: NaAlO2 = 0,04 mol, NaOH = 0,01 mol Ba(OH)2 = 0,01 mol Làm tơng tự 471 ta đợc kết
a VHCl = 0,07 lÝt hay 70 mL
b Trêng hỵp 1: VHCl = 0,05 lÝt Trêng hỵp 2: VHCl = 0,13 lÝt
480 Mét lo¹i phÌn có công thức M2(SO4)3.(NH4)2SO4.24H2O có khối lợng phân tử 906 đvC a Tìm kim loại M
b Cho M tan dung dịch HNO3 loãng d, thu đợc dung dịch A khơng có khí Cho A tác dụng với dung dịch KOH đặc thu đợc kết tủa B, dung dịch C khí D Cho từ từ dung dịch HCl loãng vào C thấy tạo thành kết tủa B, sau bị hồ tan
Đáp số: a M = 27 (Al).
b Sản phẩm tạo thành Al(NO3)3, NH4NO3 H2O B Al(OH)3 Khí D NH3 Dung dịch C KAlO2 481 Hỗn hợp A gồm: Fe3O4, Al, Al2O3, Fe
Cho A tan dung dịch NaOH d, thu đợc chất rắn B , dung dịch C khí D
Cho khí D d tác dụng với A nung nóng đợc chất rắn A1 Dung dịch C cho tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng d đợc dung dịch C1
Chất rắn A1 tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng (vừa đủ) thu đợc dung dịch E khí F Cho E tác dụng với bột Fe d đợc dung dịch H
Viết phơng trình phản ứng xảy
Đáp số: Chất rắn B gồm Fe Fe3O4 Dung dịch C lµ NaAlO2 vµ NaOH KhÝ D lµ H2 A1 Al, Al2O3 Fe. Dung dịch C1 Al2(SO4)3, Na2SO4 H2SO4 d
(9)Dung dịch E gồm Al2(SO4)3 Fe2(SO4)3 Dung dịch H Al2(SO4)3 vµ FeSO4
482 Cho 4,32 gam nhơm tác dụng vừa đủ với 400 gam dung dịch HNO3 thu đợc 0,672 lít khí X (đktc) dung dịch Y Cho Y tác dụng với NaOH d thu đợc 0,672 lít khí Z (đktc)
1 Xác định cơng thức phân tử X
2 Tính nồng độ phần trm ca dung dch HNO3 ó dựng
Đáp số: Sè mol Al = 0,16 mol KhÝ X lµ NxOy = 0,03 mol Dung dÞch Y chøa muèi Al(NO3)3 vµ NH4NO3 KhÝ Y lµ NH3 = 0,03 mol
Từ hai phơng trình phản ứng:
3
[0,03.8 + (5x – 2y).0,03] = 0,16 hay 5x – 2y = x = 2, y = thoả mÃn Khí X N2O
2 C% (HNO3) = 8,98%
483 Cho hỗn hợp A gam gồm kim loại R ( hoá trị I ) kim loại M (hố trị II ) Hồ tan gam A dung dịch chứa HNO3 H2SO4 thu đợc 2,94 gam hỗn hợp B (gồm khí NO2 khí D ) tích 1,344 lít (đktc)
1 D khí gì?
2 Tớnh lng muối khan thu đợc
3 Nếu tỉ lệ khí NO2 khí D thay đổi khối lợng muối khan thu đợc thay đổi khoảng nào? Đáp số: 1 Số mol khí B = 0,06 mol MB=
06 ,
94 ,
= 49 NhËn thÊy: NO2 < 49 < D vËy D lµ SO2 Sè mol NO2 = 0,05 mol; SO2 = 0,01 mol
2 Từ phơng trình phản ứng: n (NO
3 ) = n (NO2) vµ n (SO
2
4 ) = n (SO2)
Tỉng khèi lỵng mi = m (R+) + m (M2+) + m (NO
3 ) + m (SO24 ) = + 46 0,05 + 64.0,01 = 5,94 gam
3 Sè mol electron R vµ M nhêng ®i = 0,05.1 + 0,01.2 = 0,07 mol
- NÕu chØ t¹o NO2: sè mol NO2 = 0,07 mol Tỉng khèi lỵng mi = 6,22 gam - NÕu chØ t¹o SO2: sè mol NO2 = 0,035 mol Tỉng khèi lỵng mi = 5,24 gam VËy: 5,24 gam < khèi lợng muối khan < 6,22 gam
484 Chia hỗn hợp kim loại M (hoá trị 2) R (hoá trị 3) thành phần nhau.
Phn 1: Tan hồn tồn lít dung dịch HCl 2M thu đợc dung dịch A 17,92 lít khí H2 đktc Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch NaOH d thu đợc 13,44 lít khí H2 (đktc) cịn lại
13
phÇn khèi lợng kim loại M không tan
Oxit hoỏ hon toàn phần thu đợc 28,4g hỗn hợp hai oxit Xác định kim loại tính % khối lợng hn hp
Đáp số: Gọi số mol phần: M = a; R = b Phần 1: sè mol H2 = 0,8 nªn: a + 1,5b = 0,8
Phần 2: số mol H2 = 0,6 nên: 1,5b = 0,6 hay b = 0,4 Từ suy ra: a = 0,2 Mặt khác:
13
M R
M
m m
m
9
R M
m m
9.0,2M = 4.0,4R hay 9M = 8R Phần 3: m (MO) + m (R2O3) = 28,4 0,2(M +16) + 0,4 (2R + 48) = 28,4 Từ suy M Mg R Al
485 (Trích đề thi ĐH - CĐ khối B năm 2005)
Hoà tan hoàn toàn 1,62 gam Al 280 mL dung dịch HNO3 1M thu đợc dung dịch A khí NO (sản phẩm khử nhất) Mặt khác cho 7,35 gam hỗn hợp hai kim loại kiềm thuộc hai chu kỳ liên tiếp vào 500 mL dung dịch HCl, thu đợc dung dịch B 2,8 lít khí H2 (đktc) Khi trộn dung dịch A vào dung dịch B thấy tạo thành 1,56 gam kết tủa a Xác định kim loại
b Xác định nồng độ mol/L dung dịch HCl dùng
Đáp số:1 Dung dịch A gồm Al(NO3)3 = 0,06 mol HNO3 = 0,04 mol Gọi công thức chung hai kim loại kiềm M Các phản ứng xảy ra: 2M + 2HCl 2MCl + H2 2M + 2H2O 2MOH + H2 M =
0,25 7,35
= 29,4 VËy hai kim lo¹i kiềm Na K Dung dịch B gồm: MCl = x mol; MOH = (0,25 - x) mol Làm tơng tự 471
(10)Chơng XIII: sắt hợp chất
Phần a tóm tắt lý thuyết I sắt
1 Tác dụng với phi kim:
- T¸c dơng víi oxi: 3Fe + 2O2 (không khí) t0 Fe3O4 - Tác dụng với lu huúnh: Fe + S t0
FeS - T¸c dơng víi halogen: 2Fe + 3Cl2 t0
FeCl3 T¸c dơng víi axit
- T¸c dụng với dung dịch axit HCl H2SO4 loÃng Muối s¾t(II) + H2: Fe + 2HCl FeCl2 + H2
Fe + H2SO4 FeSO4 + H2
- Dung dịch H2SO4 đặc, nóng: 2Fe + 6H2SO4 t0
Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O NÕu Fe d: Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4
Chú ý: Fe không tan dung dịch H2SO4 đặc nguội!
- Dung dịch HNO3: Fe tác dụng với dung dịch HNO3 tạo thành Fe(NO3)3, nớc sản phẩm ứng với số oxi hoá thấp nitơ (NH4NO3 ; N2 ; N2O ; NO ; NO2)
Ví dụ: Fe + 6HNO3 (đặc) t0
Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O NÕu Fe d: Fe + 2Fe(NO3)3 3Fe(NO3)2
Chú ý: Fe không tan dung dịch HNO3 đặc nguội! Tác dụng với nớc
3Fe + 4H2O 5700C
Fe3O4 + 4H2 Fe + H2O 5700C
FeO + H2 T¸c dơng víi dung dÞch muèi
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag
II Hợp chất sắt(II):
Hợp chất Fe(II) tác dụng với chất oxi hoá bị oxi hoá thành hợp chất Fe(III) Sắt(II) oxit: FeO
a Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu đen, không tan níc b TÝnh chÊt ho¸ häc:
- TÝnh chÊt cđa oxit baz¬:
FeO + H2SO4 (lo·ng) FeSO4 + H2O
- Tính khử: thể tác dụng với chất oxi hoá mạnh nh dung dịch HNO3, dung dịch H2SO4 đặc… 2FeO + 4H2SO4 (đặc) Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
- TÝnh oxi ho¸: thĨ hiƯn nung nãng víi c¸c chÊt khư nh C, CO, H2, Al: FeO + H2 t0
Fe + H2O c §iỊu chÕ:
- NhiƯt phân hợp chất không bền Fe(II) điều kiƯn kh«ng cã kh«ng khÝ: Fe(OH)2 t0
FeO + H2O hc FeCO3 t0
FeO + CO2 Sắt(II) hidroxit: Fe(OH)2
a Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu lục nhạt, không tan níc b TÝnh chÊt ho¸ häc:
- TÝnh chÊt baz¬: Fe(OH)2 + 2HCl FeCl2 + 2H2O
- Tính khử: nhiệt độ thờng Fe(OH)2 bị oxi hố nhanh chóng khơng khí ẩm thành Fe(OH)3 màu nâu đỏ: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3
c Điều chế:
(11)Cho dung dịch muối Fe(II) tác dụng với dung dịch kiềm Muối s¾t(II):
a Muèi tan: FeCl2, FeSO4, Fe(NO3)2:
- Tính chất muối: (các phản ứng trao đổi): FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4
- Tính khử mạnh: thể tác dụng với chất oxi hoá mạnh nh khí Cl2, dung dịch HNO3, dung dịch H2SO4 đặc, dung dịch KMnO4 mơi trờng H2SO4 lỗng…
2FeCl2 + Cl2 2FeCl3
2FeSO4 + 2H2SO4 (đặc) Fe2(SO4)3 + SO2 + 2H2O 3Fe2+ + NO3 + 4H+ 3Fe3+ + NO + 2H2O
10FeSO4 + 2KMnO4+ 8H2SO4 5Fe2(SO4)3 +K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O D¹ng ion thu gän:
5Fe2+ + MnO4.+ 8H+ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
- TÝnh oxi ho¸: thể tác dụng với kim loại mạnh h¬n: Mg + FeSO4 MgSO4 + Fe
b Muối không tan - Muối FeCO3:
Phản ứng nhiệt ph©n: FeCO3 t0
FeO + CO2 NÕu nung kh«ng khÝ: 4FeO + O2 t0
2Fe2O3
Phản ứng trao đổi: FeCO3 + 2HCl FeCl2 + CO2 + H2O
Tính khử: FeCO3 + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO2 + CO2 + 2H2O 2FeCO3 + 4H2SO4 (đặc) Fe2(SO4)3 + SO2 + 2CO2 + 4H2O - Muối FeS:
Phản ứng trao đổi: FeS + 2HCl FeCl2 + H2S
TÝnh khö: FeS + 6HNO3 Fe(NO3)3 + H2SO4 + 3NO + 2H2O c Muèi FeS2:
- TÝnh khö: 4FeS2 + 11O2 t0 2Fe2O3 + 8SO2
FeS2 + 18HNO3 Fe(NO3)3 + H2SO4 + 15NO2 + 7H2O
III Hợp chất sắt(III)
1 S¾t(III) oxit: Fe2O3
a Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu nâu đỏ, khơng tan nớc b Tính chất hố học:
- TÝnh chÊt cđa oxit baz¬:
Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O Fe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O
- TÝnh oxi ho¸: thĨ hiƯn t¸c dơng với chất khử thông thờng nh C, CO, H2, Al: Fe2O3 + 3H2 t0
2Fe + 3H2O c Điều chế:
- Nhiệt phân Fe(OH)3: 2Fe(OH)3 t0
Fe2O3 + 3H2O S¾t(III) hidroxit: Fe(OH)3
a Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất kết tủa màu nâu đỏ, khơng tan nớc b Tính chất hố học:
- TÝnh chÊt baz¬:
Fe(OH)3 + 3H2SO4 t0
Fe2(SO4)3 + 3H2O - Ph¶n øng nhiƯt ph©n: 2Fe(OH)3 t0
Fe2O3 + 3H2O c Điều chế:
- Cho dung dịch muối Fe(III) tác dụng với dung dịch NH3 dung dịch baz¬ kiỊm: FeCl3 + 3NH3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3NH4Cl
FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl Mi s¾t(III):
(12)- Tính chất muối: (các phản ứng trao đổi): FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl
- TÝnh oxi ho¸ (ThĨ hiƯn t¸c dơng víi chÊt khư nh Cu, Fe…): Fe + 2Fe(NO3)3 3Fe(NO3)2
Cu + 2Fe(NO3)3 2Fe(NO3)2 + Cu(NO3)2 - Khi t¸c dơng víi c¸c kim loại mạnh hơn:
Mg + 2FeCl3 MgCl2+ 2FeCl2 Mg + FeCl2 MgCl2+ Fe b Muèi kh«ng tan: FePO4…
IV oxit s¾t tõ : Fe3O4 (FeO.Fe2O3)
1 Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu nâu, không tan nớc Tính chất hoá häc:
- TÝnh baz¬: Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O Fe3O4 + 4H2SO4 (lo·ng) FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
- Tính khử: 2Fe3O4 + 10H2SO4 (đặc) 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O Fe3O4 + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O
- TÝnh oxi hoá (tác dụng với chất khử thông thờng nh C, CO, H2, Al): Fe3O4 + 4CO t0
3Fe + 4CO2
V S¶n xuÊt gang
1 Nguyên liệu
- Quặng hematit, chứa Fe2O3 - Quặng manhetit, chứa Fe3O4 - Quặng xiđerit, chứa FeCO3 - Quặng prit, chứa FeS2 Nguyên tắc sản xuất gang
Khử oxit sắt CO nhiệt độ cao (phơng pháp nhiệt luyện)
Trong lò cao, sắt có số oxi hố cao bị khử đến sắt có số oxi hố thấp theo sơ đồ: Fe2O3 Fe3O4 FeO Fe
3 Những phản ứng hoá học xảy trình sản xuất gang - Phản ứng tạo chất khử CO:
C + O2 CO2 vµ CO2 + C 2CO - CO khư s¾t oxit:
Phần thân lị có nhiệt độ khoảng 400oC: 3Fe2O3 + CO 2Fe3O4 + CO2 Phần thân lị có nhiệt độ khoảng 500 - 600oC: Fe3O4 + CO 3FeO + CO2 Phần dới thân lị có nhiệt độ khoảng 700 - 800oC: FeO + CO Fe + CO2
(13)Phần B Bài tập cã lêi gi¶i
đề bài
486 Từ lu huỳnh, bột sắt, muối ăn, oxi nớc, viết phơng trình phản ứng để điều chế: - Các muối sắt: FeS, FeSO4, Fe2(SO4)3, FeCl3
- C¸c muèi natri: Na2S, Na2SO3, Na2SO4
(Đợc dùng thêm điều kiện xúc tác cần thiết)
487 Khi hoà tan hết 14 gam kim loại M hoá trị II axit sunfuric loÃng tạo thành 5,6 lít khí H2 (đktc) và dung dịch A
1 Tìm kim lo¹i M
2 Khi cạn dung dịch A muối sunfat kết tinh với nớc để tạo thành 69,5 gam muối ngậm nớc dạng MSO4.nH2O Xác định n
488 Cho 25,9 gam hỗn hợp gồm bột S kim loại M (hoá trị II) vào bình kín khơng có khơng khí, đốt nóng bình phản ứng hoàn toàn thu đợc chất rắn A Biết A tan hoàn toàn dung dịch HCl d thu đợc 6,72 lít khí B (đktc) Tỉ khối B so với hiđro
3 35
1 Xác định thành phần % thể tích khí hỗn hợp B Xác định tên kim loại M
489 Hỗn hợp B gồm Fe Fe3O4 đợc chia thành hai phần nhau. Phần 1: Tác dụng vừa đủ với 90 ml dung dịch H2SO4 1M (loãng)
Phần 2: Tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, d, thu đợc 560 ml khí SO2 (đktc) Viết phơng trình phản ứng tính khối lợng chất B
490 Có 5,56 gam hỗn hợp A gồm Fe kim loại M (hoá trị n) Chia A làm hai phần nhau: Phần 1: Hoà tan hết dung dịch HCl đợc 1,568 lít khí H2 (đktc)
Phần 2: Hồ tan hết dung dịch H2SO4 đặc nóng thu đợc 2,016 lít khí SO2 (đktc) Xác định kim loại M thành phần % theo khối lợng kim loại A
491 Hoà tan hoàn toàn lợng hỗn hợp A gồm FeCO3 Fe3O4 98 gam dung dịch H2SO4 đặc, nóng theo các phơng trình phản ứng:
FeCO3 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + CO2 + H2O Fe3O4 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
Thể tích hỗn hợp khí thoát 4,48 lít (đktc)
Dung dịch thu đợc cho tác dụng vừa đủ với 310 ml dd NaOH 4M, lọc kết tủa đem nung đến khối lợng không đổi, thu đợc 32 gam chất rắn
Tính khối lợng chất A nồng độ phần trăm dung dịch H2SO4 dùng 492 Cho cặp oxy hoá khử sau: Fe2+/Fe , Cu2+/Cu , Fe3+/Fe2+.
Từ trái sang phải theo dÃy trên, tính oxi hoá tăng dần theo thứ tự: Fe2+, Cu2+, Fe3+; Tính khử giảm dần theo thứ tự: Fe, Cu, Fe2+ Hái:
1 Fe có khả tan đợc dung dịch FeCl3 dung dịch CuCl2 khơng Cu có khả tan dung dịch FeCl3 dung dịch FeCl2 khơng
493 Hồ tan hồn tồn lợng oxít FexOy lợng dung dịch H2SO4 đặc nóng thu đợc 4,48 lít khí SO2 ở đktc, phần dung dịch thu đợc chứa 240 gam loại muối sắt
Xác định cơng thức oxít sắt
494 Đốt nóng 4,16 gam hỗn hợp A gồm MgO, FeO, Fe cho luồng khí CO d qua, sau phản ứng xảy ra hoàn toàn thu đợc 3,84 gam hỗn hợp chất rắn B
Mặt khác, cho 4,16 gam hỗn hợp A phản ứng hoàn toàn với dung dịch CuSO4 thu đợc 4,32 gam hỗn hợp chất rắn D Hoà tan hoàn toàn 4,16 gam hỗn hợp A lợng vừa đủ dung dịch HCl 7,3% (d = 1,05 g/ml) thu đợc dung dịch E khí H2
1 Tính thể tích dung dịch HCl 7,3% thể tích H2 đktc Tính nồng độ % chất dung dịch E
495 M hỗn hợp: Fe, FeO, Fe2O3
1.Cho dịng khí H2 d qua 4,72 gam hỗn hợp M nung nóng thu đợc 3,92 gam Fe
Mặt khác, cho 4,72 gam hỗn hợp M vào lợng d dung dịch CuSO4 thu đợc 4,96 gam chất rắn Tính lợng chất hỗn hợp M
2 Cần ml dung dịch HCl 7,3% (d = 1,05 g/ml) để hoà tan vừa đủ 4,72 gam hỗn hợp M, dung dịch thu đợc lúc gọi dung dịch D
(14)496 Hỗn hợp A có khối lợng 8,14 gam gồm CuO, Al2O3 oxit sắt FexOy Cho H2 d qua A đun nóng, sau khi phản ứng thu đợc 1,44 gam H2O Hoà tan hoàn toàn A cần dùng 170 ml dung dịch H2SO4 loãng 1M, thu đợc dung dịch B
Cho B tác dụng với dung dịch NaOH d, lọc lấy kết tủa, đem nung khơng khí tới khối lợng không đổi, thu đợc 5,2 gam chất rắn
Xác định cơng thức oxit sắt tính khối lợng oxit hỗn hợp A 497 (Trích đề thi ĐH CĐ khối A- 2002)
Cho 18,5 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 tác dụng với 200 ml dung dịch HNO3 lỗng, đun nóng khuấy Sau phản ứng xảy hoàn tồn thu đợc 2,24 lít khí NO đktc, dung dịch Y lại 1,46 gam kim loại Viết phơng trình phản ứng xảy
2 Tính nồng độ mol/l dung dịch HNO3 Tính khối lợng muối dung dịch Y
498 Để khử hoàn toàn gam oxit kim loại cần dùng 3,36 lít H2 Hồ tan hết lợng kim loại thu đợc vào dung dịch HCl thấy 2,24 lít khí H2
Xác định cơng thức oxit Biết khí đo đktc 499 (Trích đề thi ĐH CĐ khối A- 2003)
Khử hoàn toàn 4,06 gam oxit kim loại CO nhiệt độ cao thành kim loại Dẫn tồn khí sinh vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 d, thấy tạo thành gam kết tủa Nếu lấy lợng kim loại sinh hoà tan hết vào dung dịch HCl d thu đợc 1,176 lít khí H2 (đktc)
1 Xác định công thức oxit kim loại
2 Cho 4,06 gam oxit kim loại tác dụng hoàn toàn với 500ml dung dịch H2SO4 đặc, nóng (d) đợc dung dịch X có khí SO2 bay
Hãy xác định nồng độ mol/lít muối dung dịch X
Coi thể tích dung dịch khơng thay đổi suốt q trình phản ứng 500 (Trích đề thi ĐH CĐ khối A- 2004)
Hỗn hợp A gồm FeCO3 FeS2 A tác dụng với dung dịch HNO3 63% (khối lợng riêng 1,44g/mL) theo phản ứng sau:
FeCO3 + HNO3 Muèi X + NO2 + CO2 + H2O (1) FeS2 + HNO3 Muèi X + NO2 + H2SO4 + H2O (2)
đợc hỗn hợp khí B dung dịch C Tỉ khối B so với oxi 1,425 Để phản ứng vừa nết với chất dung dịch C cần dùng 540 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M Lọc lấy kết tủa, đem nung đến khối lợng không đổi, đợc 7,568 gam chất rắn (BaSO4 coi nh không bị nhiệt phân) Các phản ứng diễn hoàn toàn
1 X muối gì? Hoàn thành phơng trình phản ứng (1) (2) Tính khối lợng chất hỗn hợp A
3 Xỏc nh th tích dung dịch HNO3 dùng
(Gi¶ thiÕt HNO3 không bị bay trình phản ứng)
501 Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp A gồm Fe kim loại M (hoá trị n không đổi) dung dịch HCl d, thu đợc 1,008 lít khí đktc dung dịch chứa 4,575g muối khan Tính m
2 Hồ tan m gam hỗn hợp A nói vào dung dịch hỗn hợp HNO3 H2SO4 nhiệt độ thích hợp thu đợc 1,8816 lít hỗn hợp hai khí đktc có tỉ khối so với H2 25,25 Hãy xác định kim loại M
502 Khử m gam ơxít sắt khí H2 d, nung nóng, thu đợc chất rắn D 0,12 mol H2O.
Cho D hết tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng, thu đợc dung dịch E chứa loại muối sắt v 0,12 mol khớ SO2
Tìm công thức ôxít sắt tính m Các phản ứng diễn hoàn toàn 503 Hỗn hợp A gồm Al , Fe , Mg.
Cho 15,5 gam A vào lít dung dịch HNO3 2M ,khi phản ứng hồn tồn thu đợc 0,4 mol khí NO dung dịch B Cho 0,05 mol A vào dung dịch H2SO4 loãng d thu đợc dung dịch C Thêm NaOH d vào C lọc kết tủa đem nung khơng khí tới khối lợng không đổi thu đợc gam chất rắn
1 Tính khối lợng kim loại 15,5 gam A
2 Cho lÝt dung dÞch Ba(OH)2 0,8 M vào dung dịch B Tính khối lợng kết tủa tạo thành
504 m gam phoi bo sắt ngồi khơng khí, sau thời gian thu đợc 30 gam hỗn hợp A gồm Fe oxit FeO, Fe2O3, Fe3O4 Cho A tác dụng với HNO3 d thấy có 5,6 lít khí NO đktc dung dịch B
ViÕt c¸c phơng trình phản ứng tính khối lợng m
505 Hoà tan hoàn toàn gam kim loại M 200 gam dung dịch HCl vừa đủ thu đợc 206,75 gam dung dịch A. Xác định M nồng độ % dung dịch HCl
(15)2 Hoà tan 6,28 gam hỗn hợp X gồm M oxit M 800 mlt dung dịch HNO3 2M (loãng, vừ đủ) thu đ-ợc 1,232 lớt NO (ktc)
Tìm công thức oxit sắt
Híng dÉn 488 Gäi sè mol c¸c chÊt ban ®Çu: S = x mol; M = y mol.
Các phơng trình phản ứng:
M + S MS (1)
(mol): x x x
(Do A tan hoàn toàn dung dịch HCl d nên phản ứng (1), S hết) Chất rắn A gåm: MS = x mol; M d = (y – x) mol Cho A + dung dÞch HCl:
MS + 2HCl MCl2 + H2S (2)
(mol): x x x
M + 2HCl MCl2 + H2 (3)
(mol): y- x y-x
Hỗn hợp khí B gồm: H2S = x mol; H2 = (y-x) mol
Sè mol khÝ B = 0,3 mol x + y - x = 0,3 y = 0,3 (mol) (4) TØ khèi cña B so víi hidro b»ng
3 35
3 ,
) (
34x y x
=
3 35
32x + 2y = 7(5) Tõ (4), (5) x = 0,2 mol
1 Xác định % thể tích khí B: %V (H2S) = 66,67% ; %V (H2) = 33,33% Theo bài: mS + mFe = 25,9 gam 32x + My = 25,9 M = 65 (Zn)
489 Gọi số mol phần: Fe = x mol; Fe3O4 = y mol. - PhÇn + dung dÞch H2SO4 lo·ng:
Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 (1)
(mol): x x x x
Fe3O4 + 4H2SO4 Fe2(SO4)3 + FeSO4 + 4H2O (2) (mol): y 4y y y
Số mol H2SO4 = 0,09 mol Từ (1), (2) x + 4y = 0,09 (3) - Phần + dung dịch H2SO4 đặc, nóng:
2Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (4)
(mol): x 3x 0,5x 1,5x
2Fe3O4 + 10H2SO4 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O (5) (mol): y 5y 1,5y 0,5y
Sè mol SO2 = 0,025 mol Tõ (1), (2) 1,5x + 0,5y = 0,025 3x + y = 0,05 (6) Tõ (3), (6) x = 0,01 (mol); y = 0,02 (mol)
Khối lợng chất B:
m (Fe) = 2.0,01.56 = 1,12 (gam); m (Fe3O4) = 2.0,02.232 = 9,28 (gam) 490 Gọi số mol phÇn: Fe = x; M = y.
PhÇn 1: sè mol H2 = 0,07 nªn x +
2
ny
= 0,07 PhÇn 2: sè mol SO2 = 0,09 nªn
2 3xny
= 0,09 Vậy x = 0,04 ny = 0,06 Mạt khác: 56x + My = 2,78 nên My = 0,54 VËy 9
ny My n M
hay M = 9n Thay n = 1, 2, ta thấy n = M = 27 thoả mÃn
491 Gọi số mol ban đầu: FeCO3 = x vµ Fe3O4 = y.
2FeCO3 + 4H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + 2CO2 + 4H2O (mol): x 2x 0,5x 0,5x x
2Fe3O4 + 10H2SO4 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O (mol): y 5y 1,5y 0,5y
(16)Sè mol NaOH = 0,124 mol nªn: 6.(0,5x + 1,5y) + 2z = 0,124 hay 3x + 9y + 2z = 0,124 Chất rắn sau nung Fe2O3 = 0,5x + 1,5y Theo bµi 0,5x + 1,5y = 0,2
Từ suy ra: x = 0,1 ; y = 0,1 vµ z = 0,02 C% (H2SO4) = 72%
492 Chiều hớng phản ứng oxi hoá - khử tạo thành chất oxi hoá chất khử yếu hơn, nên: Fe tan đợc dung dịch FeCl3 CuCl2 theo phơng trình:
2Fe + FeCl3 3FeCl2 (vì tính oxi hố Fe3+ > Fe2+ tính khử Fe > Fe2+) Fe + CuCl2 FeCl2 + Cu (vì tính oxi hố Cu2+ > Fe2+ tính khử Fe > Cu) Cu tan đợc dung dịch FeCl3, không tan đợc dung dịch FeCl2:
Cu + 2FeCl3 CuCl2 + 2FeCl2 (vì tính oxi hoá Fe3+ > Cu2+ tính khử Cu> Fe2+) 493 Phơng trình phản ứng:
2FexOy + (6x – 2y)H2SO4 xFe2(SO4)3 + (3x – 2y)SO2 + (3x – y)H2O (mol): a 0,5ax 0,5a(3x – 2y)
Theo bµi: 0,5a(3x – 2y) = 0,2 hay 3ax - 2ay = 0,4 0,5ax = 0,6 hay ax = 1,2 vµ ay = 1,6
LËp tØ lÖ:
4 ay ax y x
Vậy công thức oxit Fe3O4
494 Gọi số mol 4,16 gam hỗn hợp: MgO = x; FeO = y vµ Fe = z Ta cã: 40x + 72y + 56z = 4,16
Khi cho CO d qua A đun nóng, CO khử đợc FeO thành Fe Chất rắn B gồm: MgO = x; Fe = y + z nên 40x + 56(y + z) = 3,84
Khi cho A t¸c dơng với dung dịch CuSO4 d, Fe tan hết Chất rắn D gåm: MgO = x; FeO = y vµ Cu = z Ta cã: 40x + 72y + 64z = 4,32
Từ tìm đợc: x= 0,04 ; y = 0,02; z = 0,02 Số mol HCl dùng = x + y + z = 0,08 mol Khối lợng dung dịch HCl dùng =
3 , 100 , 36 08 ,
= 40 (gam) Thể tích dung dịch HCl dùng =
05 ,
40
= 38,1 ml Dung dÞch E gåm: MgCl2 = 0,04 mol; FeCl2 = 0,04 mol
Khối lợng dung dịch E = 40 + 4,16 – m (H2) = 40 + 4,16 – 0,04 = 44,12 (gam) Từ ta tính đợc nồng độ % muối E
495 Gọi số mol 4,72 gam hỗn hợp M: Fe = x; FeO = y vµ Fe2O3 = z. Ta cã: 56x + 72y + 160z = 4,72 vµ x + y + 2z = 0,07
Chất rắn gồm Cu = x; FeO = y; Fe2O3 = z Ta có 64x + 72y + 160z = 4,96 Từ ta tìm đợc: x = 0,03; y = 0,02 z = 0,01
2 Số mol HCl dùng = x + y + 6z = 0,11 mol Khối lợng dung dịch HCl dùng =
3 , 100 , 36 11 ,
= 55 (gam) Thể tích dung dịch HCl dùng =
05 ,
55
= 52,4 (mL)
3 Chất rắn thu đợc gồm: Ag =0,06 mol; FeO = 0,02 mol Fe2O3 = 0,01 mol 496 Gọi số mol 8,14 gam A: CuO = a, Al2O3 = b, FexOy = c.
Ta cã: 80x + 102y + (56x + 16y).c = 8,14
Khi cho H2 d qua A đun nóng, H2 khử đợc CuO FexOy thành kim loại Số mol H2O = 0,08 nên a + yc = 0,08 Dung dịch B gồm: CuSO4 = a, Al2(SO4)3 = b Fex(SO4)y = c Số mol H2SO4 = 0,17 mol nên a + 3b + yc = 0,17 Cho B tác dụng với dung dịch NaOH d thu đợc kết tủa Cu(OH)2 = a; Fex(OH)2y= c.
Chất rắn sau nung gồm: CuO = a Fe2O3 = 0,5xc Ta cã: 80a + 80xc = 5,2 hay a + xc = 0,065
Từ ta tìm đợc: a = 0,02 ; b = 0,03; xc = 0,045; yc = 0,06 Lập tỉ lệ:
4 ay ax y x
VËy công thức oxit Fe3O4 497 Các phơng trình phản øng:
Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (mol): x x x
(17)3Fe3O4 + 28HNO3 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O (mol): y
3 28y
3y
3
y
2Fe + Fe(NO3)3 3Fe(NO3)2 (mol):
2 3y
x
x + 3y Ta cã: x +
3
y
= 0,1 vµ 56(x +
2 3y
x
) + 232y = 18,5 – 1,46 = 17,04 Giải ta đợc x = 0,09 y = 0,03
2 CM (HNO3) = 3,2M m (Fe(NO3)2) = 48,6 gam
498 Gäi công thức oxit MxOy = a mol. MxOy + yH2 xM + yH2O (mol): a ay ax
Ta cã: a(Mx + 16y) = vµ ay = 0,15 Nh vËy Max = 5,6 2M + 2nHCl 2MCln + nH2
(mol): ax 0,5nax Ta cã: 0,5nax = 0,1 hay nax = 0,2
LËp tØ lÖ: 28
nax Max n
M
VËy M = 28n Thay n = 1, 2, ta thÊy n= vµ M =56 thoả mÃn Vậy kim loại M Fe Lập tỉ lÖ:
3 ay ax y x
Vậy công thức oxit Fe2O3
499 Gọi công thức oxit là: MxOy = a mol Ta cã: a(Mx + 16y) = 4,06. MxOy + yCO xM + yCO2
(mol): a ax ay
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (mol): ay ay
Ta có: ay = 0,07 Từ suy ra: Max = 2,94 2M + 2nHCl 2MCln + nH2 (mol): ax 0,5nax Ta cã: 0,5nax = 0,0525 hay nax = 0,105
LËp tØ lÖ: 28
nax Max n
M
VËy M = 28n Thay n = 1, 2, ta thấy n= M = 56 thoả mÃn Vậy kim loại M Fe
Lập tỉ lệ:
4 ay ax y x
Vậy công thức oxit Fe3O4 500 Gọi số mol FeCO3 = x mol; FeS2 = y mol.
FeCO3 + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO2 + CO2 + 2H2O (mol): x 4x x x x
FeS2 + 18HNO3 Fe(NO3)3 + 15NO2 + 2H2SO4 + 7H2O (mol): y 18y y 15y 2y
B gåm: CO2 = x vµ NO2 = x + 15y Ta cã: 1,425
32 ) 15 ( ) 15 ( 46 44 y x y x x
x = 5y Dung dÞch C gåm: Fe(NO3)3 = x + y; H2SO4 = 2y vµ HNO3 = z
Sè mol Ba(OH)2 = 0,108 nªn 3x + 7y + z = 0,216
ChÊt r¾n sau nung lµ Fe2O3 = 0,5(x + y) vµ BaSO4 = 2y Ta có: 80x + 546y = 7,568 Từ suy ra: x = 0,04; y = 0,008 vµ z = 0,04
Thể tích dung dịch HNO3 dùng = 23,89 ml 501 Gọi số mol Fe = x M = y.
Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (mol): x x x
(18)(mol): y y 0,5ny
Ta cã: x + 0,5ny = 0,045 mol vµ 127x + (M + 35,5n)y = 4,575
VËy: m = 56x + My = 4,575 – 71x – 35,5ny = 4,575 – 71(x + 0,5ny) = 1,38 gam
2 Khí thứ NO2 (vì HNO3 đặc) Khối lợng phân tử trung bình hỗn hợp khí = 50,5 Suy khí thứ hai SO2
Ta cã sè mol NO2 = 0,063 mol; SO2 = 0,021 mol
Sè mol electron mµ Fe vµ M nhêng ®i = 3x + ny Sè mol electron mµ HNO3 vµ H2SO4 nhËn vµo = 0,063.1 + 0,021.2 = 0,105 mol VËy 3x + ny = 0,105
Nh vËy: x = 0,015 mol; ny = 0,06 mol Ta cã My = 0,54 LËp tØ lÖ: 9
ny My n M
VËy M = 9n Thay n = 1, 2, ta thÊy n = M = 27 thoả mÃn Vậy kim loại M Al 502 Gọi công thức oxit sắt FexOy = a mol.
FexOy + yH2 t0 xFe + yH2O (mol): a ax ay
Ta có: ay = 0,12 mol Chất rắn D Fe = ax mol Trêng hỵp 1: Mi nhÊt lµ muèi Fe(III)
2Fe + 6H2SO4 Fe2SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (mol): ax 1,5ax
Ta cã: 1,5ax = 0,12 hay ax = 0,08 mol LËp tØ lÖ:
3
ay ax y x
Vậy công thức oxit Fe2O3 Trờng hợp 2: Muối muối Fe(II)
2Fe + 6H2SO4 Fe2SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (mol): 0,08 0,04 0,12
Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4 (mol): 0,04 0,04
Ta cã: ax = 0,12 mol LËp tØ lÖ:
1
ay ax y x
VËy c«ng thøc oxit lµ FeO
503 Gäi sè mol 15,5 gam hỗn hợp: Al = x; Fe = y vµ Mg = z mol. Ta cã: 27x + 56y + 24z = 15,5 vµ 3x + 3y + 2z = 1,2
Gọi số mol 0,05 mol hỗn hợp: Al = kx; Fe = ky Mg = kz mol Ta cã: k(x + y + z) = 0,05
Dung dịch C gồm: Al2(SO4)3 = kx; FeSO4 = ky MgSO4 = kz mol Chất rắn thu đợc sau nung Fe2O3 = 0,5ky MgO = kz mol
VËy: 160.0,5ky + 40kz = hay k(2y + z) = 0,05 NhËn thÊy: k(x + y + z) = k(2y + z) hay x = y
Từ ta tìm đợc x = 0,1 mol; y = 0,1 mol; z = 0,3 mol k =
10
504 Phơng trình ph¶n øng:
Fe +1/2O2 t0 FeO 3Fe +2O2 t0
Fe3O4 4Fe +3O2 t0
2Fe2O3
Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O 3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O 3Fe3O4 + 28HNO3 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O Fe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O
Sè mol khÝ NO: nNO = 0,25 mol
(19)Gäi x lµ số mol Fe ban đầu y số mol nguyên tử oxi tham gia phản ứng Quá trình nhờng e : Quá trình nhận e
Fe - 3e Fe+3 N+5 + 3e N+2 (mol): x 3x (mol) 0,75 0,25
O + 2e O-2 (mol) y 2y
Ta cã: sè mol electron nhêng = sè mol electron nhËn nªn 3x = 2y + 0,75
Trong B : mB= mFe + mO = 56x + 16y = 30 Từ tìm đợc x = 0,45 mol; y= 0,3 mol.
VËy mFe = 25,2 gam
505 Gọi hoá trị kim loại n vµ sè mol lµ a mol Ta cã: Ma = 7. 2M + 2nHCl 2MCln + nH2
(mol): a a 0,5na
Khèi lỵng dung dịch sau phản ứng tăng 6,75 gam nên 0,05na.2 = 6,75 hay na = 0,25 LËp tØ lÖ: 28
na Ma n M
VËy M = 28n Thay n = 1, 2, ta thấy n = M = 56 thoả mÃn Vậy kim loại M Fe Gọi số mol: Fe = b vµ FexOy = c mol Ta cã 56b + (56x + 16y)c = 6,28
Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (mol): b 4b b
3FexOy + (12x – 2y)HNO3 3xFe(NO3)3 + (3x – 2y)NO + (6x – y)H2O (mol): c
3 ) 12
( x y c
3 )
( x y c
Ta cã: 4b +
3 ) 12
( x y c
= 1,6 vµ b +
3 )
( x y c
= 0,055 Từ tính đợc: b = 0,05 mol; xc = 0,045 mol yc = 0,06 mol Lập tỉ lệ:
4
yc xc y x
VËy c«ng thức oxit Fe3O4
Phần C Bài tập tự gi¶i
506 Hồn thành sơ đồ phản ứng:
FeCl2 Fe(OH)2 FeO FeSO4 Fe2(SO4)3 Fe(OH)3
Fe Fe2O3 FeCl3 Fe(OH)3 Fe2O3 Fe Fe(NO3)2 Fe(NO3)3
507 Từ nguồn nguyên liệu FeS2, quặng boxit (Al2O3 có lẫn Fe2O3), khơng khí, than đá, H2O NaOH, viết phơng trình phản ứng điều chế : Fe, Al2(SO4)3
Các chất xúc tác điều kiện cần thiết có đủ
2 Chỉ dùng hoá chất, phân biệt Fe2O3 Fe3O4 Viết phơng trình phản ứng xảy Đáp số: Đốt quặng FeS2 thu đợc Fe2O3 SO2 Từ SO2 điều chế H2SO4.
Quặng boxit đợc hoà tan dung dịch NaOH d, tách đợc Fe2O3 không tan Sục CO2 vào dung dịch nớc lọc thu đợc Al(OH)3
2 Dïng dung dÞch HNO3
508 Viết cấu hình electron Fe (Z = 26) ion Fe2+, Fe3+.
2 HÃy nêu tính chất hoá học chung của: a Các hợp chất Fe(II) ; b Các hợp chất Fe(III) Mỗi trờng hơp viết hai ph-ơng trình phản ứng minh hoạ
3 Trong điều kiện khơng có khơng khí, cho Fe cháy khí Cl2 thu đợc chất A nung hỗn hợp bột (Fe S) đợc hợp chất B Bằng phản ứng hoá học, nhận biết thành phần hoá trị nguyên tố A B
(20)3 Nhận biết nguyên tố FeCl3: dùng AgNO3 nhận biết Cl- Dùng dung dịch NaOH nhận biết kết tủa Fe(OH)3 màu đỏ nõu
Nhận biết nguyên tố FeS: Dùng HCl nhËn biÕt H2S mïi trøng thèi, dïng dung dÞch NaOH nhận biết kết tủa Fe(OH)2 màu trắng xanh Học sinh tù viÕt ph¶n øng
509 (Trích đề thi ĐH-CĐ khối A- 2002) Trình bày phơng pháp tách
- Fe2O3 khỏi hỗn hợp Fe2O3 , Al2O3 , SiO2 dạng bột
- Ag khỏi hỗn hợp Ag, Cu, Fe dạng bột
Với trờng hợp dùng dung dịch chứa hoá chất lợng oxit kim loại cần tách giữ nguyên khối lợng ban đầu
ỏp số: Đun nóng chất với dung dịch NaOH đặc, Al2O3 SiO2 tan, cịn lại Fe2O3 khơng tan đợc tách ra. Dùng dung dịch muối Fe(III) hoà tan Fe Cu, tách đợc Ag
Häc sinh tù viÕt ph¶n øng
510 Hỗn hợp A gồm BaO, FeO, Al2O3 Hoà tan A lợng d nớc, đợc dung dịch D phần không tan B Sục khí CO2 d vào D, phản ứng tạo kết tủa Cho khí CO d qua B nung nóng đợc chất rắn E Cho E tác dụng với dung dịch NaOH d, thấy tan phần, lại chất rắn G Hoà tan hết G l ợng d dung dịch H2SO4 loãng cho dung dịch thu đợc tác dụng vi dung dch KMnO4
Viết phơng trình phản ứng, biết môi trờng axit, MnO4. bị khử thành Mn2+.
Đáp số: B gồm FeO phần Al2O3 Dung dịch D gồm Ba(AlO2)2 Chất rắn E gồm Fe Al2O3 Chất rắn G Fe Học sinh tù viÕt ph¶n øng
511 Đốt cháy cacbon oxi nhiệt độ cao đợc hỗn hợp khí A Cho A tác dụng với FeO nung nóng đợc khí B và hỗn hợp chất rắn C Cho B tác dụng với dung dịch nớc vôi thu đợc kết tủa K dung dịch D, đun sôi D lại đợc kết tủa K Cho C tan dung dịch HCl, thu đợc khí dung dịch E Cho E tác dụng với dung dịch NaOH d đợc kết tủa hidroxit F Nung F khơng khí tới khối lợng khơng đổi thu đợc chất rắn G
ViÕt c¸c phơng trình phản ứng xảy
Đáp số: Hốn hợp khí A gồm CO CO2 Khí B CO2 Hỗn hợp chất rắn C Fe FeO Kết tủa D là CaCO3 Dung dịch D Ca(HCO3)2 E dung dịch FeCl2 F Fe(OH)2 G Fe2O3 Học sinh tự viết phản ứng 512 Hỗn hỵp A gåm: Fe3O4, Al, Al2O3, Fe
Cho A tan dung dịch NaOH d, thu đợc chất rắn B , dung dịch C khí D
Cho khí D d tác dụng với A nung nóng đợc chất rắn A1 Dung dịch C cho tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng d đợc dung dịch C1
Chất rắn A1 tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng (vừa đủ) thu đợc dung dịch E khí F Cho E tác dụng với bột Fe d c dung dch H
Viết phơng trình phản ứng xảy
Đáp số: Chất rắn B Fe Fe3O4 Dung dịch C NaAlO2 NaOH Khí D H2 Chất rắn A1 Fe.Dung dịch C1 FeSO4 Dung dcịh E Fe2(SO4)3
513 Hỗn hợp bột A gồm kim loại Fe S Đun nóng hỗn hợp A thời gian thu đợc chất rắn B Cho B tác dụng với dung dịch HCl d, cịn lại 1,6 gam chất rắn khơng tan tạo 8,96 lít hỗn hợp khí C (đktc.Tỉ khối hỗn hợp khí so với hiđro l
1 Tính hiệu suất phản ứng Fe S Tính khối lợng hỗn hợp A
Đáp số: Gọi số mol ban đầu: Fe = x mol vµ S = y mol Gäi sè mol Fe phản ứng z. Chất rắn B gồm: Fe = x – z; FeS = z vµ S = y z mol
Chất rắn không tan S Ta cã y – z = 0,05 KhÝ C gåm H2 = x – z vµ H2S = z Ta cã: x – z + z = 0,4 nªn x = 0,4
Mặt khác:
2 ,
34 ) (
2 x z z
= Từ ta tìm đợc: z = 0,15 mol y = 0,2 mol H =
2 ,
15 ,
100% = 75%
514 Hoà tan hết m gam hỗn hợp gồm Fe FeCO3 dung dịch HCl, thu đợc 4,48 lít hỗn hợp khí A (đktc Tỉ khối A so với H2 11,5
1.TÝnh % thĨ tÝch c¸c khÝ A 2.TÝnh m
3.Tính khối lợng dung dịch H2SO4 80% đặc nóng cần để hoà tan hết m gam hỗn hợp A Đáp số: %V (H2) = %V (CO2) = 50%.
2 m = 56.0,1 + 116.0,1 = 17,2 gam
3 Khối lợng dung dịch H2SO4 80% đặc nóng cần dùng 61,25 gam
(21)515 Cho Fe kim loại vào: Dung dịch H2SO4 loÃng
2 Dung dịch H2SO4 loÃng có lợng nhỏ CuSO4
Nêu tợng xảy ra, giải thích viết phơng trình phản ứng trờng hợp Đáp số: Khí thoát chậm bề mặt sắt.
2 Khớ thoỏt nhanh trờn b mặt đồng có hình thành pin điện hố Fe - Cu
516 Cho a mol Fe tác dụng vừa đủ với b mol axit H2SO4 thu đợc khí A dung dịch B có chứa 42,8 gam muối khan Cho biết a : b = : 2,4
1 Khí A khí gì? Giải thích Xác định giá trị a, b
Đáp số: Khí A khí SO2 Dựa vào tỉ lệ a/b để loại trờng hợp A H2, H2S. Các phơng trình phản ứng:
2Fe + 6H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (mol): 2x 6x x 3x Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4
(mol): y y 3y
Ta có: a = 2x + y ; b = 6x ; b = 2,4a ; 400(x - y) + 152.3y = 42,8 Từ ta tìm đợc: a = 0,25 ; b = 0,6
517 Dung dịch A có FeSO4 Fe2(SO4)3 Cho vào ba ống nghiệm vài ml dung dịch A: Cho vài giọt dung dịch NaOH vào ống thấy có kết tủa trắng xanh đỏ nõu
2 Cho vài giọt dung dịch KMnO4 vài giọt dung dịch H2SO4 vào ống thấy mầu tÝm cđa dung dÞch KMnO4 bÞ mÊt
3 Cho khí SO2 lội chậm qua ống tới d, sau thêm dung dịch NaOH d thấy có kết tủa xuất màu trắng xanh, lấy kết tủa để ngồi khơng khí thấy chuyển thành kết tủa đỏ nâu
Giải thích tợng viết phơng trình ph¶n øng
Đáp số: Kết tủa xanh Fe(OH)2, kết tủa đỏ nâu Fe(OH)3.
2 Ion Fe2+ khử ion pemanganat môi trờng axit thành Mn2+ khơng màu. Khí SO2 khử ion Fe3+ nc thnh ion Fe2+.
518 Cho dÃy sau theo chiều tăng tính oxy hoá ion. Zn2+/Zn , Fe2+/Fe , Cu2+/Cu , Fe3+/Fe2+ , Ag+/Ag.
trong kim loại trên:
1 Kim loi no phn ứng đợc với dung dịch muối Fe(III)?
2 Kim loại có khả đẩy đợc Fe khỏi dung dịch muối Fe(III)
3 Cã thĨ x¶y phản ứng không cho AgNO3 tác dụng với dung dịch Fe(NO3)2 Viết phơng trình phản ứng (nếu có)
Đáp số: Kim loại phản ứng đợc với muối Fe(III) Zn, Fe Cu. Kim loại có khả đẩy đợc Fe khỏi dung dịch muối Fe(III) Zn Xảy phản ứng: AgNO3 + Fe(NO3)2 Ag + Fe(NO3)3
(tÝnh oxi ho¸ Ag+ > Fe3+, tÝnh khö Fe2+ > Ag).
519 Cho 2,6 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu tác dụng với dung dịch NaOH d thu đợc 1,344 lít khí H2 đktc, dung dịch B chất rắn A khơng tan Hồ tan chất rắn A 300 ml dung dịch HNO3 0,4M (axit d), thu đợc 0,56 lít khí NO đktc dung dịch E Các phản ứng xảy hoàn toàn
1 Viết phơng trình phản ứng tính khối lợng kim loại X
2 Nu cho dung dịch E tác dụng với bột Fe có d, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu đợc khí NO nhất, dung dịch Y lợng chất rắn không tan Lọc bỏ chất rắn cạn dung dịch Y thu đợc bao nhiờu gam mui khan
Đáp số: Gọi số mol: Al = x; Fe = y vµ Cu = z Ta cã: 27x + 56y + 64z = 2,6.
Ta cã: 1,5x = 0,06 nªn x = 0,04 Dung dịch B gồm: NaAlO2 = x NaOH d Chất rắn A Fe = y; Cu = z mol Ta cã: 3y + 2z = 0,075 VËy y = 0,022 mol; z = 0,0045 mol
2 Dung dịch E gồm Fe(NO3)3 = 0,022 mol; Cu(NO3)2 = 0,0045 mol HNO3 = 0,02 mol Muối khan thu đợc Fe(NO3)2 = 0,045 mol, tơng ứng với khối lợng 8,1 gam
520 Cho 17,6 gam hỗn hợp bột Fe Cu vào bình chứa 200 ml dung dịch H2SO4 lỗng, d, thu đợc 0,2 mol khí H2. Thêm tiếp vào bình đựng chất sau phản ứng lợng d KNO3 Sau phản ứng hoàn toàn thu đợc dung dịch C V lít khí NO nhất(đktc
(22)2 Tính V nồng độ mol/l dung dịch H2SO4 dùng
Đáp số: Gọi số mol Fe = x mol Cu = y mol Ta có 56x + 64 y =17,6. Do axit H2SO4 d nên Fe tan hết, x = 0,2 mol Từ tìm đợc y = 0,1 mol 3Fe2+ + 4H+ + NO
3 3Fe3+ + NO + 2H2O 3Cu + 8H+ + 2NO
3 3Cu2+ + 2NO + 4H2O V =
3 ,
.22,4 = lÝt CM (H2SO4) = 2,67M
521 Cho 8,8 gam hỗn hợp A gồm FeCO3 CaCO3 vào bình kín dung tích 1,2 lít chứa khơng khí (20% O2 và 80% N2) 19,5oC 1atm Nung bình đến nhiệt độ cao để phản ứng xảy hoàn toàn, thu đ ợc hỗn hợp chất rắn B hỗn hợp khí C Sau đa bình nhiệt độ 682,5K, áp suất bình p Lợng hỗn hợp B phản ứng vừa đủ với HNO3 có 200 gam dung dịch HNO3 6,72% , thu đợc dung dịch D v khớ NO
1 Tính khối lợng chÊt A vµ tÝnh p
2 TÝnh khèi lợng muối dung dịch D thể tích khí NO đktc
Đáp số: Gọi số mol FeCO3 = x mol vµ CaCO3= y mol Ta cã 116x + 100y = 8,8 Sos mol kh«ng khÝ = 0,05 mol nên số mol N2 = 0,04 mol O2 = 0,01 mol
ChÊt r¾n B gåm: FeO = x – 0,04; Fe2O3 = 0,02 mol; CaO = y mol KhÝ C gåm N2 = 0,04 vµ CO2 = y mol Sè mol HNO3 =
3 64 ,
nªn
3 10
(x – 0,04) + 0,12 + 2y =
3 64 ,
hay 5x + 3y = 0,34 Từ tìm đợc x = 0,05 mol; y = 0,03 mol; p = 3,26 atm
1 m (FeCO3) = 5,8 gam; m (CaCO3) = gam
2 m (Fe(NO3)3) = 12,1 gam; m (Ca(NO3)2) = 4,92 gam; VNO =
3 224 ,
lÝt
522 Hỗn hợp chứa 0,035 mol chất FeO, Fe2O3 , Fe3O4 Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp axit HCl thu đợc dung dịch A Chia A thành hai phần nhau:
Phần phản ứng vừa đủ với 0,084 lít khí clo đktc
Phần tác dụng với dung dịch NaOH d đun nóng hỗn hợp cho phản ứng xảy hồn tồn, lọc lấy kết tủa đem nung khơng khí tới khối lợng khơng đổi thu đợc gam cht rn
Viết phơng trình phản ứng tính khối lợng oxit hỗn hợp đầu Đáp số: Gọi số mol FeO = x; Fe2O3 = y vµ Fe3O4 = z Ta cã: x + y + z = 0,035. Dung dÞch A gåm FeCl2 = x + z vµ FeCl3 = 2y + 2z
Ta cã: x + z = 0,015 vµ x + 2y + 3z = 0,075
Ta tìm đợc: x = 0,005 (mol) ; y = 0,02 (mol); z = 0,01 (mol) m (FeO) = 0,036 gam; m (Fe2O3) = 3,2 gam; m (Fe3O4) = 2,32 gam
523 Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp FeO, Fe2O3 Fe3O4 vừa hết V ml dung dịch H2SO4 loãng thu đợc dung dịch A Chia A làm phần nhau:
Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch NaOH d, lọc kết tủa nung không khí tới khối lợng khơng đổi thu đợc 8,8 gam chất rắn
Phần 2: làm màu vừa 100 ml dung dịch KMnO4 0,1M môi trờng H2SO4 lỗng d Viết phơng trình phản ứng xảy
2 Tính m, V nồng độ dung dịch H2SO4 0,5M Đáp số: Gọi số mol FeO = x; Fe2O3 = y Fe3O4 = z Phần 1: x + 2y + 3z = 0,22
Phần 2: x + z = 0,1 Từ tìm đợc: y + z = 0,06
m = 72x + 160y + 232z = 72(x + z) + 160(y + z) = 16,8 (gam) V = 0,56 (lÝt) = 560 (mL)
524 Cho m gam hỗn hợp Fe, FeCO3 vào V ml dung dịch H2SO4 98% (d = 1,84 g/ml) đun nóng thu đợc dung dịch A hỗn hợp khí B
Cho hỗn hợp khí B qua bình nớc brom d có 11,2 gam brom tham gia phản ứng, khí cịn lại khỏi bình nớc brom cho qua dung dịch nớc vôi d thu đợc gam kết ta
Cho dung dịch Ba(OH)2 d vào dung dịch A, lọc kết tủa cho tác dụng với dung dịch HCl d thấy lại 46,6 gam chăt rắn không tan
1 Tính khối lợng chất có hỗn hợp đầu Tính V, m
Đáp số: Gọi số mol Fe = x ; FeCO3 = y KhÝ B gåm SO2 = 1,5x + 0,5y vµ CO2 = y Ta cã 1,5x + 0,5y = 0,07 mol vµ y = 0,02 mol VËy x = 0,04
V = 10,87 mL; m = 4,56 gam
(23)525 Hoµ tan hoµn toàn lợng hỗn hợp A gồm Fe3O4 FeS2 63 gam dung dịch HNO3 theo phơng trình ph¶n øng:
Fe3O4 + HNO3 Fe(NO3)3 + NO2 + H2O FeS2 + HNO3 Fe(NO3)3 + NO2 + H2SO4 +H2O ThÓ tÝch khÝ NO2 thoát 1,568 lít (đktc
Dung dch thu đợc cho tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch NaOH 2M ,lọc kết tủa đem nung đến khối lợng không đổi, thu đợc 9,76 gam chất rắn
Tính số gam chất A C dung dịch HNO3 dùng (Giả thiết HNO3 khơng bị bay q trình phản ứng) a Xác định công thức oxit kim loại
b Tính thể tích dung dịch HNO3 dùng
Đáp số: Gọi số mol: Fe3O4 = x mol FeS2 = y mol Ta có: x + 15y = 0,07 Dung dịch thu đợc gồm: Fe(NO3)3 = 3x + y; H2SO4 = 2y HNO3 = z mol Số mol NaOH = 0,4 mol nên 3(3x + y) + 4y + z = 0,4 hay 9x + 7y + z = 0,4 Chất rắn sau nung Fe2O3 = 0,5(3x + y) Ta có: 3x + y = 0,122
Ta tìm đợc: x = 0,04 mol ; y = 0,002 mol ; z = 0,026 mol C% (HNO3) = 46,2% Chơng XIV: đồng hợp cht
Phần A Tóm tắt lý thuyết
I đồng
1 T¸c dơng víi phi kim:
- Tác dụng với oxi đốt nóng: 2Cu + O2 d t0
2CuO 4Cu + O2 thiÕu t0 2Cu2O
- Tác dụng với halogen đốt nóng: Cu + Cl2 t0 CuCl2
2 T¸c dơng với axit
- Tác dụng với dung dịch axit HCl H2SO4 loÃngkhi có mặt oxi không khí: 2Cu + 2H2SO4 + O2 2CuSO4 + 2H2O
- Dung dịch H2SO4 đặc, nóng: Cu + 2H2SO4 t0
CuSO4 + SO2 + 2H2O
Chú ý: Cu không tan dung dịch H2SO4 đặc nguội!
- Dung dịch HNO3: Cu tác dụng với dung dịch HNO3 tạo thành Cu(NO3)2, nớc sản phẩm ứng với số oxi hoá thấp nitơ (thờng NO ; NO2)
VÝ dô:
Cu + 6HNO3 (đặc) Cu(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O Tác dụng với dung dịch muối
Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag
II Hợp chất đồng(I)
1 §ång(I) oxit: Cu2O
a Tính chất vật lý: Là chất rắn màu đỏ gạch, tan nớc b Tính chất hóa học:
- TÝnh baz¬:
Cu2O + H2SO4 (lo·ng) CuSO4 + Cu + H2O - TÝnh khö:
3Cu2O + 8HNO3 (lo·ng) 6Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
2 §ång(I) halogenua
(24)III Hp cht ng(II)
Hợp chất Cu(II) tác dụng với chất khử bị khử thành Cu Đồng(II) oxit: CuO
a Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu đen, không tan nớc b TÝnh chÊt ho¸ häc:
- TÝnh chÊt cđa oxit baz¬:
CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O
- TÝnh oxi ho¸: thĨ hiƯn nung nãng víi c¸c chÊt khư nh C, CO, H2, Al: CuO + H2 t0
Cu + H2O c §iỊu chÕ:
- Cho đồng cháy oxi khơng khí
- Nhiệt phân hợp chất không bền Cu(II): Cu(OH)2 t0
CuO + H2O hc CuCO3 t0
CuO + CO2 §ång(II) hidroxit: Cu(OH)2
a Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu lục nhạt, không tan nớc b Tính chất hoá học:
- Tính chất bazơ: Cu(OH)2 + 2HCl CuCl2 + 2H2O
- Phản ứng tạo phức: đồng(II) hidroxit tan đợc dung dịch NH3 đặc tạo thành phức chất amoniacac bền: Cu(OH)2 + 4NH3 [Cu(NH3)4](OH)2
c Điều chế: Cho dung dịch muối Cu(II) tác dụng với dung dịch kiềm Muối đồng(II)
- Tính chất muối: (các phản ứng trao đổi): CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4
- TÝnh oxi ho¸: thĨ hiƯn t¸c dơng víi c¸c kim loại mạnh hơn: Mg + CuSO4 MgSO4 + Cu
(25)Phần B Bài tập có lời giải Đề bài
526 Ngõm mt vt bng ng có khối lợng 10 gam 250 gam dung dịch AgNO3 4% Khi lấy vật lợng AgNO3 dung dịch giảm 17% so với ban đầu
Xác định khối lợng vật sau phản ứng
527 Cho 19,2 gam Cu vào 500 mL dung dịch NaNO3 1M, sau thêm 500mL dung dịch HCl 2M thu đợc khí NO dung dịch A
1 Cu có tan hết khơng? Tính thể tích khí NO ( đktc) Tính nồng độ mol/L ion A
3 Tính thể tích dung dịch NaOH 2M để kết tủa hết Cu2+ dung dịch A. 528 So sánh thể tích khí NO thí nghiệm sau: Cho 6,4 gam Cu tác dụng với 120 mL dung dịch HNO3 1M
2 Cho 6,4 gam Cu t¸c dơng víi 120 mL dung dịch hỗn hợp HNO3 1M H2SO4 0,5M
529 Nung 27,3 gam hỗn hợp muối NaNO3 Cu(NO3)2 khan thu đợc hỗn hợp khí A Dẫn tồn khí A vào 89,2mL nớc tạo thành dung dịch B có 1,12 lít khí đktc khơng bị nớc hp th
1 Tính khối lợng muối hỗn hợp đầu
2 Tớnh nng % v nồng độ mol/L dung dịch tạo thành, coi thể tích dung dịch khơng đổi l ợng oxi tan nớc không đáng kể
530 LÊy 8,1 gam muối halogenua kim loại M (hoá trị II) hoµ tan vµo níc råi chia vµo cèc víi thĨ tÝch b»ng nhau:
- Cho dung dịch AgNO3 d vào cốc số thu đợc 5,74 gam kết tủa khan
- Cho dung dịch NaOH d vào cốc số 2, kết tủa sau rửa làm khô, nung đến khối lợng không đổi đợc chất rắn có khối lợng 1,6 gam
- Nhúng kim loại B hoá trị II vào cốc số 3, sau phản ứng kết thúc, kim loại nặng thêm 0,16 gam Xác định công thức muối halogenua kim loại B dùng
531 Ngời ta dùng dung dịch H2SO4 đặc nóng để hồ tan hồn tồn 11,2 gam hợp kim Cu-Ag thu đợc khí A dung dịch B
1 Cho A tác dụng với nớc clo d, thêm dung dịch BaCl2 d vào dung dịch thu đợc, tạo thành 18,64 gam kết tủa Tính khối lợng kim loi hn hp u
2 Mặt khác, nÕu cho khÝ A hÊp thơ hÕt vµo 280 mL dung dịch NaOH 0,5M, Tính khối l ợng muối tạo thành dung dịch
532 Khi cho 28 gam hỗn hợp A gồm Cu Ag vào dung dịch HNO3 đặc d sau phản ứng kết thúc ta thu đợc dung dịch B 10 lít khí NO2 0oC 0,896 atm.
