Phương pháp giải dạng bài tập về Sắt tác dụng với phi kim môn Hóa học 12 năm 2021

Sắt tác dụng với hầu hết các phi kim khi đun nóng.

- Với Cl₂: \(2F{\text{e}} + 3C{l_2} \to 2F{\text{e}}C{l_3}\)

Lưu ý: Kể cả khi dư sắt, phản ứng vẫn tạo muối  và Fe dư. Sau đó nếu cho vào nước mới xảy ra phản ứng tạo muối .

- Với O₂: \(3F{\text{e}} + 2{{\text{O}}_2} \to F{{\text{e}}_3}{O_4}\)

Lưu ý: Thực tế sắt thường tạo hỗn hợp các oxit và sắt dư. Với trường hợp này chúng ta thường dùng phương pháp quy đổi, phương pháp bảo toàn electron, bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố,… để làm bài.

- Với S: \(F{\text{e}} + S \to F{\text{eS}}\)

Lưu ý: Nếu sau phản ứng hỗn hợp cho tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh thì nên áp dụng định luật bảo toàn electron cho cả quá trình, đồng thời kết hợp với phương pháp bảo toàn nguyên tố,… để làm bài.

Bài 1. Clo hóa hoàn toàn 1,96 gam kim loại A được 5,6875 gam muối clorua tương ứng. Để hòa tan vừa đủ 4,6 gam hỗn hợp gồm kim loại A và một oxit của nó cần dùng 80 ml dung dịch HCl 2M, còn nếu cho luồng H₂ dư đi qua 4,5 gam hỗn hợp trên thì sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,64 gam chất rắn X. Công thức oxit của A là

A. ZnO.                               

B. Fe₂O₃.                         

C. FeO.                            

D. Fe­₃O₄.

Hướng dẫn giải

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: \({m_{Cl}} = {m_{muoi\,\,clorua}} - {m_A} = 5,68750 - 1,96 = 3,7275\,\,gam\)

\({n_{Cl}} = \frac{{3,7275}}{{35,5}} = 0,105\,\,mol \to {M_A} = \frac{{1,96.n}}{{0,105}} = \frac{{56n}}{3} \to \left\{ \begin{gathered} n = 3 \hfill \\ {M_A} = 56 \to Fe \hfill \\ \end{gathered} \right.\)

\(\left\{ \begin{gathered} Fe:a \hfill \\ F{e_x}{O_y}:b \hfill \\ \end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered} 2a + 2yb = 0,16 \hfill \\ 56a + 56xb + 16yb = 4,6 \hfill \\ 56a + 56xb = 3,64 \hfill \\ \end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered} a = 0,02 \hfill \\ xb = 0,045 \hfill \\ yb = 0,06 \hfill \\ \end{gathered} \right.\)

\(\frac{{xb}}{{yb}} = \frac{3}{4} \to F{e_3}{O_4}.\)

Đáp án D.

Bài 2. Để m gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian biến thành hỗn hợp M có khối lượng 18 gam gồm bốn chất rắn. Hòa tan hoàn toàn M bằng dung dịch H₂SO₄ đặc nóng, dư thu được 5,04 lít khí SO₂ (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). M có giá trị là

A. 10,08.                          

B. 16,80.                          

C. 15,12.                          

D. 11,20.

Hướng dẫn giải

\({n_{S{O_2}}} = \frac{{5,04}}{{22,4}} = 0,225\,\,mol\)

\(F{\text{e}} \to 18g\left\{ \begin{gathered} F{\text{e}}:\frac{m}{{56}}mol \hfill \\ O:\left( {\frac{{18 - m}}{{16}}} \right)mol \hfill \\ \end{gathered} \right.\)

\(\to 3.\frac{m}{{56}} = \left( {\frac{{18 - m}}{{16}}} \right).2 + 0,225.2\)

\(\to m = 15,12\,\,gam.\)

Đáp án C.

Bài 3. Có 12 gam bột X gồm Fe và S (có tỉ lệ số mol là 1:2). Nung hỗn hợp X trong điều kiện không có không khí, thu được hỗn hợp Y. Hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch HNO₃ đặc, nóng dư thấy chỉ có một sản phẩm khử Z duy nhất. Thể tích Z (đktc) thu được lớn nhất là

A. 33,6 lít.                            B. 44,8 lít.                         C. 11,2 lít.                         D. 3,36 lít.

Hướng dẫn giải

\(\left\{ \begin{gathered} F{\text{e}}:x \hfill \\ S:2{\text{x}} \hfill \\ \end{gathered} \right. \to 56{\text{x}} + 32.2x = 12 \to x = 0,1\left( {mol} \right)\)

Quá trình nhận electron:                                                Quá trình nhường electron:

\({N^{ + 5}} + 1{\text{e}} \to {N^{ + 4}}\)                                                          \(F{\text{e}} \to {\text{F}}{{\text{e}}^{3 + }} + 3{\text{e}}\)

\(a\,\,\,\,\, \leftarrow a \to a\left( {mol} \right)\)                                                      \(0,1 \to 0,1 \to 0,3\left( {mol} \right)\)

                                             \(S \to {S^{ + 6}} + 6{\text{e}}\)

                                             \(0,2 \to 0,2 \to 1,2\left( {mol} \right)\)

                                             \(\to {n_e} = 0,3 + 1,2 = 1,5\left( {mol} \right)\)

→ a = 1,5 (mol)

\(\to {V_{N{O_2}}} = 1,5.22,4 = 33,6\) (lit).

Đáp án A.

Bài 4: Hỗn hợp A chứa Fe và kim loại M có hóa trị không đổi trong mọi hợp chất. Tỉ lệ số mol của M và Fe trong hỗn hợp là 1 : 3. Cho 19,2 gam hỗn hợp A tan hết vào dung dịch HCl thu được 8,96 lít khí H₂ Cho 19,2 gam hỗn hợp A tác dụng hết với Cl₂ thì cần dùng 13,32 lít khí Cl₂. Xác định kim loại M và phần trăm khối lượng các kim loại trong hỗn hợp A. Các thể tích khí đo ở đktc.

Hướng dẫn giải

- Gọi hóa trị của M là n

- Gọi Gọi số mol của M là x thì số mol của Fe sẽ là 3x.

- Các phương trình hoá học của phản ứng:

 Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑   (1)

 3x                           3x

 2M + 2nHCl → 2MCl_n + nH₂↑   (2)

 x                                nx/2

 2Fe  +  3Cl₂ → 2FeCl₃   (3)

 3.x     (9/2)x

 2M  +  nCl₂ → 2MCl_n   (4)

 x        (n/2)x

- Theo bài ra, số mol H₂ là: n_H2 = 8,96/22,4 = 0,4 (mol)

 mà theo PTPƯ (1) và (2) thì: n_H2 = 3x + 0,5nx = 0,4   (*)

- Theo bài ra, số mol Cl₂ là: n_Cl2 = 12,32/22,4 = 0,55 (mol)

 mà theo PTPƯ (3) và (4) thì: n_Cl2 = 4,5x + 0,5nx = 0,55  (**)

 Từ (*) và (**) ⇒ x = 0,1 và n = 2

⇒ m_Fe = 3.0,1.56 = 16,8 (g).

⇒ m_M = 19,2 - 16,8 = 2,4 (g).

⇒ M_M = 2,4/0,1 = 24 (g/mol).

⇒ Vậy kim loại là Mg.

%m_Fe = (16,8/19,2).100% = 87,5%.

%m_Mg = 100% - 87,5% = 12,5% 

Bài 5: Cho a mol sắt tác dụng với 1,25a mol khí clo, thu được hỗn hợp chất rắn X. Cho X vào nước, thu được dung dịch Y. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Các chất trong dd Y là:

A. FeCl₂

B. FeCl₂, FeCl₃

C. FeCl₂, Fe

D. FeCl₃

Hướng dẫn giải

Chọn đáp án: B

Giải thích:

PTHH: 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

            a mol    1,25a mol

Ta có: a/2 > (1,25a)/3 => Fe dư

Chất rắn X chứa:

n_FeCl3 = 2. (1,25a/3) = 5a/6 mol; n_{Fe dư} = a - (5a/6) = a/6 mol

Khi cho X vào nước xảy ra phản ứng:

Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂

a/6      5a/6 mol

→ Sau phản ứng dung dịch Y có FeCl₂ và FeCl₃ dư.

Bài 6: Cho a mol sắt tác dụng với a mol khí clo, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X vào nước thu được dung dịch Y. Nhỏ dd AgNO₃ dư vào dd Y thu được 79g kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của a là:

A. 0,12 mol

B. 0,15 mol

C. 0,18 mol

D. 0,2 mol

Hướng dẫn giải

Chọn đáp án D

Giải thích:

PTHH: 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

Ta có: a/2 > a/3 → Fe dư

Chất rắn X chứa:

n_{Fe pư} = n_FeCl3 = a/3 .n_Cl2 = (2a)/3 mol ; n_{Fe dư} = a - (2a)/3 = a/3 mol

Khi cho X vào nước xảy ra phản ứng:

Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂

a/3   2a/3 mol

→ Phản ứng hết, dd Y chỉ chứa FeCl₂

n_FeCl2 = 3. n_Fe = a mol

n_Fe²⁺ = a mol, n_Cl^- = 2a mol

Fe²⁺ + Ag⁺ → Fe³⁺ +Ag

Cl^- + Ag⁺ → AgCl

→ n_Ag = n_Fe²⁺ = a mol

và n_AgCl = n_Cl^- = 2a mol

m↓ = 108a + 143,5. 2a = 79

→ a = 0,2 mol

Câu 1: Hoà tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe₂O₃, MgO, ZnO, Al₂O₃ trong 500 ml axit H2SO4  0,1M (vừa đủ). Sau phản ứng, hỗn hợp muối sunfat khan thu được khi cô cạn dung dịch có khối lượng là

A. 6,81 gam.                   

B. 4,81 gam.                  

C. 3,81 gam.                   

D. 5,81 gam.

Câu 2: Cho 11,6 gam FeCO₃ tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO₃ thu được hỗn hợp khí (CO₂, NO) và dung dịch X. Khi thêm dung dịch HCl dư vào dung dịch X thì hoà tan tối đa được bao nhiêu gam bột Cu (biết có khí NO bay ra)

A. 28,8 gam.                          

B. 16 gam.                     

C. 48 gam.                    

D. 32 gam.

Câu 3: Cho 6,72 gam Fe vào dung dịch chứa 0,3 mol H₂SO₄ đặc, nóng (giả thiết SO₂ là sản phẩm khử duy nhất). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng muối thu được là

A. 21,12g.                     

B. 24g.                           

C. 20,16g.                     

D. 18,24g.                                                                    

Câu 4: Cho m gam hỗn hợp bột Zn và Fe vào lượng dư dung dịch CuSO₄. Sau khi kết thúc các phản ứng, lọc bỏ phần dung dịch thu được m gam bột rắn. Thành phần phần trăm theo khối lượng của Zn trong hỗn hợp bột ban đầu là

A. 90,27%.                   

B. 85,30%.                     

C. 82,20%.                                              

D. 12,67%.

Câu 5: Hòa  tan m gam hỗn hợp FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄ bằng dung dịch H₂SO₄ loãng dư thu được dung dịch X. Chia dung dịch X thành 2 phần bằng nhau.

–Phần thứ nhất đem cô cạn thu được 67,48 gam muối khan.

–Phần thứ hai làm mất màu vừa hết 46 ml dung dịch KMnO₄ 0,5M. m có giá trị là :   

A. 28,28 gam              

B. 58,42 gam              

C. 56,56 gam             

D. 60,16 gam

Câu 6: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Fe, Zn (có cùng số mol) tác dụng với dung dịch HCl dư thu được dung dịch X và V lít H₂ (đktc). Mặt khác để oxi hóa m gam hỗn hợp X cần V’ lít Cl₂ (đktc). Biết V’–V=2,016 lít. Cô cạn dung dịch X thu được bao nhiêu gam muối khan?

A. 35,685 gam             

B. 71,370 gam                        

C. 85,644 gam                      

D. 57,096 gam

Câu 7:  Hòa tan m gam FeSO₄ vào nước được dung dịch A. Cho nước Clo dư vào dung dịch A, sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch B. Cô cạn dung dịch A thu được m+6,39 gam hỗn hợp 2 muối khan. Nếu hòa tan m gam FeSO₄ vào dung dịch H₂SO₄ loãng dư thì dung dịch thu được này làm mất màu vừa đủ bao nhiêu ml dung dịch KMnO₄ 1M?

A. 40ml.                       

B.36ml.                                   

C.48ml.                                   

D.28ml.

Câu 8: Cho 2a mol bột Fe tác dụng với dung dịch chứa a mol CuSO₄ sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch X và 14,4 gam chất rắn Y. Để hòa tan hết chất rắn Y này cần tối thiểu bao nhiêu ml dung dịch HNO₃ 1M (sản phẩm khử duy nhất là NO)?

A. 480ml                    

B. 640ml                    

C. 360ml                    

D. 800ml.

Câu 9: Cho V lít khí CO (đktc) qua m gam hỗn hợp X gồm 3 oxit của Fe nung nóng thu được (m–4,8) gam hỗn  hợp Y và V lít CO₂ (đktc). Cho hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch HNO₃ loãng dư thu được V lít NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Z. Cô cạn dung dịch Z thu được 96,8 gam chất rắn khan. m có giá trị là          

A.36,8 gam                 

B. 61,6 gam               

C. 29,6 gam                

D. 21,6 gam

Câu 10: Cho 18,5 gam hỗn hợp gồm Fe và Fe₃O₄  tác dụng với 200 ml dung dịch HNO₃ loãng, đun nóng. Sau phản ứng thu được 2,24 lít khí NO duy nhất (đktc), dung dịch D và còn lại 1,46 gam kim loại. Nồng độ mol của dung dịch HNO₃ là

A. 3,2M                         

B. 3,5M                          

C. 2,6M                          

D. 5,1M

---(Nội dung đầy đủ, chi tiết từ câu 11 đến câu 40 của tài liệu vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---

Câu 41: Điện phân 200ml dung dịch Fe(NO₃)₂. Với dòng điện một chiều c­­ường độ dòng điện 1A trong 32 phút 10 giây thì vừa điện phân hết Fe²⁺, ngừng điện phân và để yên dung dịch một thời gian thì thu được 0,28 gam kim loại. Khối lượng dung dịch giảm là

A. 0,16 gam.                  

B. 0,72 gam.                    

C. 0,59 gam.                     

D. 1,44 gam.

Câu 42: Dẫn khí CO dư qua hỗn hợp X gồm 0,1 mol Fe₃O₄ ; 0,15 mol CuO và 0,1 mol MgO sau đó cho toàn bộ chất rắn sau phản ứng vào dung dịch H₂SO₄ loãng dư. Tính thể tích khí thoát ra(đktc).

