A. ĐỊNH HƯỚNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI CHUNG
1.Tổng quan kiến thức
-Bản chất là phản ứng oxi hóa khử, riêng phản ứng của nhôm có tên gọi là phản ứng nhiệt nhôm.
- CO, H2, C, Al là các chất có tính khử vì vậy chúng dùng đề khử các oxit kim loại thành kim loại.
- Ứng dụng: điều chế các kim loại.
-Phản ứng xảy ra trong điều kiện nung nóng
VD: H2 + CuO → Cu + H2
Đen đỏ
2. Con đường tư duy:
Xem như các chất khử: C,CO,H2 ,Al cướp O trong oxit.
Với bài toán dạng này cần chú ý:
(1) Vận dụng triệt để ĐL BTNT có thể kết hợp với các ĐLBT khác.
(2) H2 và CO chỉ khử các oxit của kim loại sau Al2O3 (không khử được Al2O3).
(3) Với C ở nhiệt độ 20000C sẽ xảy ra : 2Al2O3 + 9C → Al4C3 + 6CO
3. Phương pháp giải bài tập
- Phương chung để giải là dùng phương pháp bảo toàn electron hoặc bảo toàn nguyên tố hoặc bảo toàn khối lượng để giải.
- Chú ý :
+ Trong các phản ứng của C, CO, H2 thì số mol CO= nCO2, nC= nCO2, nH2= nH2O.
+ Các chất khử C, CO, H2 không khử được các oxit MgO, Al2O3 và các oxit khác của kim loại kiềm và kiềm thổ.
+ Đa số khi giải chúng ta chỉ cần viết sơ đồ chung của phản ứng, chứ không cần viết PTHH cụ thể, tuy nhiên các phản ứng nhiệt nhôm nên viết rõ PTHH vì bài toán còn liên quan nhiều chất khác.
+ Thực chất khi cho CO, H2 tác dụng với các chất rắn là oxit thì khối lượng của chất rắn giảm đi chính là khối lượng của oxi trong các oxit.
B. MỘT SỐ BÀI TẬP THAM KHẢO
Bài 1 : Hỗn hợp G gồm Fe3O4 và CuO. Cho hiđro dư đi qua 6,32 gam hỗn hợp G nung nóng cho đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được chất rắn G1 và 1,62 gam H2O. Tính số mol của Fe3O4 và CuO trong hỗn hợp G ban đầu.
Hướng dẫn giải
Ta có nH2O = 0,09 mol →nO = 0,09 mol
nFe3O4 = x ; nCuO = y
Ta có: 232x + 80y = 6,32 ; 4x + y = 0,09
→x = 0,01 và y = 0,05
Bài 2: Trộn hỗn hợp bột Al với bột Fe2O3 dư. Khơi mào phản ứng của hỗn hợp ở nhiệt độ cao trong môi trường không có không khí. Sau khi kết thúc phản ứng cho những chất còn lại tác dụng với dung dịch HCl (dư) thu được 2,24 lít khí hidro (đktc).Số gam bột nhôm có trong hỗn hợp đầu là
A. 0,27 gam.
B. 2,7 gam.
C. 0,027 gam.
D. 5,4 gam.
Hướng dẫn giải
nH2 = 2,24/22,4 = 0,1 mol
Ta thấy Fe2O3 dư nên khí H2 thu được từ phản ứng giữa Fe và dung dịch HCl
→nH2 = nFe = 0,1 mol
Fe+3 +3e → Fe0
Al0 → Al3+ + 3e
→nFe = nAl = 0,1 mol → mAl = 2,7 gam
→Đáp án B
Bài 3: Cho 31,9 gam hỗn hợp Al2O3, ZnO, FeO, CaO tác dụng hết với CO dư nung nóng thu được 28,7 gam hỗn hợp Y. Cho Y tác dụng với dung dịch HCl dư thu được V lít H2 (đktc). Thể tích H2 là
A. 4,48 lít.
B. 5,6 lít.
C. 6,72 lít.
D. 11,2 lít.
Hướng dẫn giải
Bảo toàn khối lượng ta được
mO = mhh ban đầu – mY = 31,9 – 28,7 = 3,2 gam
→nO = 3,2/16 = 0,2 mol
Khi cho Y tác dụng với HCl dư
→nH2 = nO = 0,2 mol → VH2 = 0,2.22,4 = 4,48 lít
→Đáp án A
Bài 4: Một hỗn hợp X gồm Fe2O3, FeO và Al2O3có khối lượng là 42,4 gam. Khi cho X tác dụng với CO dư, nung nóng người ta thu được 41,6 gam hỗn hợp rắn Y và hỗn hợp khí gồm CO, CO2, khi cho hỗn hợp khí này qua dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được m gam kết tủa. Khối lượng kết tủa này bằng
A. 4 gam.
B. 16 gam.
C. 9,85 gam.
D. 32 gam.
Hướng dẫn giải
Bảo toàn khối lượng ta được
mO = mX – mY = 42,4 – 41,6 = 0,8 gam →nO = 0,8/16 = 0,05 mol
Hỗn hợp khí CO, CO2 đi qua dung dịch Ba(OH)2 dư
nO = nCO2 = 0,05 mol → n↓ = nCO2 = 0,05 mol
→m↓ = 0,05.197 = 9,85 gam
→Đáp án C
Bài 5: Thổi từ từ V lít hỗn hợp khí (đktc) gồm CO và H2 đi qua một ống đựng 16,8 gam hỗn hợp 3 oxit: CuO, Fe3O4, Al2O3 nung nóng, phản ứng hoàn toàn. Sau phản ứng thu được m gam chất rắn và một hỗn hợp khí nặng hơn khối lượng của hỗn hợp V là 0,32 gam. Tính V và m.
A. 0,224 lít và 14,48 gam.
B. 0,672 lít và 18,46 gam.
C. 0,112 lít và 12,28 gam.
D. 0,448 lít và 16,48 gam.
Hướng dẫn giải
V lít hỗn hợp khí CO, H2 đi qua ống chứa oxit thấy khối lượng hỗn hợp khí tăng 0,32 gam
→ m tăng = mO = 0,32 gam → nO = 3,2/16 = 0,02 mol
→nO = n hh khí = 0,02 mol → V = 0,02.22,4 = 0,448 lít
Khối lượng chất rắn giảm = khối lượng hỗn hợp khí tăng = 0,32 gam
→m = 16,8 – 0,32 = 16,48 gam
Bài 6: Cho luồng khí CO đi qua ống sứ đựng 0,04 mol hỗn hợp A gồm FeO, Fe2O3 đốt nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được hỗn hợp B gồm 4 chất rắn nặng 4,784 gam. Khí đi ra khỏi ống sứ cho hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được 9,062 gam kết tủa. % khối lượng Fe2O3 trong A là
A. 86,96%.
B. 16,04%.
C. 13,04%.
D. 6,01%.
Hướng dẫn giải
Cho CO đi qua ống sứ chứa oxit Fe → khí đi ra khỏi ống sứ là CO2
Cho CO2 sục vào dung dịch Ba(OH)2 dư → chỉ thi được BaCO3
→nBaCO3 = 9,062/197 =0,046 mol
→nO = 0,046 mol → mO = 0,046.16 = 0,736 gam
Bảo toàn khối lượng ta được : mA = mB + mO = 4,784 + 0,736 = 5,52 gam
nFeO = x ; nFe2O3 = y
→x+ y = 0,04 và 72x + 160y = 5,52 → x = 0,01 mol ; y = 0,03 mol
→mFe2O3 = 0,03.160 = 4,8 gam
%Fe2O3 = 4,8/5,52 = 86,96 %
Bài 7: Thổi CO dư qua ống đựng 217,4 gam hỗn hợp gồm CuO, Fe2O3, FeO, Al2O3 nung nóng được 215 gam chất rắn. Dẫn toán bộ khí thoát ra vào dung dịch nước vôi trong dư thấy có m gam kết tủa. Tính m.
A. 15 gam.
B. 20 gam.
C. 25 gam.
D. 30 gam.
Hướng dẫn giải
Thổi khí CO dư qua ống chứa hỗn hợp oxit
Bảo toàn khối lượng ta được : mgiảm = 217,4 – 215 = 2,4 gam = mO
→nO = 2,4 /16 = 0,15 mol
Cho CO2 sục vào dung dịch Ba(OH)2 dư → chỉ thi được BaCO3
nCO2 = nO = nBaCO3 = 0,15 mol
→m↓ = 0,15.197 = 29,55 gam
Bài 8: Dẫn từ từ hỗn hợp khí CO và H2 qua ống sứ đựng 20,7 gam hỗn hợp bột các oxit ZnO, Al2O3, Fe3O4, CuO, FeO. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,36 lít (đktc) hỗn hợp khí và hơi chỉ chứa CO2 và H2O, trong ống sứ còn lại m gam chất rắn. Giá trị của m là?
Hướng dẫn giải
Ta có n khí = 3,36/22,4 = 0,15 mol
→nO = 0,15 mol →mO = 0,15.16 = 2,4 gam = m hh giảm
→ Khối lượng hỗn hợp ban đầu: m = 20,7 – 2,4 = 18,3 gam
C. LUYỆN TẬP
Bài 1..Trộn hỗn hợp bột Al với bột Fe2O3 dư. Khơi mào phản ứng của hỗn hợp ở nhiệt độ cao trong môi trường không có không khí. Sau khi kết thúc phản ứng cho những chất còn lại tác dụng với dung dịch HCl (dư) thu được 2,24 lít khí hidro (đktc).Số gam bột nhôm có trong hỗn hợp đầu là:
A. 0,27 gam B. 2,7 gam C. 0,027 gam D. 5,4 gam
Bài 2. Hỗn hợp G gồm Fe3O4 và CuO. Cho hiđro dư đi qua 6,32 gam hỗn hợp G nung nóng cho đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được chất rắn G1 và 1,62 gam H2O. Số mol của Fe3O4 và CuO trong hỗn hợp G ban đầu lần lượt là:
A. 0,05; 0,01 B. 0,01; 0,05 C. 0,5; 0,01 D. 0,05; 0,1
Bài 3. .Cho 31,9 gam hỗn hợp Al2O3, ZnO, FeO, CaO tác dụng hết với CO dư nung nóng thu được 28,7 gam hỗn hợp Y. Cho Y tác dụng với dung dịch HCl dư thu được V lít H2 (đktc). Thể tích H2 là:
A. 4,48 lít
B. 5,6 lít
C. 6,72 lít
D. 11,2 lít
Bài 4. Một hỗn hợp X gồm Fe2O3, FeO và Al2O3 có khối lượng là 42,4 gam. Khi cho X tác dụng với CO dư, nung nóng người ta thu được 41,6 gam hỗn hợp rắn Y và hỗn hợp khí gồm CO, CO2, khi cho hỗn hợp khí này qua dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được m gam kết tủa. Khối lượng kết tủa này bằng:
A. 4 gam
B. 16 gam
C. 9,85 gam
D. 32 gam
Bài 5. Đốt nóng một hỗn hợp X gồm bột Fe2O3 và bột Al trong môi trường không có không khí. Những chất rắn còn lại sau phản ứng, nếu cho tác dụng với dung dịch NaOH dư sẽ thu được 0,3 mol H2; nếu cho tác dụng với dung dịch HCl dư sẽ thu được 0,4 mol H2. Hỏi số mol Al trong X là bao nhiêu?
A. 0,3 mol
B. 0,6 mol
C. 0,4 mol
D. 0,25 mol
Bài 6. Thổi từ từ V lít hỗn hợp khí (đktc) gồm CO và H2 đi qua một ống đựng 16,8 gam hỗn hợp 3 oxit: CuO, Fe3O4, Al2O3 nung nóng, phản ứng hoàn toàn. Sau phản ứng thu được m gam chất rắn và một hỗn hợp khí nặng hơn khối lượng của hỗn hợp V là 0,32 gam. Tính V và m.
