Hóa tan hoàn toàn 5 6 gam sắt bằng dung dịch H2 so4 thể tích khí thu được ở điều kiện tiêu chuẩn là
Câu 25 : Hòa tan hoàn toàn 11,2g Iron Fe bằng dd H2SO4 loãng 19,6% vừa đủ . Show
a/ Cần bao nhiêu g dd H2SO4 loãng nói trên để hòa tan hết sắt ? b/ Tính thể tích khí sinh ra ở điều kiện chuẩn: 25oC, áp suất 1 bar 1 mol chất khí có thể tích là 24,79(lít). ? c/ Tính nồng độ % của muối thhu được sau phản ứng ? ( Fe = 56 , H = 1 , S = 32 , O = 16) Fe H2SO4 đặc : Fe tác dụng H2SO4 đặc nóng
Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O là phản ứng oxi hóa khử, được VnDoc biên soạn, phương trình này sẽ xuất hiện xuyên suốt trong quá trình học Hóa học. Đặc biệt Hóa học 10 các bạn sẽ được làm quen với phương trình này qua bài cân bằng phản ứng oxi hóa khử, và chương oxi lưu huỳnh Hóa 10. Hy vọng qua phản ứng Fe tác dụng H2SO4 đặc nóng này có thể giúp các bạn viết và cân bằng phương trình một cách nhanh và chính xác hơn. 1. Phương trình phản ứng Fe tác dụng H2SO4 đặc nóng2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O2. Cân bằng phản ứng oxi hoá khử (theo phương pháp thăng bằng electron)Fe0 + H2S+6O4 → Fe2+2(SO4)3 + S+4O2 + H2O
2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4) + 3SO2 + 6H2O 3. Điều kiện phản ứng Fe tác dụng với H2SO4 đặc nóngNhiệt độ 4. Cách tiến hành phản ứng Fe tác dụng với H2SO4 đặc nóngCho Fe (sắt) tác dụng với axit sunfuric H2SO4 5. Hiện tượng Hóa họcSắt (Fe) tan dần trong dung dịch và sinh ra khí mùi hắc Lưu huỳnh đioxit (SO2). 6. Tính chất hóa học của Fe.6.1. Tác dụng với phi kimVới oxi: 3Fe + 2O2 Fe3O4Với clo: 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 Với lưu huỳnh: Fe + S FeS Ở nhiệt độ cao, sắt phản ứng được với nhiều phi kim. 6.2. Tác dụng với dung dịch axitTác dụng với với HCl, H2SO4 loãng Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 Tác dụng với H2SO4 đặc, nóng; HNO3 đặc: 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Không tác dụng với H2SO4 đặc nguội, HNO3 đặc, nguội 6.3. Tác dụng với dung dịch muốiĐẩy được kim loại yếu hơn ra khỏi muối Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu 7. Bài tập vận dụng liên quanCâu 1. Những nhận định sau về kim loại sắt: (1) Sắt còn có trong hồng cầu của máu, giúp vận chuyển oxi tới các tế bào. (2) Ion Fe2+ bền hơn Fe3+. (3) Fe bị thụ động trong H2SO4 đặc nguội. (4) Quặng manhetit là quặng có hàm lượng sắt cao nhất. (5) Trong tự nhiên sắt tồn tại ở dạng hợp chất, trong các quặng sắt (6) Kim loại sắt có thể khử được ion Fe3+. Số nhận định đúng là A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 Xem đáp án Đáp án C (1) đúng (2) sai, Fe2+ trong không khí dễ bị oxi hóa thành Fe3+ (3) đúng (4) đúng, quặng manhetit (Fe3O4) là quặng có hàm lượng Fe cao nhất. (5) đúng (6) đúng, Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+ Vậy có 5 phát biểu đúng Câu 2.Sắt có tính chất vật lý nào dưới đây: A. Màu trắng bạc, nhẹ, có ánh kim, dẫn điện và dẫn nhiệt kém. B. Màu trắng bạc, nặng, có ánh kim, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt C. Màu trắng xám, nặng, có ánh kim, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt D. Màu trắng xám, nhẹ, có ánh kim, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt. Xem đáp án Đáp án C Câu 3. Cho 5,6 gam Fe tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 đặc nóng, sau phản ứng thu được V lít SO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V là: A. 6,72 lít B. 3,36 lít C. 4,48 lít D. 2,24 lít Xem đáp án Đáp ánB nFe = 5,6/56=0,1 mol Quá trình nhường e Fe0 → Fe+3 + 3e 0,1 → 0,3 Quá trình nhận e S+6 + 2e → S+4 0,3 0,15 => VSO2 = 0,15.22,4 = 3,36 lít Câu 4. Chất nào dưới đây phản ứng với Fe tạo thành hợp chất Fe (II)? A. Cl2 B. dung dịch HNO3 loãng C. dung dịch AgNO3 dư D. dung dịch HCl đặc Xem đáp án Đáp án D A. Fe + Cl2 → FeCl3 B. Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O C. Fe + AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + Ag D: Fe + HCl → FeCl2 + H2 Câu 5. Dãy các chất và dung dịch nào sau đây khi lấy dư có thể oxi hoá Fe thành Fe(III)? A. HCl, HNO3 đặc, nóng, H2SO4 đặc, nóng B. Cl2, HNO3 nóng, H2SO4 đặc, nguội C. bột lưu huỳnh, H2SO4 đặc, nóng, HCl D. Cl2, AgNO3, HNO3 loãng Xem đáp án Đáp án D A. 2HCl + Fe → FeCl2 + H2 B. Fe thụ động H2SO4 đặc, nguội C. 2HCl + Fe → FeCl2 + H2 Fe + S → FeS Câu 6. Kim loại nào sau đây không tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng? A. Al B. Mg C. Zn D. Cu Xem đáp án Đáp án D A. 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 B. Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2 C. Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 Câu 7. Để pha loãng dung dịch H2SO4 đặc trong phòng thí nghiệm, người ta tiến hành theo cách nào dưới đây? A. Cho từ từ nước vào axit và khuấy đều B. Cho từ từ axit vào nước và khuấy đều C. Cho nhanh nước vào axit và khuấy đều D. Cho nhanh axit vào nước và khuấy đều Xem đáp án Đáp án B H2SO4 tan vô hạn trong nước và tỏa rất nhiều nhiệt. Nếu ta rót nước vào axit, nước sôi đột ngột và kéo theo những giọt axit bắn ra xung quanh gây nguy hiểm trực tiếp đến người thực hiện làm thí nghiệm. Vì vậy muốn pha loãng axit H2SO4 đặc, người ta phải rót từ từ axit vào nước và khuấy nhẹ bằng đũa thủy tinh mà không được làm ngược lại. Câu 8. Những chất nào bị thụ động trong H2SO4 đặc nguội A. Al, Cu, Cr B. Fe, Cu, Cr C. Cr, Al, Fe D. Al, Cr, Zn Xem đáp án Đáp án C: Các kim loại thụ động với H2SO4 đặc nguội là: Al, Fe, Cr Câu 9. Cho 11,36 gam hồn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Dung dịch X có thể hoà tan tối đa 12,88 gam Fe. Số mol HNO3 có trong dung dịch ban đầu là A. 0,88. B. 0,64. C. 0,94. D. 1,04. Xem đáp án Đáp án C Coi như hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 gồm có x mol Fe và y mol O Theo đề bài ta có: 56x + 16y= 11,36 (1) Ta có nNO= 0,06 mol Qúa trình cho electron: Fe → Fe3++ 3e x x mol Qúa trình nhận electron: O + 2e→ O-2 y 2y mol N+5+ 3e → NO 0,18 ← 0,06 Theo định luật bảo toàn electron thì: ne cho = ne nhận nên 3x = 2y+ 0,18 (2) Từ (1) và (2) ta có x= 0,16 và y= 0,15 Bảo toàn nguyên tố Fe có nFe(NO3)3 = nFe= x= 0,16 mol nFehình thành = 0,23 mol Fe + 4HNO3 → 2H2O + NO + Fe(NO3)3 x 4x x Fe + 2Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2 0,23-x