Đang tải... (xem toàn văn)
Tiêt 3: Bài tập về hợp chất có tính khử tác dụng với HNO3 DẠNG 4: HỢP CHẤT KHỬ TÁC DỤNG VỚI HNO3 I – Phương pháp: 1 Cho hỗn hợp gồm Fe và các oxit của Fe tác dụng với HNO 3 hoặc hỗn hợp [r]
(1)Ngày soạn tháng 11 năm 2015 CHỦ ĐỀ 4: BÀI TẬP VỀ HNO3 I.MỤC TIÊU: 1.Kiến thức: Nắm vững cấu tạo phân tử, tính chất vật lý,tính chất hoá học HNO3.Phương pháp điều chế HNO3 phòng thí nghiệm và công nghiệp 2.Kỹ năng: - Viết các phương trình hoá học -Nhận biết HNO3 -Rèn kỹ giải các bài tập định lượng phản ứng tổng hợp HNO3 , phản ứng minh hoạ tính chất hoá học HNO3 Thái độ : Rèn luyện nghị lực học tập, tinh thần sáng tạo ,yêu khoa học Phát triển lực : Phát triển tư hoá học ,năng lực phân tích ,tổng hợp ,năng lực vận dụng giải bài tập II.CHUẨN BỊ: 1.Giáo viên: Bài giảng phải chuẩn bị chu đáo lý thuyết các dạng bài tập càn hướng dẫn ,số lượng bài tập phải dồi dào 2.Học sinh: Ôn tập lại các bài học theo sách giáo khoa ,sách bài tập III.PHƯƠNG PHÁP: Đàm thoại ôn tập ,làm việc nhóm, phiếu học tập, xây dựng bảng ôn tập Xây dựng đồ tư IV TIẾN TRÌNH BÀI DẠY: 1.Ổn định lớp: ( phút).Kiểm tra sĩ số 2.Chữa bài tập nhà : (10 phút) Giảng bài : Tiết 1: Hệ thống hoá kiến thức HNO3 + Bài tập tính a xit mạnh HNO3 Hoạt động 1: Ôn tập tính chât vật lý,hoá học HNO3 GV: Cho học sinh ôn tập lại kiến thức HS: Nhắc lại các kiến thức đó Nội dung: Dung dịch HNO3 là a xit mạnh ,HNO3 điện ly mạnh nước ,có tính o xi hoá mạnh ,tác dụng với hầu hết kim loại trừ Au, Pt Đưa kim loại lên hoá trị cao HNO3 đặc nguội không tác dụng với Al,Fe ,Cr.Tác dụng với nhiều phi kim đưa phi kim lên số o xi hoá cáo ,tác dụng với nhiều hợp chất có tính khử Một số ví dụ bài tập tính a xit HNO3 VD1: Khi hoà tan 30,0 gam hỗn hợp đồng và đồng (II) o xit dung dịch HNO3 1,00M lấy dư,thấy thoát 6,72 lít khí NO ( đktc) khối lượng đồng (II) o xit hỗn hợp ban đầu là: (2) A.1,20gam B.4,25 gam C.1,88 gam D.2,52 gam Hướng dẫn giải: 3Cu + HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (1) CuO + 2HNO3→ Cu(NO3)2 + 2H2O Số mol khí NO = 6,72/ 22,4 = 0,30 mol Theo phản ứng (1) số mol Cu = 0,3.3:2= 0,45mol Khối lượng đồng hỗn hợp là : 0,45.64= 28,8 gam Khối lượng CuO hỗn hợp là : 30,0- 28,8 = 1,20 gam VD2: Khi cho o xit kim loại hoá trị n tác dụng với dung dịch HNO3 dư thì tạo thành 34,0 gam muối ni trat và 3,6 gam nước ( không có sản phẩm khác ) Hỏi đó là o xit kimloaij nào và khối lượng o xit kim loại đã phản ứng là bao nhiêu gam ? Hướng dẫn giải : Phản ứng tạo muối nitrat và nước ,chứng tỏ n là hoá trị kim loại o xít Đặt công thức