Trắc nghiệm Bài 33. Quy đổi sắt - Hóa 12

Câu 1 :

Nung m gam bột sắt trong oxi thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hoà tan hết  hỗn hợp X trong dung dịch HNO3 dư thoát ra 0,56 lít NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị m là:

  • A

    2,52 gam                

  • B

    1,96 gam.          

  • C

    3,36 gam.         

  • D

    2,10 gam.

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp giải :

- Quy hỗn hợp X gồm Fe và O với số mol lần lượt là x và y mol

- áp dụng công thức giải nhanh\({m_{Fe}} = \frac{{7.{m_{hh}} + 56.{n_e}}}{{10}}\)

Lời giải chi tiết :

Cách 1: Quy hỗn hợp X gồm Fe và O với số mol lần lượt là x và y mol

=> mFe + mO = 56x + 16y = 3   (1)

nNO = 0,025 mol

Bảo toàn e: 3nFe = 2no + 3nNO => 3x = 2y + 3.0,025   (2)

Từ (1) và (2) => x = 0,045 mol;  y = 0,03

=> m = mFe = 0,045.56 = 2,52

Cách 2: áp dụng công thức giải nhanh

\({m_{Fe}} = \frac{{7.{m_{hh}} + 56.{n_e}}}{{10}} = \frac{{7.3 + 56.0,025.3}}{{10}} = 2,52gam\) 

Câu 2 :

Vào thế kỷ XVII các nhà khoa học đã lấy được một mẩu sắt nguyên chất từ các mảnh vỡ của thiên thạch. Sau khi đem về phòng thí nghiệm do bảo quản không tốt nên nó bị oxi hóa thành m gam chất rắn X gồm Fe và các oxit của nó. Để xác định khối lượng của mẩu sắt thì các nhà khoa học đã cho m gam chất rắn X trên vào vào dung dịch HNO3 loãng, dư thu được khí NO duy nhất và dung dịch muối Y. Cô cạn dung dịch muối Y cân nặng 48,4 gam chất rắn khan. Mẩu thiên thạch bằng sắt nguyên chất đó có khối lượng là:

  • A

    11,2gam.

  • B

    5,6 gam

  • C

    16,8 gam        

  • D

    8,4 gam

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Lời giải chi tiết :

muối thu được là Fe(NO3)3 : 0,2 mol

Bảo toàn Fe: nFe = nFe(NO3)3 = 0,2 mol  => m = 11,2 gam

Câu 3 :

Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X sau phản ứng được m gam muối khan. Giá trị m là:

  • A

    34,36 gam.               

  • B

    35,50 gam.    

  • C

    49,09 gam           

  • D

    38,72 gam.

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : D

Phương pháp giải :

- áp dụng phương pháp qui đổi nguyên tử

Qui đổi 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và  Fe3O4 là hỗn hợp của x mol Fe và y mol O.

Ta có: mHH = 56x + 16y = 11,36 (1)

Bảo toàn e :\(3{n_{Fe}} = 2{n_O} + 3{n_{NO}} =  > 3x = 2y + 0,18\,{\,_{}}(2)\,\,\)

- áp dụng công thức giải nhanh:  \({m_{Fe}} = \frac{{7.{m_{hh}} + 56.{n_e}}}{{10}}\) 

Lời giải chi tiết :

Cách 1: áp dụng phương pháp qui đổi nguyên tử

Qui đổi 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và  Fe3O4 là hỗn hợp của x mol Fe và y mol O.

Ta có: mHH = 56x + 16y = 11,36 (1)

Bảo toàn e :\(3{n_{Fe}} = 2{n_O} + 3{n_{NO}} =  > 3x = 2y + 0,18\,{\,_{}}(2)\,\,\)

Giải hệ (1) và (2) => x = 0,16 mol;  y = 0,15 mol

\({n_{Fe{{(N{O_3})}_3}}} = {n_{Fe}} = x = 0,16mo{l_,} =  > {m_{Fe{{(N{O_3})}_3}}} = 0,16.242 = 38,72gam\)

Cách 2: áp dụng công thức giải nhanh.

