Một số bài tập ôn tập chuyên đề Sắt - Ôn thi THPT QG năm 2020 môn Hóa học

MỘT SỐ BÀI TẬP ÔN TẬP CHUYÊN ĐỀ SẮT CÓ ĐÁP ÁN – ÔN THI THPT QG MÔN HÓA HỌC

 

I. PHƯƠNG PHÁP

1. Các phương pháp dùng trong giải toán :

- Bảo toàn khối lượng

- Bảo toàn nguyên tố

- Bảo toàn electron

- Phương pháp quy đổi

- Phương pháp ion – electron ( electron biến đổi )

- Dùng công thức tính nhanh

2. Phương pháp tìm CTPT của oxit sắt : tìm tỉ lệ số mol của Fe ( nguyên tử ) và O ( nguyên tử ) từ dữ kiện bài cho

3. Một vài cách giải nhanh :

- Khi đề bài cho hỗn hợp 2 oxit của sắt , nhưng không nêu rõ là oxit sắt gì , thì ta có thể quy đổi hỗn hợp trên về FeO và Fe₂O₃ – cách này không làm số mol Fe và O trong hỗn hợp thay đổi...

- Nếu gặp bài toán oxi hóa 2 lần :  Fe ( m gam ) bị oxi hóa thành hỗn hợp ( Fe , oxit sắt ) ( m₁ gam ) rồi cho tiếp vào dung dịch acid có tính oxi hóa tạo sản phẩm khử thì ta nên dùng công thức : ( n_e là số mol electron cho hoặc nhận ): m_Fe = 0,7 m₁ + 5,6 n_e

II- Bài tập áp dụng

Câu 1 : Oxi hóa chậm m gam Fe ngoài không khí sau một thời gian thu được 12 gam hỗn hợp X ( Fe , FeO , Fe₂O₃ ,Fe₃O₄ ). Để hòa tan hết X , cần vừa đủ 300 ml dung dịch HCl 1M , đồng thời giải phóng 0,672 lít khí ( đktc ). Tính m ?  

A.10,08

B.8,96

C.9,84

D.10,64

Giải:

n_khí = n_H­2 = 0,672.22,4= 0,03 mol .

Ta có : n_H+(HCl)= n_{H+(hoà tan oxit )} + n_{H+(khí )}  → 0,3 = n_{H+(hoà tan oxit )} + 2.0,03 → n_{H+(hoà tan oxit )} = 0,24 mol

n_O(oxit) = ½ n_{H+(hoà tan oxit )} = 0,12 mol  → m = m_X – m_O(oxit) = 12 – 0,12.16 = 10,08 gam

Câu 2: Hòa tan hoàn toàn 2,8 gam hỗn hợp FeO , Fe₂O₃ và Fe₃O₄ cần vừa đủ V ml dung dịch HCl 1M , thu được dung dịch X. Cho từ từ dung dịch NaOH dư vào dung dịch X thu được kết tủa Y. Nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 3 gam chất rắn. Tính V ?

A.87,5

B.125

C.62,5

D.175

Giải:

Quy đổi hỗn hợp thành 2,8 gam ( FeO : x mol và Fe₂O₃ : y mol ) →  3 gam Fe₂O₃

Thiết lập hệ : 72x + 160y = 2,8 v à x + 2y = 3.2.160 ( BTNT Fe trong Fe₂O₃ )

→  x = 0,025 mol v à y = 6,25.10^-3 mol

FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂O                Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3 H₂O             

0,025    0,05                                             6,25.10^-3   0,0375

→ Tổng số mol HCl p.ứ = 0,0875 mol → V = 0,0875 l = 87,5 ml

Câu 3 : Trộn bột Al với bột Fe₂O₃ ( tỉ lệ mol 1 : 1 ) thu được m gam hỗn hợp X. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X trong điều kiện không có không khí sau một thời gian thu được hỗn hợp rắn Y. Hòa tan hết Y bằng acid nitric loãng dư , thấy giải phóng 0,448 lít khí NO ( đktc – sản phẩm khử duy nhất ). m =?

A.7,48

B.11,22

C.5,61

D.3,74

Giải:

Phản ứng nhiệt nhôm không hoàn toàn nên ta không thể xác định được rõ sản phẩm Y gồm những chất      nào. Ta quy đổi hỗn hợp Y thành X ( theo nguyên BTKL )

Ta có :   Al → Al³⁺ +3e             N⁺⁵ +3e → NO                     

             0,02  →   0,06                    0,06 → 0,02

→ m = 0,02( 27 + 160) = 3,74 gam                  

Câu 4: Hòa tan hết 7,68 gam hỗn hợp FeO , Fe₂O₃ và Fe₃O₄ cần vừa đủ 260 ml dung dịch HCl 1M. Dung dịch thu được cho tác dụng với dd NaOH dư rồi lọc kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam rắn.. tính m ?

A.20

B.8

C.16

D.12

Giải:

Ta có : n_Cl- = 0,26 mol → n_{O2- (oxit )} = ½ n_Cl- = 0,13 mol ( BT ĐT ) → m_Fe = 7,68 – 0,13.16 = 5,6 gam

Sơ đồ hợp thức : 2Fe → Fe₂O₃ → m_Fe2O3 = 160.5,6.112 = 8 gam.

Câu 5: X là hỗn hợp gồm Fe và 2 oxit của sắt. Hòa tan hết 15,12 gam X trong dung dịch HCl dư , sau phản ứng thu được 16,51 gam muối Fe (II) và m gam muối Fe (III ) . Mặt khác , khi cho 15,12 gam X phản ứng hoàn toàn với dung dịch acid nitric loãng dư thì giải phóng 1,568 lít NO ( sản phẩm khử duy nhất - ở đktc ). Thành phần % về khối lượng của Fe trong X là ?

A.11,11%

B.29,63%

C.14,81%

D.33,33%

Giải: Quy đổi 15,12 gam X thành: Fe, FeO và Fe₂O₃  

                                                    ( x mol )   ( y mol )   

Hoà tan vào dd HCl ta có pt : x + y = 16,51.127 = 0,13 mol.

Cho X vào HNO₃ dư :

Fe → Fe³⁺  +  3e                               N⁺⁵  + 3e → NO                         

x                3x                                  0,21 ß  0,07          

FeO → Fe³⁺ + 1e

y                   y

→ Bảo toàn electron:  3x + y = 0,21

Giải hệ = > x = 0,04 mol v à y = 0,09 mol   = > % m_Fe = 0,04.56.15,12 . 100% = 14,81%

Câu 6 :Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm Cu và 2 oxit sắt cần vừa đủ 500ml dung dịch  HCl 1,2M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 38,74 gam hỗn hợp hai muối khan . m nhận giá trị ?

A.22,24

B.20,72

C.23,36

D.27,04

Giải:

2 muối khan ở đây là CuCl₂  và FeCl₂ . Ta có : n_{O2- (oxit )} = ½ n_Cl- = ½.0,6 = 0,3 mol ( BT ĐT )

BTKL : m_{Cu & Fe}  = m_muoi – m_Cl- = 38,74 – 0,6.35,5 = 17,44 gam

m_X = m_{Cu & Fe}  + m_{O2- (oxit )}  = 17,44 +0,3.16 = 22,24 gam

Câu 7: Hòa tan hết a gam hỗn hợp 2 oxit sắt bằng dung dịch  HCl dư sau phản ứng thu được dung dịch chứa 9,75 gam FeCl₃ và 8,89 gam FeCl₂ . a nhận giá trị nào ?

A.10,08

B.10,16

C.9,68

D.9,84

Giải:

Quy đổi thành a gam FeO v à Fe₂O₃ 

Sơ đồ hợp thức :  Fe₂O₃  → 2FeCl₃ ( 0,06 mol ) và FeO à FeCl₂ ( 0,07 mol )

→  a = 0,03.160 + 0,07.72 = 9,84 gam

Câu 8 : Hòa tan hết 4 gam hỗn hợp A gồm Fe và 1 oxit sắt trong dung dịch acid HCl dư thu được dung dịch X. Sục khí Cl₂ cho đến dư vào X thu được dung dịch  Y chứa 9,75 gam muối tan. Nếu cho 4 gam A tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thì thu được V lít NO ( sản phẩm  khử duy nhất - đktc). V= ?

A.0,896

B.0,747

C.1,120

D.0,672

Giải :

n_Fe = n_FeCl3 = 0,06 mol → n_{O (oxit )} = ( 4 – 0,06.56).16 = 0,04 mol

Quy đổi 4 gam A thành Fe và O. Cho tác dụng với HNO₃ :

Fe → Fe³⁺   +  3e                           O +  2e → O^2-                                 

0,06        →  0,18                            0,08 → 0,04  

N⁺⁵  + 3e → NO             → V = 0,1.3.22,4 = 0,747 lit                                                                         

0,1 → 0,1.3

Câu 9: Hòa tan hết a gam hỗn hợp X gồm Fe và một oxit sắt trong b gam dung dịch H₂SO₄ 9,8% ( lượng vừa đủ), sau phản ứng  thu được dung dịch chứa 51,76 gam hỗn hợp hai muối khan. Mặt khác nếu hòa tan hết a gam X bằng dung dịch H₂SO₄ đặc nóng thì thu được duy nhất 58 gam muối Fe (III). Xác định b ?

A.370

B.220

C.500

D.420

Giải:

51,76 gam gồm 2 muối F eSO₄ : x mol và Fe₂(SO₄)₃ : y mol.

Lập hệ : 152x + 400y = 51,76 và x + 2y = 58.2.400 (BTNT Fe trong Fe₂(SO₄)_3­  )

→ x = 0,13 mol và y = 0,08 mol → Số mol H₂SO₄ p. ứ = x +3y = 0,37 mol

→ m_{dung dich} = ( 0,37.98.100) . 9,8 gam = 370 gam = b

Câu 10 : Hòa tan hết m gam hỗn hợp A gồm Cu và 1 oxit sắt bằng 320 ml dung dịch HCl 1M ( vừa đủ ). Dung dịch thu được sau phản ứng chỉ chứa hai muối là FeCl₂ ( có khối lượng 15,24 gam ) và CuCl₂. Xác định công thức của oxit sắt và giá trị m ?

A. Fe₃O₄ và 14,40 gam

B. Fe₂O₃ và 11,84 gam

C. Fe₃O₄ và 11,84 gam

D. Fe₂O₃ và 14,40 gam

Giải:

n_Fe = n_FeCl2 = 0,12 mol và n_{O (oxit )} = ½ n_H+ = 0,16 mol → n_Fe : n_O = 0,12 : 0,16 = 3:4  → Fe₃O₄

BTNT Cl: n_HCl = 2n_FeCl2 + 2n_CuCl2  → 0,32 = 2.0,12 + 2n_CuCl2  → n_CuCl2 = 0,04 mol = n_Cu

m = m_Cu + m_Fe + m_O = 0,04.64 + 0,12.56 + 0,16.16 = 11,84 gam

Câu 11: Hòa tan hết m gam hỗn hợp Y( gồm Cu và 2 oxit của sắt ) bằng 260 ml dung dịch HCl 1M - lượng vừa đủ , thu được dung dịch Z chứa 2 muối với tổng khối lượng là 16,67 gam. Xác định m ?

A.11,60

B.9,26

C.11,34

D.9,52

Giải:

n_Cl- = 0,26 mol  → m_Cu&Fe = m_muoi­  - m_Cl- = 16,67 – 0,26.35,5 = 7,44 gam

→  n_{O2- (oxit )} = ½ n_Cl- = 0,13 mol → m_Y = m_Cu&Fe + m_{O2- (oxit )} = 7,44 +0,13.16 = 9,52 gam

Câu 12 :Y là một hỗn hợp gồm sắt và 2 oxit của nó. Chia Y làm hai phần bằng nhau :

Phần 1 : Đem hòa tan hết trong dung dịch HCl dư thu được dung dịch Z chứa a gam FeCl₂ và 13 gam FeCl₃

Phần 2 : Cho tác dụng hết với 875 ml dung dịch HNO₃ 0,8M ( vừa đủ ) thu được 1,568 lít khí NO ( đktc - sản phẩm khử duy nhất ). Tính a. ?

A.10,16

B.16,51

C.11,43

D.15,24

Giải: Phần II : BTNT N : n_{NO3- ( muoi )} = n_{HNO3 p.u} – n_NO = 0,875.0,8 – 1,568.22,4 = 0,63 mol

Fe →  Fe(NO₃)₃  →  3NO₃^-         Phần I : BTNT Fe : n_Fe = n_FeCl2 + n_FeCl3

0,21 →                        0,63        →  n_FeCl2 = 0,21 – 13.162,5 = 0,13 mol → a = 0,13.127 = 16,51 gam

Câu 13 : Hòa tan hoàn toàn 13,92 gam hỗn hợp X gồm MgO, FeO và Fe₂O₃ phải dùng vừa hết 520 ml dung dịch HCl 1M. Mặt khác , khi lấy 0,27 mol hỗn hợp X đốt nóng trong ống sứ không có không khí rồi thổi một luồng H₂ dư đi qua để phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được m gam chất rắn và 4,86 gam nước. Xác định m?

A.16,56

B.20,88

C.25,06

D.16,02

Giải:

13,92 gam X ( MgO x mol ; FeO y mol và Fe₂O₃ z mol ). Ta có : n_{O (oxit )} = ½ n_H+ = ½ .0,52 = 0,26 mol

→ x + y +3z = 0,26 ( 1 ) và 40x + 72y + 160z = 13,92 ( 2 )

Trong 0,27 mol X số mol MgO , FeO và Fe_2­O₃ lần lượt là kx , ky và kz mol  → kx + ky + kz = 0,27 ( 3 )

Và : n_H2O = n_H2 = n_O(FeO) + n_O(Fe2O3) = ky +3kz = 0,27 ( 4 ). Bi ến đ ổi ( 3 ) & ( 4 ) → x = 2z ( 5 )

Giải ( 1) , (2) và ( 5) → x = 0,08 mol ; y = 0,06 mol và z = 0,04 mol → k = 0,27.0,18 = 1,5

BTKL : m = 1,5.13,92 – 0,27.16 = 16,56 gam

Câu 14: Hỗn hợp A gồm CuSO₄ , FeSO₄ và Fe₂(SO₄)₃ , trong đó % khối lượng của S là 22% . Lấy 50 gam hỗn hợp A hoà tan vào trong nước. Thêm dung dịch NaOH dư , lấy kết tủa thu được đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi . Lượng oxit sinh ra đem khử hoàn toàn bằng CO thì lượng Fe và Cu thu được bằng :

A.17 gam

B.18 gam

C.19 gam

D.20 gam

Giải:

m_S = 50.22.100 = 11 gam → n_{SO4 (2-)} = n_S = 11.32 = 0,34375 mol  (BTNT S )

m_Cu&Fe = m_{muoi –}  m_SO4(2-) = 50 – 96.0,34375 = 17 gam

Câu 15 : A là hỗn hợp các muối Cu(NO₃)₂ , Fe(NO₃)₂ và Fe(NO₃)₃. Trong đó N chiếm 16,03% về khối lượng. Cho dung dịch KOH dư vào dung dịch chứa 65,5 gam muối A . Lọc kết tủa thu được đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được bao nhiêu gam oxit ?

A.27

B.34

C.25

D.31

Giải: m_N = 65,5.16,03.100 = 10,5 gam → n_NO3- = n_N = 10,5.14 = 0,75 mol ( BTNT N )

Sơ đồ : 2NO₃ ^–  _­( muối )  < = > O^2- (oxit )

2 mol NO₃ ^–  tạo 1 mol O^2- _­ khối lượng giảm 2.62 – 16 = 108 gam

0,75 mol NO₃ ^–  tạo 0,375 mol O^2- _­ khối lượng giảm 108.0,375 = 40,5 gam

→ m_oxit = m_muoi  - m_giam = 65,5 – 40,5 = 25 gam

...

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Một số bài tập ôn tập chuyên đề Sắt - Ôn thi THPT QG năm 2020 môn Hóa học. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Ngoài ra các em có thể tham khảo thêm 1 số tài liệu cùng chuyên mục tại đây:

• Đề kiểm tra Chương Crom - Săt - Đồng môn Hóa học 12 năm 2019 - 2020
• Bài tập vận dụng có đáp án chuyên đề sắt và hợp chất của sắt

Hy vọng đề thi này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong kì thi sắp tới.