Chuyên đề vô cơ về oxit kim loại tác dụng với axit thuong lớp 11, 12 được biên soạn tương đối đầy đủ về các bài tập được giải chi tiết, đồng thời có các bài tập tự luyện ở phía dưới có hướng dẫn giải và đáp án của các phần bài tập tự luyện. Tài liệu này giúp giáo viên tham khảo để dạy phần kim loại được phong phú và đa dạng, học sinh tham khảo rất bổ ích nhằm nâng cao kiến thức về hóa học hữu cơ lớp 12 để ôn thiTHPQG.
Trang 1CHUYÊN ĐỀ SỐ 2 GIẢI BÀI TOÁN OXIT KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI
HCl, H2SO4 (loãng)
Con đường tư duy :
Thực chất loại toàn này chỉ cần áp dụng BTNT và BTKL.Với các câu hỏi là :
H+ trong axit đã biến đi đâu?Muối gồm những thành phần nào?
Câu trả lời sẽ là :H trong axit kết hợp với O trong oxit để biến thành nước
Đồng thời kim loại kết hợp với gốc axit tương ứng ( 2
Cl ;SO ; NO ) để tạo muối
Chú ý : 1 số bài toán cần vận dụng thêm các ĐLBT
HƯỚNG DẪN VẪN DỤNG
Bài 1. Hoà tan hoàn toàn 2,81g hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO trong 500ml dd H2SO4
0,1M(vừa đủ).Sau phản ứng ,cô cạn dung dịch thu được muối khan có khối lượng là:
A 6.81g B 4,81g C.3,81g D.5,81g
2
H
n 0,5.2.0,10,1 n n 0, 05
4
m m(KL;SO ) 2,81 0, 05.16 0, 05.96 6,81
Bài 2 Cho 24,12 gam hỗn hợp X gồm CuO , Fe2O3 , Al2O3 tác dụng vừa đủ với 350ml dd HNO3 4M rồi đun đến khan dung dịch sau phản ứng thì thu được m gam hỗn hợp muối khan Tính m
A 77,92 gam B.86,8 gam C 76,34 gam D 99,72 gam
2
H
n 0,35.41, 4 n n 0,7
BTKL
3
m m(KL;NO ) 24,12 0, 7.16 1, 4.62 99, 72
Bài 3 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
A 31,04 gam B 40,10 gam C 43,84 gam D 46,16 gam
Trang 2Vì Cu dư nên có ngay :
2
CuCl : a
Cu : a
BTKL
Bài 4 Chia 156,8 gam hỗn hợp L gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 thành hai phần bằng nhau Cho phần thứ nhất tác dụng hết với dung dịch HCl dư được 155,4 gam muối khan Phần thứ hai tác dụng vừa đủ với dung dịch M là hỗn hợp HCl, H2SO4 loãng thu được 167,9 gam muối khan Số mol của HCl trong dung dịch M là
Ta xử lý với phần 1:
BTKL HCl
Cl
Với phần 2 :
BTKL BTDT 2
4
Fe : 1(mol)
35,5x 96y 111, 9 x 1,8
167, 9 Cl : x
y 0,5
x 2y 2b 2,8
SO : y
→Chọn B
Bài 5: Nung 20,8 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg và Al trong oxi một thời gian thu được 21,52 gam
chất rắn X Hòa tan X trong V ml dung dịch HCl 0,5M vừa đủ thu được 0,672 lít khí H2 (ở đktc) Giá trị của V là
Bài toán này ta sẽ sử dụng bảo toàn nguyên tố hidro.Các bạn chú ý khi áp dụng BTNT ta hãy trả lời câu hỏi Nó đi đâu rồi?