x+ 0,16 => x= 0,1 → nHNO3 = 4.0,1 + 3.0,16 + 0,06 = 0,94 mol Câu 10. Cho các quặng sau: pirit, thạch cao, mica, apatit, criolit, boxit, dolomit. Số quặng chứa nhôm là: A.2. B. 3. C. 4. D. 5. Xem đáp án Đáp án B Câu 11. Dung dịch X gồm FeCl2 và FeCl3 được chia làm hai phần bằng nhau: Phần 1: Tác dụng với dung dịch NaOH dư ở ngoài không khí thu được 0,5 mol Fe(OH)3. Phần 2: Tác dụng với dung dịch AgNO3 thu được 1,3 mol AgCl. Tỉ lệ mol của FeCl2 và FeCl3 là A. 4:1. B. 3:2. C. 1:4. D. 2:3. Xem đáp án Đáp án D Đặt số mol FeCl2 và số mol FeCl3 trong mỗi phần lần lượt là a và b mol Phần 1: Bảo toàn Fe có nFe(OH)3 = nFeCl2 + nFeCl3 → a + b = 0,5 Phần 2: Bảo toàn Clo có nAgCl = 2.nFeCl2 + 3.nFeCl3 → 2a + 3b = 1,3 Giải hệ phương trình được a = 0,2 và b = 0,3 → a : b = 2 : 3. Câu 12. Cho m gam Mg vào dung dịch chứa 0,18 mol FeCl3. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 6,72 gam chất rắn. Giá trị của m là A. 2,88 gam. B. 4,32 gam. C. 2,16 gam. D. 5,04 gam. Xem đáp án Đáp án D Nếu Mg dư hoặc vừa đủ: mchất rắn = mFe + mMg (dư) ≥ nFe = 0,18.56 = 10,08 gam mà chỉ thua được 6,72 gam chất rắn nên Mg phản ứng hết → nFe = 0,12 mol. Mg (0,09) + 2Fe3+ (0,18 mol) → Mg2+ + 2Fe2+ Mg (0,12) + Fe2+ → Mg2+ (0,12 mol) + Fe → nMg = 0,09 + 0,12 = 0,21 mol → mMg = 0,21.24 = 5,04 gam. Câu 13. Nung nóng 29 gam oxit sắt với khí CO dư, sau phản ứng, khối lượng chất rắn còn lại là 21 gam. Công thức oxit sắt là A. FeO. B. Fe3O4. C. Fe2O3. D. FeO hoặc Fe3O4. Xem đáp án Đáp án B Gọi số mol CO tham gia phản ứng là a → số mol CO2 tạo thành là a mol Vì lượng CO dư → chất rắn chỉ chứa Fe → nFe = 0,375 mol. FexOy + yCO → xFe + yCO2 Bảo toàn khối lượng → moxit + mCO = mFe + mCO2 → 29 + 28a = 44a + 21 → a = 0,5 mol → nO = 0,5 mol → nFe : nO = 0,375 : 0,5 = 3:4 → Công thức của oxit sắt là Fe3O4. Câu 14.Cho 5,4 gam hỗn hợp 2 kim loại Fe và Zn tác dụng hoàn toàn với 90 ml dung dịch HCl 2M. Khối lượng muối thu được là A. 11,79 gam B. 11,5 gam C. 15,71 gam D. 17,19 gam Xem đáp án Đáp án D nHCl = 0,09. 2 = 0,18 (mol) Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 Từ (1) và (2) nH2 = 1/2nHCl = 0,09 (mol) Theo định luật bảo toàn khối lượng: mhỗn hợp + m axit = m muối + m hidro => m muối = 5,4 + 0,18.36,5 - 0,09.2 = 11,79 gam Câu 15. Hòa tan hoàn toàn 5 gam hỗn hợp Mg và Fe trong dung dịch HCl 4M thu được 2,8 lít H2 (đktc) và dung dịch Z. Để kết tủa hoàn toàn các ion trong D cần 150 ml dung dịch NaOH 2M. Thể tích dung dịch HCl đã dùng là : A. 0,1 lít. B. 0,12 lít. C. 0,15 lít. D. 0.075 lít. Xem đáp án Đáp án D Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Natri nNaCl = nNaOH = 0,3 (mol) Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Clo => nHCl = nNaCl = 0,3 (mol) VHCl = 0,3 : 4 = 0,075 lít Câu 16. Cho m gam bột Fe vào dung dịch HNO3 lấy dư, ta được hỗn hợp gồm hai khí NO2 và NO có VX = 8,96 lít (đktc) và tỉ khối đối với O2 bằng 1,3125. Thành phần phần trăm theo thể tích của NO, NO2 và khối lượng m của Fe đã dùng là A. 25% và 75%; 1,12 gam. B. 25% và 75%; 5,6 gam. C. 35% và 65%; 5,6 gam. D. 45% và 55%; 1,12 gam. Xem đáp án Đáp án B Gọi x, y lần lượt là số mol của NO2, NO. nHỗn hợp khí = 4,48/ 22,4 = 0,2 (mol) => x + y = 0,2 (1) Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp khí là: 1,3125.32 = 42 (gam/mol) => Khối lượng của hỗn hợp khí trên là: 42.0,2 = 8,4 (gam) => 46x + 30y = 8,4 (2) Từ (I) và (II) => x = 0,15; y = 0,05 => %NO2 = 0,3/(0,15 + 0,05) . 