Bài tập Đại cương về kim loại có lời giải chi tiết (P3)
-
8621 lượt thi
-
20 câu hỏi
-
20 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Cho từ từ V lít hỗn hợp khí CO, H2 đi qua ống sứ đựng 16,8 gam hỗn hợp 3 oxit CuO, Fe2O3, Al2O3. Sau phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp khí và hơi nặng hơn hỗn hợp CO, H2 ban đầu 0,32g. Giá trị của V và khối lượng chất rắn còn lại trong ống sứ sau khi nung nóng lần lượt là
Ta có thể tổng quát các phản ứng như sau:
Quan sát 2 phản ứng trên, ta nhận thấy: khối lượng hỗn hợp khí và hơi thu được sau phản ứng nặng hơn hỗn hợp CO, H2 ban đầu là do H2, CO đã "chiếm lấy" những nguyên tử O trong oxit.
Khi đó khối lượng hỗn hợp khí tăng lên chính là khối lượng mà chất rắn đã giảm đi sau phản ứng hay khối lượng này chính là khối lượng của những nguyên tử oxi trong oxit bị "chiếm mất".
Suy ra
Cũng quan sát các phản ứng hoặc sử dụng định luật BTNT đối với C, H, có:
Đáp án B.
Câu 2:
Hoà tan hoàn toàn 20 gam hỗn hợp A gồm MgO, CuO và Fe2O3 cần vừa đủ 350ml dung dịch HCl 2M. Mặt khác nếu lấy 0,4 mol hỗn hợp A đốt nóng trong ống sứ không có không khí rồi cho luồng H2 dư đi qua tới phản ứng hoàn toàn thu được 7,2 gam H2O và m gam chất rắn. Giá trị của m là
Trong 20 gam hỗn hợp A, gọi nMgO = a; nCuO = b; = c
Các phản ứng hòa tan A vào dung dịch HCl:
(Đơn giản có thể coi: 2H+ + O2- → H2O để nhẩm nhanh nHCl theo số mol các oxit)
Do đó
Khi cho H2 đi qua hỗn hợp A gồm MgO, CuO và Fe2O3 thì chỉ có CuO và Fe2O3 bị khử (Mg đứng trước Al trong dãy hoạt động hóa học nên MgO không bị khử). Vì H2 dư nên các oxit này bị khử hoàn toàn về kim loại tương ứng:
Khi đó H2 dư khử (a + b + c) mol hỗn hợp A, sau phản ứng thu được (b + 3c) mol H2O. Mà theo giả thiết, lấy 0,4 mol hỗn hợp A đốt nóng trong ống sứ không có không khí rồi cho luồng H2 dư đi qua tới phản ứng hoàn toàn thu được 7,2 gam H2O (0,4 mol H2O) nên ta lập tỉ lệ để tìm mối quan hệ:
Từ (1), (2), (3) có
Do đó, 0,4 mol hỗn hợp A có khối lượng là: . 20 = 32(gam)
Đáp án C.
Câu 3:
Khử hoàn toàn 4,06 gam một oxit kim loại bằng khí CO ở nhiệt độ cao thành kim loại. Dẫn toàn bộ khí sinh ra vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 (dư) tạo thành 7,00 gam kết tủa. Nếu lấy lượng kim loại sinh ra hòa tan hết vào dung dịch HCl (dư) thì thu được 1,176 lít khí H2 (đktc). Công thức của oxit kim loại là
Gọi công thức oxit ban đầu là MxOy.
Có phản ứng khử hoàn toàn oxit MxOy thành kim loại:
Dẫn khí CO2 sinh ra hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2 dư:
Cần lưu ý: Hóa trị của kim loại M trong oxit ban đầu và hóa trị của M trong sản phẩm của phản ứng giữa M với axit HCl có thể khác nhau.
Do đó ta gọi n là hóa trị của M thể hiện khi phản ứng với axit HCl.
Áp dụng định luật bào toàn mol electron, ta có:
Đáp án D.
Câu 4:
Hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4 và Fe2O3. Để khử hoàn toàn 3,04 gam hỗn hợp X cần vừa đủ 0,1 gam H2. Nếu hòa tan hết 3,04 gam hỗn hợp X bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng thì thể tích khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, đktc) thu được là
Coi hỗn hợp X ban đầu gồm Fe và O.
Khi đó áp dụng định luật bảo toàn mol electron, ta có:
Đáp án A.
