C. 0,112 lít và 3,865 gam D 0,224lít và 3,865 gam Tóm tắt bài toán theo sơ đồ
C.BÀI TẬP RÈN LUYỆN
Bài 1:Oxi hóa hoàn toàn 0,728 gam bột Fe ta thu được 1,016 gam hỗn hợp hai oxit sắt(hỗn hợp A).
1.Hòa tan hỗn hợp A bằng dung dịch axitnitric loãng dư. Tính thể tích khí NO duy nhất bay ra (ở đktc).
A.2,24ml. B. 22,4ml. C.33,6ml. D. 44,8ml.
2.Cũng hỗn hợp A trên trộn với 5,4 gam bột Al rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm (hiệu suất 100% ). Hòa tan hỗn hợp thu được sau phản ứng bằng dung dịch HCl dư . Tính thể tích bay ra (ở đktc).
A.6,608lít. B. 0,6608lít. C.3,304lít. D. 33,04.lít
Giải
1.Dùng công biểu thức của ví dụ điển hình 1: nFe = 0,013mol
3 ∗ = 4* + nNO*3 nNO= 0,001 mol VNO = 0,001*22,4 =0,0224 Đáp án B
2.Ta có thể tóm tắt bài toán như sau:
t0C +HCl dư V= ? Al+hh oxid sắt
(hhA)
Theo trên ta có nFe = 0,13mol, nAl = 0,2mol nAl> nFe
Nhìn vào sơ đồ tóm tắt bài toán ta nhận thấy Al Al3+ ; Fe Fe2+ và O2 2O2- hiển nhiên 2H+ H2
Vậy theo định luật bảo toàn electron ta có:
3*0,2 + 2*0,13 = 0,09*4 + 2*ne ne = 0,295 mol V = 0,295*22,4 = 6,608 lít Đáp án A
Bài 2:Trộn 0,81 gam bột nhôm với bột Fe2O3 và CuO rồi đốt nóng để tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu được hỗn hợp A. Hoà tan hoàn toàn A trong dung dịch HNO3 đun nóng thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất )ở đktc. Giá trị của V là
A.0,224lít. B.0,672lít. C.2,24lít. D.6,72lít.
Giải
Tóm tắt bài toán: nAl = 0,03mol
+ HNO3 V =? t0C
Bài này thực chất chỉ là cho Al tác dụng với HNO3 VNO
Định luật bảo toàn electron giải quyết vấn đề này: Al3+ Al + 3e ; N+5 +3e N+2 Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: nNO = 0,03mol VNO = 0,03*22,4 = 0,672 lít
Đáp án B
Bài 3Chia hỗn hợp X gồm Al, Al2O3 thành hai phần bằng nhau
Phần 1: Tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 0,3 mol khí
Phần 2: Tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 dư thu được 0,075mol khí Y duy nhất. Khí Y là:
A.NO2 B. NO C. N2O D.N2
Giải
Nhận xét: Bài này tương đối dễ. Cả hai phần đều chỉ là Al tác dụng và cho ra khí (Al2O3 chỉ để gây nhiễu mà thôi).
Al + CuO + Fe2O3(hhA)
DƯƠNG THẾ Bán phản ứng : 2H+ + 2e H2 (1) Bán phản ứng : 2H+ + 2e H2 (1) Al Al3+ + 3e 0,6mol 0,3mol N+5 + ne N5-n (2) 0,075n 0,075mol Theo bán phản ứng (1), (2) ta có: 0,075n = * 0,6 *3 n = 8 Khí N2O Đáp án C
Bài 4:Cho một luồng khí CO m gam bột Fe2O3 nung nóng được hỗn hợp X gồm 4 chất rắn có khối lượng 14 gam.Cho hỗn hợp X hòa tan hoàn toàn bằng HNO3 dư thu được 2,24 lít khí NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị của m là:
A.16.4gam. B. 14.6gam. C. 8.2 gam D. 20.5gam.
Giải
Tóm tắt bài toán:
t0 HNO3 0,1 mol NO m =?
Khí CO đã lấy oxi của oxid Fe2O3 để tạo ra hh X gồm 4 chất rắn, hhX tác dụng với HNO3 sinh ra khí NO. Oxi trong oxid là hệ quả của những phản ứng sau:
C2+ C4+ +2e (CO2) N+5 + 3e N+2 Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:
3*0,1 = 2x x = 0,15mol mO = 0,15*16 = 2,4 gam Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:
m = 14 + mO = 14+ 2,4 = 16,4 gam Đáp án A
Bài 5:[Khối A – 2009]Hòa tan 5,4 gam bột Al vào 150mL dung dịch A chứa Fe(NO3)3 1M và Cu(NO3)2 1M. Kết thúc phản ứng thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là:
A. 10.95 B. 13.20 C. 13.80 D. 15.20
Giải
PP: Trong dãy điện hóa: Ta nhận thấy rằng tính oxi hóa giảm dần theo thứ tự:
Fe3+/Fe2+> Cu2+/Cu > Fe2+/Fe
nAl = ,
, = 0,2 mol; = 0,15*1 = 0,15 mol =
Từ dãy điện hóa ta nhận thấy : Tính oxi hóa của Fe3+ /Fe2+ là lớn nhất vậy nó được ưu tiên tham gia phản ứng trước. Tiếp theo rồi mới đến Cu2+/Cu và cuối cùng là Fe2+/Fe Vậy ta có nhận xét: Fe3+ + e → Fe2+ (1) ; Cu2+ + 2e → Cu (2); Fe2+2e → Fe (3) Theo quy tắc bảo toàn electron ta có: + 2* <3*nAl< 3* + 2*
Áp dụng quy tắc bảo toàn electron của các bán phản ứng (1), (2),(3)
3*nAl = 1* / +2* / + 2* / → / = ∗ , , ∗ , = 0,075
m = 0,075*56 + 0,15*64 = 13,8 gam
Nhận xét:Bài này tương đối hay, mấu chốt của bài toán này là phải hiểu rõ bản chất của các phản ứng. Nói một cách khác là bài này cần nắm vững bản chất của dãy điện hóa, giải quyết được bài toán này cần có những sự nhận xét sắc bén và những suy luận chính xác giúp giải quyết nhanh bài toán
Cách giải thông thường
Thứ tự ưu tiên các phản ứng như sau:
Al + 3Fe3+ Al3+ + 3Fe2+(1) 0,05 0,15 0,15
2Al + 3Cu2+ 2Al3+ + 3Cu↓ (2) 0,1 0,15 0,15
2 Al + 3 Fe2+ 2Al3+ + 3Fe ↓ (3) 0,05 0,075
DƯƠNG THẾ
Bài 6:[Khối B – 2007]Nung m gam bột Fe trong oxi thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan chất rắn X bằng dung dịch HNO3 dư thu được 0,56 lít NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Xác định giá trị m: