Xác định công thức oxit dựa vào phản ứng hóa học và cách giải bài tập A Lý thuyết & phương pháp giải Các bước thực hiện Bước 1 Gọi công thức tổng quát của oxit Bước 2 Viết phương trình phản ứng và cân[.]
Trang 1Xác định công thức oxit dựa vào phản ứng hóa học và cách
giải bài tập
A Lý thuyết & phương pháp giải
Các bước thực hiện:
- Bước 1: Gọi công thức tổng quát của oxit
- Bước 2: Viết phương trình phản ứng và cân bằng
- Bước 3: Lập phương trình và giải theo các ẩn số
- Bước 4: Giải phương trình và rút ra kết luận
B Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Đốt cháy một phi kim X trong bình chứa 3,36 lít khí oxi ở đktc, biết rằng sau phản ứng thu được 12 g 1 oxit có công thức là XO Xác định công thức hóa học của oxit đó
Hướng dẫn giải
Số mol của oxi là 0,15 mol
2X + O2 →to 2XO
0,15 0,3 (mol)
Theo phương trình phản ứng, ta có nXO = 0,3 mol
Trang 2Mà khối lượng mXO = 12 g nên khối lượng mol của XO là: M = 120,3= 40 g/mol
Mà MXO = MX + MO = 40 suy ra MX = 40 – 16 = 24 g/mol
Vậy công thức hóa học của oxit là MgO
Ví dụ 3: Dẫn luồng khí H2 dư qua 10,2 g một oxit kim loại hóa trị III Sau phản ứng thu được 5,4 g kim loại Xác định công thức hóa học của oxit trên
Hướng dẫn giải
Gọi kim loại hóa trị III là X, công thức oxit cần tìm là: X2O3
Số mol của oxit là: 10,22MX+48(mol)
Phương trình hóa học:
X2O3 + 3H2 →to2X + 3H2O
10,22MX+48 → 2 10,22MX+48
Theo phương trình phản ứng ta có nX = 20,42MX+48
Mà mX = 5,4 g suy ra 20,42MX+48.MX = 5,4, suy ra 9,6 MX = 259,2
Suy ra MX = 27 suy ra X là nhôm
Vậy công thức hóa học của oxit là Al2O3
Trang 3C Bài tập tự luyện
Câu 1: Oxi hóa 16,8 gam Fe, thu được 21,6 g oxit sắt Công thức hóa học của oxit sắt là
A Fe2O3
B FeO
C Fe3O4
D Fe(OH)3
Đáp án: Chọn B
Có nFe = 0,3 mol
2xFe + yO2 →to2FexOy
0,3 → 0,3x (mol)
Có 0,3x.(56x + 16y) = 21,6g
Suy ra: 4,8x = 4,8y suy ra x = 1, y = 1
Vậy công thức hóa học của oxit sắt là FeO
Câu 2: Đốt cháy 3,2 g lưu huỳnh trong oxi thu được 12,8g một oxit có công thức SOx Xác định công thức của oxit trên
A SO
Trang 4B SO3
C SO4
D SO2
Đáp án: Chọn D
Số mol lưu huỳnh là: 0,1 mol
2S + xO2 →to2SOx
0,1 0,2 (mol)
Khối lượng của SOx là 12,8 suy ra 0,2.(32 + 16x) = 12,8
Suy ra x = 2
Vậy công thức của oxit là SO2
Câu 3: Một hợp chất oxit của sắt có dạng Fe3Ox biết thành phần
về khối lượng nguyên tố Fe so với oxi là 21 : 8 Tìm công thức hóa học của oxit đó
A Fe3O4
B FeSO4
C Fe2O3
D FeO
Trang 5Đáp án: Chọn A
Công thức hóa học của oxit sắt là Fe3Ox
Giả sử có 1 mol Fe3Ox suy ra
Khối lượng sắt trong hợp chất là: 56.3 = 168 g
Khối lượng của oxi trong hợp chất là 16x
Mà mFe : mO = 21 : 8 suy ra 16816x=218suy ra x = 4
Vậy công thức hóa học của oxit là Fe3O4
Câu 4: Dẫn luồng khí H2 dư qua 4g một oxit kim loại có dạng
CuxOy Sau phản ứng thu được 3,2 g kim loại (Cu) Xác định công thức hóa học của oxit trên
A CuO
B Cu2O
C CuO2
D Cu(OH)2
Đáp án: Chọn A
Số mol của kim loại là: 0,05 (mol)
Phương trình hóa học: CuxOy + yH2 →toxCu + yH2O
Trang 60,05x 0,05 (mol)
Mà khối lượng của oxit là 4 g suy ra 0,05x.(64x + 16y) = 4
Suy ra x = y = 1
Vậy công thức hóa học của oxit là CuO
Câu 5: Đốt cháy 1 mol Fe trong oxi, sau phản ứng thu được 1 mol sắt oxit Công thức của oxit sắt trên là
A Fe3O4
B FeO
C Fe2O3
D Fe(NO3)3
Đáp án: Chọn B
Câu 6: Đốt cháy 2,4 g cacbon trong không khi thu được oxit có dạng COy, biết rằng khối lượng của oxit là 8,8 g Giá trị của y và công thức oxit là
A.1, CO2
B 2, CO2
C 2, CO
D 3, CO
Trang 7Đáp án: Chọn B
Số mol của C là: 0,2 mol
2C + yO2 →to2COy
0,2 0,2 (mol)
Khối lượng mol của COy là: 8,8 : 0,2 = 44 g/mol suy ra 12 + 16.y = 44
Suy ra y = 2
Vậy công thức oxit là CO2
Câu 7: Cho kẽm tác dụng với oxi được kẽm oxit Công thức hóa học của kẽm oxit là
A ZnO
B Zn(OH)2
C Zn2O
D ZnO2
Đáp án: Chọn A
Câu 8: Đốt cháy 1 mol Mg trong oxi, sau phản ứng thu được 1 mol magie oxit Công thức của oxit trên là
A MgO
Trang 8B MgO2
C Mg2O
D Mg2O3
Đáp án: Chọn A
Câu 9: Cho phương trình phản ứng: 2xP + yO2 → 2P2O5
Hãy tính tổng x + y bằng bao nhiêu, biết rẳng tỉ lệ số mol của p
so với oxi là 4 : 5
A 7
B 4
C 5
D 6
Đáp án: Chọn A
2xP + yO2 →to2P2O5
2x y
Theo phương trình phản ứng có: nPnO2=2xy
Theo đề bài: nPnO2=45
Suy ra: 2xy=45suy ra xy=410=25 chọn x = 2, y = 5
Trang 9Vậy công thức của oxit là P2O5, tổng x + y = 2 + 5 = 7
Câu 10: Dẫn khi CO dư qua ống đựng 2,16 g bột oxit sắt ở nhiệt
độ cao Kết thúc phản ứng thu được 1,68 g sắt Xác dịnh công thức oxit sắt
A Fe2O3
B Fe3O4
C Fe(OH)2
D FeO
Đáp án: Chọn D
Có nFe = 0,03 mol
FexOy + yCO →toxFe + yCO2
0,03x 0,03 (mol)
Suy ra 0,03x.(56x + 16y) = 2,16
Suy ra 0,48x = 0,48y nên x = 1, y = 1
Vậy công thức oxit là FeO
Khử oxit kim loại bằng H2 và cách giải bài tập
A Lý thuyết và phương pháp giải
Trang 10- Khí hiđro có tính khử, có thể tác dụng với một số oxit kim loại
ở nhiệt độ cao
VD: H2 + CuO →toCu + H2O
3H2 + Fe2O3 →to2Fe + 3H2O
- H2 không khử được các oxit: Na2O, K2O, BaO, CaO, MgO,
Al2O3
- Phương pháp giải:
+ Bước 1: Tính số mol các chất đã cho
+ Bước 2: Viết phương trình hóa học, cân bằng phản ứng
+ Bước 3: Xác định chất dư, chất hết (nếu có), tính toán theo chất hết
+ Bước 4: Tính khối lượng hoặc thể tích các chất theo yêu cầu đề bài
- Ngoài ra, có thể áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mtham gia = msản phẩm
B Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Khử 48 gam đồng(II) oxit bằng khí hiđro thì khối lượng
kim loại đồng thu được là
A 38,4 gam
B 44,8 gam
C 48 gam
D 51,2 gam
Trang 11Hướng dẫn giải:
nCuO = 48 : (64 + 16) = 0,6 mol
Phương trình phản ứng:
H2 + CuO →t°Cu + H2O 0,6 → 0,6 mol
Vậy khối lượng kim loại đồng là 0,6.64 = 38,4 gam
Đáp án A
Ví dụ 2: Cho 21,7 gam thủy ngân(II) oxit tác dụng với khí hiđro
Thể tích khí hiđro cần dùng là bao nhiêu?
A 0,336 lít
B 1,792 lít
C 2,24 lít
D 3,36 lít
Hướng dẫn giải:
nHgO = 21,7 : (201 + 16) = 0,1 mol
Ta có phương trình phản ứng là
HgO+H2→toHg+H2O0,1 → 0,1 mol
Suy ra thể tích hiđro cần dùng là: 0,1.22,4 = 2,24 lít
Trang 12Đáp án C
Ví dụ 3: Khử hoàn toàn 8 gam một oxit của kim loại A (có hóa
trị II) cần vừa đủ 2,24 lít H2 (đktc) Xác định kim loại A?
