HỢP CHẤT CỦA SẮT CÓ ĐÁP ÁN

Cũng lượng hỗn hợp này nếu hòa tan hết bằng HNO3 đặc nóng được 5,6 lít NO2 đktc.. a Viết các phương trình phản ứng xảy ra.. Lọc lấy B rồi đem nung trong không khí đến khối lượng không đổ

Chuyên đề: DẠNG TOÁN VỀ FexOy

Thường gặp là xác định công thức FexOy

Hầu hết những bài toán dạng này là rút ra tỷ lệ x

y

Nếu 1 x y

x

Fe O

y = ⇒ là FeO

2

x

Fe O

y = ⇒ là Fe O2 3

3

x

Fe O

y = ⇒ là Fe O3 4

Tất nhiên cũng có thể giải bằng cách xét ba khả năng của FexOy (FeO; Fe2O3 hoặc Fe3O4) rồi tìm khả năng phù hợp

* Lưu ý: Nếu phản ứng của FexOy với HNO3 hoặc H2SO4 đặc nóng có giải phóng khí thì FexOy không thể là Fe2O3

Bài 1: Hòa tan 10g hỗn hợp gồm Fe và FexOy bằng HCl được 1,12 lít H2 (đktc) Cũng lượng hỗn hợp này nếu hòa tan hết bằng HNO3 đặc nóng được 5,6 lít NO2 (đktc)

a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra

b) Tìm công thức FexOy

Giải:

a) Gọi a, b là số mol Fe và FexOy đã dùng

Ta có các phản ứng

Fe+ 2 HCl→FeCl + H ↑ (1)

a a

Fe O + 2 yHCl→xFeCl + yH O (2)

Fe+ 6 HNO →Fe(NO ) + 3 NO + 3H O (3)

a 3a

Fe O + (6 x- 2 y) HNO →xFe(NO ) + (3 x- 2 y) NO + (3 x- y) H O (4)

b b(3x – 2y)

b) Theo đề bài ta có:

hh

m = 56a+ (56 x+16 y) b = 10(g) (I)

H

1,12

n = a = = 0,05 (mol)

2

NO

5,6

n = 3a+ (3x- 2 y) b = = 0, 25 (mol)

Từ (I), (II), (III) ta giải ra được x = y, do đó FexOy là FeO

Bài 2: Hòa tan 12,8g hỗn hợp gồm Fe và FexOy bằng dung dịch HCl vừa đủ được dung dịch A và 2,24 lít H2 (đktc) Cho NaOH dư vào dung dịch A được kết tủa B Lọc lấy B rồi đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi được 16g chất rắn C

a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra

b) Tìm FexOy

Giải:

a) Gọi a, b là số mol Fe và FexOy đã dùng

Ta có các phản ứng

Fe+ 2 HCl→FeCl + H ↑

Fe O + 2 yHCl→xFeCl + yH O

FeCl + 2 NaOH→Fe(OH) ↓+2 NaCl

4 Fe(OH) + O + 2 H O→4 Fe(OH)

4 xFe(OH) + (3x- 2 y) O + (6 x- 4 y) H O→4 xFe(OH)

o

t

2 Fe(OH) →Fe O + 3H O

b) Ta có: m = 56a+ (56 x+16 y) b = 12,8 (I)hh

2

H

2, 24

n = a = = 0,1(mol)

Số mol Fe trong hỗn hợp đầu: a + bx (mol)

Số mol Fe trong Fe2O3: 2.16 = 0, 2(mol)

160

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe, ta có: a + bx = 0,2 (mol) (III)

Từ (I), (II) và (III) giải ra được: bx = 0,1; by = 0,1

Rút ra x : y = 1 Do đó FexOy là FeO

Bài 3: Khử 3,48g một oxit của kim loại M cần 1,344 lít H2 (đktc) Toàn bộ M thu được cho tan hết trong dung dịch HCl được 1,008 lít H2 (đktc) Tìm kim loại M và công thức của oxit M

Đs: Fe và Fe 3 O 4

Bài 4: Hòa tan hoàn toàn một oxit FexOy bằng H2SO4 đặc nóng được 2,24 lít SO2 (đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng được 120g muối khan

a) Tìm công thức FexOy

b) Trộn 21,6g Al với 69,6g oxit trên rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm Chất rắn sau phản ứng đem hòa tan hết bằng dung dịch HCl được 23,52 lít H2 (đktc)

- Viết các phản ứng xảy ra

- Tính hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm

Đs: a) Fe 3 O 4 (áp dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố + bảo toàn khối lượng)

b) 50%

nhôm hỗn hợp A (trong điều kiện không có không khí) được hỗn hợp B Nhiền nhỏ, trộn đều, chia hỗn hợp B làm hai phần:

Phần 1: 14,49g được hòa tan hết trong dung dịch HNO3 đun nóng được dung dịch C và 3,696 lít NO duy nhất (đktc)

Phần 2: Cho tác dụng NaOH dư đun nóng được 0,336 lít H2 (đktc) và còn lại 2,52g chất rắn Các phản ứng xảy ra hoàn toàn Tìm m và công thức phân tử của FexOy

Đs: m = 19,32g; Fe 3 O 4

Bài 6: Hoàn tan hoàn toàn a gam FexOy bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng vừa đủ, có chứa 0,075 mol

H2SO4, thu được b gam một muối và có 168 ml khí SO2 (đktc) duy nhất thoát ra Tính a, b và xác định công thức của FexOy

Đs: a = 3,48g, b = 9g, Fe 3 O 4

Bài 7: Hòa tan hết 44,08g FexOy bằng dung dịch HNO3 loãng, thu được dung dịch A Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch A Kết tủa thu được đem nung ở nhiệt độ cao cho đến khối lượng không đổi Dùng H2 để khử hết lượng oxit tạo thành sau khi nung thì thu được 31,92g chất rắn Xác định công thức FexOy

Đs: Fe 3 O 4

Bài 8: Chia 9,76g hỗn hợp X gồm Cu và oxit của sắt là hai phần bằng nhau Hòa tan hoàn toàn phần

thứ nhất vào dung dịch HNO3 thu được dung dịch A và 1,12 lít (đktc) hỗn hợp khí B (gồm NO và NO2)

có tỉ khối đối với hiđro bằng 19,8 Cô cạn dung dịch A thu được 14,78g hỗn hợp muối khan Xác định công thức phân tử oxit của sắt và khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X ban đầu

Đs: Fe O , m = 5,12g, m3 4 Cu Fe O3 4 = 4,64g( dùng phương pháp bảo toàn electron )