Như bài này ta hỏi H trong HCl đi đâu? Tất nhiên nó biến thành H2 và H2O
2 2
BTKL
Bài 6 : Cho hỗn hợp gồm 25,6 gam Cu và 23,2 gam Fe3O4 tác dụng với 400 ml dung dịch HCl 2M cho đến khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch A và chất rắn B Cho dung dịch
A phản ứng với dung dịch AgNO3 dư tạo ra kết tủa X Lượng kết tủa X là
Trang 3A 32,4 gam B 114,8 gam C 125,6 gam D 147,2 gam
2 2
Fe : 0,3 Ag : 0,3
Cu : 0, 4
HCl : 0,8 Cl : 0,8 AgCl : 0,8
→Chọn D
Bài 7 : Lấy 2,32 gam hỗn hợp gồm FeO và Fe2O3 (với số mol bằng nhau) tác dụng hoàn toàn với dung dịch HI dư thu được dung dịch X Cô cạn X được chất rắn Y Cho Y tác dụng với dụng dịch AgNO3 dư được m gam kết tủa Xác định m?
A 17,34 gam B 19,88 gam C 14,10 gam D 18,80 gam.
2
2 BTE 3
FeI : 0, 03
→Chọn A
Bài 8 : Hòa tan hoàn toàn 24 gam hỗn hợp X gồm MO, M(OH)2 và MCO3 (M là kim loại có hóa trị không đổi) trong 100 gam dung dịch H2SO4 39,2% thu được 1,12 lít khí (đktc) và dung dịch Y chỉ chứa một chất tan duy nhất có nồng độ 39,41% Kim loại M là
2 4
BTNT
Nguyen Anh Phong –Foreign Trade University – 0975 509 422
→Chọn B
Bài 9 : Cho m gam hỗn hợp Cu và Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 loãng (dư), khuẩy 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 :
A 22,933 g B 25,66 g C 19,23 g D 32 g
Chú ý: Fe O3 4 FeO Fe O 2 3 Do đó: Số mol Cu bị tan bằng số mol Fe3O4
Trang 42 3 2 3 3 4
0, 2
3
Fe O nFe O nFe nFe O →
0, 2
:
3
0, 2 3, 2
Fe O
m
→ Chọn A
Bài 10 : Khử m gam Fe3O4 bằng khí H2 thu được hổn hợp X gồm Fe và FeO, hỗn hợp X tác dụng vừa hết với 3 lít dung dịch H2SO4 0,2M (loãng) Giá trị của m là
0,6
H SO : 0,6 FeSO : 0, 6 nFe mFe O 232 D
3
Bài 11 : Hỗn hợp X gồm: CuO, FeO và Fe3O4 Dẫn khí CO dư qua 4,56 gam hỗn hợp X nung nóng Đem toàn bộ lượng CO2 tạo ra cho hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 thu được 5,91 gam kết tủa và dung dịch Y Đun nóng Y lại thu thêm 3,94 gam kết tủa Cho 4,56 gam hỗn hợp X phản ứng vừa đủ với dung dịch H2SO4 0,1M thu được dung dịch chứa m gam muối Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trị của m là
Chú ý :
0
t
0, 02 0, 02
2
BTNT cac bon
n n 0, 02 0, 02 0, 03 0, 07
Vì
2
BTKL trong X
COO CO n n 0, 07 m 4,56 0, 07.163, 44
2
n n m m(Fe;Cu;SO ) 3, 44 0, 07.96 10,16
Bài 12 : 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
Trang 5HCl O O
n 1 n 0,5 m 8 (gam) → 42 gam rắn là (Fe + Cu)
→ a = 42 + 8 = 50 gam → du
Cu
m = 0,256 50 = 12,8 gam
2 2
Bài 13 Oxi hoá 13,6 gam hỗn hợp 2 kim loại thu được m gam hỗn hợp 2 oxit Để hoà tan
hoàn toàn m gam oxit này cần 500 ml dd H2SO4 1 M Tính m
A 18,4 g B 21,6 g C 23,45 g D Kết quả khác
2
BTKL trong Oxit
H
n 1 n n 0,5 mm KL, O 13, 60,5.1621, 6
Bài 14 Hoà tan 10g hỗn hợp bột Fe và Fe2O3 bằng một lượng dd HCl vừa đủ (giả sử không
có phản ứng giữa Fe và Fe3+), thu được 1,12 lít H2 (đktc) và dd A cho NaOH dư vào thu được kết tủa, nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn thì giá trị của m là:
A 12g B 11,2g C 12,2g D 16g
2
Fe : 0, 05
Fe O : 0, 045
Bài 15 Đốt cháy hết 2,86 gam hỗn hợp kim loại gồm Al, Fe, Cu được 4,14 gam hỗn hợp 3
oxit Để hoà tan hết hỗn hợp oxit này, phải dùng đúng 0,4 lít dung dịch HCl và thu được dung dịch X Cô cạn dung dich X thì khối lượng muối khan là bao nhêu ?
