Bai tap nang cao-HSG-THCS -2

Bài 1. Lấy 17,2 gam hỗn hợp Y gồm Fe và FexOy hòa tan hết trong dung dịch HCl 2M tạo thành 2,24 lít khí (đktc). Cho dung dịch thu được tác dụng với NaOH dư, lọc kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 20 gam chất rắn.
1. Tính thành phần % các chất trong Y.
2. Xác định công thức của oxit.
3. Tính thể tích dung dịch HCl đã dùng (tối thiểu)
1. Các phương trình hóa học xảy ra:
Fe + 2HCl
FeCl2 + H2
FexOy + 2yHCl
x
+ yH2O
Theo phương trình phản ứng thì:

=
=
= 0,1 mol
Vậy thành phần % các chất trong Y là:
%Fe =
= 32,56% %FexOy = 100 ‒ 32,56 = 67,44%
2. Khi nung kết tủa thì thu được toàn Fe2O3. Số mol nguyên tử Fe là:

= 2 .
= 0,25 mol
Vậy khối lượng nguyên tử có trong Y là:

= 17,2 ‒ 0,25 . 56 = 3,2 gam

=
= 0,2 mol
Số mol nguyên tử Fe trong oxit là:

= 0,25 ‒ 0,1 = 0,15 mol
Ta có tỉ lệ: x : y = 0,15 : 0,2 = 3 : 4
Vậy công thức của oxit là Fe3O4.
3. Số mol HCl dùng để hòa tan hết hỗn hợp Y là:

= 2
+ 2y
= 2 . 0,1 + 2 . 4 . 0,05 = 0,6 mol
Vậy thể tích dung dịch HCl 2M đã dùng là:

=
= 0,3 lít hay 300 ml
Bài 2. Khử hoàn toàn 4,06 gam một oxit kim loại bằng khí CO ở nhiệt độ cao thành kim loại. Dẫn toàn bộ lượng khí sinh ra vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy tạo thành 7 gam kết tủa. Nếu lấy lượng kim loại sinh ra hòa tan hết vào dung dịch HCl dư thì thu được 1,176 lít khí H2 (đktc).
1. Xác định công thức oxit kim loại.
2. Cho 4,06 gam oxit kim loại trên tác dụng với 500 ml dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thì thu được dung dịch X và khí SO2. Tính nồng độ của muối có trong dung dịch X?
1. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho nguyên tử O trong oxit ta có:

=
=
= 0,07 mol
Vậy khối lượng kim loại trong oxit là:
4,06 ‒ 0,07 . 16 = 2,94 gam
Khi hòa tan trong HCl:
2M + 2nHCl
2MCln + nH2
Theo phương trình phản ứng ta có:

=
=
= 0,0525 mol
M = 28n
Với n = 2 thì M = 56. Vậy M là sắt: Fe
Gọi công thức oxit sắt là FexOy. Ta có tỉ lệ:
x : y = 0,0525 : 0,07 = 3 : 4
Vậy công thức của oxit sắt là Fe3O4.
2. Khi Fe3O4 phản ứng với H2SO4:
2Fe3O4 + 10H2SO4
3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O
Theo phương trình phản ứng, số mol muối sunfat là:

=

=
.
=
mol
Nồng độ muối có trong X là:

=
: 0,5 =
M
Bài 3. Cho CO đi qua ống sứ đựng 0,04 mol hỗn hợp A gồm FeO và Fe2O3 đốt nóng. Sau khi kết thúc phản ứng thu được 4,784 gam chất rắn B gồm 4 chất.
Khí đi qua ống sứ cho hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được 9,062 gam kết tủa.
Mặt khác hòa tan chất rắn B trong dung dịch HCl dư thấy có 0,6272 lít khí H2 (đktc).
1. Tính thành phần % theo khối lượng của mỗi oxit trong A.
2. Tính thành phần % theo khối lượng của các chất trong B. Biết trong B có:

=
(
+
)
1. Theo đề bài và định luật bảo toàn khối lượng ta có:

=
= 0,046 mol
Vậy khối lượng của hỗn hợp A là:
4,784 + 0,046 . 16 = 5,52 gam
Gọi x và y lần lượt là số mol FeO và Fe2O3 có trong hỗn hợp A. Theo đề bài ta có:




Vậy thành phần % các oxit trong A là:
%FeO =
= 13,04% %Fe2O3 =
= 86