PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CO KHỬ OXIT KIM LOẠI
I- Lý thuyết và phương pháp giải
xCO + M2Ox → 2M + xCO2
Phương pháp giải
- Phương chung để giải là dùng phương pháp bảo toàn electron hoặc bảo toàn nguyên tố hoặc bảo toàn khối lượng, hoặc tang giảm 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.
II- Bài tập vận dụng
Bài 1: Dẫn một luồng khí CO qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp CuO, Fe2O3, Fe3O4 và Al2O3 rồi cho khí thoát ra hấp thụ hết vào dung dịch nước vôi trong dư thu được 15 gam kết tủa. Chất rắn còn lại trong ống sứ có khối lượng 215,0 gam. Giá trị của m là
A. 217,4g. B. 219,8g.
C. 230,0g. D. 249,0g.
Hướng dẫn:
Cách 1: Ta có xCO + M2Ox → 2M + xCO2
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
0,15 0,15 mol
→ nCO = nCO2 = 0,15 mol
m; m’ lần lượt là khối lượng chất rắn trước và sau phản ứng
Theo định luật bảo toàn khối lượng:
m + mCO = m' + mCO2 → m + 0,15.28 = 215 + 0,15.44 → m = 217,4g
→ Đáp án A
Cách 2:
Theo phương pháp tăng giảm khối lượng:
Cứ 1 mol CO phản ứng lấy mất 1 mol O trong oxit tạo ra 1 mol CO2 → khối lượng chất rắn giảm đi 16 gam
→ Vậy có 0,15 mol CO phản ứng → khối lượng chất rắn giảm đi 16.0,15 = 2,4 gam
→ Khối lượng chất rắn ban đầu là: m = 215 + 2,4 = 217,4 gam
→ Đáp án A
Bài 2: Khử hoàn toàn 69,6 gam hỗn hợp A gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 và CuO ở nhiệt độ cao thành kim loại cần 24,64 lít khí CO (đktc) và thu được x gam chất rắn. Cũng cho 69,6 gam A tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ thu được dung dịch B chứa y gam muối. Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư thấy tạo thành z gam kết tủa.
a) Giá trị của x là
A. 52,0g. B. 34,4g.
C. 42,0g. D. 28,8g.
b) Giá trị của y là
A. 147,7g. B. 130,1g.
C. 112,5g. D. 208,2g.
c) Giá trị của z là
A. 70,7g. B. 89,4g.
C. 88,3g. D. 87,2.g
Hướng dẫn:
a) nCO = 24,64/22,4 = 1,1 mol
Ta có: aCO + M2Oa → 2M + aCO2
Theo phương pháp tăng giảm khối lượng:
Cứ 1 mol CO phản ứng → khối lượng chất rắn giảm đi 16 gam
→ Vậy có 1,1 mol CO phản ứng → khối lượng chất rắn giảm đi 16.1,1 = 17,6 gam
→ Khối lượng chất rắn sau phản ứng là: x = 69,6 – 17,6 = 52 gam
→ Đáp án A
b) Theo ý a) ta có hỗn hợp oxit bị khử hoàn toàn → nO(oxit) = nCO phản ứng = 1,1 mol
69,6 gam A + dung dịch HCl (vừa đủ) → dung dịch B chứa y gam muối
M2Oa + 2aHCl → 2MCla + xH2O
Theo phương pháp tăng giảm khối lượng:
Ta nhận thấy 1 mol O trong oxit bị thay thế bởi 2 mol Cl để tạo thành muối → khối lượng muối tăng so với khối lượng oxit là: 2.35,5 – 16 = 55 gam
→ 1,1 mol O trong oxit bị thay thế bởi 2,2 mol Cl → khối lượng muối tăng so với khối lượng oxit là: 1,1.55 = 60,5 gam
→ y = 69,6 + 60,5 = 130,1 gam
→ Đáp án B
c) Cho B + dung dịch NaOH dư → z gam kết tủa
MCla + aNaOH → M(OH)a + aNaCl
Theo phương pháp tăng giảm khối lượng:
Ta nhận thấy 1 mol Cl trong muối bị thay thế bởi 1 mol OH để tạo thành hiđroxit → khối lượng hiđroxit giảm so với khối lượng muối là: 35,5 – 17 = 18,5 gam
→ 2,2 mol Cl trong muối bị thay thế bởi 2,2 mol OH → khối lượng hiđroxit giảm so với khối lượng muối là: 18,5.2,2 = 40,7 gam
→ z = 130,1 – 40,7 = 89,4 gam
→ Đáp án B
III- Bài tập trắc nghiệm
Bài 1: Cho luồng khí H2 dư qua hỗn hợp các oxit CuO, Fe2O3, ZnO, MgO nung nóng ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng, hỗn hợp chất rắn còn lại là :