\(\begin{array}{l}{m_{Fe}} = \frac{{7.{m_{hh}} + 56.{n_e}}}{{10}} = \frac{{7.11,36 + 56.0,06.3}}{{10}} = 8,96gam\\{n_{Fe{{(N{O_3})}_3}}} = {n_{Fe}} = \frac{{8,96}}{{56}} = 0,16mo{l_,}_{}{m_{Fe{{(N{O_3})}_3}}} = 0,16.242 = 38,72gam\end{array}\) 

Câu 4 :

Nung 8,4 gam Fe trong không khí, sau phản ứng thu được m gam X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Hoà tan m gam hỗn hợp X bằng HNO3 dư, thu được 2,24 lít khí NO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị m là:

  • A

    11,2 gam.           

  • B

    25,2 gam.             

  • C

    43,87 gam           

  • D

    6,8 gam.

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp giải :

Cách 1:Sử dụng phương pháp quy đổi

Quy đổi hỗn hợp X về hai chất Fe và Fe2O3 hoà tan hỗn hợp X vào dung dịch HNO3

Bảo toàn e: nNO2 = 3nFe => nFe = 0,1 / 3 mol

\( + )\,{n_{F{e_2}{O_3}}} = \frac{1}{2}{n_{Fe}} = \frac{{0,35}}{{2.3}}\) 

Cách 2:Quy đổi hổn hợp X về hai chất FeO và Fe2O3

\(\begin{array}{l}2Fe + {O_2}\, \to \,2FeO\\0,1\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,1\end{array}\)              \(\begin{array}{l}4Fe + 3{O_2}\, \to \,2F{e_2}{O_3}\\0,05\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,025mol\end{array}\)  

Cách 3:Quy hỗn hợp X về một chất FexOy:

FexOy + (6x - 2y) HNO3 → xFe(NO3)3 + (3x - 2y) NO2 + (3x -y) H2O

\(\frac{{0,1}}{{3x - 2y}}\)mol                                                               0,1mol

Bảo toàn Fe Þ \({n_{Fe}} = \frac{{8,4}}{{56}} = \frac{{0,1.x}}{{3x - 2y}}\, \Rightarrow \,\frac{x}{y} = \frac{6}{7}\) => Fe6O7 (M = 448)

Cách 4:  áp dụng công thức giải nhanh.

\({m_{Fe}} = \frac{{7.{m_{hh}} + 56.{n_e}}}{{10}} =  > {m_{hh}} = \frac{{10.{m_{Fe}} - 56.{n_e}}}{7}\)

Lời giải chi tiết :

Cách 1:Sử dụng phương pháp quy đổi

Quy đổi hỗn hợp X về hai chất Fe và Fe2O3 hoà tan hỗn hợp X vào dung dịch HNO3

Bảo toàn e: nNO2 = 3nFe => nFe = 0,1 / 3 mol

→ nFe tạo oxit Fe2O3 \( = \frac{{8,4}}{{56}} - \frac{{0,1}}{3} = \frac{{0,35}}{3}(mol)\,\, =  > \,\,{n_{F{e_2}{O_3}}} = \frac{1}{2}{n_{Fe}} = \frac{{0,35}}{{2.3}}\) 

Vậy \({m_X} = {m_{Fe}} + {m_{F{e_2}{O_3}}} = \frac{{0,1}}{3}.56 + \frac{{0,35}}{6}.160 = \frac{{33,6}}{3} = 11,2g\)

Cách 2:Quy đổi hổn hợp X về hai chất FeO và Fe2O3

FeO  + 4HNO3 →  Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O

0,1                                             0,1                            

\({n_{Fe}} = \frac{{8,4}}{{56}} = 0,15mol\)         

Ta có:

\(\begin{array}{l}2Fe + {O_2}\, \to \,2FeO\\0,1\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,1\end{array}\)          

\(\begin{array}{l}4Fe + 3{O_2}\, \to \,2F{e_2}{O_3}\\0,05\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,025mol\\ \Rightarrow {m_{{h^2}X}} = 0,1.72 + 0,025.160 = 11,2g\end{array}\)   

Cách 3:Quy hỗn hợp X về một chất FexOy:

            FexOy + (6x - 2y) HNO3 →  xFe(NO3)3 + (3x - 2y) NO2 + (3x -y) H2O

            \(\frac{{0,1}}{{3x - 2y}}\)mol                                                               0,1mol

áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố sắt: Þ \({n_{Fe}} = \frac{{8,4}}{{56}} = \frac{{0,1.x}}{{3x - 2y}}\, \Rightarrow \,\frac{x}{y} = \frac{6}{7}\)

Vậy công thức quy đổi là: Fe6O7 (M = 448) và  \({n_{F{e_6}{O_7}}} = \frac{{0,1}}{{3.6 - 2.7}} = 0,025mol\)

=> mX = 0,025 . 448 = 11,2g 

Cách 4:  áp dụng công thức giải nhanh.

\({m_{Fe}} = \frac{{7.{m_{hh}} + 56.{n_e}}}{{10}} =  > {m_{hh}} = \frac{{10.{m_{Fe}} - 56.{n_e}}}{7}\) trong đó mFe là khối lượng sắt, mhh là khối lượng của hỗn hợp các chất rắn sắt và ôxit sắt, ne là số mol e trao đổi. Công thức này được chứng minh trong các phương pháp bảo toàn e.

Ta có; \({m_{hh}} = \frac{{10.{m_{Fe}} - 56.{n_e}}}{7} = \frac{{10.8,4 - 56.0,1.}}{7} = 11,2gam\) 

Câu 5 :

Nung m gam Fe trong không khí, sau một thời gian ta thu được 11,2 gam hỗn hợp chất rắn X gồm Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO. Hoà tan hết 11,2 gam hỗn hợp chất rắn X vào dung dịch HNO3 dư thu được 2,24 lít khí NO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị m là:

  • A

    7,28    

  • B

    5,6      

  • C

    8,40    

  • D

    7,40

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : C

Phương pháp giải :

Áp dụng công thức giải nhanh: \({m_{Fe}} = \frac{{7.{m_{hh}} + 56.{n_e}}}{{10}}\) 

Lời giải chi tiết :

Áp dụng công thức giải nhanh:

\({m_{Fe}} = \frac{{7.{m_{hh}} + 56.{n_e}}}{{10}} = \frac{{7.11,2 + 56.0,1}}{{10}} = 8,4gam\) 

Câu 6 :

Hoà tan hết m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe2O3, Fe3O4 trong dung dịch HNO3 đặc nóng thu được 4,48 lít khí màu nâu duy nhất (đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 145,2 gam muối khan, giá trị m là:

  • A

    78,4    

  • B

    139,2

  • C

    46,4    

  • D

    46,256

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : C

Phương pháp giải :

Cách 1: Quy hỗn hợp X về 2 chất Fe và Fe2O3:

Cách 2: Quy hỗn hợp X về hỗn hợp 2 chất FeO và Fe2O3 ta có:

Cách 3: Quy hỗn hợp X về một chất là FexOy:

Cách 4: áp dụng công thức giải nhanh.

Lời giải chi tiết :

Cách 1:Quy hỗn hợp X về 2 chất Fe và Fe2O3:

Hoà tan hỗn hợp X vào dung dịch HNO3 đặc nóng dư. 

Bảo toàn e:  3.nFe = nNO2 => nFe = 0,2 / 3

\({n_{muoi khan}} = {n_{Fe{{(N{O_3})}_3}}} = \frac{{145,2}}{{242}} = 0,6mol\)

Bảo toàn Fe : nFe + 2.nFe2O3 = nFe(NO3)3  =>  0,2 / 3 + 2.nFe2O3 = 0,6

=> nFe2O3 = 0,8 / 3

=> \({m_{{h^2}X}} = {m_{Fe}} + {n_{F{e_2}{O_3}}} = \frac{{0,2}}{3}.56 + \frac{{0,8}}{3}.160 = 46,4\,\,gam\)

 

Cách 2:Quy hỗn hợp X về hỗn hợp 2 chất FeO và Fe2O3 ta có:

Bảo toàn e: nFeO = nNO2 = 0,2 mol

Bảo toàn Fe: nFeO + 2.nFe2O3 = nFe(NO3)3 = 0,6 mol

=> nFe2O3 = 0,2 mol

=>  mX = 0,2.72 + 0,2.160 = 46,4 gam

Cách 3:Quy hỗn hợp X về một chất là FexOy:

            FexOy + (6x -2y) HNO3 → xFe(NO3)3  + (3x - 2y)NO2 + (3x - y) H2O

      0,2 / (3x – 2y)                                    0,6                                  0,2

Bảo toàn nguyên tố Fe: \(\frac{{0,2}}{{3x - 2y}} = \frac{{0,6}}{x}\) =>  \(\frac{x}{y} = \frac{3}{4}\) → Fe3O4            

=> \({m_{{h^2}}} = \frac{{0,2}}{{3.3 - 4.2}}.232 = 46,4g\)

Cách 4:áp dụng công thức giải nhanh.

\({n_{Fe}} = {n_{Fe{{(N{O_3})}_3}}} = \frac{{145,2}}{{242}} = 0,6mol\)  => mFe = 0,6.56=33,6 gam

\({m_{hh}} = \frac{{10.{m_{Fe}} - 56.{n_e}}}{7} = \frac{{10.33,6 - 56.0,2}}{7} = 46,4gam\) 

Câu 7 :

Hoà tan hoàn toàn 49,6 gam hh 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.

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp giải :

Cách 1: áp dụng phương pháp quy đổi nguyên tử

Ta xem  49,6 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO,  Fe2O3 và  Fe3O4  là hỗn hợp của x mol Fe và y mol O.

Ta có: mHH  = 56x+16y = 49,6 (1)

Bảo toàn e: ${{n}_{e}}=2y+0,18=3x=>3x-2y=0,8(2)\,\,$

Cách 2:áp dụng công thức giải nhanh: \({m_{Fe}} = \frac{{7.{m_{hh}} + 56.{n_e}}}{{10}}\) 

Lời giải chi tiết :

Cách 1: áp dụng phương pháp quy đổi nguyên tử

Ta xem  49,6 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO,  Fe2O3 và  Fe3O4  là hỗn hợp của x mol Fe và y mol O.

Ta có: mHH  = 56x+16y = 49,6 (1)

Quá trình cho và nhận electron như sau

\(\begin{array}{l}\mathop {Fe}\limits^0  - 3e \to \mathop {Fe}\limits^{ + 3} \\x \to 3x\end{array}\)            \(\begin{array}{l}\mathop O\limits^0  + 2e \to \mathop O\limits^{ - 2} \\y \to 2y\end{array}\)            \(\begin{array}{l}\mathop S\limits^{ + 6}  + 2e \to \mathop S\limits^{ + 4} \\\,\,\,\,\,0,8 \leftarrow 0,4\end{array}\)

Bảo toàn e: ${{n}_{e}}=2y+0,8=3x=>3x-2y=0,8(2)\,\,$

Giải hệ (1) và (2) => x = 0,7 mol, y = 0,65 mol

\(\begin{array}{l}\% O = \frac{{0,65.16}}{{49,6}}.100\%  = 20,97\% ;\,\,\,{n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = \frac{1}{2}{n_{Fe}} = 0,35mol\\ =  > {m_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = 0,35.400 = 140\,\,gam\end{array}\)

Cách 2:áp dụng công thức giải nhanh

\({m_{Fe}} = \frac{{7.{m_{hh}} + 56.{n_e}}}{{10}} = \frac{{7.49,6 + 56.0,4.2}}{{10}} = 39,2gam\) 

\(\% O = \frac{{49,6 - 39,2}}{{49,6}}.100\%  = 20,97\% \) 

\({n_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = \frac{1}{2}{n_{Fe}} = \frac{{39,2}}{{56.2}} = 0,35\,\,mol;{m_{F{e_2}{{(S{O_4})}_3}}} = 0,35.400 = 140\,\,gam\)

Câu 8 :

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

  • A

    112 ml                    

  • B

    224 ml                     

  • C

    336  ml           

  • D

    448 ml.

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : B

Phương pháp giải :

Cách 1: Quy đổi hỗn hợp X về hỗn hợp hai chất FeO và Fe2O3 với số mol là x, y

Bảo toàn e: 2.nSO2 = nFeO 

Cách 2:áp dụng công thức giải nhanh.

+) \({n_O} = {n_{H2}} = 0,05\,mol\)

+) mFe = moxit – mO = 2,24 gam

+) \({n_e} = \frac{{10.22,4 - 7.3,04}}{{56.2}} = 0,01mol\,\,\)

Lời giải chi tiết :

Cách 1: Quy đổi hỗn hợp X về hỗn hợp hai chất FeO và Fe2O3 với số mol là x, y

Ta có: $FeO+{{H}_{2}}\,\xrightarrow{{{t}^{0}}}Fe+{{H}_{2}}O$                  (1)

              x              x                       x

            Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O                           (2)

               y          3y        2y    

            Từ (1) và (2) ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}x + 3y = 0,05\\72x + 160y = 3,04\end{array} \right.\,\, \Rightarrow \,\left\{ \begin{array}{l}x = 0,02mol\\y = 0,01mol\end{array} \right.\)

Bảo toàn e: 2.nSO2 = nFeO  => nSO2 = 0,01 mol

=> ${{V}_{S{{O}_{2}}}}=$0,01 . 22,4 = 0,224 lít

Cách 2:áp dụng công thức giải nhanh.

${{n}_{O}}={{n}_{H2}}=0,05\,mol,{{m}_{O}}=0,05.16=0,8gam$  mFe = moxit – mO = 2,24 gam${{n}_{e}}=\frac{10.22,4-7.3,04}{56.2}=0,01mol\,\,=>Vs{{o}_{2}}=0,01.22,4=0,224\,\,L=224\,\,ml$

Câu 9 :

Hỗn hợp X gồm Fe, FeO,  Fe2O3 và  Fe3O4  với số mol mỗi chất là 0,1 mol hoà tan hết vào dung dịch Y gồm (HCl, H2SO4 loãng) dư thu được dung dịch Z. Nhỏ từ từ dung dịch Cu(NO3)2 1M vào dung dịch Z cho tới khi ngừng thoát khí NO. Thể tích dung dịch Cu(NO3)2 cần dùng và thể tích khí thoát ra ở đktc là:

  • A

    50 ml và 6,72 lít  

  • B

    100 ml và 2,24 lít.

  • C

    50 ml và 2,24 lít 

  • D

    100 ml và 6,72 lít.

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : C

Phương pháp giải :

Quy hỗn hợp 0,1 mol Fe2O3 và 0,1 mol FeO thành 0,1 mol Fe3O4

            Fe3O4 + 8H+ → Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O                                     (1)

           0,2                      0,2       0,4

            Fe + 2H+ → Fe2+ + H2­                                                          (2)

            0,1              0,1

Dung dịch Z (Fe2+: 0,3 mol; Fe3+: 0,4 mol) + Cu(NO3)2                     (3)

$3F{{e}^{2+}}+NO_{3}^{-}+4{{H}^{+}}\,\,\to \,3F{{e}^{3+}}+NO\uparrow +2{{H}_{2}}O$                    (4)

0,3          0,1                              0,1

Lời giải chi tiết :

Quy hỗn hợp 0,1 mol Fe2O3 và 0,1 mol FeO thành 0,1 mol Fe3O4

=> Hỗn hợp X gồm: Fe3O4 0,2 mol và Fe 0,1 mol + dung dịch Y

 Fe3O4 + 8H+ → Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O                                     (1)

 0,2                          0,2          0,4

Fe + 2H+ → Fe2+ + H2­                                                           (2)

  0,1                     0,1

Dung dịch Z (Fe2+: 0,3 mol; Fe3+: 0,4 mol) + Cu(NO3)2                     (3)

$3F{{e}^{2+}}+NO_{3}^{-}+4{{H}^{+}}\,\,\to \,3F{{e}^{3+}}+NO\uparrow +2{{H}_{2}}O$                    (4)

0,3          0,1                              0,1

VNO = 0,1 . 22,4 = 2,24 lít;

${{n}_{Cu{{(N{{O}_{3}})}_{2}}}}=\frac{1}{2}{{n}_{NO_{3}^{-}}}=0,05mol$

${{n}_{{{d}^{2}}Cu{{(N{{O}_{3}})}_{2}}}}=\frac{0,05}{1}=0,05$lít (hay 50 ml)

Câu 10 :

Nung x mol Fe và 0,15 mol Cu trong không khí một thời gian thu được 63,2 gam hỗn hợp chất rắn. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp chất rắn trên bằng 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

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp giải :

Xem hỗn hợp chất rắn là hỗn hợp của x mol Fe, 0,15 mol Cu và y mol O.

+) Bảo toàn e : $3.{{n}_{Fe}}+2.{{n}_{Cu}}=2.{{n}_{O}}+2.{{n}_{S{{O}_{2}}}}$

Lời giải chi tiết :

Xem hỗn hợp chất rắn là hỗn hợp của x mol Fe, 0,15 mol Cu và y mol O.

Ta có: mHH = 56x + 64.0,15 + 16y = 63,2   (1)

Bảo toàn e :

$3.{{n}_{Fe}}+2.{{n}_{Cu}}=2.{{n}_{O}}+2.{{n}_{S{{O}_{2}}}}=>\,\,3x+0,3=0,6+2y=>3x-2y=0,{{3}_{{}}}{{_{{}}}_{{}}}(2)\,\,$

Giải hệ (1) và (2) => x = 0,7 mol, y = 0,9 mol

Câu 11 :

Cho 8,16 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng, thu được 1,344 lít NO (đktc) và dung dịch Z. Dung dịch Z hòa tan tối đa 5,04 gam Fe sinh ra khí NO. Biết trong các phản ứng, NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5. Số mol HNO3 đã phản ứng là

  • A

    0,32.

  • B

    0,78.

  • C

    0,5.

  • D

    0,44.

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : C

Phương pháp giải :

+) Quy hỗn hợp X gồm Fe (x mol) và O (y mol) => 56x + 16y = 8,16   (1)

+) Bảo toàn e: 3.nFe = 2.nO + 3.nNO  => 3x = 2y + 3.0,06     (2)

+) Bảo toàn e: 2.nFe = 3.nNO + nFe3+   => 0,18 = 3.nHNO3 dư / 4 + 0,12  => HNO3 có trong Z là 0,08 mol

=> HNO3 phản ứng ban đầu = 4.nNO + 2.nO + nHNO3 dư

Lời giải chi tiết :

Quy hỗn hợp X gồm Fe (x mol) và O (y mol)

=> 56x + 16y = 8,16   (1)

Vì dung dịch Z hòa tan Fe sinh ra khí NO => phản ứng đầu HNO3 còn dư => thu được muối Fe(III)

Bảo toàn e: 3.nFe = 2.nO + 3.nNO  => 3x = 2y + 3.0,06     (2)

Từ (1), (2) => x = 0,12;   y = 0,09

Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

Fe + 2Fe3+  → 3Fe2+

Bảo toàn e: 2.nFe = 3.nNO + nFe3+   => 0,18 = 3.nHNO3 dư / 4 + 0,12  => HNO3 dư 0,08 mol

=> HNO3 phản ứng ban đầu = 4.nNO + 2.nO + nHNO3 dư = 0,5 mol

Câu 12 :

Hòa tan hoàn toàn 2,44 gam bột X gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3, Cu bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng, dư. Sau phản ứng thu được 0,504 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, đktc) và dung dịch chứa 6,6 gam hỗn hợp muối sunfat. Phần trăm khối lượng của Cu trong X là

  • A

    39,34%.

  • B

    65,57%.

  • C

    26,23%.

  • D

    13,11%.

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : C

Phương pháp giải :

+) Quy hỗn hợp ban đầu về Fe (x mol), Cu (y mol) và O (z mol) => mhỗn hợp = 56x + 64y + 16z = 2,44   (1)

+) Bảo toàn e: 3.nFe + 2.nCu = 2.nO + 2.nSO2 => 3x + 2y = 2z + 2.0,0225   (2)

+) dung dịch chứa 6,6 gam muối Fe2(SO4)3 và CuSO4 => 400.0,5x + 160y = 6,6   (3)

Lời giải chi tiết :

Quy hỗn hợp ban đầu về Fe (x mol), Cu (y mol) và O (z mol)

=> mhỗn hợp = 56x + 64y + 16z = 2,44   (1)

nSO2 = 0,0225 mol

Bảo toàn e: 3.nFe + 2.nCu = 2.nO + 2.nSO2 => 3x + 2y = 2z + 2.0,0225   (2)

dung dịch chứa 6,6 gam muối Fe2(SO4)3 và CuSO4

=> 400.0,5x + 160y = 6,6   (3)

Từ (1), (2), (3) => x = 0,025;  y = 0,01;  z = 0,025

=> %mCu = 0,01.64.100% / 2,44 = 26,23%

Câu 13 :

Cho 52 gam hỗn hợp A gồm Fe, FeO, Fe3O4, Cu, CuO vào m gam dung dịch H2SO4 98% (to), phản ứng hoàn toàn thu được 2,24 lít khí SO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất), dung dịch M chứa 108 gam 2 muối sunfat và 1,6 gam chất rắn không tan chỉ gồm 1 kim loại. Giá trị của m là

  • A

    95.

  • B

    70.

  • C

    105.

  • D

    80.

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : D

Phương pháp giải :

+)  1,6 gam kim loại còn lại là Cu dư => hỗn hợp muối sunfat thu được là FeSO4 và CuSO4

Quy đổi hỗn hợp A thành Fe (x mol); Cu phản ứng (y mol) và O (z mol)

+) Bảo toàn e: 2.nFe + 2.nCu = 2.nO + 2.nSO2

+)mmuối = mFeSO4 + mCuSO4

+) Bảo toàn nguyên tố S: nH2SO4 = nFeSO4 + nCuSO4 + nSO2

Lời giải chi tiết :

1,6 gam kim loại còn lại là Cu dư => hỗn hợp muối sunfat thu được là FeSO4 và CuSO4

Quy đổi hỗn hợp A thành Fe (x mol); Cu phản ứng (y mol) và O (z mol)

=> mhỗn hợp = 56x + 64y + 16z = 52 – 1,6 = 50,4  (1)

Bảo toàn e: 2.nFe + 2.nCu = 2.nO + 2.nSO2 => x + y = z + 0,1  (2)

nFeSO4 = nFe = x mol;  nCuSO4 = nCu = y mol

=> mmuối = 152x + 160y = 108  (3)

 Từ (1), (2) và (3) => x = 0,5;  y = 0,2;  z = 0,6

Bảo toàn nguyên tố S: nH2SO4 = nFeSO4 + nCuSO4 + nSO2 = 0,5 + 0,2 + 0,1 = 0,8 mol

=> mdung dịch H2SO4 = 0,8.98.100/98 = 80 gam

Câu 14 :

Hoà tan hết m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeS, FeS2 và S bằng HNO3 nóng dư thu được 9,072 lít khí màu nâu duy nhất (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Chia dung dịch Y thành 2 phần bằng nhau.

Phần 1 cho tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu được 5,825 gam kết tủa trắng.

Phần 2 tan trong dung dịch NaOH dư thu được kết tủa Z, nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi được a gam chất rắn.

Giá trị của m và a lần lượt là:

  • A

    5,52 gam và 2,8 gam.

  • B

    3,56 gam và 1,4 gam.           

  • C

    2,32 gam  và 1,4 gam.

  • D

    3,56  gam và 2,8 gam.

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : B

Lời giải chi tiết :

Xem hỗn hợp chất rắn X là hỗn hợp của x mol Fe và y mol S.

Bảo toàn e : $3.{{n}_{Fe}}+6.{{n}_{S}}={{n}_{N{{O}_{2}}}}=0,405\,\,mol=>3x+6y=0,{{405}_{{}}}{{_{{}}}_{{}}}(1)\,\,$

Mặt khác trong 1/2 dung dịch Y:

$\begin{align}& \overset{3+}{\mathop{Fe}}\,\xrightarrow{3O{{H}^{-}}}Fe{{(OH)}_{3}}\downarrow (Z)\xrightarrow{{{t}^{0}}}F{{e}_{2}}{{O}_{3}} \\ & \frac{x}{2}mol......................\frac{x}{4}mol \\ \end{align}$

$\begin{align}& \overset{+6}{\mathop{S}}\,(SO_{4}^{2-})\xrightarrow{B{{a}^{2+}}}BaS{{O}_{4}}\downarrow  \\ & \frac{y}{2}mol.............\frac{y}{2}mol \\ \end{align}$

${{n}_{BaS{{O}_{4}}}}=\frac{y}{2}=\frac{5,825}{233}=0,025mol=>y=0,05mol$

Thay vào (1) ta được x = 0,035 mol

m = mX = 56x + 32y = 56.0,035+32.0,05 = 3,56 gam

$a={{m}_{F{{e}_{2}}{{O}_{3}}}}=\frac{x}{4}.160=\frac{0,035}{4}.160=1,4\,\,gam$ 

Câu 15 :

Đốt cháy hoàn toàn 6,48 gam hỗn hợp X gồm: FeS, FeS2, S, Cu, CuS, FeCu2S2 thì cần 2,52 lít oxi và thấy thoát ra 1,568 lít (đktc) SO2. Mặt khác cho 6,48 gam X tác dụng dung dịch HNO3 nóng dư thu được V lít khí màu nâu duy nhất (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được m gam kết tủa. Giá trị của V và m lần lượt là:

  • A

    13,44 lít và 23,44 gam. 

  • B

    8,96 lít và 15,60 gam.

  • C

    13,216 lít và 18,64 gam.

  • D

    13,216 lít và 23,44 gam.

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : D

Phương pháp giải :

+) Qui đổi hỗn hợp X gồm Fe (x mol), Cu (y mol) và S (z mol) => mhỗn hợp = 56x + 64y + 32z = 6,48  (1)

+) Bảo toàn e: 3.nFe + 2.nCu + 4.nSO2 = 4.nO2  => 3x + 2y + 4z = 4.0,01125   (2)

+) Bảo toàn nguyên tố S: nS = nSO2 => z = 0,07 mol  (3)

+) Bảo toàn e: 3.nFe + 2.nCu + 6.nS = nNO2 => nNO2= 0,59 mol

+) Kết tủa thu được gồm Fe(OH)3 0,03 mol; Cu(OH)2 0,04 mol; BaSO4 0,07 mol

Lời giải chi tiết :

Qui đổi hỗn hợp X gồm Fe (x mol), Cu (y mol) và S (z mol)

=> mhỗn hợp = 56x + 64y + 32z = 6,48  (1)

Đốt cháy hỗn hợp X cần 0,1125 mol O2

Bảo toàn e: 3.nFe + 2.nCu + 4.nSO2 = 4.nO2  => 3x + 2y + 4z = 4.0,1125   (2)

Bảo toàn nguyên tố S: nS = nSO2 => z = 0,07 mol  (3)

Từ (1), (2), (3) => x = 0,03;  y = 0,04

Cho X vào dung dịch HNO3 dư thu được khí NO2

Bảo toàn e: 3.nFe + 2.nCu + 6.nS = nNO2 => nNO2= 0,59 mol

=> VNO2 = 13,216 lít

Kết tủa thu được gồm Fe(OH)3 0,03 mol; Cu(OH)2 0,04 mol; BaSO4 0,07 mol

=> mkết tủa = 23,44 gam

Câu 16 :

Hỗn hợp X gồm Fe3O4, CuO, Al, trong đó oxi chiếm 25% khối lượng. Cho 1,344 lít khí CO (đktc) đi qua m gam X (to), sau một thời gian thu được chất rắn Y và hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H2 bằng 18. Hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch HNO3 loãng dư thu được dung dịch chứa 3,08m gam muối và 0,896 lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây ?

  • A

    9,5.

  • B

    8,5.

  • C

    8,0.

  • D

    9,0.

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp giải :

+) nZ = nCO ban đầu = 0,06 mol

Trong X có khối lượng kim loại là 0,75m và khối lượng O là 0,25m

+) Trong Y có mkim loại = 0,75m gam và nO = 0,25m/16 – 0,03

+) nNO3- = ne = 3.nNO + 2.nO

+) mmuối = mkim loại + mNO3-  => 3,08m = 0,75m + 62.(0,06 + 0,25m/8)

Lời giải chi tiết :

Z gồm CO dư và CO2

nZ = nCO ban đầu = 0,06 mol

M = 36 => nCO2 = nCO = 0,03 => nO bị lấy đi = 0,03 mol

Trong X có khối lượng kim loại là 0,75m và khối lượng O là 0,25m

=> nO = 0,25m/16

=> Trong Y có mkim loại = 0,75m gam và nO = 0,25m/16 – 0,03

nNO3- = ne = 3.nNO + 2.nO = 0,12 + 0,25m/8 – 0,06 = 0,06 + 0,25m/8

mmuối = mkim loại + mNO3-  => 3,08m = 0,75m + 62.(0,06 + 0,25m/8)

=> m = 9,48

Câu 17 :

Hòa tan hết a mol FeCO3 vào dung dịch HCl (lấy dư 10% so với lượng cần dùng) thu được dung dịch X. Cho dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch X thu được b gam kết tủa. Biết sản phẩm khử của N+5

là khí NO duy nhất, các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Biểu thức về mối quan hệ giữa a và b là

  • A

    b = 315,7a                                          

  • B

     b = 407,5a                 

  • C

    b = 287a                    

  • D

     b = 423,7b                     

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : B

Phương pháp giải :

FeCO3 + 2HCl → FeCl2 + H2O + CO2

3Fe+2  + NO3- + 4H+ → 3Fe+3  + 2H2O +  NO   

 Fe+2 + Ag+  → Fe+3  + Ag

Ag+  + Cl- → AgCl

Lời giải chi tiết :

                        FeCO3 + 2HCl → FeCl2 + H2O + CO2

                            a              2a          a

HCl lấy dư 10% nên X  có nHCl dư = 0,2a mol → nCl- = 2a + 0,2a = 2,2a mol

                                                                    nFe2+ = a mol; nH+ = 0,2 mol

X +  AgNO3 thì                3Fe+2  + NO3- + 4H+ → 3Fe+3  + 2H2O +  NO   

                                        0,15a                 0,2a

                                                Fe+2 + Ag+  → Fe+3  + Ag

                                                0,85a                            0,85a

                                               Ag+  + Cl- → AgCl

                                                           2,2a     2,2a mol

→ mkết tủa = mAg  + mAgCl = 0,85a. 108 + 2,2a.143,5 = 407,5a = b

close