100% = 75% % NO = 25% Áp dụng đinh luật bảo toàn electron ta có: 3.nFe = 1.nNO2 + 3.nNO => 3. nFe = 0,15 + 3 .0,05 = 0,3 => nFe = 0,3/3 = 0,1 mol => m Fe = 0,1 .56 = 5,6 gam Câu 17. Đốt nóng một ít bột Fe trong bình đựng O2 sau đó cho sản phẩm thu được vào dung dịch HCl dư thu được dung dịch X. Dung dịch X có: A. FeCl2 , HCl dư B. FeCl3, HCl dư C. FeCl2 , FeCl3, và HCl dư D. FeCl3 Xem đáp án Đáp án C Đốt Fe trong oxi: Fe + O2 → Fe2O3, Fe3O4, FeO, Fe dư (hỗn hợp X) Hỗn hợp X + HCl dư FeCl2, FeCl3 và HCl dư Câu 18. Cho 17,4 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 1,12 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X sau phản ứng được m gam muối khan. Giá trị m là: A. 54,45 gam. B. 108,9 gam. C. 49,09 gam. D. 40,72 gam. Xem đáp án Đáp án A Qui đổi 17,4 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 là hỗn hợp của x mol Fe và y mol O. Ta có: mhỗn hợp = 56x + 16y = 17,4 (1) Bảo toàn e :3nFe = 2nO+ 3nNO => 3x = 2y + 0,15 (2) Giải hệ (1) và (2) => x = 0,225 mol; y = 0,3 mol nFe(NO3)3 = nFe = x = 0,225 mol, =>mFe(NO3)3 = 0,225.242 = 54,45 gam Câu 19. Khi hoà tan cùng một lượng kim loại M vào dung dịch HNO3 loãng và vào dung dịch H2SO4 loãng thì thu được khí NO và H2 có thể tích bằng nhau (đo ở cùng điều kiện). Biết rằng muối nitrat thu được có khối lượng bằng 159,21% khối lượng muối sunfat. Vậy M là kim loại nào sau đây? A. Zn. B. Al. C. Fe. D. Mg. Xem đáp án Đáp án C M + 2nHNO3 → M(NO3)n + nNO2 + nH2O a → a → na 2M + xH2SO4 → M2(SO4)x + xH2 a → a/2 → xa/2 Thể tích khí đo ở cùng điều kiện nên tỉ lệ thể tích bằng tỉ lệ số mol: na = 3xa/2 => n = 3x/2 (2R + 96x).a/2 = 0,6281.(R + 62n).a (2R + 96x).a/2 = 0,6281.(R + 62.(3x/2)).a => R = 28x Thỏa mãn với n = và R = 56 (Fe). Câu 20. Nhận xét nào sau đây không đúng? A. Crom là kim loại cứng nhất trong tất cả các kim loại B. Nhôm và Crom đều phản ứng với HCl theo cùng tỉ lệ số mol. C. Vật dụng làm bằng nhôm và crom đều bền trong không khí và nước vì có màng oxit bảo vệ. D. Sắt và crom đều bị thụ động hóa bởi HNO3 đặc, nguội. Xem đáp án Đáp án B ............................. Ngoài ra các bạn có thể tham khảo một số tài liệu sau:
------------------------------ VnDoc đã gửi tới bạn Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O được VnDoc biên soạn. Nội dung tài liệu đưa ra với mong muốn giúp các bạn biết cách viết và cân bằng phương trình phản ứng khi cho Fe tác dụng H2SO4 đặc nóng từ đó có thể nhận biết hiện tượng sau phản ứng. Cũng như khái quát lại tính chất Hóa học của Fe, tính chất hóa học H2SO4 thông qua có các bài tập minh họa. Chúc các bạn học tập tốt. Ngoài ra, VnDoc.com đã thành lập group chia sẻ, trao đổi tài liệu học tập môn Hóa Học miễn phí trên Facebook: Hóa Học không khó. Mời các bạn học sinh tham gia nhóm, để có thể nhận được những tài liệu mới nhất. |