Định hướng tư duy + Các bạn chú ý nếu hỗn hợp chứa chất rắn có Cu thì mặc dù là Cu không tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng nhưng Cu vẫn tan nếu hỗn hợp rắn có chứa Fe2O3 hoặc Fe3O
Trang 11.2 Bài toán Cu, CuO, Fe(OH)n, FexOy tác dụng với HCl, H2SO4 loãng
A Định hướng tư duy
+ Các bạn chú ý nếu hỗn hợp chứa chất rắn có Cu thì mặc dù là Cu không tác dụng với dung dịch HCl,
H2SO4 loãng nhưng Cu vẫn tan nếu hỗn hợp rắn có chứa Fe2O3 hoặc Fe3O4 vì ta có phản ứng
(1)
+ Theo tư duy phân chia nhiệm vụ H+ ta có
+ Nếu chất rắn dư có chứa Cu hoặc Fe thì muối thu được chỉ là Fe2+ và Cu2+
B Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Để hòa tan vừa hết hỗn hợp bột gồm Cu và Fe2O3 có tỉ lệ số mol Cu:Fe2O3=1:2 cần 400 ml dung dịch H2SO4 0,75M thu được dung dịch X Khối lượng muối sắt (III) sunfat trong dung dịch X là:
Định hướng tư duy giải:
Hướng tư duy 1: Điền số điện tích
Hướng tư duy 2: Phân chia nhiệm vụ H+
+ Có ngay
Và
Giải thích tư duy:
Bài toán này chúng ta có thể xử lý theo hai hướng đều rất tốt Với hướng tư duy điền số điện tích tôi sẽ trình bày kỹ hơn cho các bạn ở các phần sau
Ví dụ 2: Hòa tan hết hỗn hợp gồm Cu, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Cu(OH)2, Fe3O4 có cùng số mol bằng dung dịch HCl vừa đủ thu được dung dịch Y chứa 94,05 gam chất tan Khối lượng FeCl2 trong dung dịch Y là:
Định hướng tư duy giải:
Có ngay
Trang 2Giải thích tư duy:
Để tính được số mol a ta tư theo hướng chuyển dịch điện tích hoặc phân chia nhiệm vụ H+ từ đó có được
số mol Cl- Khối lượng muối = khối lượng Cl- + khối lượng các kim loại gồm Cu và Fe Đương nhiên ta
dễ thấy Cu tan hết
Ví dụ 3: Hòa tan m gam hỗn hợp bột X cùng số mol gồm Cu, FeO, Fe2O3 bằng dung dịch HCl vừa đủ thu được dung dịch Y trong đó có 45,72 gam FeCl2 Nếu cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO3
loãng dư thu được V lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của m và V là:
Định hướng tư duy giải:
Có
Giải thích tư duy:
Vì số mol Cu = số mol Fe2O3 nên khi cho HCl vào thì Cu cũng tan hết (xem thêm phương trình 1 bên trên) Khi cho hỗn hợp rắn vào HNO3 thì các bạn nhớ là 3e đổi được 1NO (Xem thêm ở phần kim loại tác dụng với HNO3)
Ví dụ 4: Hòa tan vừa hết m gam hỗn hợp bột X gồm Cu, Fe3O4 và Fe2O3 cần 800 ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch Y trong đó có 2 muối sắt có nồng độ bằng nhau Mặt khác để khử hoàn toàn hỗn hợp
X cần bằng H2 dư (ở nhiệt độ cao) thu được 18,304 gam hỗn hợp kim loại Phần trăm khối lượng của Cu trong X là:
Định hướng tư duy giải:
+ Ta có
Điền số điện tích cho dung dịch Y
Trang 3Giải thích tư duy:
Bài toán này H+ chỉ làm một nhiệm vụ là biến O trong các oxit thành H2O Sau đó chúng ta điền số điện tích cho dung dịch Y để tính số mol Cu theo a và bảo toàn khối lượng sắt, đồng theo a để tìm ra a
BÀI TẬP RÈN LUYỆN Câu 1: Hòa tan 10 gam hỗn hợp bột gồm Cu và Fe2O3 bằng dung dịch HCl dư sau phản ứng kết thúc còn lại 1,6 gam chất rắn không tan Phần trăm khối lượng Fe2O3 trong hỗn hợp đầu là:
Câu 2: Hòa tan hết hỗn hợp bột X gồm Cu và Fe2O3 trong 2000 gam dung dịch HCl 14,6% vừa đủ thu được dung dịch Y trong đó nồng độ % của FeCl3 là 3,564% Phần trăm khối lượng của muối FeCl2 trong
Y là:
Câu 3: Hòa tan hết m gam hỗn hợp gồm Cu, FeCl2, Fe2O3 trong dung dịch HCl vừa đủ thu được dung dịch Y gồm 2 muối trong đó số mol muối sắt (III) gấp 3 lần số mol muối Cu Cho dung dịch Y tác dụng với 500 ml dung dịch AgNO3 1M thu được 58,97 gam kết tủa Giá trị của m là:
Câu 4: Cho m gam hỗn hợp Cu và Fe2O3 tác dụng với dung dịch HCl dư thu được dung dịch A và 3,2 gam chất rắn không tan Cô cạn dung dịch A thu được 46,68 gam muối khan m có giá trị là:
Câu 5: Cho m gam hỗn hợp Cu và Fe3O4 vào 400 ml dung dịch HCl thu được dung dịch A (không còn chất rắn không tan) trong đó khối lượng FeCl3 là 9,75 gam Thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch A, sau đó lọc lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 20 gam chất rắn m có giá trị là:
Câu 6: Hỗn hợp X gồm Cu, CuO, Fe3O4 Hòa tan hết m gam X trong 1,2 lít dung dịch HCl 1M thu được dung dịch Y chứa 3 chất tan có cùng nồng độ mol Giá trị của m là:
A 36,48 hoặc 31,54 B 34,68 hoặc 39,77 C 36,48 hoặc 39,77 D 34,68 hoặc 31,54 Câu 7: Cho m gam hỗn hợp Cu và Fe2O3 vào dung dịch H2SO4 loãng (dư), khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy có 3,2 gam kim loại không tan và dung dịch X Cho NH3 tới dư vào dung dịch X, lọc lấy kết tủa, nung trong không khí đến khối lượng không đổi còn lại 16 gam chất rắn Giá trị của m là
Câu 8: Hòa tan hết hỗn hợp gồm Cu, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Cu(OH)2, Fe3O4 có cùng số mol bằng dung dịch HCl vừa đủ thu được dung dịch Y chứa 94,05 gam chất tan Khối lượng FeCl2 trong dung dịch Y là
Trang 4A 50,80 gam B 25,40 gam C 60,96 gam D 45,72 gam
Câu 9: Hòa tan m gam hỗn hợp gồm Cu và Fe3O4 trong dung dịch HCl dư sau phản ứng còn lại 8,32 gam chất rắn không tan và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu được 61,92 gam chất rắn khan Giá trị của m là:
Câu 10: Cho a gam hỗn hợp X gồm Fe2O3, Fe3O4 và Cu vào dung dịch HCl dư, thấy có 1 mol axit phản ứng và còn lại 0,256a gam chất rắn không tan Mặt khác, khử hoàn toàn a gam hỗn hợp X bằng CO dư thu được 42 gam chất rắn Phần trăm khối lượng của Cu trong hỗn hợp X là
Câu 11: Cho m gam rắn X gồm Cu và Fe3O4 vào dung dịch HCl dư Sau phản ứng xong được dung dịch
Y và thấy còn 5,2 gam rắn Sục Cl2 dư vào dung dịch Y rồi cô cạn dung dịch sau phản ứng được 31,125 gam rắn khan Giá trị của m là:
Câu 12: Cho m gam X gồm Cu và Fe2O3 vào dung dịch HCl dư thấy sau phản ứng còn lại 1,25 gam rắn không tan Cho NH3 dư vào dung dịch sau phản ứng, lọc lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi được 0,625m gam rắn Y Giá trị của m là:
Câu 13: Cho m gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y và 0,1395m gam kim loại dư Chia dung dịch Y làm hai phần bằng nhau Sục khí H2S
đến dư vào phần I thu thược 1,92 gam kết tủa Giá trị của m gần với giá trị nào dưới đây:
ĐÁP ÁN VÀ ĐỊNH HƯỚNG GIẢI BÀI TẬP TỰ RÈN LUYỆN
BẢNG ĐÁP ÁN
Câu 1: Chọn đáp án B
Định hướng tư duy giải
hay + Do vậy ta đón đầu như sau:
Trang 5Câu 2: Chọn đáp án B
Định hướng tư duy giải
+ Vì
+ Có ngay
Câu 3: Chọn đáp án C
Định hướng tư duy giải
+ Từ dữ kiện bài toán suy ra ngay
Dễ thấy kết tủa có cả Ag và AgCl Chú ý: Quá trình tạo Ag sẽ diễn ra trước rồi mới tới AgCl Do đó
Câu 4: Chọn đáp án C
Định hướng tư duy giải
+ Có ngay
Câu 5: Chọn đáp án A
Định hướng tư duy giải
+ Có ngay
Câu 6: Chọn đáp án C
Định hướng tư duy giải
Trường hợp 1:
Trang 6+ Có ngay
Trường hợp 2:
+ Có ngay
Câu 7: Chọn đáp án A
Định hướng tư duy giải
+ Chú ý: Cu(OH)2 tạo phức trong NH3 dư
+ Có ngay
Câu 8: Chọn đáp án A
Định hướng tư duy giải
+ Có ngay
Có thể xem toàn bộ Fe(OH)2 và Fe3O4 biến thành FeCl2
Câu 9: Chọn đáp án C
Định hướng tư duy giải
+ Vì Cu dư nên có ngay:
Câu 10: Chọn đáp án D
Định hướng tư duy giải
+ Ta có
+
+ Dung dịch sau phản ứng là gì ?
Trang 7Câu 11: Chọn đáp án A Định hướng tư duy giải
Có chất rắn là Cu dư nên
Câu 12: Chọn đáp án D Định hướng tư duy giải
Vì có Cu dư nên
Câu 13: Chọn đáp án B Định hướng tư duy giải
+ Có ngay: 0,8605m gam