1 TÝnh % theo khối lợng kim loại hỗn hỵp A
2 Cơ cạn dung dịch B lấy chất rắn thu đợc hoà tan vào nớc ta thu đợc dung dịch C Điện phân 1/2 dung dịch C với điện cực trơ với cờng độ dòng điện 1,34A thời gian 2,8 Tính khối lợng kim loại sinh catot
533 Hoà tan 1,42 gam hỗn hợp gồm Al, Mg, Cu lợng vừa đủ dung dịch HCl thu đợc dung dịch A, chất rắn B, khí C Cho dung dịch A tác dụng với 90 mL dung dịch NaOH 1M, lọc tách kết tủa đem nung tới khối l ợng không đổi thu đợc 0,91 gam chất rắn Cho chất rắn B tan hết dung dịch HNO3 đặc nóng thu đợc 0,448 lớt khớ ktc
1 Viết phơng trình phản ứng xảy
2 Tính khối lợng kim loại hỗn hợp
534 Hn hợp X gồm hai kim loại Al Cu Hoà tan hoàn toàn 18,2 gam X vào 100 mL dung dịch B chứa đồng thời H2SO4 12M HNO3 2M, đun nóng, sau phản ứng thu đợc dung dịch Y 8,96 lít hỗn hợp khí (đktc) T gồm NO SO2 Tỉ khối T so với H2 23,5
1 Viết phơng trình phản ứng tính khối lợng muối dung dịch Y
2 Cho từ từ dung dịch Ba(OH)2 đến d vào dung dịch Y, khuấy Lọc kết tủa đem nung khơng khí tới khối lợng khơng đổi thu đợc gam chất rắn? Coi nh BaSO4 khơng bị nhiệt phân
535 Hịa tan a gam hỗn hợp kim loại Fe Cu (Fe chiếm 30% khối lợng) 50 mL dung dịch HNO3 63% (d= 1,38 g/mL) khuấy tới phản ứng hoàn toàn thu đợc chất rắn A cân nặng 0,75a gam, dung dịch B 7,3248 lít hỗn hợp khí NO2 NO 54,60C 1atm
a ViÕt phản ứng xảy
(26)526 Khối lợng AgNO3 phản ứng =
100 17 100
4 250
= 1,7 (gam) Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag
(mol): 0,005 0,01 0,01
Khèi lỵng sau ph¶n øng = 10 – 64.0,005 + 0,01.108 = 10,76 (gam)
527 n (Cu) = 0,3 mol; n (NO
3 ) = n (Na+) = 0,5 mol; n (H+) = n (Cl-) = mol 3Cu + 2NO
3 + 8H+ 3Cu2+ + 2NO + 4H2O (mol): 0,3 0,2 0,8 0,2
VËy Cu tan hÕt VNO (®ktc) = 4,48 lÝt [NO
3 ] = 0,3M; [H+] = 0,2M; [Cu2+] = 0,3M; [Na+] = 0,5M; [Cl-] = 1M H+ + OH- H2O
(mol): 0,2 0,2
Cu2+ + 2OH- Cu(OH)2 (mol): 0,3 0,6
VNaOH = 0,4 lÝt 528 n (Cu) = 0,1 mol
1 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (mol): 0,045 0,12 0,03
VNO (®ktc) = 0,672 lÝt
2 n (H+) = 0,24 mol; n (NO
3 ) = 0,12 mol; n (SO24 ) = 0,06 mol
3Cu + 2NO
3 + 8H+ 3Cu2+ + 2NO + 4H2O (mol): 0,09 0,06 0,24 0,06
VNO (®ktc) = 1,344 lÝt
529 Gäi sè mol NaNO3 = x; Cu(NO3)2 = y Ta cã: 85x + 188y = 27,25. 2NaNO3 t0
2NaNO2 + O2 (mol): x x 0,5x
2Cu(NO3)2 t0
2CuO + 4NO2 + O2 (mol): y y 2y 0,5y KhÝ A gåm: NO2 = 2y; O2 = 0,5(x + y)
4NO2 + O2 + 2H2O 4HNO3 (mol): 2y 0,5y 2y
Khí không bị hấp thụ O2 = 0,5x Ta cã: 0,5x = 0,05 hay x = 0,1 mol VËy y = 0,1 C% (HNO3) =
32 05 , 46 , , 89
63 ,
100% = 12,6% CM (HNO3) = 2,24M
530 Gọi số mol muối MX2 cốc a Ta có (M + 2X)a = 2,7. Cốc 1: kết tủa thu đợc AgX = 2a mol Ta có (108 + X)2a = 5,74 Cốc 2: Chất rắn sau nung MO = a mol Ta có: (M + 16)a = 1,6 Từ tìm đợc M = 64 (Cu); X = 35,5 (Cl) a = 0,02 mol
B + CuCl2 BCl2 + Cu (mol): 0,02 0,02 0,02
Khèi lỵng kim loại tăng thêm = 64.0,02 B.0,02 = 0,16 nªn B = 56 (Fe) 531 Gäi sè mol Cu = x vµ Ag = y mol Ta cã 64x + 108y = 11,2.
Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 + 2H2O (mol): x x
2Ag + 2H2SO4 Ag2SO4 + SO2 + 2H2O (mol): y 0,5y
1 SO2 + Br2 + 2H2O H2SO4 + 2HBr
(27)BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl
Ta có: x + 0,5y = 0,08 Từ tìm đợc x = 0,04 ; y = 0,08 n (SO2) = 0,08 mol; n (NaOH) = 0,14 mol
Ta thÊy: 1,75
) n(SO n(NaOH)
2
nên tạo loại muối
SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O (mol): a 2a a
SO2 + NaOH NaHSO3 (mol): b b b
Ta cã: a + b = 0,08 2a + b = 0,14 nên a = 0,06 vµ b = 0,02 m (Na2SO3) = 7,56 gam; m (NaHSO3) = 2,08 gam
532 Gäi số mol kim loại: Cu = x mol; Ag = y mol Ta cã: 64x + 108y = 28. Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
(mol): x 2x Ag + 2HNO3 AgNO3 + NO2 + H2O (mol): y y
Sè mol NO2 = 0,4
0,082.273 0,896.10 RT
PV
mol nªn: 2x + y = 0,4
Từ suy x = 0,1 mol; y = 0,2 mol
2 Dung dịch C gồm: Cu(NO3)2 = 0,1 mol AgNO3 = 0,2 mol Thời gian để AgNO3 điện phân hết: t1 =
108.1,34 96500 0,1.108.1 AI
mnF
= 14403 (gi©y) = (giê)
Thời gian để Cu(NO3)2 điện phân hết: t1 =
64.1,34 96500 0,05.64.2 AI
mnF
= (giê)
Vậy khối lợng kim loại thu đợc catot = 0,1.108 + 0,05.64
2 ,
= 12,08 (gam)
533 Gäi số mol kim loại Al = x mol; Mg = y mol vµ Cu = z mol. Ta cã: 27x + 24y + 64z = 1,42
Dung dÞch A gåm AlCl3 = x mol vµ MgCl2 = y mol Chất rắn B Cu = z mol Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
(mol): z 2z
Ta cã 2z = 0,02 nªn z = 0,01 Từ suy ra: 27x + 24y = 0,78 Khi cho A tác dụng với dung dịch NaOH = 0,09 mol:
Trêng hỵp 1: NaOH d (4x + 2y 0,09)
AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + H2O
ChÊt r¾n sau nung MgO = y mol nên y = 0,02275 Từ suy x < 0: loại
Trờng hợp 2: NaOH hết phản ứng với Al(OH)3 Gọi số mol Al(OH)3 bị hoà tan t mol, ta có: Chất rắn sau nung MgO = y mol; Al2O3 = 0,5(x – t)
Ta lập phơng trình sau: 3x + 2y + t = 0,09 51(x – t) + 40y = 0,91 Từ ta tìm đợc: x = 0,02 mol; y = 0,01 mol t = 0,01 mol
m (Al) = 0,54 gam; m (Mg) = 0,24 gam vµ m (Cu) = 0,64 gam
534 1 Sè mol khí hỗn hợp T: NO = 0,2 mol ; SO2 = 0,2 mol Dung dÞch B gåm: H+ = 2,6 mol ; SO2
4 =1,2 mol ; NO
3 =0,2 mol Các trình nhêng vµ nhËn electron:
Al - 3e Al3+ SO2
4 + 2e + 4H+ SO2 + 2H2O
mol: x 3x mol: 0,2 0,4 0,8 0,2
Cu - 2e Cu2+ NO
(28)áp dụng định luật bảo tồn electron ta có: 3x + 2y = Mặt khác: 27x + 64y =18,2
Ta tìm đợc số mol kim loại: Al = 0,2 mol ; Cu = 0,2 mol
Dung dÞch Y gåm: Al3+ = 0,2 mol ; Cu2+ = 0,2 mol ; H+ = mol ; SO42- = 1mol. Muèi Y: Al2(SO4)3 = 0,1.342 = 34,2 (gam)
CuSO4 = 0,2 160 = 32 (gam)
2 Cho dung dịch Ba(OH)2 d vào Y, đợc kết tủa BaSO4 = 0,5 Cu(OH)2 = 0,2 mol Chất rắn sau nung BaSO4 = 0,5 mol v CuO = 0,2 mol
Khối lợng chất rắn sau nung = 0,5.233 + 80.0,2 = 27,65 (gam)
535 Chất rắn A có khối lợng 0,75a gam nên A phải chứa Fe Cu Nh HNO3 phản ứng hết a Các phơng trình phản ứng:
Fe + 6HNO3 Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Fe + 2Fe(NO3)3 3Fe(NO3)2
Cu + 2Fe(NO3)3 2Fe(NO3)2 + Cu(NO3)2
b Cô cạn dung dịch B thu đợc hỗn hợp muối gồm Fe(NO3)2 Cu(NO3)2 Do HNO3 tham gia phản ứng hết:
NO
3 + 1e + 2H+ NO2 + H2O NO
3 + 3e + 4H+ NO + H2O
Sè mol HNO3 = 0,69 mol Tæng sè mol khÝ NO2 vµ NO = 0,2725 mol Sè mol NO
3 lại = 0,69 - 0,2725 = 0,4175 (mol)
Tổng khối lợng muối khan Fe(NO3)2 thu đợc = (0,4175 : 2).180 = 37,575 (gam) Phần C Bài tập tự gii
Đề bài
536 Cho 7,02 gam hn hợp bột Al, Fe, Cu vào bình A chứa dung dịch axit HCl d, thu đợc khí B chất rắn C Lợng khí B đợc dẫn qua ống sứ đựng CuO nung nóng d, thấy khối lợng ống giảm 2,72 gam Thêm vào bình A (chứa chất sau phản ứng ) lợng d muối natri, đun nóng thu đợc 0,04 mol khí khơng màu, hoỏ nõu khụng khớ
1 Viết phơng trình phản ứng dạng ion Tìm muối natri
3 Tính khối lợng kim loại hỗn hợp đầu
Đáp số: Gọi số mol: Al = x; Fe = y vµ Cu = z mol Ta cã: 27x + 56y + 64z = 7,02. KhÝ B lµ H2 = 1,5x + y Khi cho B + CuO d, ®un nãng:
CuO + H2 Cu + H2O (mol): 1,5x+y 1,5x+y
Khối lợng chất rắn gi¶m = 16(1,5x + y) = 2,72 hay 1,5x + y = 0,17
Khí khơng màu hố nâu khơng khí NO, muối cho vào NaNO3: 3Cu + 8H+ + 2NO
3 3Cu2+ + 2NO + 4H2O 3Fe2+ + 4H+ + NO
3 3Fe3+ + NO + 2H2O
Ta có: 2z + y = 0,12 Từ tìm đợc x = 0,1 mol; y = 0,02 mol; z = 0,05 mol
537 Cho 16 gam Cu vµo 200ml dung dịch HNO3 0,1M thấy có V1 lít khí NO thoát NÕu cịng cho 16 gam Cu vµo 200 ml dung dịch A gồm có HNO3 0,1M, HCl 0,1M H2SO4 0,1M thÊy cã V2 lÝt khÝ NO tho¸t
a TÝnh V1, V2 (®ktc)
b Cơ cạn dung dịch sau phản ứng thí nghiệm thu đợc gam muối khan? Đáp số: a Số mol Cu = 0,25 ; số mol NO3- = 0,02 ; số mol H+ = 0,02
3Cu + 2NO3- + 8H+ 3Cu2+ + 2NO + 4H2O mol: 0,0075 0,005 0,02 0,005 VËy sè mol NO = 0,005 nªn V1 = 0,112 lit
Khèi lỵng mi khan = khèi lỵng Cu(NO3)2 = 1,41 gam b Sè mol Cu = 0,25 ; sè mol NO3- = 0,02 ; sè mol H+ = 0,08
(29)3Cu + 2NO3- + 8H+ = 3Cu2+ + 2NO + 4H2O mol: 0,03 0,02 0,08 0,02 VËy sè mol NO = 0,02 nên V2 = 0,448 lit
Khối lợng muối khan = khối lợng Cu phản ứng + khối lợng ion Cl- + khèi lỵng ion SO42- = 0,03.64 + 35,5.0,02 + 96.0,02 = 4,55 (gam)
538 Cho 21,52 gam hỗn hợp A gồm kim loại M hoá trị II muối nitrat kim loại đó, vào bình kín dung tích khơng đổi lít (khơng chứa khơng khí) nung bình đến nhiệt độ cao để phản ứng xảy hoàn toàn, sản phẩm thu đợc oxit kim loại hố trị II, sau đa nhiệt độ 54,6 0C áp suất bình p Chia chất rắn bình phản ứng làm phn bng
Phần phản ứng vừa hÕt víi 2/3 lÝt dung dÞch HNO3 0,38M, cã khÝ NO
Phần phản ứng vừa hết với 0,3 lít dung dịch H2SO4 0,2M (lỗng) thu đợc dung dịch B Xác định kim loại M khối lợng mối chất A
2 TÝnh p vµ khèi lợng muối dung dịch B
Đáp số: Gäi sè mol M = x mol vµ M(NO3)2 = y mol Ta cã: Mx + (M + 124)y = 21,52
M(NO3)2 t0
MO + 2NO2 +
2
O2 (mol): y y 2y 0,5y
2M + O2 t0 2MO (mol): y 0,5y y
ChÊt rắn bình sau phản ứng gồm: MO = 2y mol vµ M = (x – y) mol KhÝ b×nh gåm NO2 = 2y mol
Sè mol HNO3 =
3 38 ,
nªn 2y +
2
8 x y
=
3 38 ,
hay 2x + y = 0,38 Sè mol H2SO4 = 0,06 mol nªn y = 0,06 mol VËy x = 0,16 mol vµ M = 64 (Cu) p =
3
.327,6 0,12.0,082 V
nRT
= 1,075 (atm)
539 Hỗn hợp X gồm kim loại Al, Mg, Cu có khối lợng 1,42 gam Cho hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HCl d thu đợc chất rắn A dung dịch B Đem nung nóng đỏ A oxi khơng khí đến phản ứng hồn tồn, sản phẩm thu đợc có khối lợng 0,8 gam Thêm dung dịch NaOH d vào dung dịch B lọc thu kết tủa, đem nung tới khối lợng không đổi đợc 0,4 gam
Biết phản ứng xảy hoàn toàn, kim loại Cu có hoá trị hợp chất Viết phơng trình phản ứng tính khối lợng kim loại hỗn hợp đầu
Đáp số: Gọi số mol Al = x; Mg = y Cu = z mol Ta có: 27x + 24y + 64z = 1. Chất rắn A Cu = z mol Dung dịch B gồm AlCl3 = x mol MgCl2 = y mol Nung A khơng khí thu đợc CuO Vậy z = 0,01 mol
Cho NaOH d vào B thu đợc kết tủa Mg(OH)2 Vậy y = 0,01 mol; x = 0,02 mol
540 Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp kim loại Zn, Cu, Ag vào 50 ml HNO3 a mol/l, thu đợc 2,688 lít khí A đktc hố nâu khơng khí dung dịch B
1 Lấy 1/2 dung dịch B cho tác dụng với dung dịch NaCl d đợc 2,1525 gam kết tủa dung dịch C Cho dung dịch C tác dụng với dung dịch NaOH đến d thu đợc kết tủa D Nung D nhiệt độ cao đến khối lợng không đổi đợc 1,8 gam chất rắn Tính số gam kim loại hỗn hợp đầu
2 Nếu cho m gam bột Cu vào 1/2 dung dịch B khuấy cho phản ứng xảy hoàn toàn đ ợc 0,336 lít khí A đktc; 1,94 gam chất rắn khơng tan
Tính m, a Biết thể tích dung dịch coi nh không thay đổi ĐS Gọi số mol Zn = x; Cu = y Ag = z mol. Số mol NO2 = 0,06 mol nên 2x + 2y + z = 0,12
1 Sè mol AgCl = 0,015 mol nên z = 0,03 mol D Cu(OH)2 = 0,5y mol (Zn(OH)2 tan kiỊm d) nªn y = 0,045 mol VËy x = 0,02 mol
2
Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O (mol): 0,0075 0,03 0,015
Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag (mol): 0,0075 0,015 0,015
(30)a =
05 ,
03 ,
4x y z
= 5,4 (M)
541 Cho 2,3 gam bột A gồm Al, Fe, Cu tác dụng hoàn toàn với 40 ml dung dịch CuSO4 1M thu đợc dung dịch B và hỗn hợp D gồm hai kim loại.Cho dung dịch NaOH tác dụng từ từ với dung dịch B thu đợc lợng kết tủa lớn nhất, nung kết tủa khơng khí tới khối lợng không đổi đợc 1,82 gam hỗn hợp hai oxit Cho D tác dụng hoàn toàn với dung dịch AgNO3 d, thu đợc 12,96 gam Ag Tính số gam kim loi A
Đáp số: Gọi số mol Al = x; Fe = y vµ Cu = z mol Ta cã: 27x + 56y + 64z = 2,3. D gồm kim loại nên Al tan hết Fe tan phần Gọi số mol Fe phản ứng t Ta cã: 1,5x + z = 0,04
B gåm: Al2(SO4)3 = 0,5x vµ FeSO4 = t D gåm Fe = y – t vµ Cu = z + 0,04 mol Các oxit Al2O3 = 0,5x Fe2O3 = 0,5t nªn 51x + 80t = 1,82
Sè mol Ag = 0,12 mol nªn 2(y - t) + 2(z + 0,04) = 0,12
Từ ta tìm đợc x = 0,02 mol; y = 0,02 mol; z = 0,01 mol; t = 0,01 mol
542 Khi nung x1 gam Cu với x2 gam O2 thu đợc sản phẩm A Đun nóng A x3 gam H2SO4 98%, sau tan hết thu đợc dung dịch B khí C
Khí C đợc hấp thụ hồn toàn dung dịch NaOH, tạo 0,02 mol hỗn hợp hai muối
Cho B tác dụng với NaOH để tạo lợng kết tủa lớn cần 300 ml dung dịch NaOH 1M Cho kết tủa tan dung dịch HCl vừa đủ, sau nhúng Fe vào dung dịch, sau thời gian khối lợng Fe tăng thêm 0,8 gam
Mặt khác, cô cạn dung dịch B thu đợc 30 gam tinh thể CuSO4.5H2O Biết phản ứng diễn hoàn toàn
1 Tính x1, x2, x3 khối lợng Fe tan vào dung dịch
2 TÝnh khèi lỵng mi cã dung dÞch sau nhóng Fe Đáp số: Gọi số mol Cu ban đầu a, số mol phản ứng với oxi b
A gåm Cu = a – b vµ CuO = b Dung dịch B gồm CuSO4 = a mol H2SO4 d = c KhÝ C lµ SO2 = a – b mol Ta cã a – b = 0,02 Sè mol NaOH = 0,3 mol nªn 2c + 2a = 0,3
Số mol CuSO4.5H2O = 0,12 nên a = 0,12 Từ tìm đợc c = 0,03 b = 0,1 mol x1 = 7,68 gam; x2 = 8,28 gam; x3 = 17 gam
2 m (FeSO4) = 15,2 gam ; m (CuSO4) = 3,2 gam
543 Hỗn hợp X gồm hai kim loại Fe Cu Hoà tan hoàn toàn 24 gam X vào 100 ml dung dịch B chứa đồng thời H2SO4 12M HNO3 2M, đun nóng, sau phản ứng thu đợc dung dịch Y 8,96 lít hỗn hợp khí (đktc) T gồm NO khí D Tỉ khối T so vi H2 l 23,5
D khí gì? Viết phơng trình phản ứng tính khối lợng muối dung dịch Y Đáp số: MT = 47 ®vC NhËn thÊy NO < 47 < D nên D SO2
Sốmol khí trong T: NO = 0,2 mol; SO2 = 0,2 mol Do sè mol NO = sè mol HNO3 nªn HNO3 phản ứng hết
Khối lợng muối: m (Fe2(SO4)3) = 40 gam; m (CuSO4) = 32 gam
544 R kim loại hoá trị II Đem hoà tan gam oxit kim loại vào 48 gam dung dÞch H2SO4
6,125% lỗng thu đợc dung dịch A nồng độ H2SO4 cịn 0,98%.
Biết phản ứng diễn hoàn toàn, RSO4 lµ mi tan.
1 Viết phơng trình phản ứng xác định R.
2 Cho 0,54 gam bột nhôm vào 20 gam dung dịch A Sau phản ứng kết thúc thu đợc m gam chất rắn Tìm m Đáp số: R Cu
2 m = 0,964 gam
545 Hỗn hợp A gồm Mg Fe Cho 5,1 gam hỗn hợp A vào 250 ml dung dịch CuSO4 Sau phản ứng diễn ra hoàn toàn, lọc, thu đợc 6,9 gam chất rắn B dung dịch C chứa hai muối Thêm dung dịch NaOH d vào dung dịch C Lọc lấy kết tủa đem nung ngồi khơng khí đến khối lợng không đổi thu đợc 4,5 gam chất rắn D Tính:
1 Thành phần phần trăm theo khối lợng kim loại A Nồng độ mol/l dung dịch CuSO4
3 Thể tích khí SO2 (đo đktc) thu đợc hoà tan hoàn toàn 6,9 gam chất rắn B dung dịch H2SO4 đặc nóng Đáp số: Phần trăm khối lợng kim loại: Mg = 17,65% ; Fe = 82,35%.
2 Nồng độ mol/l dung dịch CuSO4 = 0,3M Thể tích khí SO2 (đo đktc) = 2,94 lít