o xit kim loai là M2On và nguyên tử khối M là A Phương trình hoá học : M2O + 2n HNO3 → M(NO3)n + n H2O (1) Theo phản ứng (1) , tạo thành mol tức ( A + 62n ) gam muối ni trat thì đồng thời tạo thành n/2 mol tức là 9n gam nước ( A + 62n ) gam muối ni trat - 9n gam nước 34,0gam muối nitrat - 3,6 gam nước Ta có tỉ lệ : (A + 62n )/ 34 = 9n/ 3,6 Giải phương trình A = 23n Chỉ có nghiệm n=1 ,A =23 là phù hợp Vậy M là Na Phản ứng Na2O và HNO3 : Na2O +2 HNO3 → 2NaNO3 + H2O (2) \Theo phản ứng (2) : Cứ tạo 18 gam nước thì có 62 gam Na2O đã phản ứng Vậy tạo ra3,6 gam x gam X = 3,6.62,0 : 18,0 = 12,4 gam VD3: Viết các phương trình hoá học thể chuyển hoá muối nat ri ni trat thành muối kali nitrat b,biết có đầy đủ hoá chất đẻ sử dụng cho quá trình chuyển hoá đó Hướng dẫn giải : Đầu tiên điều chế HNO3 từ muối NaNO3 ,sau đó cho HNO3 tác dụng với KOH vừa đủ để tạo thành muối KNO3 Các phương trình hoá học : NaNO3 + H2SO4 đặc → HNO3 + NaHSO4 (3) HNOdd + KOH→ KNO3 + H2O Cô cạn để đuổi nước thu lấy KNO3 Tiết : Bài tập HNO3 tác dụng với kim loại B MỘT SỐ CHÚ Ý I Tính oxi hóa HNO3 HNO3 thể tính oxi hóa mạnh tác dụng với các chất có tính khử như: Kim loại, phi kim, các hợp chất Fe(II), hợp chất S 2-, I-, Thông thường: + Nếu axit đặc, nóng tạo sản phẩm NO2 + Nếu axit loãng, thường cho NO Nếu chất khử có tính khử mạnh, nồng độ axit và nhiệt độ thích hợp có thể cho N2O, N2, NH4NO3 * Chú ý: Một số kim loại (Fe, Al, Cr, ) không tan axit HNO đặc, nguội bị thụ động hóa Trong số bài toán ta phải chú ý biện luận trường hợp tạo các sản phẩm khác: NH4NO3 dựa theo phương pháp bảo toàn e (nếu ne cho > ne nhận để tạo khí) dựa theo kiện đề bài (chẳng hạn cho dung dịch NaOH vào dung dịch sau phản ứng thấy có khí thoát ra) các hợp chất khí Nitơ dựa vào tỉ khối hỗn hợp đã cho Khi axit HNO3 tác dụng với bazơ, oxit bazơ không có tính khử xảy phản ứng trung hòa Với kim loại có nhiều hóa trị (như Fe, Cr), dùng dư axit tạo muối hóa trị kim loại (Fe3+, Cr3+); axit dùng thiếu, dư kim loại tạo muối hóa trị (Fe2+, Cr2+), có thể tạo đồng thời loại muối Các chất khử phản ứng với muối NO3- môi trường axit tương tự phản ứng với HNO3 Ta cần quan tâm chất phản ứng là phương trình ion II Nguyên tắc giải bài tập: Dùng định luật bảo toàn mol e M → n M + ne 5 N ne nhường = ne nhận + (5 – x)e → x N * Đặc biệt + Nếu phản ứng tạo nhiều sản phẩm khử N thì ne nhường = ne nhận + Nếu có nhiều chất khử tham gia phản ứng ne nhường = ne nhận - Trong số trường hợp cần kết hợp với định luật bảo toàn điện tích (tổng số mol điện tích dương = tổng số mol điện tích âm) và định luật bảo toàn nguyên tố (4) - Có thể sử dụng phương trình ion – electron các bán phản ứng để biểu diễn các quá trình M Mn+ + ne 4H+ + NO3- + 3e NO + 2H2O + Đặc biệt trường hợp kim loại tác dụng với axit HNO3 ta có: MỘT SỐ CÔNG THỨC CẦN DÙNG Tạo NO2: NO3 + 1e + 2H+ NO2 + H2O a mol a 2a a Số mol HNO3 pư = 2a = nNO2 Bảo toàn nguyên tố nitơ : Ta có n NO3- tạo muối với kim loại = nHNO3 pứ nNO2 = 2a – a = a = nNO2 Tạo NO: NO3- + 3e + H+ NO + 2H2O a mol 3a 4a a Số mol HNO3 pứ = nNO và nNO3 tạo muối với kim loại = nHNO3 pứ - nNO = 3nNO Tạo N2O: 2NO3- + 8e + 10 H+ N2O + H2O 2a mol 8a 10 a a Số mol HNO3 pứ = 10 nN2O và nNO3 tạo muối với kim loại = nHNO3 pứ 2nN2O = 8nN2O N2 + 6H2O Tạo N2: NO3- + 10 e + 12 H+ 2a 10a 12a a Số mol HNO3 pứ = 12 nN2 và nNO3 tạo muối với kim loại = nHNO3 pứ - nN2 = 10 nN2 Tạo NH4NO3: NO3- + 8e + 10 H+ NH4+ + 3H2O a mol 8a 10 a a mol Số mol HNO3 pứ = 10nNH4NO3 và nNO3- tạo muối = nHNO3 pứ nNH4NO3 = 9nNH4NO3 và nNO 3- tạo muối với kim loại = nHNO3 pứ - 2nNH4NO3 = 8nNH4NO3 Từ công thức riêng lẽ trên suy các công thức tổng quát sau: nHNO3 pư = 4nNO + 2nNO + 10n NH4NO3 + 10nN2O + 12nN2 n NO3- tạo muối = nNO2 +3 nNO + 8nN2O + 10nN2 + 9nNH4NO3 mmuối nitrat với kim loại = mKL + 62.( nNO +3 nNO + 8nN2O + 10nN2 + 8nNH4NO3) Tổng mmuối = mKl + 62 ( nNO2 +3 nNO + 8nN2O + 10nN2 + 8nNH4NO3) + 80nNH4NO3 (5) Cần lưu ý là nó áp dụng bài toán kim loại ( hỗn hợp kim loại ) tác dụng với axit HNO Còn hỗn hợp ngoài kim loại còn có oxit kim loại thì số mol HNO pứ không còn trên mà phải lớn H + còn tham gia kết hợp với O oxit tạo thành nước : 2H+ + O-2 H2O Lúc đó nHNO3 pứ = nHNO3 pứ với kim loại + 2nO oxit Trong các công thức trên sản phẩm khử nào không có thì xem = ( bỏ qua) Trong các công thức trên thì công thức tính số mol HNO phản ứng là quan trọng vì từ nó có thể suy các công thức khác, chúng ta phải biết viết nửa phản ứng dạng ion –electron NO3- bị khử B BÀI TẬP TỰ LUẬN DẠNG 1: XÁC ĐỊNH LƯỢNG KIM LOẠI MỘT KIM LOẠI PHẢN ỨNG: I Bài tập minh họa VD1 Hoà tan hoàn toàn m g bột Cu 800 g dung dịch HNO3 dung dịch Y và 4,48 lit khí NO (đktc) Tính m ? Giải: nNO = 4,48/22,4 = 0,2 mol Quá trình cho e: Qúa trình nhận e: 2+ 5 N 2 N Cu Cu + 2e + 3e 0,3 mol 0,3 mol 0,6 mol 0,6 mol 0,2 mol m Áp dụng ĐLBT mol e nCu = 0,3 (mol) m = Cu =0,3 64=19 , 2( g) VD2 Cho 11 g hỗn hợp hai kim loại Al và Fe vào dung dịch HNO loãng dư, thu 6,72 lit khí NO (đktc) Khối lượng (g) Al và Fe hỗn hợp đầu ? Giải: nNO = 6,72/22,4 = 0,3 mol Gọi x, y là số mol Al và Fe hỗn hợp đầu Ta có: 27x + 56y = 11 (1) Qúa trình cho e: Qúa trình nhận e: +3 5 2 Al Al + 3e N + 3e N x mol 3x mol 0,9 mol 0,3 mol +3 Fe Fe + 3e y mol 3y mol Theo định luật bảo toàn e: ne (KL nhường) = ne (N nhận) = 0,9 mol (6) hay: 3x + 3y = 0,9 x 0,2 mol Từ (1) và (2) ta có y 0,1 mol (2) m Al 27.0,2 5,4 g m Fe 56.0,1 5,6 g VD3: Cho g hợp kim Mg và Al vào dung dịch HNO3 đặc, nguội lấy dư thấy có 4,48 lít khí NO2 bay (đktc) Thành phần % khối lượng hợp kim là: Giải: Trong hỗn hợp có Mg phản ứng với dung dịch HNO3 đặc, nguội ne cho = 2nMg n NO = 4,48/22,4 = 0,2 mol ne nhận = n NO = 0,2 mol Vì ne cho = ne nhận nMg = 0,1 mol mMg = 24.0,1 = 2,4 g 2 2,4 100% %Mg = = 40% %Al = 100% - 40% = 60% II Bài tập tương tự Bài Để hòa tan vừa hết m gam Cu cần phải dùng V lít dung dịch HNO 2M, sau phản ứng thu 2,24 lít khí NO (ở đktc).( là sản phẩm khử nhất) Tính m và V? Bài Cho m(g) Al tác dụng vừa đủ với dd HNO3 tạo hỗn hợp khí A gồm 0.15mol NO và 0.05mol N2O Tính m? Bài Hòa tan hết m(g) Al dd HNO 3, thu hỗn hợp khí (đktc) gồm NO và N2O có thể tích là 8.96 lit và có tỷ khối hiđrô là 16.75 Tính m? Bài Cho m(g) Al tan hoàn toàn dd HNO thấy tạo 11.2lit(đktc) hỗn hợp khí NO, N2O, N2 với tỷ lệ mol tương ứng là 1:2:2 Tính m? Bài Cho m gam Mg tan hoàn toàn dung dịch HNO 3, phản ứng làm giải phóng khí N 2O (spk nhất) và dung dịch sau phản ứng tăng 3,9 gam Tính m? HỖN HỢP KIM LOẠI PHẢN ỨNG: Bài Cho 38,7 gam hỗn hợp kim loại Cu và Zn tan hết dung dịch HNO3, sau phản ưngd thu 8,96 lít khí NO (ở đktc) và không tạo NH4NO3 Tính khối lượng kim loại hỗn hợp? Bài Cho m gam hỗn hợp kim loại gồm Fe và Al tan hết dung dịch HNO3 thu 6,72 lít khí NO (ở đktc) và dung dịch A Cô cạn dung dịch A thu 68,25 gam hỗn hợp muối khan Tính khối lượng kim loại m gam hỗn hợp ban đầu ? Bài Chia 34,8 gam hỗn hợp kim loại gồm Al, Fe và Cu thành phần bằng nhau: - Phần I: Cho vào dung dịch HNO đặc nguội, dư thu 4,48 lít khí NO (ở đktc) (7) - Phần II: Cho vào dung dịch HCl dư thu 8,96 lít H2 (ở đktc) Tính khối lượng Al và Fe hỗn hợp ban đầu ? Bài Cho 68,7 gam hỗn hợp gồm Al, Fe và Cu tan hết dung dịch HNO3 đặc nguội, sau phản ứng thu 26,88 lít khí NO (ở đktc) và m gam rắn B không tan Tính m ? Bài 10 Hòa tan hết 4,431 gam hh kim loại gồm Al và Mg dd HNO loãng thu dd A và 1,568 lít hh khí X không màu, có khối lượng 2,59 gam, đó có khí bị hóa nâu không khí Tính % theo khối lượng kim loại hh ? Bài 11 Hòa tan hết 2,88 gam hh kim loại gồm Fe và Mg dd HNO loãng dư thu 0,9856 lít hh khí X gồm NO và N2 (ở 27,30C và atm), có tỉ khối so với H2 bằng 14,75 Tính % theo khối lượng kim loại hh ? Bài 12 Hòa tan hết 10,8 gam Al dd HNO3 dư thu hỗn hợp khí X gồm NO và NO Biết tỉ khối X so với H bằng 19 Tính % theo khối lượng kim loại hh X ? Bài 13 Cho a gam hỗn hợp E (Al, Mg, Fe ) tác dụng với ddịch HNO dư thu hỗn hợp khí gồm 0,02 mol NO, 0,01 mol N2O, 0,01 mol NO2 và dd X Cô cạn dd X thu 11,12 gam muối khan (gồm muối) Tính a? DẠNG 2: XÁC ĐỊNH KIM LOẠI: I Bài tập minh họa Cho 19,5 gam kim loại M hóa trị n tan hết dung dịch HNO thu 4,48 lít khí NO (ở đktc) Xác định tên kim loại M? Giải: nNO = 4,48/22,4 = 0,2 mol; nNaOH = 0,5.2 = mol Quá trình cho e: Qúa trình nhận e: M 19 ,5 MM mol M n+ 5 + ne mol 0,2 mol Áp dụng ĐLBT mol e 19 ,5 n MM N 19 ,5 n MM 2 + 3e mol 0,6 = 0,6 (mol) MM = 32,5.n Biện luận MM theo n: n MM 32,5 65 Nhận n = ; MM = 65 M là kim loại Zn II Bài tập tương tự N 97,5 (8) Bài Hoà tan hoàn toàn 16,2 gam kim loại M chưa rõ hoá trị bằng dd HNO3 5,6 lit (đktc)hỗn hợp A nặng 7,2 gam gồm NO và N Xác định tên kim loại M? Bài Hòa tan 16.2g kim loại M chưa rõ hóa trị bằng dd HNO loãng, sau pư thu 4.48lit(đktc) hỗn hợp khí X gồm N 2O và N2 Biết tỷ khối X H2 bằng 18, dd sau pư không có muối NH4NO3 Xác định tên kim loại M? Bài Hoà tan htoàn 16,25 g kim loại M chưa rõ hóa trị bằng dd HNO loãng sau pứ thu 1,232 l (đktc) hh khí X gồm khí không màu, không hoá nâu kk nặng 1,94 g Xác định M Bài Hoà tan hoàn toàn 1,35 gam kim loại M bằng dung dịch HNO dư đun nóng thu 2,24 lit NO và NO2 (đktc) có tỷ khối so với H2 bằng 21 ( không còn sản phẩm khử khác) Tìm kim loại M Bài Hòa tan hoàn toàn 19,2g kim loại M dung dịch HNO dư thu 8,96lít(đktc) hỗn hợp khí gồm NO2 và NO có tỉ lệ thể tích 3:1 Xác định kim loại M Bài Hoà tan hoàn toàn 19,2 gam kim loại M dung dịch HNO ta thu 4,48 lít NO (đktc) Xác định tên kim loại M? Bài Hòa tan hoàn toàn 2,7g kim loại M bằng HNO thu 1,12lít khí(đktc) hỗn hợp X gồm khí không màu đó có khí hóa nâu ngoài X không khí Biết d H =19,2 Xác định tên kim loại M? Bài Hòa tan 13g kim loại có hóa trị không đổi vào HNO Sau phản ứng thêm vào NaOH dư thấy bay 1,12 lít khí có mùi khai Xác định tên kim loại M? Bài Hòa tan lượng 14,08 gam kim loại M tác bằng lượng V ml dd HNO3 2M vừa đủ thu 1,792 lít (ở đktc) hỗn hợp khí X gồm khí không màu, đó có khí hóa nâu không khí Tỉ khối X so với H2 bằng 18,5 a) Vậy M là kim loại: A Al B Cu C Zn D Fe b) Thể tích dd HNO3 2M đem dùng bằng:A 0,12 lít B 0,28 lít C 0,36 lít D 0,48 lít DẠNG 3: TÌM SẢN PHẨM KHỬ: I Bài tập minh họa Cho hỗn hợp gồm 0.2 mol Fe và 0.3mol Mg vào dd HNO3 dư thu 0.4mol sản phẩm khử chứa N Xác định tên sản phẩm khử ? Giải: Qúa trình cho e: Qúa trình nhận e: (9) Mg 0,3 mol Fe 0,2 mol Mg+2 Fe+3 + + 5 2e x N + x(5 - n).e x 0,6 mol +n N 3e x(5 - n).0,4 mol 0,6 mol 0,4 mol Lưu ý: x là số nguyên tử N có sản phẩm khử thường x=1 x=2 Theo định luật bảo toàn e: ne (KL nhường) = ne (N nhận) = 1,2 mol x(5 - n).0,4 = 1,2 x(5 - n) = Biện luận n theo x: x n Le => Sản phẩm khử N: NO II Bài tập tương tự Bài Cho 3,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch HNO (dư), sinh 2,24 lít khí X (sản phẩm khử nhất, đktc) Xác định khí X Bài Hòa tan hoàn toàn 11,2g Fe vào HNO3 dư thu dung dịch A và 6,72 lít hỗn hợp khí B gồm NO và khí X, với tỉ lệ thể tích là 1:1 Xác định khí X? Bài Hoà tan 0.2 mol Fe và 0.3 mol Mg vào HNO dư thu 0.4mol sản phảm khử chứa N Xác định spk Bài Cho 3,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch HNO3 (dư), sinh 2,24 lít khí X (sản phẩm khử nhất, đktc) Khí X là: Bài Hòa tan 9,6g Mg dung dịch HNO tạo 2,24 lít khí NxOy Xác định công thức khí đó Tiêt 3: Bài tập hợp chất có tính khử tác dụng với HNO3 DẠNG 4: HỢP CHẤT KHỬ TÁC DỤNG VỚI HNO3 I – Phương pháp: 1) Cho hỗn hợp gồm Fe và các oxit Fe tác dụng với HNO hỗn hợp gồm S và các hợp chất chứa S Fe (hoặc Cu) tác dụng với HNO3 2) Cho hỗn hợp oxit sắt có tính khử và Cu (hoặc Fe) tác dụng với dung dịch HNO3 Phương pháp giải: Dùng cách quy đổi Nội dung phương pháp: Với hỗn hợp nhiều chất ta có thể coi hỗn hợp tương đương với số chất (thường là 2) có thể là chất (chẳng hạn hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 có thể coi tương đương FeO và Fe2O3 còn biết FeO và Fe2O3 có số mol bằng có thể coi tương đương với Fe3O4) quy đổi theo các nguyên tố thành phần tạo nên hỗn hợp (10) VD1 Để m gam Fe ngoài không khí, sau thời gian biến thành hỗn hợp H có khối lượng 12 gam gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 và Fe Hòa tan hết H vào dung dịch HNO3 thu 2,24 lít khí NO (đo đktc) Giá trị m gam là bao nhiêu? Giải nNO = 2,24/22,4 = 0,1 mol Gọi x là số mol Fe; y là tổng số mol nguyên tử O không khí tham gia phản ứng Ta có: mH = 56x + 16y = 12 (1) Trong toàn quá trình phản ứng: ne (Fe cho) = ne(O nhận) + ne (N nhận) 3x = 2y + 3.0,01 (2) Từ (1) và (2) có được: x = 0,18; y = 0,12 Do đó: mFe = 56x = 10,08 Chú ý: Ngoài cách quy đổi theo Fe và O trên ta có thể quy đổi hỗn hợp theo Fe và Fe2O3 Fe và FeO FeO và Fe2O3, * Lưu ý theo cách quy đổi các nghiệm tính có thể là giá trị âm và ta sử dụng để tính toán bình thường Chẳng hạn, quy đổi theo Fe và FeO ta có hệ: ¿ mH =56 x +72 y=12 x + y =3 0,1 ¿{ ¿ (với x = nFe; y = nFeO) Tìm x = 0,06; y = 0,12 nFe (ban đầu) = nFe + nFe (trong FeO) = 0,18 mFe = 10,08 g Còn quy đổi theo FeO (x mol) và Fe2O3 (y mol) ta có: ¿ mH =72 x +160 y=12 x=3 0,1 ¿{ ¿ x = 0,3 ; y = -0,06 n Fe (ban đầu) = nFe (trong FeO) + nFe (trong Fe2O3) = 0,18 mFe = 10,08 g Dùng công thức giải nhanh Gọi x là số mol Fe ban đầu; a là tổng số mol electron mà N+5 axit nhận vào; m’ là khối lượng hỗn hợp H Áp dụng định luật bảo toàn e: ne (Fe cho) = n(O nhận) + ne (axit nhận) Mà: mO = mH – mFe = m’ – m m' −56 x 3x = 16 5,6(m’/8 + a) + a x = 0,1(m’/8 + a) hay mFe = (11) Nếu dùng Cu thì: nCu = 0,1(m’/8 + a); mCu = 6,4(m’/8 + a) Quy đổi gián tiếp Giả sử quá trình thứ hai ta không dùng HNO mà thay bằng O2 để oxi hóa hoàn toàn hỗn hợp H thành Fe2O3 thì từ việc bảo toàn e: nO (thêm) = 3/2nNO = 0,15 (mol) moxit = 12 + 0,15.16 = 14,4 nFe = 0,18 (mol) Ngoài các cách giải trên bài toán còn nhiều cách giải khác! VD2: Hòa tan hoàn toàn 3,76 gam hỗn hợp H gồm: S, FeS, FeS HNO3 dư 0,48 mol NO2 và dung dịch X Cho dung dịch Ba(OH) dư vào X, lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi thì khối lượng chất rắn thu là: A 17,545 gam B 18,355 gam C 15,145 gam D 2,4 gam Giải Gọi x, y là tổng số mol Fe và S hỗn hợp (cũng có thể coi x, y là số mol Fe và S đã tham gia phản ứng với tạo hỗn hợp trên) Ta có: 56x + 32y = 3,76 Mặt khác: ne (cho) = 3x + 6y = 0,48 = ne (nhận) (vì hỗn hợp H bị oxi hóa tạo muối Fe3+ và H2SO4) Từ đó có: x = 0,03; y = 0,065 Khi thêm Ba(OH)2 dư kết tủa thu có: Fe(OH)3 (0,03 mol) và BaSO4 (0,065 mol) Sau nung chất rắn có: Fe2O3 (0,015 mol) và BaSO4 (0,065 mol) mchất rắn = 160.0,015 + 233.0,065 = 17,545 (gam) VD3 Cho 61,2 gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe 3O4 tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, đun nóng và khuấy Sau các phản ứng xảy hoàn toàn, thu 3,36 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc), dung dịch Y và còn lại 2,4 gam kim loại Cô cạn dung dịch Y, thu m gam muối khan Xác định giá trị m? Giải nNO = 0,15 (mol) Gọi a là số mol Cu X đã phản ứng Gọi b là số mol Fe3O4 X Ta có: 64a + 232b = 61,2 – 2,4 Các nguyên tố Cu, Fe, O hỗn hợp X phản ứng với HNO chuyển thành muối Cu2+, Fe2+ (vì dư kim loại), H2O đó theo bảo toàn e: 2a + 2.3b – 2.4b = 3.0,15 Từ đó: a = 0,375; b = 0,15 Muối khan gồm có: Cu(NO3)2 (a = 0,375 mol) và Fe(NO3)2 (3b = 0,45 mol) (12) mmuối = 188.0,375 + 180.0,45 = 151,5 (gam) Tóm lại: Để giải dạng bài tập này ta hay dùng phương pháp quy đổi có nhiều cách quy đổi, giới hạn chương trình hóa học tôi đưa phương pháp quy đổi hỗn hợp các chất nguyên tử nội dung pp sau: Bước 1: Quy đổi hỗn hợp các chất các nguyên tố tạo thành hỗn hợp đó Bước 2: Đặt ẩn số thích hợp cho số mol nguyên tử các nguyên tố hỗn hợp Bước 3: Lập các phương trình dựa vào định luật bảo toàn khối lượng, bt nguyên tố bt mol e Bước 4: Lập các phương trình dựa vào giả thuyết bài toán có Bước 5: Giai các phương trình và tính toán để tìm đáp án II - Một số bài tập vận dụng Câu 1: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dd HNO3 loãng (dư), thu 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) và dung dịch X Cô cạn dd X thu m gam muối khan Giá trị m là: A 38,72 gam B 35,50 gam C 49,09 gam D 34,36 gam Câu 2: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm 0,2mol FeO và 0,2 mol Fe 2O3 vào dd HNO3 loãng dư thu dd A và khí B không màu hóa nâu không khí Dd A cho tác dụng với dd NaOH thu kết tủa Lấy toàn kết tủa nung không khí đến khối lượng không đổi thu chất rắn có khối lượng là A 23g B 32g C 16g D 48g Câu 3: Oxi hóa chậm m gam Fe ngoài không khí thu 12g hỗn hợp A gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 và Fe dư Hòa tan A vừa đủ 200ml dd HNO thu 2,24l khí NO (đktc) Giá trị m và nồng độ mol/ l dd HNO3 là A 10,08g và 3,2M B 10,08g và 2M C 11,2g và 3,2M D 11,2g và 2M Câu 4: Nung m gam bột Cu oxi thu 37,6 gam hỗn hợp rắn X gồm Cu, CuO và Cu2O Hòa tan hoàn toàn X dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) thấy thoát 3,36 lít khí (ở đktc) Giá trị m là: A 25,6 gam B 32 gam C 19,2 gam D 22,4 gam (13) Câu 5: Cho mg Al tác dụng với Fe2O3 đun nóng thu hỗn hợp B gồm Al2O3; Al dư và Fe Cho B tác dụng với dd HNO3 loãng dư 0,15mol N2O và 0,3mol N2 Tìm m? A 40,5g B 32,94g C 36,45g D 37,8g Câu 6: Hỗn hợp A gồm ba oxit sắt (FeO, Fe3O4, Fe2O3) có số mol bằng Hòa tan hết m gam hỗn hợp A này bằng dung dịch HNO thì thu hỗn hợp K gồm hai khí NO2 và NO có thể tích 1,12 lít (đktc) và tỉ khối hỗn hợp K so với hiđro bằng 19,8 Trị số m là: A 20,88 gam B 46,4 gam C 23,2 gam D 16,24 gam Câu 7: Nung x gam Fe không khí, thu 104,8 gam hh rắn A gồm: Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Hoà tan A dd HNO3 dư thu dd B và 12,096 lit hh hợp khí NO và NO (đktc) có tỉ khối He là 10,167 Khối lượng x là: A 56 gam B 68,2 gam C 84 gam D 78,4 gam Câu 8: Đem nung hỗn hợp A gồm: x mol Fe và 0,15 mol Cu, không khí thời gian, thu 63,2 gam hỗn hợp B, gồm hai kim loại trên và hỗn hợp các oxit chúng Đem hòa tan hết lượng hỗn hợp B trên bằng dung dịch HNO3 đậm đặc, thì thu 0,6 mol NO2 Trị số x là: A 0,7 mol B 0,6 mol C 0,5 mol D 0,4 mol (14)