LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong chương trình hoá học dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric là một mảng kiến thức khó đòi hỏi người học phải có tư duy sâu sắc, biết kết hợp n
Trang 1A ĐẶT VẤN ĐỀ
I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trong chương trình hoá học dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric là một mảng kiến thức khó đòi hỏi người học phải có tư duy sâu sắc, biết kết hợp nhiều phần kiến thức với nhau Tuy nhiên đây là một nội dung dạy học nếu khai thác tốt có thể giúp cho học sinh phát triển và rèn luyện tư duy sáng tạo Dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric thường hay được lựa chọn trong các kỳ học sinh giỏi, thi chuyển cấp vào các trường chuyên,
kỳ thi đại học
Hiện nay dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric thường gặp trong các kỳ thi học sinh giỏi cấp thành phố ; là dạng bài tập không có nhiều trong sách tham khảo hoặc có nhưng nằm rải rác và không có hệ thống rõ ràng Đây là dạng bài tập có liên quan đến nhiều kiến thức, luôn đòi hỏi học sinh có sự khái quát , tổng hợp kiến thức, từ đó giúp học sinh phát triển tư duy lôgic, trí thông minh, óc tổng hợp , và phải nắm vững kiến thức đã học
Với những lí do trên tôi viết sáng kiến kinh nghiệm “ bồi dưỡng học sinh giỏi
tư duy giải sáng tạo dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric”
nhằm mục đích bồi dưỡng kĩ năng giải bài tập nhanh, sáng tạo cho học sinh giỏi, đồng thời tăng cường ý thức tự giác học tập của học sinh, lòng say mê yêu thích
bộ môn Nâng cao kết quả các bài thi trong các kì thi học sinh giỏi
II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
* Nghiên cứu hệ thống kiến thức về dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric thuộc chương trình hóa học trung học phổ thông
* Sử dụng vào công tác giảng dạy, có tài liệu tham khảo giúp học sinh nắm vững và học tốt hơn
III ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU, PHẠM VI NGHIÊN CỨU VÀ ÁP DỤNG
1 Đối tượng nghiên cứu
Dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric trong chương trình hóa học bồi dưỡng học sinh giỏi
2.Thời gian nghiên cứu
Hai năm học : 2018-2019; 2019-2020
3 Phạm vi nghiên cứu
Sáng kiến kinh nghiệm tập trung xây dựng , phân loại hệ thống, phương pháp giải dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
4 Nhiệm vụ nghiên cứu
Trang 2- Nghiên cứu các tài liệu có liên quan về dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh
tác dụng axit nitric
- Xây dựng hệ thống các bài tập và phương pháp giải về dạng bài tập hợp chất
chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
- Kết quả cho hệ thống bài tập.
5 Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý luận SGK hoá học trung học phổ thông và các tài liệu liên quan đến dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
- Nghiên cứu thực tiễn giảng dạy đội tuyển học sinh giỏi cấp thành phố
B NỘI DUNG ĐỀ TÀI
I CƠ SỞ LÍ LUẬN
1 Tác dụng của bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
Bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric có những tác dụng to lớn
về đức dục và trí dục sau đây:
- Rèn luyện cho học sinh vận dụng các kiến thức đã học, biến chúng thành những kiến thức tiếp thu được qua các bài giảng của giáo viên thành kiến thức của mình Khi vận dụng được một kiến thức nào đó, kiến thức sẽ được nhớ lâu
- Đào sâu mở rộng những kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn Chỉ có vận dụng kiến thức vào giải bài tập, học sinh mới nắm vững được kiến thức một cách sâu sắc về hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
- Rèn luyện kỹ năng cho học sinh, như kỹ năng viết và cân bằng phương trình,
kỹ năng tính toán theo công thức Phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện tri thức thông minh cho học sinh, phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh và hình thành phương pháp học tập hợp lý
- Bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric là phương tiện kiểm tra, đánh giá kiến thức, kỹ năng của học sinh một cách chính xác
2 Cơ sở về giải bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric 2.1 Giải bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric bằng phương pháp qui đổi
+ Qui đổi là phương pháp đưa hỗn hợp nhiều chất về 1 chất hoặc hỗn hợp ít chất
hơn Trong bài tập về hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric người ta
thường qui đổi về các nguyên tử lượng tương ứng
+ Vì số chất giảm đi nên số phản ứng phải viết và số ẩn giảm do đó việc giải toán nhanh dễ dàng hơn
+ Khi áp dụng phương pháp qui đổi thường nên dùng thêm 3 định luật sau:
Trang 3- Định luật bảo toàn khối lượng.
- Định luật bảo toàn nguyên tố
- Định luật bảo toàn electron
+ Nếu qui đổi ra số mol âm thì ta vẫn lấy bình thường
Ví dụ Hòa tan hết 30,4 gam hỗn hợp X gồm Cu, CuS, Cu2S và S bằng dung dịch HNO3 dư thu được 20,16 lít khí NO duy nhất ở đktc và dung dịch Y Thêm Ba(OH)2 dư vào Y được m gam kết tủa Tính m?
Lời giải
+ Qui đổi hỗn hợp đã cho thành hỗn hợp Cu và S ta có sơ đồ:
30,4 gam Cu: x mol 0,9 mol NO + Cu2+:x mol Cu(OH)2:x mol
S: y mol SO42-: y mol BaSO4: ymol
+ Theo ĐLBT e và giả thiết ta có hệ:
64 x + 32 = 30,4 2x + 6y = 0,9.3
=> x = 0,3 mol và y = 0,35 mol
=> m = 0,3.98 + 0,35.233 = 110,95 gam
+ Ghi chú: Ta có thể qui đổi hỗn hợp X về hỗn hợp Cu + CuS hoặc hỗn hợp
khác.
2.2 Giải bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric bằng định luật bảo toàn
Các định luật bảo toàn thường áp dụng trong bài tập về hợp chất chứa lưu huỳnh
tác dụng axit nitric là:
- Định luật bảo toàn electron: Tổng số mol e cho = tổng số mol e nhận
- Định luật bảo toàn nguyên tố: Tổng số mol của một nguyên tố trước phản ứng bằng tổng số mol của nguyên tố đó sau phản ứng
- Định luật bảo toàn điện tích: Tổng điện tích trong một hệ được bảo toàn =>
trong dung dịch tổng số mol điện tích âm bằng tổng số mol điện tích dương Định luật bảo toàn khối lượng ít được áp dụng trong các bài tập về hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric
Ví dụ 1. Hoà tan hết hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S vào axit HNO3 (vừa đủ), thu được dung dịch X (chỉ chứa hai muối sunfat) và khí duy nhất NO Giá trị của a là:
Trang 4A 0,04 B 0,075 C 0,12 D 0,06.
Lời giải
+ Áp dụng ĐLBT nguyên tố cho Fe, Cu và S ta viết được:
FeS2 → Fe3+ + 2SO42- Cu2S → 2Cu2+ + SO42- Mol: 0,12 0,12 0,24 Mol: a 2a a + Áp dụng ĐLBTĐT ta có: 0,12.3 + 2a.2 = 2(0,24 + a) => a = 0,06
Ví dụ 2 Hỗn hợp X gồm FeS2 và MS có số mol bằng nhau(M là kim loại có hóa trị không đổi) Cho 6,51 gam X phản ứng hết với HNO3 đun nóng được dung dịch A1 và 13,216 lít(đktc) hỗn hợp khí A2 có khối lượng là 26,34 gam gồm NO
và NO2 Thêm BaCl2 dư vào A1 thấy tạo thành m1 gam kết tủa trắng
1/ Tìm M và % khối lượng mỗi chất trong X?
2/ Tính m1? Lời giải
1/ Từ giả thiết suy ra số mol NO = 0,05 mol; NO2 = 0,54 mol
+/ Áp dụng ĐLBTNT ta có sơ đồ:
6,51 gam X FeS2: x mol NO:0,05 mol MS: x mol NO2:0,54 mol BaSO4: 3x mol
+/ Áp dụng ĐLBT electron cho sơ đồ trên ta có:
15x + 8x = 0,05.3 + 0,54 => x = 0,03 mol
+/ Theo giả thiết ta có: 120x + x(M+32) = 6,51 => M = 65 = Zn
+/ Phần trăm khối lượng: FeS2 = 55,3%; ZnS = 44,7%
2/ Từ sơ đồ trên ta có: m1 = 233.3x = 20,97 gam
II KHẢO SÁT THỰC TẾ 1.Tình trạng khi chưa thực hiện
Trong mỗi năm học khi dạy dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axitnitric cho học sinh giỏi, tôi thường cho học sinh làm một số bài tập kiểm tra
15 phút để đánh giá mức độ nắm vững kiến thức và kĩ năng làm bài tập dạng
này (phần phụ lục số 1).
Qua kết quả kiểm tra tôi nhận thấy:
Nhiều em làm bài tập dạng này còn mất nhiều thời gian
Phần lớn các em chưa làm xong bài hoặc giải sai , giải nhầm , không ra được kết quả
Điểm khá giỏi ít , phần lớn chỉ đạt điểm trung bình hoặc yếu
Nguyên nhân:
Các em chưa được trang bị phương pháp giải dạng bài tập này
Nắm phương pháp giải chưa đầy đủ
+ HNO3 + BaCl2
+ SO42- : 3x mol
Trang 5 Kĩ năng giải bài tập dạng này còn yếu
III CÁC BIỆN PHÁP THỰC HIỆN
1 Lựa chọn các ví dụ minh họa tiêu biểu.
dịch HNO3 vừa đủ thu được dung dịch A chỉ chứa muối sunfat và khí NO Giá trị của x là
Hướng dẫn
Ta có sơ đồ phản ứng: FeS2, Cu2S + HNO3 →Fe2(SO4)3+ CuSO4+ NO+ H2O Bảo toàn nguyên tố Fe ta có: n Fe2(SO4)3 = ½ n FeS2= 0,12/2= 0,06 mol Bảo toàn nguyên tố Cu ta có: n CuSO4 = 2n CuS = 2a mol
Bảo toàn nguyên tố S có nS( hỗn hợp ban đầu) = nS( trong 2 muối sunfat)
Nên 2.0,12 + a= 3.0,06 + 2a→ a= 0,06 mol→ chọn đáp án D
HNO3 (dung dịch X), thu được dung dịch Y và khí NO Dung dịch Y hòa tan tối
đa 3,84 gam Cu Biết rằng trong các quá trình trên, NO là sản phẩm khử duy nhất của N5+ Số mol HNO3 trong X là
Hướng dẫn
Đầu bài: nCu = 0,06 mol
Ta có: 2Fe3+ + Cu → 2Fe2+ + Cu2+
⇒ nFe3+ (Y) = 0,12 mol FeS – 9e → Fe3+ + S+6
N+5 + 3e → N+2
⇒ bảo toàn e: nNO = 3nFe3+ = 0,36 mol Mặt khác do FeS → Fe2(SO4)3 thay đổi tỉ lệ mol Fe : S ⇒ trong X phải có Fe(NO3)3
⇒ Bảo toàn nguyên tố Fe và S ⇒ nFeS=2nFe2(SO4)3+nFe(NO3)3
⇒0,12=23nS+13nNO3
⇒nNO3muoi = 0,12 mol
⇒nHNO3= nNO+ nNO3 muoi=0,36+0,12=0,48 mol → chọn đáp án A
HNO3 50% thu được 2,688 lít khí NO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất của N+5)
Dung dịch thu được phản ứng vừa đủ với 240 ml dung dịch NaOH 2M, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu được 8 gam chất rắn Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
Trang 6A. 73.1 B. 57.96 C. 63.1 D. 62.8
Hướng dẫn
Ta có: n Fe2O3 = 0,05 mol suy ra n H+dư = 0,48 – 0,3 = 0,18 mol Đặt nFe3O4 = a mol; nFeS= b mol
Theo bảo toàn nguyên tố Fe có 3a+ b =2.0,05 =0,1
Áp dụng bảo toàn electron ta có a+ 9b = nNO2 = 0,12 mol Giải hệ trên ta có a = 0,03 và b = 0,01
Dung dịch sau phản ứng có 0,48 mol Na+, 0,01 mol SO42- và NO3
-Dùng định luật bảo toàn điện tích ta có nNO3- = 0,46 mol
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố N ta có n HNO3 = 0,46 + 0,12 = 0,58 mol
→ m = 73,08 gam Vậy m gần nhất với giá trị 73,10 gam
vừa đủ thu được 15,344 lít hỗn hợp khí gồm NO và NO2 có khối lượng 31,35 gam và dung dịch chỉ chứa 30,15 gam hỗn hợp muối Giá trị của a gần nhất với
Hướng dẫn
Hỗn hợp khí có x mol NO và y mol NO2
n hh = x + y = 0,685 mol
Và m hh = 30x + 46y = 31,35g
x= 0,01 mol ; y = 0,675 mol Khi xảy ra phản ứng có các quá trình:
+ Cho e : FeS2 → Fe+3 + 2S+6 + 15e + Nhận e: N+5 + 3e → N+2
3Fe+8/3 → 3Fe+3 + 1e N+5 + 1e → N+4
Giả sử hỗn hợp đầu có c mol FeS2 và b mol Fe3O4
=> hỗn hợp muối có : (c+3b) mol Fe3+ ; 2c mol SO42- ; (9b-c) mol NO3
-=> n e trao đổi = 15c + 3b = 0,01.3 + 0,675 = 0,705 mol
m muối = 56(c+3b) + 96.2c + 62(9b-c) = 30,15
=> c = 0,041 mol ; b = 0,031 mol
=> n HNO 3 = n NO 3 - muối + n NO + n NO 2 = 0,923 mol
=> a= 58,15 gần nhất với giá trị 57 => chọn đáp án D
Ví dụ 5: Hòa tan hết 2,72 gam hỗn hợp X gồm FeS2, FeS, Fe, CuS và Cu trong
500 ml dung dịch HNO3 1M, sau khi kết thúc các phản ứng thu được dung dịch
Y và 0,07 mol một chất khí thoát ra Cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2 thu được 4,66 gam kết tủa Mặt khác, dung dịch Y có thể hòa tan tối đa m
Trang 7gam Cu Biết trong các quá trình trên, sản phẩm khử duy nhất của N+5 là NO.
Giá trị của m là
A. 5,92 B. 4,96 C. 9,76 D. 9,12
Hướng dẫn
Quy đổi hỗn hợp về Fe (x mol); Cu (y mol) và S (z mol) Bảo toàn S có
nS = n↓ = (mol)
mX = 2,72 gam → 56x + 64y + 0,02.32 = 2,72 → 56x + 64y = 2,08 (1)
Do Y có thể hòa tan được Cu, bảo toàn electron có:
3.nFe + 2.nCu + 6.nS = 3.0,07 → 3x + 2y = 0,09 (2)
Từ (1) và (2) có: x = 0,02 và y = 0,015
Dung dịch Y gồm: Fe3+: 0,02 mol; Cu2+: 0,015 mol; SO42- = 0,02 mol; NO3- = (0,5 – 0,07 = 0,43 mol) và có thể có H+
Bảo toàn điện tích → nH+ = 0,38 mol Cho Cu vào Y có phản ứng:
3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O 0,1425←0,38 0,43 mol
Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+
0,01 ← 0,02 mol
m = (0,01 + 0,1425).64 = 9,76 gam → chọn đap án C
Ví dụ 6:Hòa tan m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeS, FeS2 và S vào dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư thu được dung dịch Y (không chứa muối amoni) và 49,28 lít hỗn hợp khí NO, NO2 nặng 85,2 gam Cho Ba(OH)2 dư vào Y, lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 148,5 gam chất rắn khan Giá trị của m là:
A. 24,8 B. 27,4 C. 9,36 D. 38,4
Hướng dẫn
Đặt nNO = a mol ; n NO2 = b mol
a+ b = 2,2 mol 30a + 46b = 85,2
a = 1 mol ; b = 1,2 mol Qui đổi X về thành hỗn hợp có x mol Fe và y mol S
Quá trình cho nhận e khi phản ứng với HNO3
+ Cho e : Fe → Fe+3 + 3e + Nhận e: N+5 → N+2 +3e
S → S+6 + 6e N+5 → N+4 + 1e
Trang 8 n e trao đổi = 3x + 6y = 4,2 (1) Khi cho Ba(OH)2 vào Y tạo kết tủa rồi nung thu được BaSO4 và Fe2O3
Theo định luật bảo toàn có n BaSO4 = n S = y mol ; nFe2O3 = 0,5nFe = 0,5x mol
m rắn = 80x+ 233y =148,5 (2)
Từ (1) và (2) ta có x = 0,4 mol ; y = 0,5 mol
=> m =56.0,4 + 32.0,5 =38,4 g => chọn đáp án D
Ví dụ 7: Đốt cháy hỗn hợp dạng bột gồm sắt và lưu huỳnh trong điều kiện không có không khí, sau một thời gian thu được 12,8 gam hỗn hợp X Hòa tan hết X trong a gam dung dịch HNO3 63% (dùng dư), kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y và khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất của N+5) Để tác dụng tối đa các chất tan có trong dung dịch Y cần dùng 0,3 mol Ba(OH)2; đồng thời thu được 45,08 gam kết tủa Giá trị gần nhất của a là
A. 150 B. 155 C. 160 D. 145
Hướng dẫn
X chứa Fe (x) và S (y) mol
—> mX = 56x + 32y = 12,8 m↓ = 107x + 233y = 45,08
—> x = 0,16 và y = 0,12 Bảo toàn electron —> nNO2 = 3x + 6y = 1,2 nOH- = nH+ + 3nFe3+
—> nH+ = 0,12 Vậy Y chứa Fe3+ (0,16), SO42- (0,12), H+ (0,12)
Bảo toàn điện tích —> nNO3- = 0,36 Bảo toàn N —> nHNO3 = nNO3- + nNO2 = 1,56
—> mdd HNO3 = 156 —> chọn đáp án B
2 Xây dựng hệ thống bài tập luyện tập Bài 1: Hòa tan hoàn toàn a gam hỗn hợp X gồm Fe, FeS, FeS2 và S vào dung dịch HNO3 loãng, dư; giải phóng 8,064 lít NO (là sản phẩm khử duy nhất ở đktc) và dung dịch Y Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y thu được kết tủa Z Hòa tan hết lượng kết tủa Z bằng dung dịch HCl dư, sau phản ứng còn lại 30,29 gam chất rắn khan không tan Giá trị của a là
A 7,92 gam B. 8,64 gam C 9,52 gam D. 9,76 gam
Bài 2: Cho 23 gam hỗn hợp X gồm Cu, Fe, Cu2S, CuS, FeS2 và FeS tác dụng hết với dung dịch HNO3 (đặc nóng, dư) thu được V lít (ở đktc) khí NO2 duy nhất và dung dịch Y Nếu cho toàn bộ Y vào một lượng dư dung dịch BaCl2, thu được
Trang 958,25 gam kết tủa Mặt khác, khi cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch NaOH
dư thu được 25,625 gam chất kết tủa Giá trị của V là
A. 38,08 B. 47,6 C. 24,64 D. 16,8
Bài 3: Hòa tan hết 4,28 gam hỗn hợp X gồm FeS2, FeS, Fe, CuS và Cu trong 400
ml dung dịch HNO3 1M, sau khi kết thúc các phản ứng thu được dung dịch Y
và 0,08mol một chất khí thoát ra; Cho Y tác dụng với dung dịch BaCl2 thu được 3,495 gam kết tủa Mặt khác dung dịch Y có thể hòa tan tối đa m gam Cu Biết trong quá trình trên, sản phẩm khử duy nhất của N5+ là NO và các phản ứng xảy
ra hoàn toàn Giá trị của m là:
Bài 4: Cho 5,52 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và FeS2 tác dụng với V lít dung dịch HNO3 1M dư, đến phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y và 4,704 lít NO2 (đktc) sản phẩm khử duy nhất Dung dịch Y phản ứng vừa đủ với
270 ml dung dịch NaOH 1M thu được kết tủa, nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 5,6 gam chất rắn Giá trị của V là
A. 0,39 B. 0,21 C. 0,44 D. 0,23
Bài 5: Hỗn hợp X gồm FeS2 và MS (tỉ lệ mol 1:2; M là kim loại có số oxi hóa không đổi trong các hợp chất) Cho 71,76 gam X tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được 83,328 lít NO2 (đktc,sản phẩm khử duy nhất)
Thêm BaCl2 dư vào dung dịch sau phản ứng trên thấy tách ra m gam kết tủa Giá trị của m là:
A 178,56 gam B 173,64 gam C 55,92 gam D 111,84 gam
Bài 6: Hòa tan hoàn toàn 3,76 gam hỗn hợp H gồm: S, FeS, FeS2 trong HNO3
dư được 0,48 mol NO2 và dung dịch X Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào X, lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi thì khối lượng chất rắn thu được là
