Bài tập Hóa học - Dạng 2: Bài tập Sắt và hợp chất của sắt tác dụng với axit có tính oxi hóa

Bài tập Hóa học - Dạng 2: Bài tập Sắt và hợp chất của sắt tác dụng với axit có tính oxi hóa gồm các ví dụ minh họa và lời giải chi tiết sẽ giúp các bạn nắm được các phương pháp giải bài tập về Fe nhanh hơn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài tập Hóa học - Dạng 2: Bài tập Sắt và hợp chất của sắt tác dụng với axit có tính oxi hóaDạng 2: Bài tập Sắt và hợp chất của sắt tác dụng với axit có tính oxi hóa* Dãy điện hóa:K+ Na+ ..... Al3+ Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag+....Tính oxi hóa của ion kim loại tăng dầnK Na .... Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Fe2+ Hg Ag ....Tính khử của kim loại giảm dầnNếu sau quá trình phản ứng xảy ra hoàn toàn dư kim loại Fe thì:Fe + 2 Fe+3 → 3 Fe+2VÍ DỤ MINH HỌAVí dụ 1: Nung 25,2 gam Fe trong không khí, sau phản ứng thu được m gam chấtrắn X gồm Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO. Hòa tan m gam hỗn hợp X vào dung dịch HNO3dư thu được 6,76 lít khí NO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị của m làA. 33,6 gam.B. 40,32 gam.C. 28,2 gam.D. 38,6 gam.Lời giải* Giải: nFe = 0,45 mol; nNO = 0,3 mol .Từ (2) → nO(pứ) = 0,225 mol. Từ (1) m = mFe + mO = 25,2 + 0,225.16 = 33,6 gam(Đáp án A)Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 49,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 bằngH2SO4 đặc nóng thu được dung dịch Y và 8,96 lít khí SO2 (đktc). Khối lượng muốitrong dung dịch Y làA. 160 gam.B.140 gam.C. 120 gam.D.100 gam.Lời giải2nSO2 =8,96 0, 4 mol . Gọi số mol Fe, O trong X lần lượt là a, b:22, 4Từ (1) (2) ta có:3a = 2b + 0,856a + 16b = 49,6Giải hệ ta được: a = 0,7; b = 0,65.Từ (3)  m Fe (SO ) = 140 gam.(Đáp án B)Ví dụ 3: Cho 10,4 gam hỗn hợp X (gồm Fe, FeS, FeS2, S) tác dụng với dung dịchHNO3 đặc nóng, dư thu được V lít khí NO2 (là sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc)và dung dịch A. Cho A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư được 45,65 gam kếttủa. Giá trị của V:A. 26,88B. 13,44C. 17,92D. 16,8Lời giải+ ĐLBTKL: mX = mFe + mS = 10,4 (1)24 3Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!13 Fe : amol   HNO3 d  Fe : amol   Ba (OH )2  Fe(OH )3  amol      (2)2 SO4 : bmol  S : bmol  BaSO4  bmol Mặt khác: + Trong quá trình: Fe, S nhường electron; N nhận electron.ĐLBTe ta có: 3nFe + 6nS = nNO (3)256a  32b  10, 4 a  0,1molTừ (1) (2) ta có hệ:  107 a  233b  45, 65b  0,15molTừ (3) ta có: n NO2 = 3  0,1 + 6  0,15 = 1,2 mol→ V = 1,2  22,4 = 26,88 (lít)Đáp án: AVí dụ 4:Cho 18,5 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 tác dụng với 200ml dung dịch HNO3 a(mol/lít). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 2,24 lít khí NO duy nhất (đktc),dung dịch B và 1,46 gam kim loại. Tìm khối lượng muối trong B và giá trị của a.Lời giải- Kim loại dư là Fe: 1,46 gam.Đặt X gồm Fe, O:+ ĐLBTKL: mX(pứ) = mFe(pứ) + mO =18,5 - 1,46 = 17,04 (1)+ Trong quá trình: Fe nhường electron, vì sau phản ứng Fe dư nên trongquá trình Fe chỉ nhường 2 electron; O, N nhận electron. ĐLBTe ta có: 2nFe = 2nO(pứ) + 3 nNO (2)+ mmuối = mFe ( NO )  nFe .180 (3)+ nHNO  2nFe ( NO )  nNO(4)56a + 16b = 17,04Từ (1) (2) ta có hệ2a = 2b + 0,3Giải hệ ta được: a = 0,27; b = 0,12.Từ (3) mMuối thu được = m Fe ( NO ) =0,27. 180= 48,6 gam.Từ (4)  nHNO  2.0,27 + 0,1 = 0,64 mol3 233 23 23→a =0, 640, 2 3, 2 .=> mMuối thu được =48,6 gam; a = 3,2.Ví dụ 5: Hỗn hợp X gồm (Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO) với số mol mỗi chất là 0,15 mol,hòa tan hết vào dung dịch Y gồm (HCl và H2SO4 loãng) dư thu được dung dịch Z.Nhỏ từ từ dung dịch Cu(NO3)2 1M vào dung dịch Z cho tới khi ngưng thoát khíNO. Thể tích dung dịch Cu(NO3)2 cần dùng và thể tích khí thoát ra ở đktc làA. 75 ml; 3,36 lít.B. 50 ml; 22,4 lítC. 75 ml; 2,24 lít. D.50ml; 4,48 lít.Lời giải+ ĐLBTNT, BTKL: X gồm có: Fe, O. Với:Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất!2Fe: n Fe + n FeO + 2 n Fe O + 3 n Fe O = 1,05 molO: n FeO + 3 n Fe O + 4 n Fe O = 1,2 mol+ Trong quá trình: Fe nhường electron; O, H, N nhận electron. ĐLBTe ta có: 3nFe = 3nNO + 2nO + 2 nH (1)- Hỗn hợp X gồm (Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO) với số mol mỗi chất là 0,15 mol, hòatan hết vào dung dịch H+ dư nên: nH =n kl Fe = 0,15 mol.2233334422++ Vì H dư, phản ứng đến khi ngừng khí NO thoát ra nên:Từ (1)Từ (2)n Cu ( NO3 )2 1n (2)2 NO3,15 = 3nNO + 2,4 + 0,3 x = 0,15 mol VNO = 0,1522,4 = 3,36 lít. nCu ( NO ) = 0,075mol.3 2→ Vd2Cu ( NO3 )20, 075= 0,07lít = 75ml.1(Đáp án A)Ví dụ 6: Dung dịch A gồm 0,4 mol HCl và 0,05 mol Cu(NO3)2. Cho m gam bột Fevào dung dịch A khuấy cho đến khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn X gồm haikim loại, có khối lượng 0,8m gam. Tìm m (biết sản phẩm khử duy nhấtcủa quá trình chỉ là NO).Lời giải+ Vì rắn X gồm 2 kim loại nên theo bài ra, X gồm: Fe(dư), Cu: 0,05 mol vàdung dịch sau phản ứng chỉ có muối của ion Fe+2.0,8m = mFe(dư) + 0,05.64 →mFe(dư)= 0,8m-3,2.mFe(pứ)= m - (0,8m - 3,2)= 0,2m+3,2 (1)++ Vì: 4H + NO3 + 3e→ NO + 2H2O0,40,10,1mol( vừa đủ )(2)2++ Trong quá trình: Fe nhường electron; Cu , N nhận electron.- ĐLBT e:2nFe = 2 nCu +3 nNO (3)2Từ (1) (2) (3)  (0, 2m  3, 2).2 = 0,1+0, ...