A 9,45 gam B.7,49 gam C 8,54 gam D 6,45 gam
BTKL
m m(KL,Cl ) 2,86 0,16.35,5 8,54
Bài 16 Cho 6,94 gam hỗn hợp gồm 1 oxit sắt và nhôm hoà tan hoàn toàn trong 100 ml dung
dịch H2SO4 1,8M tạo thành 0,03 mol H2 và dung dịch A Biết lượng H2SO4 đã lấy dư 20% so với lượng phản ứng Công thức của oxit sắt là
A FeO B Fe3O4 C Fe2O3 D không xác định
Trang 6BTE phan ung
0,18
120%
trong Oxit
BTKL
n 0, 03 n 0,15 0, 03 0,12 n
m 6,94 0, 02.27 0,12.16 4, 48 n 0, 08 Fe O
lít dd HCl 0,5 M Lấy 0,125 mol hỗn hợ X cho tác dụng hoàn toàn với dư (nung nóng) thu được 3,6 gam Phần trăm khối lượng trong X là:
2
1
29,1 CuO : b 160a 80b 102c 29,1
Al O : c k(a b c) 0,125
a 0,1
c 0, 05
→ Chọn C
20% thu được dung dịch muối có nồng độ 27,21% Kim loại M là
490 M 2.17
H2SO4 loãng, thu được dung dịch Y Cho dung dịch NaOH dư vào Y thu được kết tủa Z Nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được m gam chất rắn Biết các phản
ứng đều xảy ra hoàn toàn Giá trị của m là
BTNT
Fe O : 0,15
Fe O : 0,1 Fe : 0,3
→Chọn A
Trang 7Bài 20: Hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 Cho m gam X vào dung dịch H2SO4 loãng dư thu được dung dịch Y Chia Y thành hai phần bằng nhau
- Phần I tác dụng vừa đủ với 200ml dung dịch KMnO4 0,5M
- Phần II hòa tan tối đa 6,4 gam Cu
Giá trị của m là:
2 2
3
Fe : 1
X
X Fe : 0, 4 m 104
O : 1, 6
→ Chọn
hợp gồm HCl 0,5M và H2SO4 0,75M (vừa đủ) Sau phản ứng thu được dung dịch X và 4,48 lít khí
H2 (ở đktc) Cô cạn dung dịch X thu được 88,7 gam muối khan Giá trị của m là:
2 2
H O H
Kim loai 2
4
88, 7 Cl : 0, 4 m 16, 9
SO : 0,6
ChonA
độ 33,33% Oxit kim loại đã dùng là
Axit là vừa đủ ta giả sử số mol axit phản ứng là 1 mol ngay.Khi đó có ngay
ax
dd
1.98
64
0, 245
1
it
M M
nMO
ïïî
→Chọn D
Trang 8Bài 23: Hỗn hợp M gồm CuO và Fe2O3 có khối lượng 9,6 gam được chia thành hai phần bằng nhau (đựng trong hai cốc).Cho phần 1 tác dụng với 100ml dung dịch HCl a(M),khuấy đều;sau khi phản ứng kết thúc,làm bay hơi một cách cẩn thận thu được 8,1 gam chất rắn khan.Cho phần 2 tác dụng với 200 ml HCl a(M),khuấy đều,sau khi kết thúc phản ứng lại làm bay hơi thu được 9,2 gam chất rắn khan.Giá trị của a là :
