: Quy chuẩn số oxi hóa
Bài 1: Cho 18,5 gam Fe, Fe3O4 tác dụng với 200ml dung dịch HNO3 loãng đun nóng và khuấy đều. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 2,24 lít khí NO duy nhất (đktc), dung dịch Z1 và còn lại 1,46g kim loại.
- Viết các PTHH và tính nồng độ mol/l dung dịch HNO3
- Tính khối lượng muối trong Z1 và khối lượng Fe, Fe3O4 trong hỗn hợp đầu.
Hướng dẫn: Viết PTHH
Mô tả: Fe, Fe3O4 + HNO3® Fe2+. + NO
Þ x = 0,27 và y = 0,12 mol
HNO3 = NO.4+O.2 = 0,1.4+2.0,12 = 0,64 mol
[HNO3]= 3,2 mol/l và mmuối= 48,6gam.
nO = 0,12 mol Þ Fe3O4 = 0,03 mol và Fe(p/ứng) = 0,18 mol
Þ mFe (có) = 18,5-232.0,03 = 11,54 gam
Bài 2: Cho 25 gam Fe, Fe2O3 tác dụng với 200ml dung dịch HNO3 đun nóng và khuấy đều. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 2,24 lít khí NO2 duy nhất (đktc), dung dịch X và còn lại 0,6 gam kim loại.
- Viết PTHH và tính nồng độ mol/l dung dịch HNO3.
- Tính khối lượng muối trong X và phần trăm Fe phản ứng.
Hướng dẫn: Viết PTHH
Mô tả: Fe, Fe3O4 + HNO3® Fe2+. + NO
Þ x = 0,35 và y = 0,3 mol
HNO3 = NO2.2+O.2 = 0,1.2+2.0,3 = 0,8 mol
[HNO3]= 4 mol/l và mmuối= 63gam;
nO = 0,3 mol Þ Fe2O3 = 0,1 mol và Fe(p/ứng) = 0,15 mol Þ mFe (có) = 25-160.0,1 = 9 gam
%Fep/ứng =
Bài 3: Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hoà tan hết hỗn hợp trong dung dich HNO3 dư, thoát ra 0,56 lít khí (đktc) NO (là sản phẩm khử duy nhất). Tính m.
Hướng dẫn: Fe +O2® oxit +HNO3® Fe3+ + NO
® x = 0,045 mol ® m = 2,52 gam
Bài 4: Đốt 5,6 gam Fe trong không khí, thu được hỗn hợp X. Cho toàn bộ X tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch chứa m gam muối. Tính m.
Hướng dẫn: m muối = 0,1.242 = 24,2 gam.
Bài 5: Đốt cháy 5,6 gam bột Fe trong bình đựng O2 thu được 7,36 gam hỗn hợp X gồm FeO; Fe2O3; Fe3O4 và Fe dư. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch HNO3 dư, thu được V lít hỗn hợp khí Y gồm NO và NO2. Tỉ khối của Y so với hiđro bằng 19. Tính V.
Hướng dẫn:
Mô tả hóa học:
Fe + O2® A: FexOy
A + HNO3® Fe(NO3)3 + NO, NO2
* Chất khử: Fe ® ® Fe+3 + 3e
Mol 0,1 0,3
* Chất oxi hóa: O2 + 4e ® 2O-2
Mol 0,055 0,22
N+5 + 3e ® N+2
Mol 3a b
N+5 + 1e ® N+4
Mol b b
* Tính số mol a, b
Þ a = b =0,02mol
Có: nY = 0,04 mol Þ V = 0,896 lít.
Bài 6: Nung m gam Fe trong không khí, thu được 104,8 gam hỗn hơp rắn A gồm: Fe; FeO; Fe2O3; Fe3O4. Hòa tan A trong dung dịch HNO3 dư, thu được dung dịch B và 12,096 lít hỗn hợp khí NO và NO2 (đktc) có tỉ khối so với heli là 10,167. Tính m.
Hướng dẫn:
Mô tả hóa học:
Fe + O2® A: FexOy
A + HNO3® Fe(NO3)3 + NO, NO2
* Chất khử: Fe ® ® Fe+3 + 3e
Mol x 3x
* Chất oxi hóa: O2 +4e ® 2O-2
Mol y 4y
N+5 + 3e ® N+2
Mol 3a b
N+5 + 1e ® N+4
Mol b b
* Tính số mol a, b
Þ a = 0,18 và b =0,36 mol
BTE Þ 3x = 4y + 3a+b mol
Có: 56x+32y = 104,8 gam
Þ x = 1,4 và y = 0,825 mol
Þ m = 1,4.56 = 78,4 gam
Bài 7: Hòa tan hết 10,4 gam hỗn hợp X gồm Fe, S; FeS; FeS2 vào dung dịch HNO3 nóng thu được 8,96 lít khí NO (đktc và sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Tính khối lượng của Fe trong X.
Hướng dẫn: 56x+32y = 10,4 gam và 3x+6y = 0,4.3 mol Þ x = 0,1 và y = 0,15 mol
Þ mFe = 5,6 gam.
Bài 8: Nung 6,72 gam Fe và m gam S thu được hỗn hợp X gồm Fe; S; FeS; FeS2. Hòa tan hết X vào dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được V lít khí NO2 (đktc và sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Y tác dụng với BaCl2 dư thu được 23,3 gam kết tủa. Tính V và m.
Hướng dẫn: V = 21,504 lít và m = 3,2 gam.
Bài 9 : Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S vào axit HNO3 (vừa đủ), thu được dung dịch X (chỉ chứa hai muối sunfat) và khí NO duy nhất. Tính a.
Hướng dẫn: FeS2; Cu2S ® Fe3+; 2Cu2+ + 3SO42-
0,12 a 0,12 2a 0,24+a
BTĐT: a = 0,06 mol.
Bài 10 : Cho 18,4 gam hỗn hợp X gồm Cu2S; FeS2; FeS tác dụng hết với HNO3 (đặc nóng, dư) thu được V lít NO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Cho toàn bộ Y vào một lượng dư dung dịch BaCl2, thu được 46,6 gam kết tủa; còn khi cho Y tác dụng với dung dịch NH3 dư thì thu được 10,7 kết tủa. Tính V?
Hướng dẫn: X + HNO3® Fe3+; Cu2+; SO42- + NO2
Y + BaCl2® BaSO4 = 0,2 mol
Y + NH3® Fe(OH)3 =0,1 mol
Có: 64.x+32.0,2+56.0,1 = 18,4 gam ® x =0,1 mol
BT electron: 2x+0,2.6+0,1.3 = nNO2® V = 38,08 lít