Câu hỏi hoá học

Cho 20 gam bột Fe vào dung dịch HNO3 và khuấy đến khi phản ứng xong thu V lít khí NO (đkc) và còn 3,2 gam kim loại.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Fe còn dư nên dung dịch chỉ gồm Fe²⁺

Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

Fe + 2Fe(NO₃)₃ → 3Fe(NO₃)₂

m_{Fe (pư)} = 20 – 3,2 = 16,8g => n_Fe = 0,3 mol

Fe - 2e → Fe²⁺

N⁺⁵ + 3e → N⁺² (NO)

BT e => 3n_NO = 2n_Fe = 2. 0,3 = 0,6 mol => n_NO = 0,2 mol => V= 4,48l

Hoà tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe và Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO3, thu được V lít (đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và NO2) và dung dịch Y (chỉ chứa hai muối và axit dư). Tỉ khối của X đối với H2 bằng 19.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Như vậy đề bài cho axit dư nên 2 muối thu được là Fe³⁺ và Cu²⁺

Gọi x là số mol Fe và Cu ta có: 56x + 64x = 12 => x = 0,1 mol

Fe → Fe³⁺ + 3e

0,1 mol          0,3 mol

Cu → Cu²⁺ + 2e

0,1 mol          0,2 mol

Mặt khác: d_X/H2 = 19 => M_X = 38

Đặt x, y là số mol của NO và NO₂ thì 30x + 46 y = 38 (x+ y) => x = y

n_{e nhận} = 3x + y = 4x, n_{e cho} = 0,5 => 4x = 0,5 . Vậy x = 0,125 mol

V = 0,125. 2. 22.4 = 5,6 lít

Cho m (g) Fe vào dung dịch chứa 1,38 mol HNO3, đun nóng đến kết thúc phản ứng còn 0,75m (g) chất rắn không tan và có 0,38 mol hỗn hợp khí NO, NO2 thoát ra ở (dktc).

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Sau phản ứng Fe dư nên chỉ tạo muồi Fe(NO₃)₂.

Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

Fe + 2Fe(NO₃)₃ → 3Fe(NO₃)₂

Áp dụng sự bảo toàn khối lượng (số mol) N ta có:

n_{N (trong HNO3)} = n_{N trong Fe(NO3)2} + n_{N trong NO, NO2}

Hay: 1,28 = 2. n_Fe(NO3)2 + 0,38

⇒ n_Fe(NO3)2 = 0,5 mol = n_Fe phản ứng

Vậy: m_Fe = 0,5. 56 = m - 0,75m → m = 112 (g)

Khử hoàn toàn hỗn hợp X gồm 0,4 mol FeO và 0,1 mol Fe2O3 và dung dịch HNO3 loãng, dư thu được dung dịch A và khí NO (duy nhất). Dung dịch A cho tác dụng với dung dịch NaOH dư được kết tủa. Lấy toàn bộ kết tủa nung nóng trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m chất rắn. Tìm m.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Bảo toàn nguyên tử Fe.

n_Fe2O3=1/2 n_{Fe trong hỗn hợp}=1/2. (0,4 + 0,1. 2) = 0,3 (mol)

m_Fe2O3 = 0,3 .160 = 48 g

Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng. Sau một thời gian thu được 10,44 g chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Hòa tan hết X bằng HNO3 đặc nóng thu được 4,368 lít NO2 (đktc). Xác định giá trị của m.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Fe, FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄ (10,44 gam) --+HNO3--> NO₂, Fe³⁺

Áp dụng định luật bảo toàn electron cho cả quá trình:

Fe³⁺   --+CO-->   Fe^X      --+HNO3--> Fe³⁺

C²⁺ → ⁴⁺ + 2e

a          2a mol

N⁵⁺ + 1e → N⁺⁴

          0,195 mol

BTe => 2a = 0,195 => a = 0,0975 (mol)

=> n_CO = 0,0975 mol = n_CO2

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: 

m_Fe2O3 +m_{CO phản ứng}= m_X + m_CO2

=> m_Fe2O3 = 10,44 + 0,0975. (44 - 28) = 12g

Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,01 mol Al; 0,05 mol Zn và 0,03 mol Fe cần vừa đủ 200ml dung dịch HCl 0,1M và H2SO4 a mol/l. Giá trị của a là?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

∑n_H⁺ = 0,2.0,2 + 0,2.2a = 0 ,02 + 0,4a (mol)

∑n_{e cho} = 0,01.3 + 0,05.2 + 0,03.2 = 0,19 (mol)

Ta có: n_e cho = n_e nhận = n_H⁺

=> 0,02 + 0,4a = 0,19 → a = 0,425

Cho 6,72 gam Fe vào axit đặc chứa 0,3 mol H2SO4, đun nóng (giả sử SO2 là sản phẩm khử duy nhất). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được sản phẩm gì?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Ta có: nFe = 0,12 mol

Phản ứng 2Fe + 6H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O  (1)

(mol)       0,1 → 0,3              0,05 mol

=>n_{Fe dư} = 0,12 – 0,1 = 0,02 (mol) nên tiếp tục khử Fe₂(SO₄)₃

           Fe + Fe₂(SO₄)₃ → 3FeSO₄

(mol) 0,02 → 0,02            0,06 mol

=>n_Fe2(SO4)3 = 0,05 – 0,02 = 0,03 (mol)

Nung m gam bột sắt trong oxi thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan X trong dung dịch HNO3 (dư) thoát ra 0,56 lit (đktc) khí NO (là sản phẩm khử duy nhất). Tìm m

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Ta có: n_NO = 0,56/22,4 (mol); n_O =(3-m)/16 (mol) và n_Fe = m/56 (mol)

Các bán phản ứng:

           Fe → Fe³⁺ + 3e

(mol) m/56             3m/56

           O + 2e → O^2-

(mol) (3-m)/16       (2(3-m))/16

   NO₃^- + 3e → NO

(mol)     0,075 ←  0,025

Áp dụng định luật bảo toàn electron

(3m)/56 = (3-m)/8 +0,075 => m = 2,52 (gam)

Hòa tan m g hỗn hợp gồm FeO và Fe3O4 vừa đủ vào dung dịch HCl 1,2l dung dịch HCl 1M. Cô cạn thu được 70,6g muối khan. Giá trị m là?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Hỗn hợp (FeO, Fe₃O₄ ) + HCl → hỗn hợp muối (FeCl₂, FeCl₃)

n_HCl = 1,2 mol

Áp dụng tăng giảm khối lượng và bảo toàn điện tích

=> m_tăng = 1,2. (35,5 - 16/2) = 33g

=> m = 70,6 – 33 = 37,6 g

Cho hỗn hợp gồm 1,12 gam Fe và 1,92 gam Cu vào 400ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm H2SO4 0,5M và NaNO3 0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Cho V ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch X thì lượng kết tủa thu được là lớn nhất. Tìm giá trị tối thiểu của V

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Số mol Fe = 0,02 mol; số mol Cu = 0,03 mol; số mol H⁺ = 0,4 mol; số mol NO₃^- = 0,08 mol

Các phản ứng xảy ra:

Fe + 4H⁺ + 2NO₃^- → Fe³⁺ + 2NO↑ + 2H₂O

0,02   0,08   0,02   0,02 mol

3Cu + 8H⁺ + 2NO₃^- → 3Cu²⁺ + 2NO↑ + 4H₂O

0,03    0,08    0,02    0,03 mol

Sau 2 phản ứng trên, trong dung dịch X có 0,02 mol Fe³⁺; 0,03 mol Cu²⁺ và 0,24 mol H⁺ dư, ngoài ra còn có ion NO₃^- và SO₄^2-. Tuy nhiên chỉ có 3 loai ion đầu là phản ứng với OH^-.

H⁺ + OH^- → H₂O

0,24    0,24

Fe³⁺ + 3OH^- → Fe(OH)₃

0,02    0,06

Cu²⁺ + 2OH → Cu(OH)₂

0,03    0,06

Tổng số mol OH^- = 0,24 + 0,06 + 0,06 = 0,36 mol → V = 360ml