Đoàn Mạnh Hùng – THCS Tam Dương 1 THÔNG TIN CHUNG VỀ CHUYÊN ĐỀ 1. Tên chuyên đề: “Phương pháp giải bài tập phản ứng tạo hỗn hợp muối sắt” 2. Tác giả: - Họ và tên: Đoàn Mạnh Hùng. - Chức vụ: Giáo viên - Đơn vị công tác: Trường THCS Tam Dương – Tam Dương – Vĩnh Phúc. 3. Đối tượng học sinh bồi dưỡng: - Học sinh giỏi lớp 9 tham gia kì thi HSG cấp huyện và cấp tỉnh. 4. Thời gian bồi dưỡng: 8 tiết NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PHẢN ỨNG TẠO HỖN HỢP MUỐI SẮT Dạng 1: Hỗn hợp muối sắt được tạo ra từ phản ứng của các dung dịch HCl, H2SO4 loãng. I. Phương pháp - Hỗn hợp 3 oxit FeO, Fe2O3 và Fe3O4 khi tác dụng với dung dịch HCl hoặc H2SO4 loãng có thể xem tương đương hỗn hợp gồm 2 oxit là FeO và Fe2O3. Đặc biệt nếu hỗn hợp này có 2 3FeO Fe O n n (hoặc hỗn hợp 3 oxit này tác dụng với dung dịch HCl hoặc H2SO4 loãng tạo thành dung dịch có 3 2Fe Fen 2n ) thì có thể xem hỗn hợp tương đương chỉ là một oxit Fe3O4. - Đối với một số bài tập khác có thể kết hợp dữ kiện bài toán với các định luật bảo toàn để lập hệ phương trình. Giải hệ phương trình ta sẽ giải quyết được yêu cầu của bài toán. II. Các ví dụ minh họa Ví dụ 1: Hòa tan hết 57,6 gam hỗn hợp rắn X gồm FeO; Fe2O3 và Fe3O4 bằng dung dịch H2SO4 loãng được dung dịch chứa m gam FeSO4 và 90 gam Fe2(SO4)3. Tính m. Giải: X tương đương với 2 3 2 4 32 3 Fe O Fe (SO ) FeO 90 Fe O : n n 0,225(mol) 400 57,6 160.0,225 FeO : n 0,3(mol) 72 Vậy 4FeO FeSO n n 0,3(mol) m 0,3.152 45,6gam Đoàn Mạnh Hùng – THCS Tam Dương 2 Nhận xét: Bài toán giải nhanh nhờ cách chuyển hỗn hợp X về hỗn hợp tương đương chỉ gồm 2 oxit FeO và Fe2O3, trong đó đã biết tổng khối lượng hỗn hợp X và khối lượng của muối Fe2(SO4)3 sau phản ứng, từ đó tính được m (khối lượng của muối FeSO4) một cách dễ dàng. Nếu không xem hỗn hợp X tương đương với hỗn hợp chỉ gồm 2 oxit FeO và Fe2O3, ta có thể giải bài toán trên bằng phương pháp ghép ẩn số như sau: Gọi a, b, c lần lượt là số mol của FeO; Fe2O3 và Fe3O4 trong 57,6 gam hỗn hợp X. Khi đó: 72a + 160b + 232c = 57,6 (I) FeO + H2SO4 FeSO4 + H2O a a (mol) Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O b b (mol) Fe3O4 + 4H2SO4 FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O c c c (mol) b + c = 90 0,225 400 (II) Từ (I) 72a + 72c + 160b + 160c = 57,6 72(a + c) + 160(b + c) = 57,6 (III) Thay (II) vào (III) 72(a + c) + 160.0,225 = 57,6 a + c = 0,3 Từ đó: m = 4FeSO m = 152(a + c) = 152.0,3 = 45,6 gam Ví dụ 2: Cho 13,68 gam hỗn hợp gồm FeO; Fe2O3 và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl dư. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y, cô cạn dung dịch Y được 11,43 gam FeCl2 và m gam FeCl3. Tính m. Giải: Hỗn hợp đã cho tương đương với 2 2 3 FeO FeCl 2 3 Fe O 11,43 FeO : n n 0,09(mol) 127 13,68 72.0,09 Fe O : n 0,045(mol) 160 Vậy 3 2 3FeCl Fe O n 2n 2.0,045 0,09(mol) m 0,09.162,5 14,625gam Nhận xét: Bài toán giải nhanh nhờ cách chuyển hỗn hợp X về hỗn hợp tương đương chỉ gồm 2 oxit FeO và Fe2O3, trong đó đã biết tổng khối lượng hỗn hợp và khối lượng của Đoàn Mạnh Hùng – THCS Tam Dương 3 muối FeCl2 sau phản ứng, từ đó tính được m (khối lượng của muối FeCl3) một cách dễ dàng. Nếu không xem hỗn hợp X tương đương với hỗn hợp chỉ gồm 2 oxit FeO và Fe2O3, ta có thể giải bài toán trên bằng phương pháp ghép ẩn số như sau: Gọi a, b, c lần lượt là số mol của FeO; Fe2O3 và Fe3O4 trong 13,68 gam hỗn hợp . Khi đó: 72a + 160b + 232c = 13,68 (I) FeO + 2HCl FeCl2 + H2O a a (mol) Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O b 2b (mol) Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O c c 2c (mol) a + c = 11,43 0,09 127 (II) Từ (I) 72a + 72c + 160b + 160c = 13,68 72(a + c) + 160(b + c) = 13,68 (III) Thay (II) vào (III) 72.0,09 + 160(b + c) = 13,68 b + c = 0,045 Từ đó: m = 3FeCl m 162,5(2b + 2c) = 162,5.2.0,045 = 14,625 gam Ví dụ 3: Để hòa tan hết 2,32 gam hỗn hợp gồm FeO; Fe2O3 và Fe3O4 (trong đó số mol FeO bằng số mol Fe2O3), cần dùng vừa đủ V lít dung dịch HCl 1M. Tính V. Giải: Vì 2 3FeO Fe O n n nên hỗn hợp tương đương chỉ là một oxit Fe3O4. Ta có 2 3 4 3 4Fe O Fe OO 2,32 n 0,01(mol) nên n 4n 0,04(mol) 232 2H On 2n 0,08(mol) HCl Hn n 0,08(mol) . Vậy V = 0,08 (lít). (Hoặc: Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O 0,01 0,08 (mol) V = 0,08 1 = 0,08 (lít.)) Đoàn Mạnh Hùng – THCS Tam Dương 4 Nhận xét: Bài toán có thể giải bằng cách khác như sau: Đặt 2 3 3 4FeO Fe O Fe O n n x (mol); n y (mol) Khi đó: 72x + 160x + 232y = 2,32 232x + 232y = 2,32 x + y = 0,01 (I) FeO + 2HCl FeCl2 + H2O x 2x (mol) Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O x 6x (mol) Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O y 8y (mol) Tổng số mol HCl cần dùng: HCln 2x 6x 8y 8(x y) (II) Thay (I) vào (II) HCln 8(x y) 8.0,01 0,08(mol) Vậy V = 0,08 1 = 0,08 (lít). Ví dụ 4: Cho m gam hỗn hợp X gồm FeO; Fe2O3 và Fe3O4 vào một lượng vừa đủ dung dịch HCl 2M, thu được dung dịch Y có tỉ lệ số mol FeCl2 và FeCl3 là 1:2. Chia dung dịch Y thành hai phần bằng nhau. Cô cạn phần một thu được m1 gam muối khan. Sục khí clo dư vào phần hai, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m2 gam muối khan. Biết m2 – m1 = 0,71. Tính thể tích dung dịch HCl đã dùng. Giải: Vì dung dịch thu được có tỉ lệ số mol FeCl2 và FeCl3 là 1:2 nên hỗn hợp X tương đương chỉ là một oxit Fe3O4 (a mol). Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O a 8a a 2a (mol) m1 gam muối khan là hỗn hợp gồm 0,5a mol FeCl2 và a mol FeCl3. 2FeCl2 + Cl2 2FeCl3 0,5a 0,5a (mol) m2 gam muối khan là 0,5a + a = 1,5a mol FeCl3. Do đó: 162,5.1,5a – (127.0,5a + 162,5a) = 0,71 a = 0,04 Đoàn Mạnh Hùng – THCS Tam Dương 5 nHCl = 8a = 0,32 mol 0,32 V 0,16(lít) 160ml 2 Nhận xét: - Bài toán được giải nhanh nhờ nhận xét tỉ lệ số mol FeCl2 và FeCl3 là 1:2, từ đó hỗn hợp X được xem tương đương chỉ là một oxit Fe3O4. - Bài toán có thể giải bằng cách khác như sau: Gọi x, y, z lần lượt là số mol của FeO; Fe2O3 và Fe3O4 trong m gam hỗn hợp. Khi đó: FeO + 2HCl FeCl2 + H2O x 2x x (mol) Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O y 6y 2y (mol) Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O z 8z z 2z (mol) Theo đề bài ta có: 2(y + z) = 2(x + z) y = x (I) m1 gam muối khan là hỗn hợp gồm 0,5(x + z) mol FeCl2 và (y + z) mol FeCl3. 2FeCl2 + Cl2 2FeCl3 0,5(x + z) 0,5(x + z) (mol) m2 gam muối khan là 0,5(x + z) + (y + z) mol FeCl3. Do đó: 162,5. [0,5(x + z) + (y + z)] – [127. 0,5(x + z) + 162,5(y + z)]= 0,71 (II) Thay (I) vào (II) 162,5. [0,5(x + z) + (x + z)] – [127. 0,5(x + z) + 162,5(x + z)]= 0,71 x + z = 0,04 nHCl = 2x + 6y + 8z = 8(x + z) = 8.0,04 = 0,32 mol 0,32 V 0,16(lít) 160ml 2 Ví dụ 5: (Chuyên Vĩnh phúc 2014-2015) Oxi hóa 1,12 gam bột sắt thu được 1,36 gam hỗn hợp A gồm 4 chất rắn. Hòa tan hết hỗn hợp A vào 100 ml dung dịch HCl vừa đủ thu được 168 ml H2 (đktc). Tính nồng độ mol của các chất có trong dung dịch sau phản ứng. Giải: Fe 1,12 n 0,02(mol) 56 ; 2H 0,168 n 0,0075(mol) 22,4 Hỗn hợp A chứa Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3. Đoàn Mạnh Hùng – THCS Tam Dương 6 Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: 2O m 1,36 1,12 0,24(gam) 2O 0,24 n 0,0075(mol) 32 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 FeO + 2HCl FeCl2 + H2O Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O Hòa tan hết hỗn hợp A vào dung dịch HCl vừa đủ thì dung dịch thu được sau phản ứng chứa 2 muối FeCl2 (x mol) và FeCl3 (y mol). Các quá trình cho và nhận electron: 0 2 2 2 0 3 2 Fe Fe 2e O 4e 2O x x 2x (mol) 0,0075 0,03 (mol) Fe Fe 3e 2H 2e H y y 3x (mol) 0,015 0,0075 (mol) Theo định luật bảo toàn electron, ta có: 2x + 3y = 0,03 + 0,015 = 0,045 (I) Theo định luật bảo toàn nguyên tố Fe, ta có: x + y = 0,02 (II) Từ (I) và (II) x = 0,015 và y = 0,005 Nồng độ mol của các chất có trong dung dịch sau phản ứng: FeCl FeCl2 3 M M 0,015 0,005 C 0,15M; C 0,05M 0,1 0,1 Nhận xét: - Cách giải trên đã kết hợp định luật bảo toàn electron và bảo toàn nguyên tố để xác định số mol các muối trong dung dịch sau phản ứng. Tuy nhiên ta có thể chuyển hỗn hợp các oxit sắt trong hỗn hợp A thành hỗn hợp chỉ chứa FeO, Fe2O3 và trình bày cách giải bài toán như sau: Hỗn hợp A chứa Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3. Fe + 2HCl FeCl2 + H2 Theo PTHH: 2 2Fe FeCl H n n n 0,0075(mol) Khối lượng sắt đơn chất có trong A: mFe = 0,0075.56 = 0,42 gam Khối lượng hỗn hợp các oxit sắt FeO, Fe2O3, Fe3O4 trong A: mhỗn hợp oxit = 1,36 – 0,42 = 0,94 gam (phản ứng) Đoàn Mạnh Hùng – THCS Tam Dương 7 Hỗn hợp các oxit sắt tương đương với hỗn hợp chỉ chứa FeO (x mol) và Fe2O3 (y mol). 72x + 160y = 0,94 (I) Theo định luật BTNT sắt, ta có: x + 2y = 1,12 0,42 0,0125 56 (II) Từ (I) và (II) x = 0,0075 và y = 0,0025. Dung dịch sau phản ứng chứa: 2FeCl n 0,0075 0,0075 0,015(mol) 3 2 3FeCl Fe O n 2n 2.0,0025 0,005(mol) FeCl FeCl2 3 M M 0,015 0,005 C 0,15M; C 0,05M 0,1 0,1 Dạng 2: Hỗn hợp muối sắt được tạo ra từ phản ứng của các dung dịch HNO3, H2SO4 đặc, nóng. I. Phương pháp - Đặc điểm các bài toán thuộc dạng này là dung dịch HNO3 hoặc H2SO4 đặc, nóng không cho dư. Khi đó xảy ra phản ứng: Fe + 2Fe3+ 3Fe2+. - Điểm mấu chốt là cần lập luận để xác định trong dung dịch thu được chứa hỗn hợp các muối sắt. - Phương pháp thường được sử dụng là xét các trường hợp dung dịch thu được chỉ chứa một muối sắt, từ đó lập luận và tính toán dẫn đến mâu thuẫn với dữ kiện của bài toán dung dịch thu được phải chứa hỗn hợp các muối sắt. Áp dụng các định luật bảo toàn để xác định số mol mỗi muối có trong dung dịch: + Dựa vào định luật bảo toàn nguyên tố: “ Trong các phản ứng hóa học thông thường, các nguyên tố luôn được bảo toàn” Điều này có nghĩa là: “Tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố X bất kỳ trước và sau phản ứng là luôn bằng nhau”. + Dựa vào định luật bảo toàn electron: Trong phản ứng oxi hóa khử: số electron nhường = số electron nhận số mol electron nhường = số mol electron nhận. II. Các ví dụ minh họa Ví dụ 1: Cho 5,6 gam Fe vào dung dịch HNO3, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được khí NO và Đoàn Mạnh Hùng – THCS Tam Dương 8 dung dịch A, cô cạn dung dịch A thu được 22,34 gam chất rắn khan B (B không chứa muối amoni). Tính thể tích khí NO (đktc) thu được và số mol HNO3 đã phản ứng. Giải: Fe 5,6 n 0,1(mol) 56 - Nếu chỉ thu được muối Fe(NO3)3, ta có: 0,1 mol Fe 0,1 mol Fe(NO3)3 m = 0,1. 242 = 24,2 (gam) > 22,34 (gam) - Nếu chỉ thu được muối Fe(NO3)2, ta có: 0,1 mol Fe 0,1 mol Fe(NO3)2 m = 0,1.180 = 18 (gam) < 22,34 (gam) Ta thấy: 18 (gam) < 22,34 (gam) < 24,2 (gam) B gồm hỗn hợp Fe(NO3)2 (x mol) và Fe(NO3)3 (y mol). Ta có: 180x + 242y = 22,34 (I) Theo định luật bảo toàn nguyên tố Fe, ta có: x + y = 0,1 (II) Từ (I) và (II) x = 0,03 và y = 0,07. - Sơ đồ cho – nhận electron: 0 2 5 2 0 3 Fe Fe 2e N 3e N (NO) 0,03 0,06 (mol) 3a a (mol) Fe Fe 3e 0,07 0,21 (mol) 3a = 0,06 + 0,21a = nNO = 0,09 (mol). Thể tích NO (đktc) = 0,09.22,4 = 2,016 (lít) Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O - Số mol HNO3 phản ứng = 4nNO = 0,36 (mol) Nhận xét: - Bài toán đã kết hợp dữ kiện của đề bài với định luật bảo toàn nguyên tố và bảo toàn electron để tìm số mol các muối trong dung dịch và số mol NO thu được sau phản ứng. - Ngoài ra, để tìm số mol HNO3 phản ứng ta có thể sử dụng định luật bảo toàn nguyên tố Nitơ: 3 3 2 3 3HNO N Fe(NO ) Fe(NO ) NO n n 2n 3n n = 2.0,03 + 3.0,07 + 0,09 = 0,36 (mol) Ví dụ 2: (HSG tỉnh Vĩnh Phúc 2010-2011) Hòa tan hết 5,6 gam Fe trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được dung dịch A. Thêm NaOH dư vào A thu được kết tủa B. Nung B trong điều kiện không có oxi đến khối Đoàn Mạnh Hùng – THCS Tam Dương 9 lượng không đổi được chất rắn D còn nung B trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn E. Biết mE – mD = 0,48 gam. Tính số mol mỗi chất trong A. Giải: Fe 5,6 n 0,1(mol) 56 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O - Nếu A chỉ có Fe2(SO4)3 thì B chỉ có Fe(OH)3 khi nung B trong điều kiện không có oxi và trong không khí đều thu được Fe2O3 mE = mD không phù hợp với giả thiết. Do đó A phải có FeSO4 do có phản ứng: Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 - Nếu sau phản ứng trên mà cả Fe và Fe2(SO4)3 đều phản ứng hết thì A chỉ có FeSO4. Fe FeSO4 Fe(OH)2 FeO 0,1 0,1 (mol) Fe FeSO4 Fe(OH)2 Fe2O3 0,1 0,05 (mol) Khi đó: mD = 0,1.72 = 7,2 gam và mE = 0,05.160 = 8 gam Dễ thấy: mE – mD = 0,8 gam 0,48 gam. Vậy A phải chứa 2 muối FeSO4 và Fe2(SO4)3. - Đặt x, y lần lượt là số mol FeSO4 và Fe2(SO4)3 có trong A ta có: 0,1 mol Fe 4 2 4 3 FeSO : x mol Fe (SO ) : y mol - Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe, ta có: x + 2y = 0,1 (I) - Khi A + NaOH ta có: FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + Na2SO4 x x Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 2Fe(OH)3↓ + 3Na2SO4 y 2y Kết tủa B có: x mol Fe(OH)2 và 2y mol Fe(OH)3. - Khi nung B trong điều kiện không có oxi ta có: Fe(OH)2 0t FeO + H2O x x 2Fe(OH)3 0t Fe2O3 + 3H2O 2y y Đoàn Mạnh Hùng – THCS Tam Dương 10 mD = 72x + 160y - Khi nung B trong không khí ta có: 2Fe(OH)2 + 1 2 O2 0t Fe2O3 + 2H2O x 0,5x 2Fe(OH)3 0t Fe2O3 + 3H2O 2y y mE = 80x + 160y Theo đề bài: mE – mD = 0,48 gam (80x+160y) – (72x+160y) = 0,48 x = 0,06 Thay x = 0,06 vào (I) y = 0,02 Vậy A có 0,06 mol FeSO4 và 0,02 mol Fe2(SO4)3. Ví dụ 3: (HSG tỉnh Vĩnh Phúc 2012-2013) Cho x (mol) Fe tác dụng vừa hết với dung dịch chứa y (mol) H2SO4 thu được khí A (nguyên chất) và dung dịch B chứa 8,28 gam muối. Tính khối lượng Fe đã dùng. Biết x = 0,375y. Giải: * TH1: H2SO4 loãng khí A là H2 Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 (1) Theo đề bài: x 37,5 3 y 100 8 (*) nhưng theo PTHH: x 1 3 y 1 8 loại *TH2: H2SO4 đặc, nóng khí A là SO2 2Fe + 6H2SO4 (đặc) ot Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 3H2O (2) y 3 y y 6 (mol) theo phản ứng (2) x 2 3 y 6 8 Fe dư. xảy ra phản ứng: Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4 Ban đầu: ( y x 3 ) y 6 (mol) Phản ứng: ( y x 3 ) ( y x 3 ) (3x – y) (mol) Đoàn Mạnh Hùng – THCS Tam Dương 11 Do x 3 3y y 3y y y y x x y 8 8 3 8 3 24 6 Fe hết, Fe2(SO4)3 dư. dung dịch B gồm: (3x – y) mol FeSO4 y y y (x ) ( x) mol 6 3 2 Fe2(SO4)3 Ta có: mmuối = 152(3x – y) + 400( y x 2 ) = 8,28 (**) Giải (*) và (**) ta được: x = 0,045 mol; y = 0,12 mol Vậy mFe = 0,045.56 = 2,52 gam Ví dụ 4: (HSG tỉnh Vĩnh Phúc 2013-2014) Để 2,52 gam bột sắt trong không khí, sau một thời gian thu được 2,84 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Để hòa tan hết X cần 500 ml dung dịch HNO3 a (mol/l), sau phản ứng sinh ra 0,56 lít NO (sản phẩm khử duy nhất, đktc) và dung dịch Y. Tính giá trị của a và khối lượng chất tan trong Y. Giải: Ta có: nFe = 0,045 (mol); nNO = 0,025 (mol) Theo ĐLBT khối lượng: 2O m 2,84 2,52 0,32(gam) 2O n 0,01(mol) Giả sử dung dịch Y chỉ chứa muối Fe(NO3)3, áp dụng ĐLBT electron ta có: 2Fe O NO 3n 4n 3n nhưng 3nFe = 0,045.3 = 0,135 (mol) > 2O NO 4n 3n 4.0,01 3.0,025 0,115(mol) Giả sử dung dịch Y chỉ chứa muối Fe(NO3)2, áp dụng ĐLBT electron ta có: 2Fe O NO 2n 4n 3n nhưng 2nFe = 0,045.2 = 0,09 (mol) < 2O NO 4n 3n 4.0,01 3.0,025 0,115(mol) dung dịch Y chứa 2 muối Fe(NO3)2 (x mol); Fe(NO3)3 (y mol) và HNO3 đã phản ứng hết. Theo ĐLBT nguyên tố Fe: x + y = 0,045 (I). Theo ĐLBT electron: 2 3 Fe Fe + 2e x x 2x Fe Fe + 3e y y 3y 2 2 5 2 O + 4e 2O 0,01 0,04 N + 3e N 0,075 0,025 Đoàn Mạnh Hùng – THCS Tam Dương 12 2x + 3y = 0,04 + 0,075 = 0,115 (II) Từ (I) và (II) x = 0,02 (mol); y = 0,025 (mol) Theo ĐLBT nguyên tố N: 3 3 2 3 3HNO Fe(NO ) Fe(NO ) NO n 2n 3n n 2x 3y 0,025 0,115 0,025 0,14 (mol) 0,14 a 0,28 0,5 Khối lượng chất tan trong Y: 3 2 3 3Fe(NO ) Fe(NO ) m m m 0,02.180 0,025.242 9,65(gam) BÀI TẬP TỰ GIẢI Bài 1: Hòa tan hết 38,4 gam rắn X gồm FeO; Fe2O3 và Fe3O4 bằng H2SO4 loãng được dung dịch chứa m gam FeSO4 và 60 gam Fe2(SO4)3. Tính m. (ĐS: m = 30,4 gam) Bài 2: Cho 9,12 gam hỗn hợp gồm FeO; Fe2O3 và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl dư. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, được dung dịch Y; cô cạn dung dịch Y được 7,62 gam FeCl2 và m gam FeCl3. Tính m. (ĐS: m = 9,75 gam) Bài 3: Để hòa tan hết 2,32 gam hỗn hợp gồm FeO; Fe2O3 và Fe3O4 (trong đó số mol FeO bằng số mol Fe2O3) cần dùng vừa đủ V lít dung dịch HCl 1M. Tính V. (ĐS: V = 0,08 lít) Bài 4: Cho hỗn hợp X gồm 0,1 mol Fe2O3 và 0,05 mol Cu tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl, sau phản ứng thu được dung dịch Y, cô cạn dung dịch Y thu được m gam muối khan. Tính m. (ĐS: m = 37,5 gam) Bài 5: Cho m gam hỗn hợp X gồm FeO; Fe2O3 và Fe3O4 vào một lượng vừa đủ dung dịch HCl 2M, thu được dung dịch Y có tỉ lệ số mol Fe2+ và Fe3+ là 1:2. Chia dung dịch Y thành hai phần bằng nhau. Cô cạn phần một thu được m1 gam muối khan. Sục khí clo dư vào phần hai, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m2 gam muối khan. Biết m2 – m1 = 3,55. Tính thể tích dung dịch HCl đã dùng. (ĐS: V = 800 ml) Bài 6: Cho m gam hỗn hợp gồm FeO; Fe2O3 và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl dư. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, được dung dịch Y; cô cạn dung dịch Y được 3,81 gam FeCl2 và 4,875 gam FeCl3. Tính m. Đoàn Mạnh Hùng – THCS Tam Dương 13 (ĐS: m = 4,56 gam) Bài 7: Để hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm FeO; Fe2O3 và Fe3O4 (trong đó số mol FeO bằng số mol Fe2O3), cần dùng vừa đủ 0,16 lít dung dịch HCl 1M. Tính m. (ĐS: m= 4,64 gam) Bài 8: Để hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm FeO; Fe2O3 và Fe3O4 (trong đó số mol FeO bằng số mol Fe2O3), cần dùng vừa đủ 250 dung dịch H2SO4 4,9%. Tính m. (ĐS: m= 5,25 gam) Bài 9: Để hòa tan hoàn toàn 34,8 gam hỗn hợp gồm Fe3O4, FeO, Fe2O3 (số mol FeO = số mol Fe2O3) thì phải dùng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 4,9 % (loãng). a) Tính khối lượng của dung dịch H2SO4 4,9%. b) Tính nồng độ % của các chất trong dung dịch thu được. (ĐS: a) 1200 gam; b) 2 4 3 4Fe (SO ) FeSO C% 5%; C% 1,9% ) Bài 10: Cho 8,4 gam Fe vào dung dịch HNO3, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được khí NO và dung dịch A, cô cạn dung dịch A thu được 33,51 gam chất rắn khan B (B không chứa muối amoni). Tính thể tích khí NO (đktc) thu được và số mol HNO3 đã phản ứng. (ĐS: VNO = 3,024 (lít); 3 0,54HNOn mol ) Bài 11: Để 3,78 gam bột sắt trong không khí, sau một thời gian thu được 4,26 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Để hòa tan hết X cần 500 ml dung dịch HNO3 a (mol/l), sau phản ứng sinh ra 0,84 lít NO (sản phẩm khử duy nhất, đktc) và dung dịch Y. Tính giá trị của a và khối lượng chất tan trong Y. (ĐS: a = 0,42; mchất tan trong Y = 14,475 gam ) Bài 12: Cho 0,12 mol Fe vào dung dịch chứa 0,4 mol HNO3 loãng thu được V lít khí NO (đktc) (là sản phẩm khử duy nhất của N+5) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Tính V và m. (ĐS: V= 2,24 lít; m = 25,32 gam )
Tài liệu đính kèm: