CHUYEN DE 5 (KL,O,S,C) TÁC DỤNG với H2SO4 đặc NÓNG

Kỹ thuật giải các bài toán hợp chất của kim loại KL,O,S,C tác dụng với H2SO4 đặc /nóng.. Hòa tan Y trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu được V lít khí SO2 là sản phẩm khử duy nhất ở đ

Kỹ thuật giải các bài toán hợp chất của kim loại (KL,O,S,C) tác dụng với H2SO4 (đặc /nóng).

Kỹ thuật giải

Để làm tốt loại bài tập này các bạn cần vận dụng tốt các Định luật bảo toàn (BTE,BTNT,BTDT,BTKL) Các bài toán hay cần vận dụng linh hoạt các định luật trên

Chú ý : Nếu đề bài yêu cầu tính toán số liệu liên quan tới H2SO4 các bạn nên BTNT.S

BÀI TẬP VÍ DỤ

Câu 1: Có hỗn hợp bột X gồm Al, Fe2O3, Fe3O4 (có cùng số mol) Đem nung 41,9 gam hỗn hợp X trong điều kiện không có không khí thu được hỗn hợp Y Hòa tan Y trong dung dịch

H2SO4 đặc, nóng, dư thu được V lít khí SO2 (là sản phẩm khử duy nhất ở đktc) Giá trị V là

Ta bảo toàn electron cho cả quá trình nhé các bạn(cuối cùng Al và Fe sẽ được đẩy lên tới Al+3

và Fe+3 ).Có ngay :

2

BTE

Al : 0,1

41,9 Fe O : 0,1 0,1.3 0,1 2n V B

Fe O (FeO.Fe O ): 0,1

�

�

�

�

→ Chọn B

Câu 2: Cho 23,4 gam hỗn hợp X gồm Fe và FeO tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, đun nóng và khuấy đều Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y chỉ chứa chất tan FeSO4 và 5,04 lít (đktc) khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất) Số mol H2SO4 đã phản ứng là

BTNT.S

Fe:a 56a 16b 23,4 a 0,375 0,45

2

O : b 2a 2b 0,45 b 0,15

Câu 3: Hòa tan hết 16 gam hỗn hợp Fe và C vào dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được V lít khí ở đktc và dung dịch X Cô cạn X thu được 40 gam muối Giá trị của V là:

2

BTE

2 SO

Fe: 0,2

C : 0,4 0,4CO

n 1,1 n 1,5 C

�

�

�

Câu 4: Lấy 22,4 gam hỗn hợp Fe, FeO, Fe2O3 tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,55 mol

H2SO4 đặc nóng thu được khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X Cô cạn X, khối lượng muối thu được là:

Vừa đủ nghĩa là chất rắn đã tan hết và muối nói chung là hỗn hợp muối Fe2+ và muối Fe3+.Ta

sẽ đi tìm khoảng của giá trị khối lượng muối

TH Chỉ có muối Fe2+ :

2

FeSO :a

�

TH chỉ có muối Fe3+:

2

Fe (SO ) : 0,5a

�

Nhìn vào đáp án ta thấy chỉ có A hợp lý

Câu 5: Hòa tan hoàn toàn 19,2 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 trong 50 ml dung dịch H2SO4 18M (đặc, dư, đun nóng), thu được V lít khí SO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất và dung dịch Y Cho 450 ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch Y thu được 21,4 gam kết tủa Giá trị của V là

Nếu NaOH dư : Fe(OH)3 21,4 BTNT Fe Fe: 0,2

�

� Vô lý

Fe:a 19,2 56a 16b 19,2 n 0,05.18 0,9 O:b

�

�

�

4

3

SO SO

2

4

Na :0,9

0,9 3a 0,6 0,3 3a 0,3 3a

SO :









�

�

�

�



�





Câu 6.Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,002 mol FeS2và 0,003 mol FeS vào lượng dư dung dịch H2SO4đặc nóng thu được Fe2(SO4)3, SO2và H2O Hấp thụ hết lượng SO2trên bằng 1 lượng vừa đủ dung dịch KMnO4thu được dung dịch X có pH = 2 Thể tích của dung dịch X là

SO SO

3 6

FeS 15e Fe 2S

0,002.15 0,003.9 2n n 0,0285 FeS 9e Fe S

 

�

�

5SO 2KMnO 2H O�K SO 2MnSO 2H SO

H

n  0,022 PH 2 H 0,01 V 2,28(lit)



� �

Câu 7: Hòa tan hoàn toàn a gam một oxit sắt bằng H2SO4 đặc, nóng thu được khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất) Mặt khác khử hoàn toàn a gam oxit đó bằng CO ở nhiệt độ cao rồi cho

toàn bộ lượng sắt thu được vào dd HNO3 đặc, nóng, dư thu được số mol NO2 (sản phẩm khử duy nhất) nhiều gấp 6 lần số mol SO2 ở trên Oxit sắt đó là

Giả giả trong a gam oxit có : BTE SO2

Fe: x mol

3x 2y 2n O: y mol

�

 

����

�

� Khi khử hoàn toàn oxit : ���BTE�nNO2 3x 6n SO2 �3x 2y x  �x y �FeO

→Chọn D

Câu 8:Hỗn hợp X gồm FeS, FeS2, CuS tan vừa hết trong dung dịch chứa 0,33 mol H2SO4 đặc sinh ra 0,325 mol khí SO2 và dung dịch Y Nhúng thanh Fe nặng 50 gam vào Y, phản ứng xong thấy thanh Fe nặng 49,48 gam và thu được dung dịch Z Cho Z phản ứng với HNO3 đặc,

dư sinh ra khí NO2 duy nhất và còn lại dung dịch E (không chứa NH4+) Khối lượng muối dạng khan có trong E là m gam Giá trị lớn nhất của m là :

Bài toán này là một bài toán BTNT điển hình và rất hay.Tuy nhiên đề bài có phần chưa chặt chẽ lắm

2

BTNT.Hidro BTNT.O trong muoi

n 0,33 n 0,33.4 0,325.2 0,33 0,34  

2

trong muoi

4 SO

0,34

n 0,085 Z : FeSO : 0,085

4

Vì HNO3 đặc nóng dư nên khối lượng muối lớn nhất là muối Fe(NO3)3 →Chọn A

Câu 9 : Cho 10 gam hỗn hợp X gồm FeO,Fe2O3,S,FeS2 và CuS trong đó O chiếm 16% khối lượng hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 0,4 mol H2SO4 đặc (đun nóng) sinh ra 0,31 mol khí SO2

và dung dịch Y.Nhúng thanh Mg dư vào Y sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn lấy thanh

Mg ra cân lại thấy tăng 2,8 gam (Giả sử 100% kim loại sinh ra bám vào thanh Mg).Đốt cháy hoàn toàn 10 gam X bằng lượng vừa đủ V lít (đktc) hỗn hợp khí A gồm O2 và O3 tỷ lệ mol 1:1.Giá trị của V là ?

Ta có ngay : trong XO 2 4 sau phan ung 2

2

H O : 0,4

n 0,1 0,4(mol)H SO

SO : 0,31

�

�

BTNT.Oxi

0,1 0,4.4 4.n   0,31.2 0,4 n  0,17

3

Mg 2

2

4

Fe : a

3a 2b 0,34 a 0,1

Y Cu : b

56a 64b 0,17.24 2,8 b 0,02

SO : 0,17









�

�

�

2 3 BTNT

A 2

O : 0,1

Fe O : 0,05

Fe : 0,1

X CuO : 0,02 n 0,033.2 0,066 V 1,4784

Cu : 0,02

SO : 0,0475

S : 0,0475

�

�

�

�

�

BÀI TẬP RÈN LUYỆN

Câu 1 : Hòa tan hoàn toàn 0,1 mol mỗi chất Fe, FeS, và FeS2 trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được V lít (đktc) SO2 sản phẩm khử duy nhất.Giá trị của V là :

A 30,24 lít B 20,24 lít C 33,26 lít D 44,38 lít

Sử dụng kế “Chia để trị” ta có : BTE SO2 SO2

Fe: 0,3

0,3.3 0,3.6 2n n 1,35 S: 0,3

�

�

�

V 1,35.22,4 30,24 

Câu 2 : Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3, cần 0,05 mol H2 Mặt khác hòa tan hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thì thu được thể tích V ml SO2 (đktc)(sản phẩm khử duy nhất) Giá trị V(ml) là:

A 112 ml B 224 ml C 336 ml D 448 ml

Ta có : nH2 0,05 ����BTNT.H�ntrong XO 0,05

Chia để trị : BTE SO2 SO2

O: 0,05 3,04 0,04.3 0,05.2 2n n 0,01

Fe: 0,04

�

�

í

2

SO

V 0,01.22,4 0,224(l t)

Câu 3 : Hoà tan hoàn toàn 49,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 bằng H2SO4

đặc, nóng thu được dung dịch Y và 8,96 lít khí SO2(đktc) Thành phần phần trăm về khối lượng của oxi trong hỗn hợp X và khối lượng muối trong dung dịch Y lần lượt là:

A 20,97% và 140 gam B 37,50% và 140 gam

C 20,97% và 180 gam D.37,50% và 120 gam.

Chia để trị :

BTKL BTE

O:a 16a 56b 49,6 a 0,65 49,6

Fe: b 3b 2a 0,4.2 b 0,7

0,65.16

49,6

�

2 4 3

BTNT.Fe

Fe (SO )

0,7

n 0,35 m 0,35.400 140

2

Câu 4 : Nung x mol Fe và 0,15 mol Cu trong không khí một thời gian thu được 31,2 gam

hỗn hợp chất rắn Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp chất rắn trênbằng H2SO4 đặc, nóng, dư thu được dung dịch Y và 6,72 lít khí SO2(đktc) Giá trị của x mol là:

A 0,7 mol B 0,3 mol C 0,45 mol D 0,8 mol

Ta có : 31,2

BTKL BTE

Fe: x

56x 16y 31,2 0,15.64 x 0,3 Cu: 0,15

y 0,3 3x 0,15.2 2y 0,3.2

O: y

�

�

�

→Chọn B

Câu 5,6 : Cho 12,096 gam Fe nung trong không khí thu được m1 gam chất rắn X gồm Fe và các oxit của nó Cho m1 gam chất rắn X trên vào dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 1,792 lít khí SO2 duy nhất (đktc) và dung dịch muối Y Cô cạn dung dịch muối Y cân nặng m2 gam chất rắn khan

5 Giá trị của m1 là:

6 Giá trị của m2 là:

Chia để trị : 1 BTE

Fe: 0,216

m 0,216.3 2a 0,08.2 a 0,244

O:a

�

�

�

2 4 3

1

BTNT.Fe

m 12,096 0,244.16 16

0,216

2