A. 5,6 lít                         

B. 6,72 lít                        

C. 10,08 lít                      

D. 13,44 lít

Câu 43: Hòa tan hết 32,9 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn, Fe trong dung dịch HCl dư sau phản ứng thu  được 17,92 lit H₂(đkc). Mặt khác nếu đốt hết hỗn hợp X trên trong O₂ dư, thu được 46,5 gam rắn R.. Thành phần % theo khối của Fe có trong hỗn hợp X là:

A. 17,02                         

B. 34,04                          

C. 74,6                             

D. 76,2

Câu 44: Một oxit kim loại M_xO_y trong đó M chiếm 72,41% về khối lượng. Khử  hoàn toàn oxit này bằng CO, thu  được 16,8 gam M. Hòa tan hoàn toàn lượng M này bằng HNO₃ đặc nóng  thu được 1 muối và x mol NO₂. Giá trị x là

A. 0,45                           

B. 0,6                              

C. 0,75                           

 D. 0,9

Câu 45: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe₃O₄ trong dung dịch HNO₃ vừa đủ, thu được 4,48 lít hỗn hợp khí gồm NO₂ và NO (đktc) và 96,8 gam muối Fe(NO₃)₃. Số mol HNO₃ đã phản ứng là

A. 1,1 mol                      

B. 1,2 mol                     

C. 1,3 mol                        

D. 1,4 mol

Câu 46: Hoà tan hoàn toàn 7 g Fe trong 100 ml dung dịch HNO₃ 4M thu được V lít khí NO (đktc) duy nhất. Đun nhẹ dung dịch thu được m gam muối khan. Giá trị của m và V là:

A. 2,56 gam và 1,12 lít                                 

B. 12,8 gam và 2,24 lít           

C. 25,6 gam và 2,24 lít                                 

D. 38,4 gam và 4,48

Câu 47: Cho luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m(g) Fe₂O₃ nung nóng. Sau một thời gian thu được 6,96g hỗn hợp rắn X, cho X tác dụng hết với dung dịch HNO₃ 0,1M vừa đủ thu được dung dịch Y và 2,24 lít hỗn hợp khí Z gồm NO và NO₂ có tỉ khối so với hiđro là 21,8.

a. m có giá trị là

A. 8g.                             

B. 7,5g.                         

C. 7g.                              

D. 8,5g.

b.Thể tích dung dịch HNO₃ đã dùng

A. 4 lít.                           

B. 1 lít.                         

C. 1,5 lít.                         

D. 2 lít.

Câu 48: Cho một luồng khí CO đi qua ống đựng m(g) Fe₂O₃ nung nóng. Sau một thời gian thu được 44,46g hổn hợp X gồm Fe₃O₄, FeO, Fe, Fe₂O₃ dư. Cho X tác dụng hết với dung dịch HNO₃ loãng thu được 3,136 lít NO (đktc) duy nhất.Thể tích CO đã dùng (đktc)

A.  4,5lít.                         

B. 4,704 lít.                   

C. 5,04 lít.                      

D. 36,36 lít.

Câu 49: Nung 3,2g hỗn hợp gồm CuO và Fe₂O₃ với cacbon trong điều kiện không có không khí và phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,672 lít (đktc) hổn hợp khí CO và CO₂ có tỉ khối so với hiđro là 19,33. Thành phần% theo khối lượng của CuO và Fe₂O₃ trong hổn hợp đầu là

A. 50% và 50%.             

B. 66,66% và 33,34%.   

C. 40% và 60%.           

D. 65% và 35%.

Câu 50: Cho một luồng khí H₂ và CO đi qua ống đựng 10g Fe₂O₃ nung nóng. Sau một thời gian thu được m(g) X gồm 3 oxit sắt. Cho X tác dụng hết với dung dịch HNO₃ 0,5M (vừa đủ) thu được dung dịch Y và 1,12 lít NO (đkc) duy nhất. Thể tích CO và H₂ đã dùng (đktc) là

A. 1,68.                           

B. 2,24.                           

C. 1,12.                          

D. 3,36.

 

Trên đây là một phần trích dẫn nội dung Phương pháp giải dạng bài tập về Sắt tác dụng với phi kim 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:

• Phương pháp giải một số dạng bài tập về Sắt và hợp chất của Sắt môn Hóa 12 năm 2020 có đáp án
• Bộ 90 câu trắc nghiệm ôn tập sắt và hợp chất của sắt môn Hóa 12 có đáp án năm 2020 Trường THPT Thành Nhân

Chúc các em học tốt!