TẠP CHÍ hóa học và ỨNG DỤNG số 19

Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ (109) 2010 Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ (109) 2010 Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ (109) 2010 PHƯƠNG PHÁP TÌM NHANH CTPT FeXOY Tác giả: Hóa Học Mỗi Ngày I- CƠ SỞ LÝ THUYẾT Để xác định nhanh CTPT oxit FexOy tập trắc nghiệm Hóa học ta dựa vào nội dung định luật “thành phần không đổi”: Với hợp chất cho trước, dù điều chế theo phương pháp tỷ lệ số mol, tỷ lệ khối lượng hay tỷ lệ thể tích thành phần nguyên tố tạo nên hợp chất số tối giản Xét hợp chất FexOy ta ln có: m Fe 56 x  m O 16 y x n Fe  y nO Khi đó: - Nếu x =1 y → FexOy là: FeO - Nếu x = y → FexOy là: Fe2O3 - Nếu x = y → FexOy là: Fe3O4 Một số lưu ý: - Nếu oxit sắt (FexOy) tác dụng với H2SO4 đặc, HNO3 khơng giải phóng khí Fe2O3 - Đối với FeO Fe3O4 có đặc điểm mol phân tử nhường mol electron: +2 +3 Fe(FeO)   Fe + 1e +8 +3 3Fe(Fe3O )   3Fe + 1e - Khi giải tập dạng này, ta thường kết hợp phương pháp: bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng tăng giảm khối lượng,… - Đơi ta giải cách xét khả FexOy là: FeO, Fe2O3, Fe3O4 dựa vào kiện tìm đáp án phù hợp II- MỘT SỐ BÀI TẬP Câu 1: Khử hoàn toàn 16g bột oxit sắt CO nhiệt độ cao, sau phản ứng kết thúc, khối lượng chất rắn giảm 4,8g Công thức oxit sắt dùng là: A FeO B Fe3O4 C Fe2O3 D Tất sai Hướng dẫn Khối lượng giảm khối lượng oxi oxit FexOy Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ (109) 2010 Ta có: mO(FexOy) = 4,8 (gam) → nO(FexOy) = nFe(FexOy) = → 4,8  0,3(mol) 16 16 - 4,8  0,2(mol) 56 x 0,2     Fe2O3 Chọn C y 0,3 Câu 2: Hịa tan hồn tồn 6,4 gam hỗn hợp Fe FexOy vào dung dịch HCl dư thu 2,24 lit H2(đktc) Nếu đun hỗn hợp khử H2 dư thu 0,2 gam H2O Công thức oxit sắt là: A Fe2O3 B FeO C Fe3O4 D FexOy Hướng dẫn Chỉ có Fe tác dụng với dung dịch HCl giải phóng khí nên: nFe = n(H2) = 0,1 (mol) → mFexOy = 6,4 – 0,1.56 = 0,8 (g) Khi khử hỗn hợp H2 thì: nO(FexOy) = n(H2O) = 0,2  (mol) 18 90 16*1 90  (mol) → x    FeO Chọn B 56 90 y 0,8 - → nFe(FexOy) = Câu 3: Để hòa tan gam FexOy cần 52,14 ml dd HCl 10%(D=1,05g/ml) Xác định công thức phân tử FexOy A Fe2O3 B FeO C Fe3O4 D Fe2O3 FeO Hướng dẫn Ta có: n H+ = n HCl = 52,14*1,05*0,1  0,15(mol) 36,5 Phản ứng thực chất là: nFe(FexOy) = O2- + 2H+ → H2O 0,075 ← 0,15(mol) - 0,075*16 x 0,05  0, 05(mol ) →     Fe2O3 56 y 0,075 Chọn A Câu 4: Hòa tan 10gam hỗn hợp gồm Fe FexOy HCl 1,12 lít H2(đktc) Cũng lượng hỗn hợp hịa tan hết HNO3 đặc nóng 5,6 lít NO2(đktc) Tìm FexOy? D Khơng xác định A FeO B Fe3O4 C