A. Cu, Fe, ZnO, MgO. B. Cu, Fe, Zn, Mg.
C. Cu, Fe, Zn, MgO. D. Cu, FeO, ZnO, MgO.
Bài 2: Cho khí CO (dư) đi vào ống sứ nung nóng đựng hỗn hợp X gồm Al2O3, MgO, Fe3O4, CuO thu được chất rắn Y. Cho Y vào dung dịch NaOH (dư), khuấy kĩ, thấy còn lại phần không tan Z. Giả sử các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần không tan Z gồm.
A. MgO, Fe3O4, Cu. B. MgO, Fe, Cu.
C. Mg, Fe, Cu. D. Mg, Al, Fe, Cu.
Bài 3: 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 4: Cho V lít hỗn hợp khí (ở đktc) gồm CO và H2 phản ứng với một lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO và Fe3O4 nung nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,32 gam. Giá trị của V là:
A. 0,224 lít. B. 0,560 lít. C. 0,112 lít. D. 0,448 lít.
Bài 5: Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) đi qua một 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 dung dịch Ca(OH)2 thì tạo thành 4 gam kết tủa. Giá trị của V là
A. 0,896 lít. B. 1,120 lít. C. 0,224 lít. D. 0,448 lít.
Bài 6: Hoà tan hoàn toàn 20,0 gam một oxit kim loại bằng dung dịch H2SO4 loãng thu được 50,0 gam muối. Khử hoàn toàn lượng oxit đó thành kim loại ở nhiệt độ cao cần V lít khí CO (đktc). Giá trị của V là
A. 2,80 lít. B. 5,60 lít. C. 6,72 lít. D. 8,40 lít.
Bài 7: Cho H2 dư qua 8,14 gam hỗn hợp A gồm CuO, Al2O3 và FexOy nung nóng. Sau khi phản ứng xong, thu được 1,44g H2O và a gam chất rắn. Giá trị của a là:
A. 6,70g. B. 6,86g. C. 6,78g. D. 6,80g.
Bài 8: Khử 3,48 g một oxit của kim loại M cần dùng 1,344 lít H2(đktc). Toàn bộ lượng kim loại M sinh ra cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 1,008 lít H2 (đktc). Công thức oxit là :
A. Fe3O4. B. Fe2O3. C. FeO. D. ZnO.
Bài 9: Cho khí CO qua ống chứa 15,2g hỗn hợp gồm CuO và FeO nung nóng. Sau một thời gian thu được hỗn hợp khí B và 13,6g chất rắn C. Cho B tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 dư thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là :
A. 15g. B. 10g. C. 20g. D. 25g.
Bài 10: Dẫn một luồng khí CO dư qua ống sứ đựng m (g) Fe3O4 và CuO nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 2,32 gam hỗn hợp kim loại. Khí thoát ra khỏi bình được dẫn qua dung dịch nước vôi trong dư thu được 5 gam kết tủa. Giá trị của m là :
A. 6,24g. B. 5,32g. C. 4,56g. D. 3,12g.
---(Để xem nội dung đáp án các em vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---
Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Phương pháp giải dạng toán CO khử oxit kim loại môn Hóa học 9. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác 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 học sinh có thể tham khảo các tài liệu cùng chuyên mục:
- Chuyên đề chuỗi phản ứng hóa học về phi kim có đáp án chi tiết môn Hóa học 9
- Chuyên đề tính chất của phi kim môn Hóa học 9
Chúc các em học tốt!