Câu 5:
Cho một dòng khí H2 qua ống chứa 20,8 gam hỗn hợp MgO, CuO đun nóng thu được 1,08 gam hơi nước, trong ống còn lại chất rắn B. Cho B vào 200ml dung dịch HCl 3M, sau phản ứng lọc bỏ phần không tan thu dược dung dịch C. Thêm vào dung dịch C lượng Fe dư thu được 1,12 lít khí ở đktc, lọc bỏ phần rắn thu được dung dịch D. Cho NaOH dư và dung dịch D rồi đun trong không khí cho phản ứng hoàn toàn thu được kết tủa E. Khối lượng của E là
Tóm tắt quá trình phản ứng:
Toàn bộ các phản ứng có thể xảy ra:
* Đầu tiên, ta xét xem trong hỗn hợp B có CuO dư hay không.
= 0,6 - 0,1 = 0,5
Nếu B không có CuO dư, khi đó trong B chi có MgO phản ứng với HCl.
Khi đó
Mặt khác
Nếu B không có CuO, tức là CuO trong hỗn hợp ban đầu bị khử hết thì nCuO = nCu = 0,06
Vậy trong hỗn hợp B có CuO dư.
* Sau khi xác định chính xác thành phần của các hỗn hợp, chúng ta bắt đầu tính toán theo yêu cầu đề bài.
Hỗn hợp B có
Đáp án C.
Câu 6:
Thổi từ từ hỗn hợp khí CO, H2 qua hỗn hợp CaO, Fe3O4, Al2O3, ZnO, Na2O, MgO ở nhiệt độ cao tới dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp X gồm:
Đáp án B
Vì Ca, Al, Na và Mg là các kim loại từ Al trở về trưóc trong dãy hoạt động hóa học của kim loại nên các oxit tương ứng với các kim loại này không bị khử bởi CO và H2.
Vì hỗn hợp CO và H2 dư nên các oxit Fe3O4 và ZnO bị khử hoàn toàn về các kim loại tương ứng.
Vậy hỗn hợp X sau phản ứng gồm CaO, Fe, Al2O3, Zn, Na2O và MgO.
Câu 7:
Cho V lít hỗn hợp khí (đktc) gồm CO và H2 phản ứng với một lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO và Fe3O4 nung nóng, Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,32g. Giá trị của V là:
Đáp án B
Câu 8:
Cho a gam hỗn hợp X gồm Fe2O3, Fe3O4 và Cu vào dung dịch HCl dư, thấy có 1 mol axit phản ứng và còn lại 0,256a gam chất rắn không tan. Mặt khác, khử hoàn toàn a gam hỗn hợp X bằng CO dư thu được 42 gam chất rắn. Phần trăm khối lượng của Cu trong hỗn hợp X là
Đáp án D
Các phản ứng xảy ra:
Nhận thấy: nO giảm =
Để tính được phần trăm khối lượng của Cu trong hỗn hợp X ta cần biết thêm khối lượng của Cu trong X.
Khi cho X vào dung dịch HCl dư thì chất rắn không tan còn lại sau phản ứng là Cu dư.
Câu 9:
Hòa tan hoàn toàn 18,5 gam hỗn hợp X gồm 3 oxit của sắt bằng dung dịch H2SO4 loãng dư sinh ra 44,5 gam muối sunfat. Nếu cũng cho 37 gam hỗn hợp X trên phản ứng với lượng dư khí CO ở nhiệt độ cao sau phản ứng, dẫn sản phẩm khí qua dung dịch nước vôi trong dư thì khối lượng kết tủa tạo thành là m gam. Giá trị của m là (Các phản ứng xảy ra hoàn toàn)
Đáp án C
Các phản ứng xảy ra khi hòa tan X vào dung dịch H2SO4 loãng:
Nhận thấy: Khi các oxit trên phản ứng với dung dịch H2SO4 loãng thì mỗi nguyên tử O bị thay thế bởi 1 gốc .
Khi 1 mol O bị thay thế bởi 1 mol gốc thì khối lượng muối tăng so với khối lượng oxit ban đầu là (96 - 16) = 80 (gam)
Do đó trong 18,5 gam hỗn hợp X có:
Trong 37 gam hỗn hợp X có:
Khí CO và Ca(OH) dư nên
Vậy m = = 65 (gam)
Câu 10:
Cho 16,2 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeCO3, Fe2O3 vào ống sứ nung nóng và dẫn từ từ 0,2 mol hỗn hợp khí Y gồm CO và H2 qua ống, trong đó tỉ khối của Y so với H2 la 4,25. Khí thoát ra được hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy có 7 gam kết tủa và còn 0,06 mol khí Z, tỉ khối của Z so với H2 là 7,5. Thành phần phần trăm số mol Fe2O3 trong X là (biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn)
Đáp án A
Tóm tắt quá trình phản ứng:
Các phản ứng xảy ra:
Vì các phản ứng xảy ra hoàn toàn nên hỗn hợp chất rắn thu được cuối cùng chỉ có Fe.