Fe2O3 Hướng dẫn Chỉ có Fe tác dụng với dung dịch HCl giải phóng khí nên: nFe = n(H2) = 1,12  0,05 (mol) → mFexOy = 10 – 0,05.56 = 7,2 (g) 22, Khi cho hỗn hợp tác dụng với HNO3: Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & ÖÙng duïng SỐ (109) 2010 0,05 3+ Fe   Fe + 3e +8 +3 a 3Fe   3Fe + 1e 0,25 N + 1e   N +5 +4 Bảo toàn electron: 0,05.3 + a = 0,25 → a = 0,1 M(FexOy) = 7,2  72  FeO 0,1 Chọn A Câu 5: (TSCĐ Khối A – 2007) Cho 4,48 lít khí 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 Công thức oxit sắt phần trăm thể tích khí CO2 hỗn hợp khí sau phản ứng là: A FeO;75% B Fe2O3;75% C Fe2O3;65% D Fe3O4;75% Hướng dẫn CO : x (mol) Khí sau phản ứng hỗn hợp:  CO2 : 0,2 - x (mol) Quy tắc đường chéo:  0,2-x CO2 44  40 x → %V(CO2) = n CO2 nCO  0,2  x 12    x  0,05 x  CO 28 0,15*100  75% 0,2 nO(FexOy) = n(CO2) = 0,2 – 0,05 = 0,15 (mol) → nFe(FexOy) = → x 0,1     Fe2O3 y 0,15 - 0,15*16  0,1(mol) 56 Chọn B Câu 6: Cho 0,01 mol hợp chất sắt tác dụng hết với H2SO4 đặc nóng (dư) 0,112 lit khí SO2(đktc) (là sản phẩm khử nhất) Công thức hợp chất sắt là: A FeS B.FeS2 C Fe2O3 D Fe3O4 Hướng dẫn +6 +4 S + 2e  S Ta có: 0,01  0,112  0,005(mol) 22,4 Số mol hợp chất = số mol electron trao đổi → mol hợp chất nhường 1mol electron Do ta chọn Fe3O4 → Chọn D Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ (109) 2010 Câu 7: Hịa tan hịan tồn oxit FexOy dung dịch H2SO4 đặc nóng(vừa đủ) thu đựợc 2,24 lít khí SO2 (đktc) 120 gam muối Xác định công thức oxit kim loại? A FeO B Fe3O4 C Fe2O3 D.Không xác định Hướng dẫn +6 +4 S + 2e  S 0,2  2,24  0,1(mol) 22,4 Nhận xét: số mol oxit FexOy 0,2 (mol) → nFe(FexOy) = 0,2.x Ta có: n Fe (SO ) = 120  0,3(mol)  n(Fe)  0,3*  0,6(mol ) 400 Bảo toàn nguyên tố Fe: 0,2.x = 0,6 → x = → Fe3O4 → Chọn B Câu 8: Dùng CO dư để khử hồn tịan m gam bột sắt oxit (FexOy) dẫn tịan lượng khí sinh thật chậm qua lít dung dịch Ba(OH)2 0,1M vừa đủ thu 9,85gam kết tủa Mặt khác hòa tan tòan m gam bột sắt oxit dd HCl dư cạn thu 16,25gam muối khan m có giá trị gam? Và công thức oxit (FexOy) A gam; Fe2O3 B 15,1gam, FeO C gam; FeO D 11,6gam; Fe3O4 Hướng dẫn nBa(OH)2 = 0,1 (mol) n(BaCO3) = 9,85  0, 05(mol) 197 Ta thấy: n(BaCO3) < nBa(OH)2 → Có pư xảy ra: CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 0,1 ← 0,1(mol) 0,1 BaCO3 + CO2 + H2O → Ba(HCO3)2 0,05 → 0,05 Số mol CO2 pư: 0,1 + 0,05 = 0,15 (mol) Hoặc ta nhẩm: nCO2 = 2nBa(OH)2 – nBaCO3 = 2.0,1 – 0,05 = 0,15 (mol) → nO(FexOy) = nCO2 = 0,15 (mol) Khi oxit FexOy tác dụng với HCl tạo muối clorua: O2→ 2Cl0,15 → 0,3(mol) → mFe = 16,25 – 0,3.35,5 = 5,6 (g) → m = mFe + mO = 5,6 + 0,15.16 = 8(g) → x 0,1     Fe2O3 → Chọn A y 0,15 Bài 9: Để khử hoàn toàn 6,4g oxit kim loại cần 0,12mol khí H2 Mặt khác lấy lượng kim loại tạo thành cho tan hoàn tồn dung dịch H2SO4 lỗng thu 0,08 mol H2 Công thức oxit kim loại là: Biên soạn: HĨA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ (109) 2010 A CuO B Al2O3 C Fe3O4 Hướng dẫn D Fe2O3 H2 / CO HCl/H SO4 Oxit KL   KL   H2 (1) (2) Nhận xét: Đây dạng BT quen thuộc kỳ thi nên cần ý: + Oxit KL bị khử H2/CO phải oxit KL đứng sau Al + KL tác dụng với dung dịch HCl/H2SO4 → H2 phải đứng trước H dãy hoạt động hóa học + Số mol H2 (hoặc CO) (1)  Số mol H2(2) → Oxit KL đa hóa trị Do đó: Ta loại A B → oxit FexOy x →  y 6,4  16 * 0,12 56    Fe2O3 → Chọn D 0,12 Bài 10: Khử hoàn toàn 4,06g oxit kim loại CO nhiệt độ cao thành kim loại Dẫn tồn khí sinh vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thấy tạo 7g kết tủa Nếu lấy lượng kim loại sinh hoà tan hết dung dịch HCl dư thu 1,176lit H2(đktc) Công thức oxit kim loại là: A FeO B Fe3O4 C Fe2O3 D ZnO Hướng dẫn Ta có: nCO2 = nCaCO3 = 1,176  0, 07(mol)  nH2 =  0, 0525(mol) → Oxit FexOy 100 22, nO(FexOy) = nCO2 = 0,07 4, 06  16 * 0, 07  0, 0525(mol) 56 x 0,0525 →     Fe3O4 → Chọn B y 0,07 nFe(FexOy) = Bài 11 : Hịa tan hồn tồn a gam FexOy dd H2SO4 đậm đặc nóng vừa đủ , có chứa 0,075 mol H2SO4 thu b gam muối có 168 ml khí SO2 (đktc) thoát a/ Trị số b : A 9g B 8g C 6g D 12g b)Trị số a gam FexOy : A 1,08g B.2,4g C.4,64g D 3,48g c) Công thức FexOy : A FeO B Fe2O3 C.Fe3O4 D Khôngxác định Hướng dẫn 2a/ Gốc SO4 axit sau phản ứng nằm dạng gốc SO42- muối dạng SO2 nên: Bảo toàn nguyên tố lưu huỳnh: nS(H2SO4) = nS(muối) + nS(SO2) Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ (109) 2010 → nS(muối) = 0,075 - 0,0675 168  0, 0225(mol) = 0,0675 (mol) → n Fe2 (SO4 )3 = 1000.22,4 Khối lượng muối = 0,0225*400 = (g) → Chọn A b/ Ta có: Số mol H2SO4 = số mol H2O = 0,075 (mol) Theo ĐLBTKL: m(FexOy) + m(H2SO4) = m(muối) + m(SO2) + m(H2O) → m(FexOy) = + 0,0075.64 + 0,075.18 – 98.0,075 = 3,48 (g) → Chọn D c/ nFe(FexOy) = 0,0225.2 = 0,045 (mol) 3, 48  0, 045* 56  0, 06(mol) 16 x 0,045 →     Fe3O4 → Chọn C y 0,06 nO(FexOy) = Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com .. .Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ (109) 2010 Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học. .. oxit FexOy Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ (109) 2010 Ta có:... + nS(SO2) Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ (109) 2010 → nS(muối)