Câu hỏi hoá học

Cho một ít bột sắt vào dung dịch đồng (II) sunfat. nhận thấy màu xanh của dung dịch nhạt dần. Nhưng cho một ít bột đồng vào dung dịch sắt (III) sunfat nhận thấy màu vàng nâu của dung dịch nhạt dần và sau đó lại có màu xanh. Hãy giải thích hiện tượng và viết các phương trình hóa học.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

Màu xanh nhạt dần do lượng CuSO₄ giảm dần trong quá trình phàn ứng.

Cu + Fe₂(SO₄)₃ → CuSO₄ + 2FeSO₄

Màu nâu màu xanh

Màu nâu nhạt dần (Fe₂(SO₄)₃ giảm dần) và màu xanh xuất hiện do CuSO₄ sinh ra

Hỗn hợp bột A có 3 kim loại Fe, Ag và Cu. Ngâm hỗn hợp A trong dung dịch H chỉ chứa một chất, khuấy kĩ cho đến khi phản ứng kết thúc, nhận thấy chỉ có sắt và đồng trong hỗn hợp tan hết và còn lại một khối lượng Ag đúng bằng khối lượng Ag vốn có trong hỗn hợp. a. Hãy dự đoán chất B. b. Nếu sau khi phản ứng kết thúc, thu được khối lượng Ag nhiều hơn khối lượng Ag vốn có trong hỗn hợp A thì chất có trong dung dịch B có thể là chất nào? Viết tất cả các phương trình hóa học.

Nâng cao - Tự luận

Đáp án:

a. Chất trong hỗn hợp B có khả năng hòa tan Fe, Cu mà không hòa tan Ag cũng không sinh ra Ag ⇒ là muối sắt (III).

Fe + 2Fe³⁺ → 3Fe²⁺

Cu + 2Fe³⁺ → Cu²⁺ + 2Fe²⁺

b. Nếu lượng bạc sau phản ứng nhiều hơn tức là phản ứng có sinh ra Ag vậy chất trong B là AgNO₃.

Fe + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2Ag

Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag

Có thể Fe(NO₃)₂ + AgNO₃ → Fe(NO₃)₃ + Ag

Từ hỗn hợp các kim loại Ag và Cu, hãy trình bày 3 phương pháp hóa học tách riêng Ag và Cu. Viết các phương trình hóa học.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

3 phương pháp tách riêng Ag và Cu từ hỗn hợp:

* Hòa tan hỗn hợp bằng muối Fe(III); Cu tan còn Ag không tan, tách riêng Cu + 2Fe³⁺ →Cu²⁺ + 2Fe²⁺

Cho sắt kim loại vào dung dịch thu được đồng.

Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu

* Hòa tan hỗn hợp bằng dung dịch HCl có sục khí oxi, Cu tan còn Ag không tan: 2Cu + 4HCl + O₂ → 2CuCl₂ + 2H₂O

Điện phân dung dịch thu được đồng

CuCl₂ (đpdd) → Cu + Cl₂

* Đốt cháy hỗn hợp trong không khí, sản phẩm hòa tan bằng dung dịch HCl:

2Cu + O₂ → 2CuO

CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O

Lọc lấy Ag không tan, Phần dung dịch đem điện phân:

CuCl₂ (đpdd) → Cu + Cl₂

Từ Cu và những hóa chất cần thiết khác, hãy giới thiệu các phương pháp điều chế dung dịch CuCl2. Viết các phương trình hóa học

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

 Để tạo ra muối CuCl₂ từ Cu:

- Cu tác dụng với Cl₂ rồi hòa tan vào H₂O.

- Cu tác dụng với axit có mặt oxi.

2Cu + 4HCl + O₂ → 2CuCl₂ + 2H₂O

Tác dụng với muối:

Cu + 2FeCl₃→ CuCl₂ + 2FeCl₂.

Cho sơ đồ phản ứng sau: Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O Sau khi lập phương trình hóa học của phản ứng, ta có số nguyên tử Cu bị oxi hóa và số phân tử HNO3 bị khử là:

Cơ bản - Trắc nghiệm

Đáp án:

• Câu A. 1 và 6

• Câu B. 3 và 6

• Câu C. 3 và 2

• Câu D. 3 và 8

a. Viết một số phương trình hóa học của phản ứng xảy ra khi luyện thép từ gang. b. Cần bao nhiêu muối chứa 80% sắt(III) sunfat để có một lượng sắt bằng lượng sắt trong một tấn quặng hematit chứa 64% Fe2O3 ? c. Nếu lấy quặng hematit trên đem luyện gang, rồi luyện thép thì từ 10,0 tấn quặng sẽ thu được bao nhiêu tấn thép chứa 0,1% c và các tạp chất. Giả thiết hiệu suất của quá trình là 75%.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a) Một số phản ứng xảy ra trong quá trình luyện thép từ gang

C + O₂ → CO₂

4P + 5O₂ → 2P₂O₅

2Mn + O₂ → 2MnO

Si + O₂ → SiO₂

b) Trong 1 tấn quặng hematit chứa 64% Fe₂O₃ có khối lượng sắt là :

0,64 x 112 : 160 = 0,448 tấn

Trong hợp chất sắt (III) sunfat Fe₂(SO₄)₃ thì %Fe = (56 x 2 : 400) x 80% = 22,4% khối lượng muối

Khối lượng muối cần lấy để có 0,448 tấn sắt là :

m_muối = 0,448 x 100 : 22,4 = 2 tấn

c) Lấy 10 tấn quặng hematit nói trên để luyện gang, rồi luyện thép với hiệu suất 75% thì khối lượng thép(99,9% Fe) thu được là : (0,448 x 10 x 100 : 99,9) x 75% = 3,363 tấn

Người ta luyện gang từ quặng Fe3O4 trong lò cao. a. Viết các phương trình hóa học cho các phản ứng xảy ra. b. Tính lượng quặng chứa 92,8% Fe3O4 để có 10,0 tấn gang chứa 4% C và một số tạp chất. Giả thiết hiệu suất của quá trình là 87,5%.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a)

Fe3O4 + CO --t0--> 3FeO + CO2

FeO + CO -t0-> Fe + CO2

b)

Phản ứng tổng hợp

Trong 10 tấn gang có 96% Fe có 9,6 tấn sắt

Theo pt : cứ 232 gam Fe₃O₄ tạo ra 3.56 = 168 gam Fe

Vậy để có 9,6 tấn Fe cần lượng Fe₃O₄ là : 9,6 x 232 : 168 = 13,257 tấn

Hiệu suất phản ứng là 87,5% nên lượng Fe₃O₄ cần lấy là :

13,257 x 100 : 87,5 = 15,151 tấn

Mà Fe₃O₄ chỉ chiếm 92,8% khối lượng quặng nên khối lượng quặng cần lấy là:

15,151 x 100 : 92,8 = 16,326 tấn

Hãy nêu những ưu điểm và nhược điểm chính của 3 phương pháp luyện thép.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Phương pháp lò thổi oxy

– O₂ tinh khiết nén dưới áp suất 10 atm được thổi đều trên bề mặt và trong lòng gang nóng chảy, do vậy oxi đã oxi hóa rất mạnh các tạp chất (Si, C,P,S,…)

– Ngày nay 80% thép được sản suất theo phương pháp này.

– Ưu điểm :Phản ứng trong lò gang tỏa nhiều nhiệt, nâng cao chất lượng thép, thời gian ngắn, sản suất được nhiều thép

– Nhược điểm: không sản suất được thép chất lượng cao

Phương pháp Mac-tanh (lò bằng)

– Nhiên liệu là khí đốt hoặc dầu cùng với không khí và oxi được phun vào phun vào lò để oxy hóa tạp chất trong gang

– Ưu điểm: Có thể bổ sung các nguyên tố trong thép và bổ xung các nguyên tố cần thiết để sản suất ra thép chất lượng cao

– Nhược điểm:Tốn nhiên liệu để đốt lò , từ 5 giờ đến 8 giờ.

Phương pháp lò điện

Nhiệt lượng sinh ra trong lò hồ quang điện giữa các điện cực bằng than chì và gang lỏng tỏa ra nhiệt độ 3000 độ C và dễ điều chỉnh hơn các lò trên.

– Ưu điểm là luyện được thép có các thành phần khó nóng chảy như vonfram, modipden

– Nhược điểm là mỗi mở không lớn, điện năng tiêu thụ cao

Hãy cho biết: a. Nguyên tắc sản xuất gang và nguyên tắc sản xuất thép. b. Những nguyên liệu sản xuất gang và sản xuất thép. c. Các phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình luyện gang và luyện thép.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a. Nguyên tắc sản xuất gang: Dùng CO khử oxit sất thành sất theo từng giai đoạn:

Fe₂O₃ → Fe₃O₄ → FeO → Fe

Nguyên tắc sản xuất thép: Oxi hóa các tạp chất trong gang.

b. Những nguyên liệu sản xuất gang : Quặng sắt, chất chảy, than cốc

Những nguyên liệu sản xuất thép: Gang trắng hay gang xám. Sắt thép phế liệu, chất chảy là CaO. nhiên liệu là dầu ma dút, khí đốt, khí oxi.

c. Các phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình luyện gang và luyện thép

Luyện gang

– Phản ứng tạo chất khử $CO$

$C+O_2\to C{O}_2+Q;C{O}_2+C\to 2CO–Q$

  – Phản ứng khử oxit sắt:

$\begin{array}{c}3F{e}_2{O}_3+CO\to 2F{e}_3{O}_4+C{O}_2\uparrow \end{array}$

$\begin{array}{cc}& F{e}_3{O}_4+CO\to 3Fe{O}^{}+C{O}_2\uparrow \\ & FeO+CO\to Fe+C{O}_2\uparrow \end{array}$

$\begin{array}{r}FeO+CO\to Fe+C{O}_2\uparrow \end{array}$

  – Phản ứng tạo xỉ

$\begin{array}{c}CaC{O}_3\to CaO+C{O}_2\uparrow \end{array}$

$\begin{array}{cc}& CaO+Si{O}_2\to CaSi{O}_3\left(canxisilicat\right)\end{array}$

Luyện thép

$\begin{array}{cc}& C+O_2\to C{O}_2\end{array}$

$\begin{array}{c}S+O_2\to S{O}_2\end{array}$

$\begin{array}{cc}& Si+O_2\to Si{O}_2\end{array}$