A Fe
B Mg
C Hg
D Cu
Hướng dẫn giải:
Gọi công thức của oxit là AO (do A có hóa trị II)
n hiđro = 2,24 : 22,4 = 0,1 mol
Phương trình phản ứng:
AO + H2 →to A+H2O0,1 ← 0,1 mol
Khối lượng của oxit là 0,1.(MA + 16) = 8 gam
Suy ra MA + 16 = 80 và MA = 64 (g/mol)
Vậy A là Cu
Đáp án D
C Tự luyện
Trang 13Câu 1: Chất rắn Cu tạo thành từ phản ứng của CuO và H2 có màu gì?
A Màu đen
B Màu nâu
C Màu xanh
D Màu đỏ
Hướng dẫn giải:
H2 tác dụng với CuO ở nhiệt độ cao sinh ra Cu Kim loại Cu có màu đỏ
Đáp án D
Câu 2: Trong những oxit sau: CuO, MgO, Al2O3, Ag2O, FeO,
Na2O Ở nhiệt độ cao H2 khử được bao nhiêu oxit kim loại trên?
A 2
B 3
C 4
D 5
Hướng dẫn giải:
Trang 14Ở nhiệt độ cao, H2 khử được các oxit CuO, Ag2O, FeO trong dãy
Đáp án B
Câu 3: Trong những oxit sau: CuO, NO, Fe2O3, Na2O, CaO Oxit nào không bị hiđro khử?
A NO, CaO, Na2O
B CuO, NO, Fe2O3
C Fe2O3, Na2O, CaO
D NO, Fe2O3, Na2O
Hướng dẫn giải:
H2 không tác dụng với các oxit sau: NO, CaO, Na2O
Đáp án A
Câu 4: Khử hoàn toàn 16 gam sắt(III) oxit bằng khí hiđro Thể
tích khí hiđro (đktc) cần dùng là
A 2,24 lít
B 3,36 lít
C 4,48 lít
D 6,72 lít
Trang 15Hướng dẫn giải:
nFe2O3=1656.2+16.3=0,1mol
Ta có phương trình phản ứng:
Fe2O3+3H2→to2Fe+3H2O0,1 → 0,3 mo
l
Vậy thể tích khí hiđro cần dùng là 0,3.22,4 = 6,72 lít
Đáp án D
Câu 5: Khử 24 gam đồng(II) oxit bằng khí hiđro thu được 12,8
gam đồng Hiệu suất của phản ứng là
A 50%
B 60%
C 66,67%
D 85%
Hướng dẫn giải:
nCuO=2464+16=0,3mol;nCu=12,864=0,2mol
Phương trình phản ứng:
H2 + CuO →t° Cu + H2O 0,3 0,2 mol
Suy ra hiệu suất của phản ứng là
Trang 16H=0,20,3.100%≈66,67%
Đáp án C
Câu 6: Người ta điều chế 24 gam đồng bằng cách cho H2 tác dụng với CuO Khối lương CuO bị khử là
A 15 gam
B 30 gam
C 45 gam
D 60 gam
Hướng dẫn giải:
nCu = 24 : 64 = 0,375 mol
Phương trình phản ứng:
H2 + CuO →t° Cu + H2O 0,375 ← 0,375 mol Khối lượng CuO là: 0,375.(64 + 16) = 30 gam
Đáp án B
Câu 7: Cho khí H2 tác dụng với FeO nung nóng thu được 11,2 gam Fe Thể tích khí H2 (đktc) đã tham gia phản ứng là
A 1,12 lít
Trang 17B 2,24 lít
C 4,48 lít
D 6,72 lít
Hướng dẫn giải:
nFe = 11,2 : 56 = 0,2 mol
Phương trình phản ứng:
H2 + FeO →toFe + H2O0,2 ← 0,2 mol
Vậy thể tích H2 là: 0,2.22,4 = 4,48 lít
Đáp án C
Câu 8: Cho CuO tác dụng hết với 11,2 lít khí H2 ở nhiệt độ cao Sau phản ứng thấy có m gam kim loại Giá trị của m là:
A 16 gam
B 32 gam
C 72 gam
D 64 gam
Hướng dẫn giải:
nH2=11,222,4=0,5mol
Phương trình phản ứng:
H2 + CuO →t° Cu + H2O0,5 → 0,5 mol
Trang 18Suy ra khối lượng đồng là 0,5.64 = 32 gam
Đáp án B
Câu 9: Tính thể tích hiđro (đktc) cần dùng để điều chế 5,6 gam
Fe từ FeO ?
A 1,12 lít
B 2,24 lít
C 3,36 lít
D 4,48 lít
Hướng dẫn giải:
nFe = 5,6 : 56 = 0,1 mol
Phương trình hóa học:
H2 + FeO →toFe + H2O0,1 ← 0,1 mol
Thể tích H2 là 0,1 22,4 = 2,24 lít
Đáp án B
Câu 10: Một sản phẩm thu được sau khi dẫn khí hiđro qua chì(II) oxit nung nóng là
A Pb
B H2
C PbO
Trang 19D Không phản ứng
Hướng dẫn giải:
H2 + PbO →toPb + H2O
Đáp án A