A. 0,224 lít và 14,48 gam.
B. 0,672 lít và 18,46 gam.
C. 0,112 lít và 12,28 gam.
D. 0,448 lít và 16,48 gam.
Bài 7. Khử hoàn toàn 24 gam hỗn hợp CuO và FexOy bằng H2 dư ở nhiệt độ cao thu được 17,6 gam hỗn hợp 2 kim loại. Khối lượng của H2O tạo thành là:
A. 1,8 gam
B. 5,4 gam
C. 7,2 gam
D. 3,6 gam
Bài 8. Cho luồng khí CO đi qua ống sứ đựng 0,04 mol hỗn hợp A gồm FeO, Fe2O3 đốt nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được hỗn hợp B gồm 4 chất rắn nặng 4,784 gam. Khí đi ra khỏi ống sứ cho hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được 9,062 gam kết tủa. % khối lượng Fe2O3 trong A là:
A. 86,96%
B. 16,04%
C. 13,04%
D. 6,01%
Bài 9. Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ được hỗn hợp khí A gồm CO2, CO, H2. Toàn bộ lượng khí A vừa đủ khử hết 48 gam Fe2O3 thành Fe và thu được 10,8 gam H2O. Phần trăm thể tích CO2 trong hỗn hợp khí A là
A. 28,571%.
B. 14,289%.
C. 13,235%.
D. 13,135%.
Bài 10. Cho luồng khí CO (dư) đi qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO và Al2O3 nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn. Khối lượng CuO có trong hỗn hợp ban đầu là
A. 0,8 gam.
B. 8,3 gam.
C. 2,0 gam.
D. 4,0 gam.
Bài 11. Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) đi qua ống sứ đựng lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO, Fe2O3 ( ở nhiệt độ cao). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí X. Dẫn toàn bộ khí X ở trên vào lượng dư dd Ca(OH)2 thì tạo thành 4 gam kết tủa. Giá trị của V là
A. 1,12 lít
B. 0,896 lít
C. 0,448 lít
D. 0,224 lít
Bài 12. Thổi CO dư qua ống đựng 217,4 gam hỗn hợp gồm CuO, Fe2O3, FeO, Al2O3 nung nóng được 215 gam chất rắn. Dẫn toán bộ khí thoát ra vào dung dịch nước vôi trong dư thấy có m gam kết tủa. Tính m
A. 15 gam
B. 20 gam
C. 25 gam
D. 30 gam
Bài 13. Dẫn từ từ hỗn hợp khí CO và H2 qua ống sứ đựng 20,7 gam hỗn hợp bột các oxit ZnO, Al2O3, Fe3O4, CuO, FeO. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,36 lít (đktc) hỗn hợp khí và hơi chỉ chứa CO2 và H2O, trong ống sứ còn lại m gam chất rắn. Giá trị của m là
A. 18,3 gam
B. 18,6 gam
C 16,4 gam
D 20,4 gam
Bài 14. Thổi rất chậm 2,24 lít (đktc) một hỗn hợp khí gồm CO và H2 qua một ống sứ đựng hỗn hợp Al2O3, CuO, Fe3O4, Fe2O3 có khối lượng là 24 gam dư đang được đun nóng. Sau khi kết thúc phản ứng khối lượng chất rắn còn lại trong ống sứ là
A. 22,4 gam.
B. 11,2 gam.
C. 20,8 gam.
D. 16,8 gam.
Bài 15. Cho 8,1 gam bột Al trộn với 16 gam Fe2O3 thu được hỗn hợp A. Nung nóng hỗn hợp A đến hoàn toàn trong điều kiện không có oxi thu được hỗn hợp B. Cho B vào dung dịch HCl dư, thể tích H2 thoát ra (đktc) là
A. 6,72 lít.
B. 7,84 lít.
C. 4,48 lít.
D. 5,6 lít.
---(Nội dung đầy đủ, chi tiết từ câu 16 đến câu 30 vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---
ĐÁP ÁN PHẦN LUYỆN TẬP
| 1B | 2B | 3A | 4C | 5A | 6D | 7C | 8A | 9B | 10D |
| 11B | 12A | 13A | 14A | 15B | 16B | 17D | 18C | 19B | 20D |
| 21D | 22A | 23D | 24B | 25A | 26B | 27D | 28C | 29D | 30A |
Trên đây là phần trích dẫn nội dung Phương pháp giải bài tập về phản ứng của CO, H2, C, Al với oxit kim loại môn Hóa học 12 năm 2021, để xem toàn bộ nội dung chi tiết, mời các bạn cùng quý thầy cô vui lòng đăng nhập để tải về máy.
Chúc các em đạt điểm số thật cao trong kì thi sắp đến!
Ngoài ra các em có thể tham khảo thêm một số tài liệu cùng chuyên mục tại đây:
