MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ SẮT VÀ CÁC OXIT SẮT

Tài liệu ôn thi môn Hóa tham khảo gồm một số bài toán về sắt và các oxit sắt. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ SẮT VÀ CÁC OXIT SẮT NguyÔnM¹nhHoµng9B(THCSXiM¨ng) MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ SẮT VÀ CÁC OXIT SẮT I - Một số điểm cần chú ý: 1) Hóa trị của sắt : 2y 8 - Nếu đặt CTTQ của oxit sắt : FexOy ⇒ hóa trị Fe : t = ( t = 2,3, hoặc ). x 3 - Hóa trị Fe trong Fe3O4 là hóa trị TB của 2 ng.tử Fe(III) và 1ng.tử Fe(II). 2) Phương pháp qui đổi . * Để giải bài toán hỗn hợp nhiều oxit sắt thì nên quy đổi: +) Fe3O4 ⇔ hỗn hợp (FeO + Fe2O3) tỷ lệ mol 1 : 1 ( đúng cả 2 chiều ). +) Hỗn hợp FeO , Fe2O3 với tỷ lệ mol ≠ 1 : 1 thì không thể quy đổi thành Fe3O4. 3) Phương pháp bảo toàn nguyên tố: Thường gặp 2 trường hợp sau đây:  Fe + HNO3 +O  Fe(NO3 )3 + H 2O + (NO, hoặc NO2 ↑ ...) → * Trường hợp 1: Fe   2→  Fe x O y ⇒ n Fe( NO3 )3 = n Fe ( bđ ) n HNO3 = n N ( muối) + n N ( các sp khí ) = 3 ⋅ n Fe + n N ( các sp khí ). 1 n H O = ⋅ n HNO 2 2 3  Fe + H2SO4 +O  Fe 2 (SO 4 )3 + H 2 O + (SO 2 ↑ ...) → * Trường hợp 2 : Fe   2→  Fe x O y 1 ⇒ n Fe2 (SO4 )3 = ⋅ n Fe ( bđ ) 2 n H SO = nS ( muối) + n S ( các sp khí ) = 1,5 ⋅ n Fe + nS ( các sp khí ). 2 4 = nH nH 2O 2SO4 .v.v. ( còn nhiều trường hợp khác) Nhận xét: Nếu biết khối lượng của các khí sản phẩm và hỗn hợp A ( hoặc muối Fe) thì cóthể áp dụng định luật BTKL. Ví dụ : Trường hợp 1 : giả sử biết m1 (g) ( Fe + FexOy) ; biết b (mol) khí NO sinh ra. Áp dụng định luật BTKL ta có : 3a + b ⋅18 + b.30 ( trong đó : n Fe = a mol ) m1 + 63 ⋅ (3a + b)= 242a + 2 II- Một số bài toán minh họa 1) 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. Hướng dẫn: Vì số mol FeO = số mol Fe2O3 nên xem như Fe3O4. Vậy hỗn hợp được coi như chỉ có một oxit là Fe3O4 34,8 n h.h = = 0,15 mol 232 Fe3O4 + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + FeSO4 + 4H2O 0,15 0,6 0,15 0,15 mol 0, 6 ⋅ 98 ⋅100 = 1200 (g) Khối lượng dung dịch H2SO4 4,9% : 4,9 Khối lượng dung dịch thu được : 1200 + 34,8 = 1234,8 gam ( dễ dàng tìm được C% của mỗi muối trong dung dịch thu được) 2) Cho m(g) hỗn hợp FeO, Fe3O4, Fe2O3 tan vừa hết trong V (lít) dung dịch H2SO4 loãng thì thuđược một dung dịch A. Chia đung dịch A làm 2 phần bằng nhau. Phần 1: tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa nung nóng trong không khí đến khốilượng không đổi thu được 8,8 gam chất rắn. Phần 2: làm mất màu vừa đúng 100ml dung dịch KMnO4 0,1M trong môi trường H2SO4 loãng dư. a) Viết các phương trình hóa học xảy ra. b) Tính m , V ( nếu dung dịch H2SO4 có nồng độ 0,5M). Hướng dẫn: Xem Fe3O4 như hỗn hợp FeO và Fe2O3 Vậy hỗn hợp xem như chỉ có FeO và Fe2O3 : số mol lần lượt x,y. Các phương trình hóa học xảy ra: + H2SO4 → FeSO4 FeO + H2O x x x (mol) Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O y 3y y (mol)  FeSO 4 : x (mol)  dung dịch A   Fe 2 ( SO 4 ) 3 : y (mol)  Pư phần 1: + 2NaOH → Fe(OH)2 ↓ + Na2SO4 FeSO4 0,5x 0,5x (mol) Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 2Fe(OH)3 ↓ + 3Na2SO4 0,5y y (mol) t0 2Fe(OH)2 + ½ O2  Fe2O3 + 2H2O → 0,5x 0,25x (mol) t0 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O → y 0,5y (mol) 8,8 = 0, 055 (1) Ta có : 0,25x + 0,5y = 160 Pư phần 2: 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8 H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8 H2O 0,5x → 0,1x (mol) 0,1x = 0,01 ⇒ x = 0,1 ( mol) (2) Ta có : Thay (2) vào (1) ta được : y = 0,06 (mol) Vậy khối lượng hỗn hợp oxit sắt : m = (0,1× 72 + 0,06 × 160 ) = 16,8 ( gam ) 0,1 + 0, 06 ⋅ 3 = 0,56 (lít) Thể tích dung dịch H2SO4 0,5M : V = 0,5 * Có thể giải theo phương pháp bảo toàn nguyên tố Fe. ...