I. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Các chất khử (NH3 , CO, H2 , C , Al) để khử ion kim loại trong các oxit.
Ví dụ:
\({\rm{2N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{ + 3CuO }} \to {\rm{ }}{{\rm{N}}_{\rm{2}}}{\rm{ + 3Cu + 3}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\)
\({\rm{CO + CuO }} \to {\rm{ Cu + C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\)
\({\rm{3 CO + F}}{{\rm{e}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}{\rm{ }} \to {\rm{ 2 Fe + 3 C}}{O_2}\)
\({H_2}{\rm{ + CuO }} \to {\rm{ Cu + }}{H_2}{\rm{O}}\)
\({H_2}{\rm{ + FeO }} \to {\rm{ Fe + }}{H_2}{\rm{O}}\)
Hay phản ứng nhiệt nhôm:
\(2Al{\rm{ + 3CuO }} \to {\rm{ A}}{{\rm{l}}_2}{{\rm{O}}_3}{\rm{ + 3Cu}}\)
\(2Al{\rm{ + F}}{{\rm{e}}_2}{{\rm{O}}_3}{\rm{ }} \to {\rm{ A}}{{\rm{l}}_2}{{\rm{O}}_3}{\rm{ + 2Fe}}\)
Nói chung để làm các bài tập phần này chúng ta phải biết cách vận dụng các định luật bảo toàn:
+ Bảo toàn nguyên tử
+ Bảo toàn khối lượng
Cũng như sử dụng thành thạo phương pháp bảo toàn electron
Chú ý : các bài toán về phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp chất rắn sau phản ứng khi cho tác dụng với dung dịch ba zơ mạnh có thể xảy ra các phản ứng sau:
\(\begin{array}{l}
2Al{\rm{ + 2NaOH + 2}}{{\rm{H}}_2}{\rm{O }} \to {\rm{ NaAl}}{{\rm{O}}_2}{\rm{ + 3}}{{\rm{H}}_2} \uparrow \\
{\rm{A}}{{\rm{l}}_2}{{\rm{O}}_3}{\rm{ + 2NaOH }} \to {\rm{ 2NaAl}}{{\rm{O}}_2}{\rm{ + }}{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}
\end{array}\)
Ví dụ 1: Dùng V lít (đktc) khí NH3 để khử 12g oxit đồng (II) với hiệu suất H%. Sau phản ứng tạo ra hỗn hợp khí B có tỉ khối so với H2 là 9,35, VB = 2,912 lít (đktc) và m gam chất rắn C.
a. Tính V.
A. 3,36 lít.
B. 2,24 lít.
C. 4,48 lít.
D. 3,584 lít.
b. Tính H.
A. 26,67%.
B. 73,33%.
C. 60%.
D. 40%.
c. Tính mC.
A. \({{\rm{m}}_{\rm{C}}}{\rm{ = 3,84 gam}}\)
B. \({{\rm{m}}_{\rm{C}}}{\rm{ = 11,04 gam}}\)
C. \({{\rm{m}}_{\rm{C}}}{\rm{ = 12 gam}}\)
D. \({{\rm{m}}_{\rm{C}}}{\rm{ = 10,4 gam}}\)
Hướng dẫn giải
Gọi a,b lần lượt là số mol của N2 và NH3 dư trong B, ta có:
\({{\rm{n}}_{\rm{B}}}{\rm{ = a + b = }}\frac{{{\rm{2,912}}}}{{{\rm{22,4}}}}{\rm{ = 0,13 mol}}\) 1.
\({{\rm{m}}_{\rm{B}}}{\rm{ = 28a + 17b = 0,13}}{\rm{.9,35}}{\rm{.2 = 2,431 gam}}\) 2.
Từ 1 và 2 → a ≈ 0,02 mol; b ≈ 0,11 mol
\({\rm{2N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{ + 3CuO }} \to {\rm{ }}{{\rm{N}}_{\rm{2}}}{\rm{ + 3Cu + 3}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\)
Số mol ban đầu: \(\frac{{\rm{V}}}{{22,4}}\) \(\frac{{{\rm{12}}}}{{{\rm{80}}}}{\rm{ = 0,15 mol}}\)
Số mol p/ư : 0,04 mol 0,06 mol 0,02 mol 0,06 mol
Số mol sau p/ư : 0,11 mol 0,09 mol 0,02 mol 0,06 mol
a. Từ phản ứng trên ta có: \(\frac{{\rm{V}}}{{22,4}} = 0,04 + 0,11 \Rightarrow {\rm{V}} = 3,{\rm{36 l}}\)
Đáp án A
b. Ta thấy ngay: 2 > \(\frac{{\rm{V}}}{{22,4}}\) nên NH3 dư nhiều hơn CuO hay H tính theo CuO
\({\rm{H = }}\frac{{{\rm{0,06}}}}{{{\rm{0,15}}}}{\rm{.100 = 40\% }}\)
c. Chất rắn C có: 0,06 mol Cu và 0,09 mol CuO dư
→ mC = 64.0,06 + 80.0,09 = 11,04 gam
Đáp án B
Ví dụ 2: Khử hoàn toàn 1 oxit kim loại chứ 70% kim loại bằng hidro. Khi hoà tan 11,2 g kim loại điều chế được trong axit HNO3 có nồng độ trung bình thì tạo ra muối nitrat kim loại (III) và 13,44 lit khí (đktc) màu nâu đỏ bay ra. T
a. Tính khối lượng oxit kim loại kim loại ban đầu.
A. 16 gam.
B. 8 gam.
C. 24 gam.
D. 20 gam.
b. Tên kim loại đó là.
A. Cu.
B. Fe.
C. Cu.
D. Mg.
Hướng dẫn giải
a. Do phản ứng xảy ra hoàn toàn oxit hết. Áp dụng ĐLBT nghiên tử thì khối lượng kim loại có trong oxi phải bằng khối lượng kim loại = 11,2 gam
=> moxit = \({\rm{11,2 }}\frac{{{\rm{100}}}}{{{\rm{70}}}}{\rm{ = 16 gam}}\)
Đáp án A
b. Ta có: \(\frac{{{\rm{11,2}}}}{{\rm{M}}}{\rm{.3 = }}{{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}}} = \frac{{{\rm{1,344}}}}{{{\rm{22,4}}}} \Rightarrow {\rm{M = 56 }} \Leftrightarrow {\rm{Fe}}\)
Đáp án B
Ví dụ 3: Cho 4,72 gam hỗn hợp bột các chất: Fe, FeO, Fe2O3 phản ứng hoàn toàn với khí CO dư ở nhiệt độ cao. Phản ứng xong được 3,92 gam Fe. Nếu ngâm cũng lượng hỗn hợp các chất trên trong dung dịch CuSO4 dư, phản ứng xong khối lượng chất rắn thu được là 4,96 gam. Định khối lượng mỗi chất có trong hỗn hợp đầu:
A. \({{\rm{m}}_{{\rm{Fe}}}}{\rm{ = 1,44 gam; }}{{\rm{m}}_{{\rm{FeO}}}}{\rm{ = 1,68 gam; }}{{\rm{m}}_{{\rm{F}}{{\rm{e}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}}{\rm{ = 1,6 gam}}\)
B. \({{\rm{m}}_{{\rm{Fe}}}}{\rm{ = 1,6 gam; }}{{\rm{m}}_{{\rm{FeO}}}}{\rm{ = 1,68 gam; }}{{\rm{m}}_{{\rm{F}}{{\rm{e}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}}{\rm{ = 1,44 gam}}\)
C. \({{\rm{m}}_{{\rm{Fe}}}}{\rm{ = 1,68 gam; }}{{\rm{m}}_{{\rm{FeO}}}}{\rm{ = 1,44 gam; }}{{\rm{m}}_{{\rm{F}}{{\rm{e}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}}{\rm{ = 1,6 gam}}\)
D. \({{\rm{m}}_{{\rm{Fe}}}}{\rm{ = 1,4 gam; }}{{\rm{m}}_{{\rm{FeO}}}}{\rm{ = 1,44 gam; }}{{\rm{m}}_{{\rm{F}}{{\rm{e}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}}{\rm{ = 1,88 gam}}\)
Hướng dẫn giải
Gọi a, b, c lần lượt là số mol của Fe, FeO, Fe2O3 trong hỗn hợp đầu. Ta có:
56a + 72b + 160c = 4,72 gam 1.
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tử Fe:
số mol Fe trong hỗn hợp = số mol Fe tạo thành
Hay: a + b + 2c = \({\rm{ }}\frac{{{\rm{3,92}}}}{{{\rm{56}}}}{\rm{ = 0,07 mol}}\) 2.
Mặt khác cho hỗn hợp tác dụng với CuSO4 dư chỉ có Fe phản ứng. Chất rắn còn lại có a mol Cu, b mol FeO và c mol Fe2O3
→ 64a + 72b + 160c = 4,96gam 3.
Từ 1,2,3 ta có:
\(\begin{array}{l}
{{\rm{n}}_{{\rm{Fe}}}}{\rm{ = a = 0,03mol }} \Rightarrow {{\rm{m}}_{{\rm{Fe}}}}{\rm{ = 0,03}}.56 = {\rm{1,68 gam}}\\
{{\rm{n}}_{{\rm{FeO}}}}{\rm{ = b = 0,02mol }} \Rightarrow {{\rm{m}}_{{\rm{FeO}}}}{\rm{ = 0,02}}.72 = {\rm{1,44 gam}}\\
{{\rm{n}}_{{\rm{F}}{{\rm{e}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}}{\rm{ = c = 0,01mol }} \Rightarrow {{\rm{m}}_{{\rm{F}}{{\rm{e}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}}{\rm{ = 0,01}}.160 = {\rm{1,6 gam}}
\end{array}\)
Đáp án C
Ví dụ 4: Cho một luồng khí CO đi qua 0,04 mol hỗn hợp A gồm FeO và Fe2O3 ở nhiệt độ cao. Sau thí nghiệm, được hỗn hợp B gồm 4 chất rắn, cân nặng 4,784 gam và chất khí C. Dẫn C vào dung dịch Ba(OH)2 dư được 9,062 gam kết tủa. Tính khối lượng các oxit trong A.
A. \({{\rm{m}}_{{\rm{FeO}}}}{\rm{ = 2,16 gam; }}{{\rm{m}}_{{\rm{F}}{{\rm{e}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}}{\rm{ = 1,6 gam}}\)
B. \({{\rm{m}}_{{\rm{FeO}}}}{\rm{ = 1,6 gam; }}{{\rm{m}}_{{\rm{F}}{{\rm{e}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}}{\rm{ = 2,16 gam}}\)
C. \({{\rm{m}}_{{\rm{FeO}}}}{\rm{ = 4,78 gam; }}{{\rm{m}}_{{\rm{F}}{{\rm{e}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}}{\rm{ = 0,72 gam}}\)
D. \({{\rm{m}}_{{\rm{FeO}}}}{\rm{ = 0,72 gam; }}{{\rm{m}}_{{\rm{F}}{{\rm{e}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}}{\rm{ = 4,8 gam}}\)
Hướng dẫn giải
Gọi a, b lần lượt là số mol FeO và Fe2O3 trong hỗn hợp A
Thì a + b = 0,04 mol 1.
