A. KIẾN THỨC CẦN NẮM
1. Dạng 1: Xác định công thức oxit sắt
Lập tỉ lệ x/y tối giản nhất ⇒ công thức phân tử
Xác định khối lượng mol
2. Dạng 2: Sắt và hợp chất của sắt tác dụng với axit có tính oxi hóa
Với sắt có 2 cặp oxi hóa khử: Fe3+/Fe2+ và Fe2+/Fe
Chú ý:
+ Nếu Fe dư sau quá trình phản ứng thì chỉ tạo muối Fe2+ do: Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+
+ NO3- trong môi trường H+ có tính oxi hóa mạnh như axit HNO3
3. Dạng 3: Đồng và hợp chất của đồng tác dụng với axit có tính oxi hóa
Cu có tính khử yếu chỉ tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh như HNO3, H2SO4 đặc nóng
Chú ý : NO3- trong môi trường H+ có tính oxi hóa mạnh như axit HNO3
4. Dạng 4: Hỗn hợp sắt, đồng và hợp chất của chúng tác dụng với axit có tính oxi hóa
Dạng phương trình phản ứng :Yy+ +X → Xx+ + Y
Như vậy:
Nếu sau phản ứng còn kim loại thì muối thu được không có muối của ion Fe+3.
Vì : Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+
hoặc : Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+
5. Dạng 5: Quy đổi sắt
Sử dụng khi gặp các bài toán hỗn hợp các hợp chất của Fe
- Khi gặp hỗn hợp nhiều chất ( từ 3 chất trở lên) → hỗn hợp 2 chất ( hoặc chỉ còn 1 chất) ta phải bảo toàn số mol nguyên tố và bảo toàn khối lượng.
- Có thể quy đổi về bất kì cặp chất nào ( thậm chí 1 chất). Tuy nhiên cặp chất nào đơn giản có ít phản ứng oxi hóa khử nhất để đơn giản việc tính toán.
- Trong quá trình tính toán theo phương pháp quy đổi đôi khi ta gặp số âm đó là do sự bù trừ khối lượng của các chất trong hỗn hợp. Trong trường hợp này ta vẫn tính toán bình thường và kết quả cuối cùng vẫn thỏa mãn
- Khi quy đổi hỗn hợp X về một chấ FexOy tìm được chỉ là một oxit giả định không có thực ( có thể khác 3 oxit của sắt)
Chú ý : Thường quy đổi thành FeO và Fe2O3 đơn giản nhất
6. Dạng 6: Một số dạng toán về crom, đồng, thiếc, bạc
- Các hợp chất của Cu, Ag, Zn có khả năng tạo phức với NH3
- Oxit và hidroxit của Zn, Cr có tính lưỡng tính như của Al
B. BÀI TẬP MINH HỌA
Bài 1: Dẫn luồng khí CO dư qua ống đựng một bột oxit sắt ( FexOy) ở nhiệt độ cao. Sau khi phản ứng kết thúc thu được 0,84g sắt và dẫn khí sinh ra vào nước vôi trong dư thì thu được 2g kết tủa. Công thức phân tử của FexOy là:
A. Fe3O4
B. FeO
C. Fe2O3
D. Fe2O
Hướng dẫn giải:
n↓ = nCO2 = nO oxit = 0,02mol
nFe = 0,015
x : y = nFe : nO = 0,015 : 0,02 = 3:4 ⇒ Fe3O4
→ Đáp án A
Bài 2: Hòa tan hết 18,56 (g) một oxit sắt bằng dung dịch HNO3 thu được 0,224 (l) một chất khí X (dktc) và dung dịch chỉ chứa một muối và HNO3 dư. Công thức của oxit sắt và của X là:
A. FeO và NO
B. Fe3O4 và NO2
C. Fe3O4 và N2O
D. FeO và NO2
Hướng dẫn giải:
→ Đáp án A:
ne nhường = nFeO = 0,257 mol
ne nhận = 3nNO = 0,03 mol
ne nhường ≠ ne nhận ⇒ loại
→ Đáp án B:
ne nhường = nFe3O4 = 0,08 mol
ne nhận = nNO2 = 0,01
ne nhường ≠ ne nhận ⇒ loại
→ Đáp án C:
ne nhường = nFe3O4= 0,08 mol
ne nhận = 8 nN2O = 0,08 mol = ne nhường
→ Đáp án C
Bài 3: Cho 6,72g Fe vào 400ml dung dịch HNO3 1M, đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí NO ( sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Dung dịch X có thể hòa tan tối đa được m gam Cu. Gía trị m là:
A. 1,92
B. 0,64
C. 3,84
D. 3,20
Hướng dẫn giải:
nFe = 0,12 mol; nHNO3 = 0,4 mol
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
0,12 0,4 (mol)
⇒ Fe dư; HNO3 hết
nFe pư = nFe(NO3)3 = 1/4 nHNO3 = 0,1 mol
nFe dư = 0,02
Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+
0,02 0,1
⇒ Fe bị hòa tan hết; Fe3+dư = 0,1 – 0,04 = 0,06 mol
Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+
0,03 ← 0,06 (mol)
mCu = 1,92g
→ Đáp án A
Bài 4: Cho m gam bột Fe vào 800ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M và H2SO4 0,25M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,6m gam hỗn hợp bột kim loại và V lít khí NO( sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Gía trị m và V lần lượt là:
A. 17,8 và 4,48
B. 17,8 và 2,24
C. 10,8 và 4,48
D. 10,8 và 2,24
Hướng dẫn giải:
Dung dịch có NO3- và H+ nên có tính oxi hóa như HNO3
Sau phản ứng thu được hỗn hợp bột kim loại ⇒ Fe dư
nH+ = 2 nH2SO4 = 0,4 mol; nNO3- = 2nCu(NO3)2 = 0,32; nCu2+ = 0,16
Fe + 4H+ NO3- → Fe3+ + NO + 2H2O
0,1 ← 0,4 → 0,1 0,1 (mol)
⇒H+ hết ⇒ nFe = 1/4 nH+ = 0,1 mol
Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu
0,16 ← 0,16 0,16 (mol)
Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+
0,05 ← 0,1 (mol)
nFe pư = 0,1 + 0,16 + 0,05 = 0,31mol
mkim loại = mFe dư + mCu sinh ra = m – 56.0,31 + 0,16.64 = m – 7,12 = 0,6m
⇒m = 17,8g
nNO = 1/4 nH+ = 0,1 ⇒ V= 2,24l
→ Đáp án B
Bài 5: Thực hiện hai thí nghiệm:
TN1: Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch HNO3 1M thoát ra V1 lít NO.
TN2: Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa HNO3 1M và H2SO4 0,5M thoát ra V2 lít NO. Biết NO là sản phẩm khử duy nhất, các thể tích khí đo ở cùng điều kiện.Quan hệ giữa V1 và V2 là:
A. V2 = V1.
B. V2 = 2V1.
C. V2 = 2,5V1.
D. V2 = 1,5V1.
Hướng dẫn giải:
nCu = 0,06 mol; nHNO3 = 0,08 mol
TN1:
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
0,06 0,08
⇒ Cu dư; nNO = 1/4 nH2O = 0,02 mol
TN2:
nH+= nHNO3 + 2nH2SO4 = 0,16 mol
3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
0,06 0,16 0,08
⇒ Cu2+, H+ phản ứng vừa đủ với nhau, NO3- dư
nNO = 2/3nCu = 0,04
⇒ V1 : V2 = 1 : 2
→ Đáp án B
Bài 6: Hòa tan m (g) hỗn hợp Fe và Cu trong đó Fe chiếm 40% khối lượng bằng dung dịch HNO3 thu được dung dịch X; 0,448 lít NO duy nhất (đktc) và còn lại 0,65m (g) kim loại. Khối lượng muối trong dung dịch X là:
A. 5,4g
B. 6,4g
C. 11,2g
D. 4,8g
Hướng dẫn giải:
mFe = 0,4m; mCu = 0,6m
mKL dư > mCu ⇒ Chưa phản ứng và Fe dư
mFe dư = 0,65m – 0,6m = 0,05m; mFe pư = 0,35m
Muối tạo thành chủ có muối Fe2+ ( do kim loại dư)
Bảo toàn e:
2nFe = 3 n NO ⇒2. 0,35m/56 = 3. 0,02 ⇒ m = 4,8g
nFe(NO3)2 = nFe pư = 0,35m/56 = 0,03 mol
mmuối = mFe(NO3)2 = 0,03.180 = 5,4g
→ Đáp án A
Bài 7: Cho 11,36g hỗn hợp Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng dư, thu được 1,344 lít khí NO ( sản phẩm khử duy nhất) ở đktc và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Gía trị của m là:
A. 38,72
B. 35,50
C. 49,09
D. 34,36
Hướng dẫn giải:
Cách 1: Quy đổi hỗn hợp thành Fe và Fe2O3
Bảo toàn e: 3nFe = 3 nNO ⇒ nFe = nNO = 0,06 mol
⇒ nFe2O3 = (11,36-0,06.56)/160 = 0,05 mol
Bảo toàn Fe: nFe(NO3)3 = nFe + 2 nFe2O3 = 0,06 + 0,1 = 0,16 mol
mFe(NO3)3 = 0,16.242 = 38,72g
Cách 2: Quy đổi hốn hợp thành Fe (x mol) và O ( y mol)
⇒ 56x + 16y = 11,36g (1)
Viết quá trình cho nhận e và bảo toàn e ta có:
3nFe = 2 nO + 3 nNO ⇒ 3x = 2y + 0,18
⇒ 3x – 2y = 0,18 (2)
Từ (1)(2) ⇒ x = 0,16; y = 0,15
mFe(NO3)3 = 0,16.242 = 38,72 (g)
→ Đáp án A
Bài 8: Hòa tan hoàn toàn 2,44g hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng dư. Sau phản ứng thu được 0,504 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 6,6g hỗn hợp muối sunfat. Phần trăm khối lượng của Cu trong X là:
A. 39,34%
B. 65,57%
C. 26,23%
D. 13,11%
Hướng dẫn giải:
Quy đổi hỗn hợp X thành Fe (a mol); O( b mol); Cu( c mol)
⇒ 56a + 16b + 64c = 2,44g (1)
Muối thu đươc là Fe2(SO4)3 (a/2mol); CuSO4 (c mol)
mmuối = mFe2(SO4)3 + mCuSO4 = 200a + 160c = 6,6 (2)
Viết quá trình cho nhận e và bảo toàn e:
3nFe + 2 nCu = 2 nNO + 2nSO2
⇒ 3a + 2c – 2b = 0,045(3)
Từ (1)(2)(3) ⇒ a = 0,025; b = 0,025; c = 0,01
⇒ %mCu = 0,01.64/2,44.100% = 26,23%
→ Đáp án C
Bài 9: Nung 8,4g Fe trong không khí, sau phản ứng thu được m gam chất rắn X gồm Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO. Hòa tan m gam hỗn hợp X vào dung dịch HNO3 dư thu được 2,24 lít khí NO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Gía trị của m là:
A. 11,2g
B. 10,2g
C. 7,2g
D. 6,9g
Hướng dẫn giải:
Quy đổi hỗn hợp X về hai chất FeO và Fe2O3:
nFe = nFeO + 2 nFe2O3 = 0,15 mol
FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
0,1 ← 0,1 (mol)
⇒ nFe2O3 = 0,025
⇒ m = mFeO + mFe2O3 = 0,1.72 + 0,025.160 = 11,2g
→ Đáp án B
Bài 10: Khử hoàn toàn m gam oxit MxOy cần vừa đủ 17,92 lít khí CO (đktc), thu được a gam kim loại M. Hòa tan hết a gam M bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, thu được 20,16 lít SO2 ( sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Oxit MxOy là:
A. Cr2O3
B. FeO
C. Fe3O4
D. CrO
Hướng dẫn giải:
nCO = 0,8 mol; nSO2 = 0,9 mol
Gọi n là hóa trị của kim loại M (n = 1, 2, 3)
M + H2SO4:
Nhường e: M → M+n + ne Nhận e: S + 2e → S+4
1,8/(n ) ← 1,8 ⇐ 1,8 ← 0,9 (mol)
nO( oxit) = nCO = 0,8
⇒ x : y = 1,8/(n ) : 0,8 = 9/(4n )
Nếu n = 1 ⇒ x : y = 9 : 4 (loại)
Nếu n = 2 ⇒ x : y = 9 : 8 (loại )
Nếu n = 3 ⇒ x : y = 3 : 4 ⇒ Fe3O4
→ Đáp án C
Bài 11: Hòa tan hoàn toàn 1,23g hỗn hợp X gồm Cu và Al vào dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được 1,344 lít khí NO2 ( sản phẩm khử duy nhất ở đktc) và dung dịch Y. Sục từ từ khí NH3 (dư) vào dung dịch Y, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa. Phần trăm về khối lượng của Cu trong hỗn hợp X và giá trị của m lần lượt là:
A. 21,95% và 0,78
B. 78,05% và 0,78
C. 78,05% và 2,25
D. 21,95% và 2,25
Hướng dẫn giải:
Gọi nCu = x mol; nAl = y mol ⇒ 64x + 27y = 1,23g (1)
Khi phản ứng với HNO3, bảo toàn e:
2nCu + 3 nAl = nNO2 ⇒ 2x + 3y = 0,06 mol (2)
Từ (1)(2) ⇒ x = 0,015; y = 0,01
⇒ %mCu = 0,01.64/1,23 .100% = 78,05%
Dung dịch Y tác dụng với NH3 dư chỉ thu được kết tủa là Al(OH)3, do Cu(OH)2 sinh ra tạo phức tan với NH3
nAl(OH)3 = nAl = 0,01 ⇒ m = 0,01.78 = 0,78g
→ Đáp án B
Bài 12: Khi cho 100g hợp kim gồm có Fe, Cr và Al tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH thu được 6,72 lít khí. Lấy bã rắn không tan cho tác dụng với một lượng dư dung dịch HCl ( khi không có không khí) thu được 38,08 lít khí. Các thể tích khí đo được ở đktc. Thành phần % của Fe, Cr, Al trong hợp kim lần lượt là:
A. 95,2%; 4%; 0,8%
B. 95,2%; 0,8%; 4%
C. 86,8%; 7,8%; 5,4%
D.86,8%; 5,4%; 7,8%
Hướng dẫn giải:
Khi cho hợp kim tác dụng với NaOH chỉ có Al tham gia phản ứng
nAl = 2/3nH2 = 0,2 mol ⇒ mAl = 5,4g
Bã rắn không tan gồm Fe ( x mol)và Cr ( y mol)
mFe + mCu = 56x + 52y = 100 – 5,4 = 94,6g (1)
Khi hòa tan bã rắn vào HCl: nH2 = nFe + nCr ⇒ x + y = 1,7 (2)
Từ (1)(2) ⇒ x = 1,55; y = 0,15
%mFe = 1,55.56/100.100% = 86,8%
%mAl = 5,4/100.100% = 5,4%
%mCr = 7,8%
→ Đáp án C
Bài 13: Nung nóng 16,8g hỗn hợp Au, Ag, Cu, Fe, Zn với một lượng dư khí O2, đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 23,2 gam chất rắn X. Thể tích dung dịch HCl 2M vừa đủ để phản ứng với chất rắn X là:
A. 600ml
B. 200ml
C. 800ml
D. 400ml
Hướng dẫn giải:
Theo định luật bảo toàn khối lượng:
mO2 = 23,2 – 16,8 = 6,4g ⇒ nO = 0,4 mol
Bảo toàn điện tích ta có:
nH+ = 2nO2- ⇒ nH+ = 0,8 mol
VHCl = 400ml
→ Đáp án D
C. LUYỆN TẬP
Câu 1: Để m gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian thấy khối lượng của hỗn hợp thu được là 12 gam. Hòa tan hỗn hợp này trong dung dịch HNO3 thu được 2,24 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của m là
A. 5,6 B. 10,08 C. 11,84 D. 14,95
Câu 2: Hòa tan hoàn toàn 10 gam hỗn hợp X (Fe, Fe2O3) trong dung dịch HNO3 vừa đủ được 1,12 lít khí NO (ở đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH dư được kết tủa Z. Nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn. Giá trị của m là
A. 12 B. 16 C. 11,2 D. 19,2
Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn 5,6 gam bột Fe trong một bình oxi thu được 7,36 gam hỗn hợp X gồm Fe2O3, Fe3O4 và một phần Fe dư. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X bằng dung dịch HNO3 thu được V lít hỗn hợp khí Y gồm NO2 và NO có tỉ khối so với H2 bằng 19. Giá trị V là
A. 0,896 B. 0,672 C. 0,448 D. 1,08
Câu 4: Cho luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng. Sau một thời gian thu được 13,92 gam hỗn hợp X gồm 4 chất. Hòa tan hết X bằng HNO3 đặc, nóng dư được 5,824 lít khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của m là
A. 16 B. 32 C. 48 D. 64
Câu 5: Nung m gam bột Cu kim loại trong oxi thu được 24,8 gam hỗn hợp rắn X gồm Cu, CuO và Cu2O. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thoát ra 4,48 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của m là
A. 9,6 B. 14,72 C. 21,12 D. 22,4
Câu 6: Hòa tan hoàn toàn 18,16 gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe3O4 trong 2 lít dung dịch HNO3 2M thu được dung dịch Y và 4,704 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Phần trăm khối lượng Fe trong hỗn hợp X là
A. 38,23% B. 61,67% C. 64,67% D. 35,24%
Câu 7: Để m gam Fe trong không khí một thời gian được 7,52 gam hỗn hợp X gồm 4 chất. Hòa tan hết X trong dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được 0,672 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Và dung dịch Y. Cô cạn cẩn thận dung dịch Y được m1 gam muối khan. Giá trị của m và m1 lần lượt là
A. 7 gam và 25 gam B. 4,2 gam và 1,5 gam
C. 4,48 gam và 16 gam D. 5,6 gam và 20 gam
Câu 8: Cho 5,584 gam hỗn hợp Fe và Fe3O4 tác dụng vừa đủ với 500ml dung dịch HNO3 loãng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn được 0,3136 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Nồng độ mol của dung dịch HNO3 là
A. 0,472M B. 0,152M C. 3,04 M D. 0,304M
Câu 9: Để khử hoàn toàn 9,12 gam hỗn hợp các oxit: FeO, Fe3O4 và Fe2O3 cần 3,36 lít khí H2 (đktc). Nếu hòa tan 9,12 gam hỗn hợp trên bằng H2SO4 đặc nóng dư thì thể tích ml khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) thu được tối đa là
A. 280 B. 560 C. 672 D. 896
Câu 10: Cho luồng khí CO qua ống sứ chứa 0,12 mol hỗn hợp gồm FeO và Fe2O3 nung nóng, phản ứng tạo ra 0,138 mol CO2. Hỗn hợp chất rắn còn lại trong ống nặng 14,352 gam gồm 4 chất. Hòa tan hết hỗn hợp 4 chất này vào dung dịch HNO3 dư thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của V là
A. 0,244 B. 0,672 C. 2,285 D. 5,68
Câu 11: Chất không khử được sắt oxit (ở nhiệt độ cao) là
A. Cu. B. Al. C. CO. D. H2.
Câu 12: Dung dịch muối nào sau đây tác dụng được với cả Ni và Pb?
A. Pb(NO3)2. B. Cu(NO3)2. C. Fe(NO3)2. D. Ni(NO3)2.
Câu 13: Để loại bỏ kim loại Cu ra khỏi hỗn hợp bột gồm Ag và Cu, người ta ngâm hỗn hợp kim loại trên vào lượng dư dung dịch
A. AgNO3. B. HNO3. C. Cu(NO3)2. D. Fe(NO3)2.
Câu 14: Tất cả các kim loại Fe, Zn, Cu, Ag đều tác dụng được với dung dịch
A. HCl. B. H2SO4 loãng. C. HNO3 loãng. D. KOH.
Câu 15: Một kim loại phản ứng với dung dịch CuSO4 tạo ra Cu. Kim loại đó là
A. Fe. B. Ag. C. Cu. D. Na.
---(Nội dung đầy đủ, chi tiết từ câu 16 đến câu 40 của tài liệu vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---
Trên đây là một phần trích dẫn nội dung Các dạng bài tập cơ bản về crom, sắt, đồng môn Hóa học 12 năm 2021. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
Ngoài ra các em có thể tham khảo thêm một số tư liệu cùng chuyên mục tại đây:
Chúc các em học tốt!
