Hướng dẫn giải bài tập về sắt

I-HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP VỀ SẮT : 1/ Các phương pháp dùng trong giải toán : Bảo toàn khối lượng Bảo toàn nguyên tố Bảo toàn electron Phương pháp quy đổi Phương pháp ion – electron ( electron biến đổi ) Dùng công thức tính nhanh 2/Phương pháp tìm CTPT của oxit sắt : tìm tỉ lệ số mol của Fe ( nguyên tử ) và O ( nguyên tử ) từ dữ kiện bài cho 3/Một vài cách giải nhanh : Khi đề bài cho hỗn hợp 2 oxit của sắt , nhưng không nêu rõ là oxit sắt gì , thì ta có thể quy đổi hỗn hợp trên về FeO và Fe2O3 – cách này không làm số mol Fe và O trong hỗn hợp thay đổi... Nếu gặp bài toán oxi hóa 2 lần : Fe ( m gam ) bị oxi hóa thành hỗn hợp ( Fe , oxit sắt ) ( m1 gam ) rồi cho tiếp vào dung dịch acid có tính oxi hóa tạo sản phẩm khử thì ta nên dùng công thức : ( ne là số mol electron cho hoặc nhận ) mFe = 0,7 m1 + 5,6 ne II- Bài Tập áp dụng Câu 1 : Oxi hóa chậm m gam Fe ngoài không khí sau một thời gian thu được 12 gam hỗn hợp X ( Fe , FeO , Fe2O3 ,Fe3O4 ). Để hòa tan hết X , cần vừa đủ 300 ml dung dịch HCl 1M , đồng thời giải phóng 0,672 lít khí ( đktc ). Tính m ? A.10,08 B.8,96 C.9,84 D.10,64 Giải: nkhí = nH2 = 0,672/22,4= 0,03 mol . Ta có : nH+(HCl)= nH+(hoà tan oxit ) + nH+(khí ) => 0,3 = nH+(hoà tan oxit ) + 2.0,03 => nH+(hoà tan oxit ) = 0,24 mol nO(oxit) = ½ nH+(hoà tan oxit ) = 0,12 mol => m = mX – mO(oxit) = 12 – 0,12.16 = 10,08 gam Câu 2: Hòa tan hoàn toàn 2,8 gam hỗn hợp FeO , Fe2O3 và Fe3O4 cần vừa đủ V ml dung dịch HCl 1M , thu được dung dịch X. Cho từ từ dung dịch NaOH dư vào dung dịch X thu được kết tủa Y. Nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 3 gam chất rắn. Tính V ? A.87,5 B.125 C.62,5 D.175 Giải: Quy đổi hỗn hợp thành 2,8 gam ( FeO : x mol và Fe2O3 : y mol ) -------> 3 gam Fe2O3 Thiết lập hệ : 72x + 160y = 2,8 v à x + 2y = 3.2/160 ( BTNT Fe trong Fe2O3 ) = > x = 0,025 mol v à y = 6,25.10-3 mol FeO + 2HCl à FeCl2 + H2O Fe2O3 + 6HCl à 2FeCl3 + 3 H2O 0,025 0,05 6,25.10-3 0,0375 => Tổng số mol HCl p/ứ = 0,0875 mol => V = 0,0875 l = 87,5 ml Câu 3 : Trộn bột Al với bột Fe2O3 ( tỉ lệ mol 1 : 1 ) thu được m gam hỗn hợp X. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X trong điều kiện không có không khí sau một thời gian thu được hỗn hợp rắn Y. Hòa tan hết Y bằng acid nitric loãng dư , thấy giải phóng 0,448 lít khí NO ( đktc – sản phẩm khử duy nhất ). m =? A.7,48 B.11,22 C.5,61 D.3,74 Giải: Phản ứng nhiệt nhôm không hoàn toàn nên ta không thể xác định được rõ sản phẩm Y gồm những chất nào. Ta quy đổi hỗn hợp Y thành X ( theo nguyên BTKL ) Ta có : Al à Al3+ +3e N+5 +3e à NO => m = 0,02( 27 + 160) = 3,74 gam 0,02 ß 0,06 0,06 ß 0,02 Câu 4: Hòa tan hết 7,68 gam hỗn hợp FeO , Fe2O3 và Fe3O4 cần vừa đủ 260 ml dung dịch HCl 1M. Dung dịch thu được cho tác dụng với dd NaOH dư rồi lọc kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam rắn.. tính m ? A.20 B.8 C.16 D.12 Giải: Ta có : nCl- = 0,26 mol => nO2- (oxit ) = ½ nCl- = 0,13 mol ( BT ĐT ) => mFe = 7,68 – 0,13.16 = 5,6 gam Sơ đồ hợp thức : 2Fe à Fe2O3 => mFe2O3 = 160.5,6/112 = 8 gam. Câu 5: X là hỗn hợp gồm Fe và 2 oxit của sắt. Hòa tan hết 15,12 gam X trong dung dịch HCl dư , sau phản ứng thu được 16,51 gam muối Fe (II) và m gam muối Fe (III ) . Mặt khác , khi cho 15,12 gam X phản ứng hoàn toàn với dung dịch acid nitric loãng dư thì giải phóng 1,568 lít NO ( sản phẩm khử duy nhất - ở đktc ). Thành phần % về khối lượng của Fe trong X là ? A.11,11% B.29,63% C.14,81% D.33,33% Giải: Quy đổi 15,12 gam X thành : Fe ; FeO v à Fe2O3 ( x mol ) ( y mol ) Hoà tan vào dd HCl ta có pt : x + y = 16,51/127 = 0,13 mol. Cho X vào HNO3 dư : Fe à Fe3+ + 3e N+5 + 3e à NO x 3x 0,21 ß 0,07 FeO à Fe3+ + 1e y y => Bảo toàn electron: 3x + y = 0,21 Giải hệ = > x = 0,04 mol v à y = 0,09 mol = > % mFe = 0,04.56/15,12 . 100% = 14,81% Câu 6 :Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm Cu và 2 oxit sắt cần vừa đủ 500ml dung dịch HCl 1,2M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 38,74 gam hỗn hợp hai muối khan . m nhận giá trị ? A.22,24 B.20,72 C.23,36 D.27,04 Giải: 2 muối khan ở đây là CuCl2 và FeCl2 . Ta có : nO2- (oxit ) = ½ nCl- = ½.0,6 = 0,3 mol ( BT ĐT ) BTKL : mCu & Fe = mmuoi – mCl- = 38,74 – 0,6.35,5 = 17,44 gam mX = mCu & Fe + mO2- (oxit ) = 17,44 +0,3.16 = 22,24 gam Câu 7: Hòa tan hết a gam hỗn hợp 2 oxit sắt bằng dung dịch HCl dư sau phản ứng thu được dung dịch chứa 9,75 gam FeCl3 và 8,89 gam FeCl2 . a nhận giá trị nào ? A.10,08 B.10,16 C.9,68 D.9,84 Giải: Quy đổi thành a gam FeO v à Fe2O3 Sơ đồ hợp thức : Fe2O3 à 2FeCl3 ( 0,06 mol ) và FeO à FeCl2 ( 0,07 mol ) a = 0,03.160 + 0,07.72 = 9,84 gam Câu 8 : Hòa tan hết 4 gam hỗn hợp A gồm Fe và 1 oxit sắt trong dung dịch acid HCl dư thu được dung dịch X. Sục khí Cl2 cho đến dư vào X thu được dung dịch Y chứa 9,75 gam muối tan. Nếu cho 4 gam A tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thì thu được V lít NO ( sản phẩm khử duy nhất - đktc)/ V= ? A.0,896 B.0,747 C.1,120 D.0,672 Giải : nFe = nFeCl3 = 0,06 mol => nO (oxit ) = ( 4 – 0,06.56)/16 = 0,04 mol Quy đổi 4 gam A thành Fe và O. Cho tác dụng với HNO3 : Fe à Fe3+ + 3e O + 2e à O2- 0,06 à 0,18 0,08 ß 0,04 N+5 + 3e à NO => V = 0,1/3.22,4 = 0,747 lit 0,1 à 0,1/3 Câu 9: Hòa tan hết a gam hỗn hợp X gồm Fe và một oxit sắt trong b gam dung dịch H2SO4 9,8% ( lượng vừa đủ), sau phản ứng thu được dung dịch chứa 51,76 gam hỗn hợp hai muối khan. Mặt khác nếu hòa tan hết a gam X bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng thì thu được duy nhất 58 gam muối Fe (III). Xác định b ? A.370 B.220 C.500 D.420 Giải: 51,76 gam gồm 2 muối F eSO4 : x mol và Fe2(SO4)3 : y mol. Lập hệ : 152x + 400y = 51,76 và x + 2y = 58.2/400 (BTNT Fe trong Fe2(SO4)3 ) => x = 0,13 mol và y = 0,08 mol => Số mol H2SO4 p/ ứ = x +3y = 0,37 mol => mdung dich = ( 0,37.98.100) / 9,8 gam = 370 gam = b Câu 10 : Hòa tan hết m gam hỗn hợp A gồm Cu và 1 oxit sắt bằng 320 ml dung dịch HCl 1M ( vừa đủ ). Dung dịch thu được sau phản ứng chỉ chứa hai muối là FeCl2 ( có khối lượng 15,24 gam ) và CuCl2. Xác định công thức của oxit sắt và giá trị m ? A. Fe3O4 và 14,40 gam B. Fe2O3 và 11,84 gam C. Fe3O4 và 11,84 gam D. Fe2O3 và 14,40 gam Giải: nFe = nFeCl2 = 0,12 mol và nO (oxit ) = ½ nH+ = 0,16 mol => nFe : nO = 0,12 : 0,16 = 3:4 => Fe3O4 BTNT Cl: nHCl = 2nFeCl2 + 2nCuCl2 => 0,32 = 2.0,12 + 2nCuCl2 => nCuCl2 = 0,04 mol = nCu m = mCu + mFe + mO = 0,04.64 + 0,12.56 + 0,16.16 = 11,84 gam Câu 11: Hòa tan hết m gam hỗn hợp Y( gồm Cu và 2 oxit của sắt ) bằng 260 ml dung dịch HCl 1M - lượng vừa đủ , thu được dung dịch Z chứa 2 muối với tổng khối lượng là 16,67 gam. Xác định m ? A.11,60 B.9,26 C.11,34 D.9,52 Giải: nCl- = 0,26 mol => mCu&Fe = mmuoi - mCl- = 16,67 – 0,26.35,5 = 7,44 gam nO2- (oxit ) = ½ nCl- = 0,13 mol => mY = mCu&Fe + mO2- (oxit ) = 7,44 +0,13.16 = 9,52 gam Câu 12 :Y là một hỗn hợp gồm sắt và 2 oxit của nó. Chia Y làm hai phần bằng nhau : Phần 1 : Đem hòa tan hết trong dung dịch HCl dư thu được dung dịch Z chứa a gam FeCl2 và 13 gam FeCl3 Phần 2 : Cho tác dụng hết với 875 ml dung dịch HNO3 0,8M ( vừa đủ ) thu được 1,568 lít khí NO ( đktc - sản phẩm khử duy nhất ). Tính a. ? A.10,16 B.16,51 C.11,43 D.15,24 Giải: Phần II : BTNT N : nNO3- ( muoi ) = nHNO3 p/u – nNO = 0,875.0,8 – 1,568/22,4 = 0,63 mol Fe à Fe(NO3)3 à 3NO3- Phần I : BTNT Fe : nFe = nFeCl2 + nFeCl3 0,21 ß 0,63 => nFeCl2 = 0,21 – 13/162,5 = 0,13 mol => a = 0,13.127 = 16,51 gam Câu 13 : Hòa tan hoàn toàn 13,92 gam hỗn hợp X gồm MgO, FeO và Fe2O3 phải dùng vừa hết 520 ml dung dịch HCl 1M. Mặt khác , khi lấy 0,27 mol hỗn hợp X đốt nóng trong ống sứ không có không khí rồi thổi một luồng H2 dư đi qua để phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được m gam chất rắn và 4,86 gam nước. Xác định m? A.16,56 B.20,88 C.25,06 D.16,02 Giải: 13,92 gam X ( MgO x mol ; FeO y mol và Fe2O3 z mol ). Ta có : nO (oxit ) = ½ nH+ = ½ .0,52 = 0,26 mol => x + y +3z = 0,26 ( 1 ) và 40x + 72y + 160z = 13,92 ( 2 ) Trong 0,27 mol X số mol MgO , FeO và Fe2O3 lần lượt là kx , ky và kz mol => kx + ky + kz = 0,27 ( 3 ) Và : nH2O = nH2 = nO(FeO) + nO(Fe2O3) = ky +3kz = 0,27 ( 4 ). Bi ến đ ổi ( 3 ) & ( 4 ) => x = 2z ( 5 ) Giải ( 1) , (2) và ( 5) => x = 0,08 mol ; y = 0,06 mol và z = 0,04 mol => k = 0,27/0,18 = 1,5 BTKL : m = 1,5.13,92 – 0,27.16 = 16,56 gam Câu 14: Hỗn hợp A gồm CuSO4 , FeSO4 và Fe2(SO4)3 , trong đó % khối lượng của S là 22% . Lấy 50 gam hỗn hợp A hoà tan vào trong nước. Thêm dung dịch NaOH dư , lấy kết tủa thu được đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi . Lượng oxit sinh ra đem khử hoàn toàn bằng CO thì lượng Fe và Cu thu được bằng : A.17 gam B.18 gam C.19 gam D.20 gam Giải: mS = 50.22/100 = 11 gam => nSO4 (2-) = nS = 11/32 = 0,34375 mol (BTNT S ) mCu&Fe = mmuoi – mSO4(2-) = 50 – 96.0,34375 = 17 gam Câu 15 : A là hỗn hợp các muối Cu(NO3)2 , Fe(NO3)2 và Fe(NO3)3. Trong đó N chiếm 16,03% về khối lượng. Cho dung dịch KOH dư vào dung dịch chứa 65,5 gam muối A . Lọc kết tủa thu được đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được bao nhiêu gam oxit ? A.27 B.34 C.25 D.31 Giải: mN = 65,5.16,03/100 = 10,5 gam => nNO3- = nN = 10,5/14 = 0,75 mol ( BTNT N ) Sơ đồ : 2NO3 – ( muối ) O2- (oxit ) 2 mol NO3 – tạo 1 mol O2-  khối lượng giảm 2.62 – 16 = 108 gam 0,75 mol NO3 – tạo 0,375 mol O2-  khối lượng giảm 108.0,375 = 40,5 gam => moxit = mmuoi - mgiam = 65,5 – 40,5 = 25 gam Câu 16: Hòa tan hết một hỗn hợp X gồm 0,02 mol Fe : 0,04 mol Fe3O4 và 0,03 mol CuO bằng dung dịch HCl dư.Cho từ từ dung dịch NH3 đến dư vào dung dịch sau phản ứng, lọc kết tủa đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được a gam chất rắn. a nhận giá trị ? A.12,8 B.11,2 C.10,4 D.13,6 Giải: Cu2+ tạo phức trong dd amoniac dư => chất rắn sau cùng là Fe2O3 . BTNT Fe : ∑nFe = nFe + 3nFe3O4 = 0,02 + 0,04.3 = 0,14 mol => nFe2O3 = ½ ∑nFe = 0,07 mol => a = 0,07.160 = 11,2 gam Câu 17.Hòa tan hỗn hợp gồm sắt và 1 oxit của sắt cần vừa đủ 0,1 mol H2SO4 đặc ; thoát ra 0,224 lít SO2 ( đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được bao nhiêu gam muối khan ? A.8 B.12 C.16 D.20 Giải: BTNT S : nH2SO4 p/u = nSO4 (2-) muoi + nSO2 => nSO4 (2-) muoi = 0,1 – 0,01 = 0,09 mol Fe2(SO4)3 à 3SO42- => mmuoi = 0,03.400 = 12 gam 0,03 ß 0,09 Câu 18: Cho m gam Fe tan vừa đủ trong dung dịch hỗn hợp HCl và FeCl3 thu được dung dịch X chỉ chứa một muối duy nhất và 5,6 lít H2 ( đktc ). Cô cạn dung dịch X thu được 85,09 gam muối khan. m nhận giá trị nào ? A.14 B.20,16 C.21,84 D.23,52 Giải: C ách 1 : Viết PTHH : ∑nFeCl2 = 0,67 mol Fe + 2HCl à FeCl2 + H2 (1) Fe + 2FeCl3 à 3FeCl2 ( 2 ) 0,25ß 0,25 ß 0,25 0,14 ß ( 0,67 – 0,25 = 0,42 ) => ∑nFe = 0,25 + 0,14 = 0,39 mol => m = 0,39.56 = 21,84 gam Cách 2: Bảo toàn electron Fe à Fe2+ + 2e 2H+ + 2e à H2 x x à 2x 0,5 ß 0,25 Fe3+ + 1e à Fe2+ 0,67 - x ß 0,67 - x => Bảo toàn electron: 2x = 0,5 + 0,67 – x => x = 0,39 mol => m = 21,84 gam Câu 19: Cho dung dịch acid nitric loãng vào một cốc thủy tinh có đựng 5,6 gam Fe và 9,6 gam Cu. Khuấy đều để phản ứng xảy ra hoàn toàn ; có 3,136 lít NO thoát ra ( đktc ) và còn lại m gam chất rắn không tan. Giá trị của m bằng : A.2,56 B.1,92 C.4,48 D.5,76 Giải: Sau phản ứng , Cu còn dư ( Fe à Fe2+ ) Fe à Fe2+ + 2e N+5 + 3e à NO 0,1 → 0,2 0,42 ← 0,14 Cu à Cu2+ + 2e 0,11← 0,22 => m = 9,6 – 0,11.64 = 2,56 gam Câu 20: Hòa tan hoàn toàn 5,4 gam một oxit sắt vào dung dịch HNO3 dư thu được 1,456 lít hỗn hợp NO và NO2 ( đktc - ngoài ra không còn sản phẩm khử nào khác ). Sau phản ứng khối lượng dung dịch tăng lên 2,49 gam so với ban đầu. Công thức của oxit sắt và số mol HNO3 phản ứng là : A.FeO và 0,74 mol B.Fe3O4 và 0,29 mol C.FeO và 0,29 mol D.Fe3O4 và 0,75 mol Giải: mkhí = 5,4 – 2,49 = 2,91 gam ( NO x mol và NO2 y mol ). Lập hệ : x + y = 1,456/22,4 = 0,065 mol và 30x + 46y = 2,91 => x = 5.10-3 mol và y = 0,06 mol Quy đổi oxit sắt thành Fe ( a mol ) và O ( b mol ) .Ta có : 56a + 16b = 5,4 Fe à Fe3+ + 3e O + 2e à O2- N+5 + 3e à NO N+5 + 1e à NO2 a → 3a b →2b 0,015 ← 5.10-3 0,06 ← 0,06 Bảo toàn e: 3a – 2b = 0,06 + 0,015. Giải hệ 2 pt trên : a = b = 0,075 mol = > FeO BTNT N : nHNO3 p/u = nNO3- muoi + nNO + nNO2 = 3nFeO + nNO + nNO2 = 0,29 mol Câu 21: Hòa tan 10 gam hỗn hợp gồm Fe và FexOy bằng HCl thu được 1,12 lít H2 ( đktc ). Cũng lượng hỗn hợp này nếu hòa tan hết bằng dung dịch HNO3 đặc nóng thu được 5,6 lít NO2 ( đktc ). Xác định FexOy ? A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.Không xác định được Giải: nFe = nH2 = 0,05 mol ( Fe đơn chất - không phải Fe trong oxit ). Cho vào HNO3 , quy đổi 10 gam ( Fe a mol v à O b mol ). => 56a + 16b = 10. Bảo toàn electron : Fe à Fe3+ + 3e O + 2e à O2- N+5 + 1e à NO2 => 3a – 2b = 0,25 a → 3a b →2b 0,25 ← 0,25 Giải hệ => a = 0,15 mol = ∑nFe và b = 0,1 mol = nO(oxit) => nFe(oxit) = ∑nFe - nFe = 0,15 – 0,05 = 0,1 mol => FeO Câu 22: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al ,Fe3O4 , FeO, Fe2O3 tác dụng với dung dịch HCl dư thu được dung dịch Y, trong đó khối lượng của FeCl2 là 31,75 gam và 8,064 lít H2 ( đktc ).Cô cạn dung dịch Y thu được 151,54 gam chất rắn khan. Nếu cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thu được dung dịch Z và khí NO ( sản phẩm khử duy nhất ). Cô cạn dung dịch Z thu được bao nhiêu gam muối khan ? A.242,3 B.268,4 C.189,6 D.254,9 Giải: nAl = 2/3 nH2 = 0,24 mol = nAl(NO3)3 = > mAlCl3 = 0,24.133,5 = 32,04 gam => mFeCl3 = mrắn han – mFeCl2  – mAlCl3 = 151,54 – 31,75 – 32,04 = 87,75 gam => nFeCl3 = 0,54 mol Cho hỗn hợp vào HNO3 loãng dư tạo 2 muối Fe(NO3)3 và Al(NO3)3 . BTNT Al và Fe ta có : nAl(NO3)3 = nAl = 0,24 mol và nFe(NO3)3 = nFeCl2 + nFeCl3 = 31,75/127 + 0,54 = 0,79 mol => mmuối = 0,24.213 + 0,79.242 = 242,3 gam Câu 23: Nung 23,2 gam hỗn hợp X ( FeCO3 và FexOy ) tới phản ứng hoàn toàn thu được khí A và 22,4 gam Fe2O3 duy nhất. Cho khí A hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 7,88 gam kết tủa. Mặt khác , để hòa tan hết 23,2 gam X cần vừa đủ V ml dung dịch HCl 2M. CT FexOy và giá trị của V là : A.FeO và 200 B.Fe3O4 và 250 C.FeO và 250 D.Fe3O4 và 360 Giải: nFeCO3 = nCO2 = nBaCO3 = 7,88/197 = 0,04 mol. BTNT Fe : ∑nFe = 2nFe2O3 = 0,28 mol => nFe(oxit) = 0,28 – 0,04 = 0,24 mol => moxit = mX – mFeCO3 = 23,2 – 0,04.16 = 18,56 gam => nO (oxit ) = ( 18,56 – 0,24.56 ) / 16 = 0,32 mol => Fe3O4 . BTĐT : nHCl = nH+ = 2nCO3(2-) + 2 nO (oxit ) = 2.0,04 + 2.0,32 = 0,72 mol => V = 0,72/2 = 0,36 lit = 36O ml Câu 24: Hòa tan hoàn toàn một hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 ( trong đó tỉ lệ khối lượng của FeO và Fe2O3 bằng 9:20 ) bằng dung dịch HCl , thu được 16,25 gam FeCl3. Khối lượng muối FeCl2 thu được sau phản ứng bằng : A.5,08 gam B.6,35 gam C.7,62 gam D.12,7 gam Giải: mFeO / mFe2O3 = 9/20 => nFeO = nFe2O3 => nFeCl2 = ½ nFeCl3 = 0,05 mol => mFeCl2 = 0,05.127 = 6,35 gam Câu 25: Cho lần lượt 23,2 gam Fe3O4 và 8,4 gam Fe vào dung dịch HCl 1M. Thể tích dung dịch HCl tối thiểu để hòa tan các chất rắn trên là : A.0,9 lít B.1,1 lít C.0,8 lít D.1,5 lít Giải: PTHH: Fe3O4 + 8HCl à FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O Fe + 2FeCl3 à 3FeCl2 Fe + 2HCl à FeCl2 + H2 0,1 → 0,8 → 0,2 0,1 ← 0,2 0,05 → 0,1 => nHCl = 0,8 + 0,1 = 0,9 mol => V = 0,9 lit Câu 26: Cho luồng khí CO đi qua một lượng quặng hematit ( chứa Fe2O3 ) thì thu được 300,8 gam hỗn hợp các chất rắn X và thoát ra hỗn hợp khí Y. Cho hấp thụ toàn bộ khí Y bằng dung dịch NaOH dư thấy khối lượng bình NaOH tăng thêm 52,8 gam. Đem chất rắn X hòa tan trong dung dịch HNO3 dư thu được 387,2 gam muối. Thành phần % khối lượng của Fe2O3 trong quặng là : A.80% B.60% C.50% D.40% Giải: mtăng = mCO2 = 52,8 gam => nO ( bị khử ) = nCO2 = 1,2 mol => Khối lượng của quặng = mX + mO = 300,8 +1,2.16 = 320 gam .BTNT Fe : nFe2O3 = ½ nFe(NO3)3 = 0,8 mol => % mFe2O3 = 0,8.160/320.100% = 40% Câu 27: Cho 0,24 mol Fe và 0,03 mol Fe3O4 vào dung dịch HNO3 loãng , kết thúc phản ứng thu được dung dịch X và 3,36 gam kim loại dư. Khối lượng muối có trong dung dịch X là : A.48,6 gam B.58,08 gam C.56,97 gam D.65,34 gam Giải: BTNT Fe : nFe + 3nFe3O4 = nFe(NO3)2 + nFe dư => nFe(NO3)2 = 0,27.180 = 48,6 gam Câu 28: Đem nhhiệt phân hoàn toàn a mol Fe(NO3)2 thu được hỗn hợp khí X có tỉ khối so với H2 bằng T1. Nhiệt phân hoàn toàn a mol Fe(NO3)3 thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H2 bằng T2. Biểu thức nào dưới đây là đúng : A.T1 = 0,972T2 B.T1 = T2 C.T2 = 0,972T1 D.T2 = 1,08T1 Giải: Fe(NO3)2 à Fe2O3 + 4NO2 + ½ O2 2Fe(NO3)3 à Fe2O3 + 6NO2 + 3/2 O2 a 2a 0,25a a 3a 0,75a T1 = ( 46.2a + 32.0,25a ) / ( 2a + 0,25a ) = 400/9 T2 = ( 46.3a + 32.0,75a ) / ( 3a + 0,75a ) = 43,2 => T2 / T1 = 0,972 = > T2 = 0,972T1 Câu 29: Hỗn hợp A gồm sắt và 2 oxit của nó. Cho m gam A tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư đến phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y và thoát ra 2,24 lít SO2 ( đktc ). Cho dung dịch NaOH dư vào Y thu được kết tủa Z. Nung Z tới khối lượng không đổi thì thấy khối lượng giảm 7,02 gam. Giá trị của m gam là : A.11,2 B.19,2 C.14,4 D.16,0 Giải: Fe(OH)3 à ½ Fe2O3 => nFe2O3 = 7,02/ ( 107 – 80 ) = 0,26 mol = nFe 107 80 => mFe = 0,7mA + 5,6ne = 0,7mA + 5,6.2nSO2 => mA = 19,2 gam Câu 30: Hòa tan hoàn toàn a gam hỗn hợp X gồm Fe , FeS , FeS2 và S vào dung dịch HNO3 loãng dư , giải phóng 8,064 lít NO ( là sản phẩm khử duy nhất ở đtkc ) và dung dịch Y. Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y thu được kết tủa Z. Hòa tan hết lượng kết tủa Z bằng dung dịch HCl dư , sau phản ứng còn lại 30,29 gam chất rắn không tan . Giá trị của a gam là : A.7,92 B.9,76 C.8,64 D.9,52 Giải: mrắn = mBaSO4 = 30,29 gam => nS(X) = nBaSO4 = 0,13 mol. Quy đổi hỗn hợp thành Fe và S Fe à Fe3+ + 3e S à S+6 + 6e N+5 + 3e à NO 0,1 ← 0,3 0,13 → 0,78 1,08 ← 0,36 => a = mFe + mS = 9,76 gam Câu 31:Hòa tan hết m gam hỗn hợp gồm x mol FeO , x mol Fe2O3 và y mol Fe3O4 bằng dung dịch HNO3 đặc nóng thu được 6,72 lít NO2 ( đktc ). Giá trị của m gam là : A.46,4 B.48,0 C.35,7 D.69.6 Giải: FeO và Fe2O3 có cùng số mol => quy đổi thành FeO4 .Nhẩm : nFe3O4 = nNO2 = 0,3 mol => m = 0,3.232 = 69,6 gam Câu 32: Hòa tan hết 7,52 gam hỗn hợp A gồm Cu và 1 oxit của sắt bằng dung dịch HNO3 loãng dư , sau phản ứng giải phóng 0,1493 lít NO ( đktc - là sản phẩm khử duy nhất ) và còn lại 0,96 gam kim loại không tan. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 16,44 gam chất rắn khan. Công thức của oxit sắt là : A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.FeOvà Fe2O3 Giải: Còn lại kim loại Cu không tan => ion Fe tồn tại trong dung dịch sau phản ứng là Fe2+. Quy đổi hỗn hợp A thành Cu, Fe v à O Cu à Cu2+ + 2e Fe à Fe2+ + 2e O + 2e à O2- N+5 + 3e à NO x 2x y 2y z 2z 0,02 Bảo toàn e : 2x + 2y – 2z = 0,02 .Ta có : 64x + 56y +16z = 7,52 – 0,96 và 188x + 180y = 16,44 (chất rắn khan ) Giải hệ ta được : x = 0,03 ; y = 0,06 v à z = 0,08 => nFe : nO = y : z = ¾ => Fe3O4 Câu 33: Thổi hỗn hợp khí CO và H2 đi qua a gam hỗn hợp gồm CuO và Fe3O4 có tỉ lệ mol 1:2 , sau phản ứng thu được b gam chất rắn A. Hòa tan hoàn toàn b gam A bằng dung dịch HNO3 loãng dư , thu được dung dịch X ( không chứa ion Fe2+ ). Cô cạn dung dịch X thu được 41 gam muối khan. a gam nhận giá trị nào ? A.9,8 B.10,6 C.12,8 D.13,6 Giải: CuO à Cu(NO3)2 Fe3O4 à 3Fe(NO3)3 x 2x 2x 6x Ta có : mmuoi = 188x + 6x.242 = 41 = > x = 0,025 mol => a = 80.0,025 + 23.0,05 = 13,6 gam