Cô cạn dung dịch Y thu được m gam muối khan.. Đem hoà tan hết lượng hỗn hợp B bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thì thu được 0,3 mol SO2... Phần trăm khối lượng của Cu trong X là A.. Vậy
Trang 1Dạng 4: Bài tập Sắt, Đồng và hợp chất của chúng tác dụng với axit có tính oxi hóa
* Dãy điện hóa: K+ Zn2+ Fe 2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu 2+ Fe 3+ Hg2+ Ag+
Tính oxi hóa của ion kim loại tăng dần
K Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Fe 2+ Hg Ag
Tính khử của kim loại giảm dần
+ Quy tắc :
Dạng phương trình phản ứng :Yy+ +X →Xx+ + Y
Như vậy:
- Nếu sau phản ứng còn kim loại thì muối thu được không có muối của ion Fe+3
Vì: Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+
hoặc: Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+
Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu bằng axit HNO3, thu được 5,6 lít
(đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và NO2) và dung dịch Y (chỉ chứa hai muối và axit dư) Tỉ
khối của X đối với H2 bằng 19 Cô cạn dung dịch Y thu được m gam muối khan Giá trị
Lời giải
a + b = 0,25 a = 0,125
30a 46b 2.19
a b
b = 0,125 Vậy n enhận = 0,375+0,125= 0,5 mol nNO
3(tạo muối) = 0,5 mol mMuối =mkim loại + NO
3
m (tạo muối) = 43gam (Đáp án C)
Ví dụ 2: Đem nung hỗn hợp A gồm 2 kim loại: x mol Fe và 0,15 mol Cu trong
không khí một thời gian, thu được 63,2g hỗn hợp B gồm 2 kim loại trên và hỗn
hợp các oxit của chúng Đem hoà tan hết lượng hỗn hợp B bằng dung dịch H2SO4
đặc nóng dư thì thu được 0,3 mol SO2 x là:
A 0,6 mol B 0,7 mol C 0,4 mol D 0,5 mol
Lời giải
+ Trong quá trình: Fe, Cu nhường electron; O, S nhận electron:
3nFe + 2nCu = 2nO + 2n SO2(1)
Trang 2+ Dùng ĐLBTKL tìm mO phản ứng mO = mB - mFe + mCu
mO = 63,2 - 64.0,15 - 56x = 53,6 - 56x (2)
- Từ công thức (1) (2) 3x + 0,3 = 53, 6 56
8
x
+ 0,6
x = 0,7 (Đáp án B)
Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu bằng dung
dịch H2SO4 đặc nóng (dư) Sau phản ứng thu được 0,504 lít khí SO2 (sản phẩm khử
duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 6,6 gam hỗn hợp muối sunfat Phần trăm khối
lượng của Cu trong X là
A 26,23% B 65,57% C 39,34% D 13,11%
Lời giải
+ Thành phần của hỗn hợp X: Fe: a mol, Cu: b mol, O: c mol
56a + 64b + 16c = 2,44 (1)
+ Trong quá trình: Fe, Cu nhường electron; O, S nhận electron:
3a + 2b = 2c + 2n SO2(2)
+ Muối thu được Fe2(SO4)3: 1
2a mol; CuSO4:bmol (3)
Từ (1), (2), (3) ta có hệ:
56a + 64b + 16c = 2,44 a = 0,025
3a + 2b = 2c + 2 0,0225 ↔ b = 0,01
400.1
2a + 160b =6,6 c = 0,025 → %mCu = 64.0, 01.100% 26, 23%
2, 44 (Đáp án A)
0, 025 1
0, 025 1
Fe
O
n
y n c Vậy FexOy: FeO
Ví dụ 4: Cho 16,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu tác dụng với O2 thu được m gam
hỗn hợp chất rắn Y Cho toàn bộ Y tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc, nóng,
thu được dung dịch Z có chứa 3 muối, tổng lượng muối là 43,96 gam và 2,8 lít
(đktc) khí SO2 duy nhất Giá trị của m là
Lời giải
+ Để xác định m, ta xác định mO trước Vì: m = mX + mO (1)
+ Theo bài ra, 3 muối trong Z gồm : Fe2(SO4)3, FeSO4, CuSO4
+ Trong quá trình: Fe, Cu nhường electron; O, S nhận electron
m SO2 (tạo muối) =43,96-16,6=27,36gam
n SO2 (tạo muối)=0,285 mol
- ĐLBTe: n e(nhường) = n e(nhận) =2
2
SO
n + 2n O
Trang 3n SO2 (tạomuối)=1
2 n e(nhường)=1
2 n e(nhận) →
2
SO
n + n O=0,285 →n O=0,16 mol
m = mFe+Cu + mO= 16,6+0,16.16= 19,16 gam (Đáp án D)
Ví dụ 5: Đun nóng m gam hỗn hợp Cu và Fe có tỉ lệ khối lượng tương ứng 7 : 3
với một lượng dung dịch HNO3 Khi các phản ứng kết thúc, thu được 0,75m gam
chất rắn, dung dịch X và 5,6 lít hỗn hợp khí (đktc) gồm NO và NO2 (không có sản
phẩm khử khác của N+5) Biết lượng HNO3 đã phản ứng là 44,1 gam Giá trị của m
là
Lời giải
+ Theo bài ra: mFe = 0,3m gam; mCu = 0,7m gam
+ Chất rắn thu được 0,75m gam (mFe<mchất rắn<mCu) còn dư kim loại Fe và Cu
chưa phản ứng vì: Cu có khử yếu hơn Fe Vậy muối chỉ : Fe(NO3)2
→mFe(dư) = 0,75m - 0,7m = 0,05m mFe pứ = 0,3m – 0,05m = 0,25m (1)
+ Trong quá trình: Fe nhường 2 electron; N nhận electron
n HNO 3=
3
NO
n (trong muối) +nNO+nNO2
→ 44,1
63 = 2 n Fe NO( 3 2) + 5, 6
22, 4 ↔ 44,1
63 = 2 0, 25
56
m
+ 5, 6
22, 4
m = 50,4 (Đáp án D)
Ví dụ 6: Cho 18,4 gam hỗn hợp X gồm Cu2S, CuS, FeS2 và FeS tác dụng hết với
HNO3 (đặc nóng, dư) thu được V lít khí chỉ có NO2 (ở đktc, sản phẩm khử duy
nhất) và dung dịch Y Cho toàn bộ Y vào một lượng dư dung dịch BaCl2, thu
được 46,6 gam kết tủa; còn khi cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch NH3 dư
thu được 10,7 gam kết tủa Giá trị của V là
Lời giải
+ X gồm có: Cu: a mol, Fe: b mol, S: c mol:
64a + 56b + 32c = 18,4.(1)
+ Trong quá trình: Cu, Fe, S nhường electron; N nhận electron:
3nFe + 2nCu + 6nS = n NO2(2)
+ Dung dịch Y: Cu2+, Fe3+, SO42- và HNO3 dư
+ Dung dịch Y + BaCl2 thu được kết tủa: BaSO4: 0,2 mol
+ Dung dịch Y + NH3 không có kết tủa Cu(OH)2 vì:
Cu(OH)2 + 4NH3 → Cu(NH3 4 ) (OH)2 tan; thu được kết tủa: Fe(OH)3: 0,1 mol
*nFe= n Fe(OH) 3 = 10, 7 0,1
107 mol; nS = nBaSO4= 46, 6 0, 2
233 mol Thế vào (1) →nCu = 0,1mol
Trang 4Từ(2) n NO2= 0,3+ 0,2+ 1,2= 1,7 mol
V = 1,7.22,4 = 38,08 lít (Đáp án A)