Dễ thấy HCl cốc 1 thiếu
HCl cốc 2 thừa
Có ngay : 4,8 0,1 36,5 8,1 180,1 1,2
2
a
→ ChọnB
ứng thu được 2,24 lít H2 (đktc), dung dịch Y, và 2,8 gam Fe không tan Giá trị m là:
2
2 2
X
H O H
Fe : 0, 4.56 2,8
O : 0,3.16
Bài 25: Oxi hóa hoàn toàn 14,3 gam hỗn hợp bột kim loại gồm Mg, Al và Zn bằng oxi dư thu
được 22,3 gam hỗn hợp các oxit Cho lượng oxit này tác dụng với dd HCl dư thì khối lượng hỗn hợp muối khan tạo thành là:
22,3 14,3
thu được dung dịch X có nồng độ % là 21,302% và 3,36 lít H2 (đktc) Cô cạn dung dịch X thu được 80,37 gam muối khan m có giá trị là :
Trang 92 4 3 2 4 3 4 2 4
2 4
2
BTKL dd
H SO
H
m 25, 088
→Chọn B
gam hỗn hợp chất rắn Y Để hòa tan hoàn toàn Y cần 520 ml dung dịch HCl 1M Giá trị của
m là
mm 10, 04 n 0,52 n n 0,26
m 10, 04 0,26.16 5,88
chất rắn X Hòa tan toàn bộ X bằng dung dịch HCl dư, thu được 13,44 lít khí H2 (đktc) Kim loại M là
e
14, 4n
1,6
nóng Đem toàn bộ lượng CO2 tạo ra cho hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 thu được 5,91 gam kết tủa và dung dịch Y Đun nóng Y lại thu thêm 3,94 gam kết tủa Cho 4,56 gam hỗn hợp X phản ứng vừa đủ với dung dịch H2SO4 0,1M thu được dung dịch chứa m gam muối Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trị của m là
Chú ý :
0
t
0, 02 0, 02
2
BTNT cac bon
n n 0, 02 0, 02 0, 03 0, 07
Vì
2
BTKL trong X
COO CO n n 0, 07 m 4,56 0, 07.163, 44
Trang 10n n m m(Fe;Cu;SO ) 3, 44 0, 07.96 10,16
lít H2 (đktc) và dung dịch chứa 22,23 gam NaCl và x gam KCl Giá trị của x là:
Ta có :
BTNT Na
BTE BTKL
22, 23
58,5
a 0,38 2b 0,11.2 30,7 K : a
39a 16b 21, 96
O : b
a 0, 44
x 0, 44(39 35,5) 32,78
b 0,3
gian, làm lạnh được hỗn hợp X gồm Al, Fe, Al2O3, FeO và Fe3O4 Cho toàn bộ X phản ứng với dung dịch HCl dư thu được 2,352 lít H2 (đktc) và dung dịch Y Cô cạn Y được a gam muối khan Xác định giá trị của a?
A 27,965 B 18,325 C 16,605 D 28,326
Al : 0, 09
Cho X tác dụng với HCl thì H đi đâu ?Nó đi vào nước và biến thành H2:
2
BTKL
a m(Al;Fe;Cl) 2, 43 0,12.56 0,53.35,5 27,965
dịch HCl 1M sau khi kết thúc các phản ứng thấy còn lại 2,8 (g) chất rắn không tan Giá trị của V là:
A 0,6 B 1,2 C 0,9 D 1,1.
Chú ý : Do có Fe dư nên muối thu được là muối FeCl2 Có ngay :
2
BTNT Fe du
Fe : 0,3
Fe O : 0,1
Trang 11Bài 33: Hòa tan 30,7 gam hỗn hợp Fe và Fe2O3 trong dung dịch HCl cho đến khi hết axit thì chỉ còn lại 2,1 gam kim loại và thu được dung dịch X cùng 2,8 lít khí (ở đktc) Khối lượng của Fe trong hỗn hợp ban đầu là
BTKL Quy doi
BTE
30,7 2,1 28,6
2 3
BTKL
Fe
Fe O
a 0, 425
m 30, 7 16 14,7
FeO bằng số mol Fe2O3 ),cần dùng vừa đủ V lít dung dịch HCl 1M Giá trị của V là:
FeO : a
Fe O : a
Bài 35: Nung 16 gam hỗn hợp G gồm: Al, Mg, Zn, Cu trong bình đựng oxi dư thu được m
gam hỗn hợp oxit X Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp oxit đó cần 160 ml dung dịch HCl 3,5M Giá trị m là
Ta có : nH 0,56 BTNT nH O2 0,28 ntrong oxitO 0,28
BTKL m 16 0,28.16 20,48
hỗn hợp Y gồm các ôxit kim loại Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Y trên trong dd H2SO4
vừa đủ thu được 39,1 (g) muối sunfat Giá trị của m là
Để làm nhanh các bài toán dạng này các bạn tưởng tượng rằng khi cho oxit vào axit thì H+ sẽ cướp oxi của oxit để biến thành H2O.Do đó ,có ngay :
2
BTKL
m 10,3 0,3.16 15,1
Trang 12Bài 37: Chia 156,8 gam hỗn hợp L gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 thành hai phần bằng nhau Cho phần thứ nhất tác dụng hết với dung dịch HCl dư được 155,4 gam muối khan Phần thứ hai tác dụng vừa đủ với dung dịch M là hỗn hợp HCl, H2SO4 loãng thu được 167,9 gam muối khan Số mol của HCl trong dung dịch M là
Ta xử lý với phần 1:
BTKL HCl
Cl
Với phần 2 :
BTKL BTDT 2
4
Fe : 1(mol)
35,5x 96y 111, 9 x 1,8
167, 9 Cl : x
y 0,5
x 2y 2b 2,8
SO : y
→Chọn B
còn lại 3,2 gam Cu dư Khối lượng của Fe2O3 ban đầu là
2Fe Cu 2Fe Cu nên ta có ngay :
2 3
BTKL
Fe O
Fe O : a
Cu : a
64
→Chọn A
khi các phản ứng xảty ra hoàn được dung dịch Y Cô cạn Y thu được 3,81 gam FeCl2 và m gam FeCl3 Giá trị của m là:
A.7,80 B 4,875 C.6,5 D 2,4375
Ta dùng BTE kết hợp BTNT cho bài này với chú ý trong X trong Y
trong X
BTKL
X
Fe : 0, 03 a FeCl : 0, 03
Y
m 5,36 56(0, 03 a) 16(0, 03 1,5a) a 0, 04 m 6,5
Trang 13Bài 40: Hòa tan hyđroxit kim loại M hóa trị II không đổi vào dung dịch H2SO4 nồng độ 25% vừa đủ thu được dung dịch muối có nồng độ 32,65% Hyđroxit kim loại đã dùng là
A Cu(OH)2 B Pb(OH)2 C Mg(OH)2 D Zn(OH)2
Ta giả sử có 1 mol M(OH)2
2 4
2 4
H SO
4
1.98
0, 25
M 96
392 M 34
Bài 41: Hòa tan hết 24,6 gam hỗn hợp X gồm kim loại M và oxit của nó vào dung dịch HCl
dư, thu được 55,5 gam muối Kim loại M là
Với bài toán này ta có thể thử đáp án hoặc dùng phương pháp chặn khoảng
55,5 24,6
35,5
chất rắn X Lượng chất rắn X phản ứng vừa đủ với V ml dd HCl 2M, thu được 2,24 lit khí (đktc) bay ra Giá trị của V là
Tư duy : Trả lời câu hỏi H trong axit sau các phản ứng nó đã đi đâu ? (H2 và H2O)
2 2
H
38 30
2
gam hỗn hợp chất rắn và dung dịch X Cho X tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thì thu được bao nhiêu gam kết tủa? Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn
Vì sau phản ứng có hỗn hợp chất rắn nên số mol phan ung phan ung3 4
Trang 14
BTKL
Cu : a
Fe O : a
2
m 58,88
AgCl : 0,32
O : 0, 04.4 0,16 Cl : 0,32
→Chọn D
dịch HCl thì thu được dung dịch X và 26,0 gam chất rắn không tan Y Cho AgNO3 dư vào dung dịch X thì thu được m gam kết tủa Giá trị của m là:
Chất không tan sẽ gồm cả 3 chất Fe2O3 ,Cu và Ag
Do đó chất rắn bị tan sẽ là :
2
Ag : 0,15
m 80,775
AgCl : 0,45
thu được 88,4 gam muối sunfat và khí H2 Thể tích khí H2 (đktc) thoát ra là:
3 4
H SO
Fe O
2 2
BTNT.H