chuyen de co khu oxit kim loai co dap an

Chuyên đề Hóa học lớp 9: CO khử oxit kim loại I/ Lý thuyết và phương pháp giải xCO + M 2 O x→ 2M + xCO 2 Phương pháp giải Phương chung để giải là dùng phương pháp bảo toàn electron hoặc

Chuyên đề Hóa học lớp 9: CO khử oxit kim loại I/ Lý thuyết và phương pháp giải

xCO + M 2 O x→ 2M + xCO 2

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, H2thì số mol CO= nCO2, nC= nCO2, nH2= nH2O + Các chất khử C, CO, H2không khử được các oxit MgO, Al2O3và 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, H2tác 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 ví dụ minh họa

Bài 1: Dẫn một luồng khí CO qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp CuO, Fe2O3, Fe3O4và Al2O3rồi 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.

Đáp án hướng dẫn giải

Cách 1: Ta có xCO + M2Ox→ 2M + xCO2

CO2+ Ca(OH)2→CaCO3+ H2O

0,15 15/100 = 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, Fe3O4và 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

Đáp án hướng dẫn giải

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 vận dụng liên quan

Câu 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

Câu 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

Câu 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

B 8,3 gam.

C 2,0 gam

D 4,0 gam

Câu 4: Cho V lít hỗn hợp khí (ở đktc) gồm CO và H2phản 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

Câu 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

Câu 6 Cho V lít đktc hỗn hợp khí gồm CO và H2phản ứng với một lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO và Fe3O4nung nóng Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,16 gam Giá trị của V là

A 0,224

B 0,448.

C 0,112

D 0,560

Câu 7 Cho m gam hỗn hợp X gồm CuO, Fe2O3, FeO tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch chứa H2SO41M và HCl 1M Để khử hoàn toàn m gam hỗn hợp X (nung nóng) cần tối thiểu V lít khí CO (đktc) Giá trị của V là:

A 3,36

B 4,48

C 1,12

D 6,72

Câu 8 Khử m gam hỗn hợp X gồm các oxit CuO, FeO, Fe3O4và Fe2O3bằng khí

CO ở nhiệt độ cao, người ta thu được 40 gam hỗn hợp chất rắn Y và 6,6 gam khí CO2 Giá trị của m là

A 53,2

B 22,4

C 49,6

D 44,8

2 Đáp án hướng dẫn giải

Câu 1.

Các chất có tính khử trung bình (C, CO, H2, Al) chỉ có thể khử oxit của kim loại đứng sau Al trong dãy điện hóa học

Như vậy H2không phản ứng được với MgO

=> Chất rắn còn lại chứa: Cu, Fe, Zn, MgO

Câu 2.

CO + Al2O3, MgO, Fe3O4, CuO → Al2O3, MgO, Fe, Cu + CO2

Al2O3+ 2NaOH → 2NaAlO2+ H2O

Phần không tan Z gồm MgO, Fe, Cu

Câu 3.

Gọi x, y là số mol lần lượt của CuO và Al2O3

=> mhỗn hợp đầu= 80x + 102y = 9,1 (1)

Khí CO chỉ phản ứng với CuO

CuO + CO → Cu + CO2

x mol → x mol

Hỗn hợp chất rắn sau phản ứng gồm Cu (x mol) và Al2O3(y mol)

=> mhỗn hợp sau= 64x + 102y = 8,3 (2)

Lấy (1) trừ (2) ta có: 16x = 0,8 => x = 0,05 mol

=> mCuO= 0,05.80 = 4 gam

Câu 4.

Khối lượng rắn giảm chính là khối lượng oxi trong oxit => mO(oxit)= 0,32 (g)

=> nhh CO+ H2= nO(oxit)= 0,32 : 16 = 0,02 (mol)

=> Vhh CO+H2= 0,02.22,4 = 0,448 (l)

Câu 5.

Phương trình phản ứng

CO + CuO → Cu + CO2(1)

3CO + Fe2O3→2Fe + 3CO2(2)

CO2+ Ca(OH)2→CaCO3+ H2O (3)

Theo phương trình (3): nCO2 = nCaCO3= 4/ 100 = 0,04 mol

Theo phương trình (1,2): nCO= nCO2= 0,04 mol → V = 0,04.22,4 = 0,896 lít

Câu 6.

Đáp án A

Khối lượng rắn giảm chính là khối lượng oxi trong oxit =>mO(oxit)= 0,32 (g)

=> nhh CO+ H2= nO(oxit)= 0,16 : 16 = 0,01 (mol)

=> Vhh CO+ H2= 0,01.22,4 = 0,224 (l)

Câu 7.

Đáp án D

Ta có: nH2SO4=nHCl = 0,1 mol → nH+ = 0,2.2 + 0,2 = 0,6 mol → nH2O= 0,3 mol

→ nH2O= 0,3 mol = nO= nCO

Ta có: VCO= 6,72 lít

Câu 8.

Đáp án B

Bảo toàn C ta cónCO2= nCO = 0,15 mol

Bảo toàn khối lượng ta có mX+ mCO = mY+ mCO2nên m + 0,15.28 = 40 + 6,6

Suy ra m = 22,4

Xem thêm tài liệu tại đây: https://vndoc.com/tai-lieu-hoc-tap-lop-8