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tử C:
\(\begin{array}{l}
{{\rm{n}}_{{\rm{C(CO }}ph.ung)}}{\rm{ = }}{{\rm{n}}_{{\rm{C(C}}{{\rm{O}}_2})}}{\rm{ = }}{{\rm{n}}_{{\rm{C(BaC}}{{\rm{O}}_3})}}\\
\Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{CO }}ph.ung}}{\rm{ = }}{{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}}}{\rm{ = }}{{\rm{n}}_{{\rm{BaC}}{{\rm{O}}_3}}} = \frac{{{\rm{9,062}}}}{{{\rm{197}}}}{\rm{ = 0,046 mol}}
\end{array}\)
Áp dụng định luật bảo toàn Khối lượng:
\(\begin{array}{l}
{{\rm{m}}_{{\rm{CO }}ph.ung}}{\rm{ + }}{{\rm{m}}_{\rm{A}}}{\rm{ = }}{{\rm{m}}_{{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}}}{\rm{ + }}{{\rm{m}}_{\rm{B}}}\\
\Rightarrow {{\rm{m}}_{\rm{A}}}{\rm{ = }}{{\rm{m}}_{{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}}}{\rm{ + }}{{\rm{m}}_{\rm{B}}} - {{\rm{m}}_{{\rm{CO }}ph.ung}}\\
{\rm{ }}{{\rm{m}}_{\rm{A}}}{\rm{ = 44}}{\rm{.0,046 + 4,784 - 28}}{\rm{.0,046 = 5,52 gam}}
\end{array}\)
Hay 72a + 160b = 5,52 gam 2.
Từ 1,2 => \(\begin{array}{l}
{{\rm{n}}_{{\rm{FeO}}}}{\rm{ = b = 0,01mol }} \Rightarrow {{\rm{m}}_{{\rm{FeO}}}}{\rm{ = 0,01}}.72 = {\rm{0,72 gam}}\\
{{\rm{n}}_{{\rm{F}}{{\rm{e}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}}{\rm{ = c = 0,03mol }} \Rightarrow {{\rm{m}}_{{\rm{F}}{{\rm{e}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}}{\rm{ = 0,03}}.160 = {\rm{4,8 gam}}
\end{array}\)
Đáp án D
---(Nội dung đầy đủ, chi tiết của tài liệu vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---
III. LUYỆN TẬP
Câu 1: Hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3. Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ chứa m gam X nung nóng. Phản ứng xong được 64 gam chất rắn A và 11,2 lít hỗn hợp khí B (đkc). dB/H2 = 20,4. Tính m.
A. 67,6 gam.
B. 76,7 gam.
C. 56,6 gam.
D. 65,7 gam.
Câu 2: Khử hoàn toàn 4,06 gam một oxit kim loại bằng CO ở nhiệt độ cao thành kim loại. Dẫn toàn bộ khí sinh ra vào bình đựng Ca(OH)2 dư, thấy tạo thành 7 gam kết tủa. Nếu lấy lượng kim loại sinh ra hoà tan hết vào dd HCl dư thu được 1,176 lít khí (đkc). Xác định công thức oxit kim loại.
A. CuO.
B. Fe2O3.
C. Fe3O4.
D. ZnO.
Câu 3: Khi nung nóng hh A gồm 2 chất là Al và Fe2O3 trong môi trường kín, được hh rắn B. Khi cho B tan trong dd H2SO4 loãng dư được 2,24 lít khí (đkc). Nếu ngâm B trong dd NaOH dư thì khối lượng chất rắn không tan là 8,8 gam. Số mol của Fe2O3 trong hh A là: (biết phản ứng xảy ra hoàn toàn).
A. 0,02 mol.
B. 0,05 mol.
C. 0,06 mol.
D. 0,07 mol.
Câu 4: Hỗn hợp A gồm Al và FexOy. Sau phản ứng nhiệt nhôm được 92,35 gam chất rắn B. Cho B tác dụng với dd NaOH dư được 8,4 lít khí (đkc) và còn lại phần không tan C. Hoà tan 1/4 lượng chất C trong H2SO4 đặc, nóng phái dùng 60 gam dd H2SO4 98%.
a. Tính khối lượng Al2O3 tạo thành.
b. Định FexOy
Trên đây là một phần trích dẫn nội dung Phương pháp giải bài tập nhiệt luyện 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.