A. 17,545 gam B. 18,355 gam C. 15,145 gam D. 2,4 gam
Bài 7: Cho hỗn hợp X gồm x mol FeS2 và y mol Cu2S tác dụng vừa đủ với HNO3 loãng, đun nóng thu được dung dịch chỉ chứa muối sunfat của các kim loại Và giải phóng khí NO duy nhất, Mối liện hệ giữa x và y là
A. x = y B. x = 2y C. 2x = y D. x = 3y
Bài 8: Hỗn hợp rắn X gồm FeS , FeS2 , FexOy , Fe Hòa tan hết 29,2g X vào dung dịch chứa 1,65 mol HNO3 sau phản ứng thu được dung dịch Y và 38,7g hỗn hợp khí Z (NO và NO2) ( không có sản phẩm khử nào khác của NO3-) Cô cạn dung dịch Y thì thu được 77,98g hỗn hợp muối khan Mặt khác, khi cho Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y lấy kết tủa thu được đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 83,92g chất rắn khan Dung dịch Y hòa tan tối đa m gam Cu tạo khí NO duy nhất Giá trị của m là :
A. 11,2 B. 23,12 C. 11,92 D. 0,72
Trang 10Bài 9: Hòa tan hết 8,72 gam hỗn hợp FeS2, FeS và Cu vào 400 ml dung dịch HNO3 4M, sản phẩm thu được gồm dung dịch X và một chất khí thoát ra Nếu
cho dung dịch BaCl2 dư vào dung dịch X thì thu được 27,96 gam kết tủa, còn
nếu cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch X thì thu được 36,92 gam kết tủa
Mặt khác, dung dịch X có khả năng hòa tan tối đa m gam Cu Biết trong các quá
trình trên, sản phẩm khử duy nhất của N+5 đều là NO Giá trị của m là
A. 32,96 B. 9,92 C. 30,72 D. 15,68
Bài 10: Hòa tan hoàn toàn 1180m gam hỗn hợp H gồm FeS2, FeS, FexOy, FeCO3
vào dung dịch chứa 2 mol HNO3, kết thúc phản ứng thu được 549m gam hỗn hợp khí T gồm CO2, NO, NO2 và dung dịch X Cho X tác dụng tối đa với 20,16 gam Cu thì thu được dung dịch Y và khí NO thoát ra; khối lượng chất tan trong
Y nhiều hơn khối lượng chất tan trong X là 18,18 gam Mặt khác dung dịch X cũng phản ứng tối đa với 500ml dung dịch Ba(OH)2 1,74M sau phản ứng thu được 90,4 gam kết tủa Biết trong H oxi chiếm 24,407% về khối lượng và sản phẩm khử của N+5 chỉ có NO, NO2 Phần trăm khối lượng của NO2 trong T gần nhất với:
A. 23% B. 28% C. 30% D. 55%
3 Hướng dẫn tư duy giải sáng tạo bài tập luyện tập Bài 1: mrắn = mBaSO4 = 30,29 gam => nS(X) = nBaSO4 = 0,13 mol
Quy đổi hỗn hợp thành Fe và S
Fe Fe3+ + 3e S S+6 + 6e N+5 + 3e NO 0,1 ← 0,3 0,13 → 0,78 1,08 ← 0,36
=> a = mFe + mS = 9,76 gam => Đáp án B
Bài 2: Qui hỗn hợp X về dạng: Cu, Fe, S
X + HNO3 dư → Muối (Fe3+ , Cu2+, SO42-) + NO2
- Khi Y + BaCl2: Ba2+ + SO42- → BaSO4
=> nBaSO4 = 58,25: 233 = 0,25 mol = nS
- Khi Y + NaOH: Fe3+ → Fe(OH)3 ; Cu2+ → Cu(OH)2
nFe(OH)3 = nFe ; nCu(OH)2 = nCu
=> mtủa = 107nFe + 98nCu = 25,625g Lại có: 56nFe + 64nCu = mX – mS = 23 – 0,25.32 = 15g
=> nFe = nCu = 0,125 mol
- Khi X + HNO3: Bảo toàn e: 3nFe + 2nCu + 6nS = nNO2
=> nNO2 = 3.0,125 + 2.0,125 + 6.0,25 = 2,125 mol
=> VNO2 = 2,125.22,4 = 47,6 lit => chọn Đáp án B