Chú ý: CO2 trong hỗn hợp khí thoát ra gồm CO2 sinh ra sau phản ứng nhiệt luyện và CO2 sinh ra do nhiệt phân FeCO3.
* Tính thành phần số mol các khí trong hỗn hợp Y:
* Tính thành phần số mol các khí trong hỗn hợp Z:
* Kết hợp tính toán theo yêu cầu đề bài:
Câu 11:
Dẫn một luồng khí CO dư qua ống sứ đựng m gam Fe3O4 và CuO nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 2,32 gam hỗn hợp kim loại. Khí thoát ra khỏi bình được dẫn qua dung dịch nước vôi trong dư thu được 5 gam kết tủa. Giá trị của m là:
Đáp án D
Vì CO dư nên hỗn hợp sau phản ứng chỉ gồm kim loại:
Câu 12:
Dẫn luồng khí CO dư qua hỗn hợp CuO, Al2O3, CaO, MgO số mol bằng nhau (nung nóng ở nhiệt độ cao) thu được chất rắn A. Hòa tan vào nước dư còn lại chất rắn X. X là:
Đáp án B
Các phản ứng xảy ra:
Câu 13:
Cho m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 với số mol bằng nhau phản ứng với khí CO nung nóng thu được hỗn hợp Y gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 nặng 4,8 gam. Hòa tan hỗn hợp Y bằng dung dịch HNO3 dư, được 0,56 lít NO (ở đktc, là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là
Đáp án A
Áp dụng công thức giải nhanh, ta có:
Chú ý: Để có thể áp dụng công thức giải nhanh để tính khối lượng nguyên tố sắt như trên thì các bạn cần linh hoạt trong việc suy luận. Có thể hình dung một bài toán phụ như sau:
Để x gam Fe ngoài không khí một thời gian thu được 4,8 gam hỗn hợp Y gồm Fe, FeO và Fe3O4. Hòa tan hỗn hợp Y bằng dung dịch HNO3 dư, được 0,56 lít NO (ở đktc, là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của x là bao nhiêu?
Khi đó việc đi tìm x chính là việc tìm khối lượng của nguyên tố Fe trong hỗn hợp X ban đầu của bài toán chính.
Ngoài ra, chúng ta hoàn toàn có thể vận dụng một số cách khác để tìm ra khối lượng sắt này. Các bạn có thể tham khảo BÀI TOÁN CỦA SẮT TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH HNO3 VÀ H2SO4 ĐẶC NÓNG.
Câu 14:
Cho khí CO (dư) đi qua ống sứ nung nóng đựng hỗn hợp X gồm Al2O3, MgO, Fe3O4, CuO thu được chất rắn Y. Cho Y vào dd NaOh (dư), khuấy kĩ thấy còn lại phần không tan Z. Giả sử các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần không tan Z gồm:
Đáp án D
Câu 15:
Khử hoàn toàn 11,6 gam oxit sắt bằng CO dư, sản phẩm khí sinh ra dẫn vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 20 gam kết tủa. Công thức oxit sắt là:
Đáp án C
Câu 16:
Cho hỗn hợp A gồm: 0,5 mol FeO và 0,5 mol Fe2O3. Cho hỗn hợp A tác dụng với H2 dư nung nóng. Sản phẩm hơi cho hấp thụ vào 36 gam dung dịch H2SO4 90%. Sau khi hấp thụ, nồng độ của H2SO4 là:
Đáp án C
Trong 36 gam dung dịch H2SO4 90% có
Vậy sau khi hấp thụ hơi nước vào dung dịch, nồng độ của H2SO4 là:
Câu 17:
Khử hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm FeO và Fe2O3 bằng H2 (dư), thu được 9 gam H2O và 22,4 gam chất rắn. Phần trăm số mol của FeO trong hỗn hợp X là:
Đáp án A
Câu 18:
Hỗn hợp A có khối lượng 17,86g gồm CuO, Al2O3 và FeO. Cho H2 dư đi qua A nung nóng, sau khi phản ứng xong thu được 3,6 g H2O. Mặt khác, hòa tan hoàn toàn A bằng dung dịch HCl (dư), được dung dịch B. Cô cạn dung dịch B thu được 33,81 g muối khan. Khối lượng Al2O3 trong hỗn hợp ban đầu là:
Đáp án A
Câu 19:
Cho dòng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng một thời gian thu được 13,42 g hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Hòa tan hoàn toàn X bằng HNO3 đặc, nóng (dư) được 5,824 lít khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất, đktc). Giá trị của m là:
Đáp án C
Tương tự Câu 8, áp dụng công thức giải nhanh ta có: