Bài giảng Chương XII: Nhôm và hợp chất

 và tính khối lượng các chất trong B.
490. Có 5,56 gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M (hoá trị n). Chia A làm hai phần bằng nhau: 
Phần 1: Hoà tan hết trong dung dịch HCl được 1,568 lít khí H2 (đktc). 
Phần 2: Hoà tan hết trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 2,016 lít khí SO2 (đktc). 
Xác định kim loại M và thành phần % theo khối lượng của mỗi kim loại trong A. 
491. Hoà tan hoàn toàn một lượng hỗn hợp A gồm FeCO3 và Fe3O4 trong 98 gam dung dịch H2SO4 đặc, nóng theo các phương trình phản ứng:
FeCO3 + H2SO4 đ Fe2(SO4)3 + SO2+ CO2+ H2O
Fe3O4 + H2SO4 đ Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
Thể tích hỗn hợp khí thoát ra là 4,48 lít (đktc)
Dung dịch thu được cho tác dụng vừa đủ với 310 ml dd NaOH 4M, lọc kết tủa và đem nung đến khối lượng không đổi, thu được 32 gam chất rắn .
Tính khối lượng mỗi chất trong A và nồng độ phần trăm của dung dịch H2SO4 đã dùng.
492. Cho các cặp oxy hoá khử sau: Fe2+/Fe , Cu2+/Cu , Fe3+/Fe2+.
Từ trái sang phải theo dãy trên, tính oxi hoá tăng dần theo thứ tự: Fe2+, Cu2+, Fe3+; Tính khử giảm dần theo thứ tự: Fe, Cu, Fe2+. Hỏi:
1. Fe có khả năng tan được trong dung dịch FeCl3 và trong dung dịch CuCl2 không. 
2. Cu có khả năng tan trong dung dịch FeCl3 và dung dịch FeCl2 không.
493. Hoà tan hoàn toàn một lượng oxít FexOy bằng một lượng dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 4,48 lít khí SO2 ở đktc, phần dung dịch thu được chứa 240 gam một loại muối sắt duy nhất. 
Xác định công thức của oxít sắt.
494. Đốt nóng 4,16 gam hỗn hợp A gồm MgO, FeO, Fe rồi cho một luồng khí CO dư đi qua, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,84 gam hỗn hợp chất rắn B. 
Mặt khác, nếu cho 4,16 gam hỗn hợp A phản ứng hoàn toàn với dung dịch CuSO4 thì thu được 4,32 gam hỗn hợp chất rắn D. Hoà tan hoàn toàn 4,16 gam hỗn hợp A bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl 7,3% (d = 1,05 g/ml) thì thu được dung dịch E và khí H2.
1. Tính thể tích dung dịch HCl 7,3% và thể tích H2 ở đktc.
2. Tính nồng độ % các chất trong dung dịch E.
495. M là hỗn hợp: Fe, FeO, Fe2O3 .
1.Cho dòng khí H2 dư đi qua 4,72 gam hỗn hợp M nung nóng thu được 3,92 gam Fe. 
Mặt khác, cho 4,72 gam hỗn hợp M vào lượng dư dung dịch CuSO4 thu được 4,96 gam chất rắn . 
Tính lượng mỗi chất trong hỗn hợp M.
2. Cần bao nhiêu ml dung dịch HCl 7,3% (d = 1,05 g/ml) để hoà tan vừa đủ 4,72 gam hỗn hợp M, dung dịch thu được lúc này gọi là dung dịch D. 
3. Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch AgNO3 dư. Tính khối lượng chất rắn thu được.
496. Hỗn hợp A có khối lượng 8,14 gam gồm CuO, Al2O3 và một oxit sắt FexOy. Cho H2 dư qua A đun nóng, sau khi phản ứng thu được 1,44 gam H2O. Hoà tan hoàn toàn A cần dùng 170 ml dung dịch H2SO4 loãng 1M, thu được dung dịch B. 
Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa, đem nung trong không khí tới khối lượng không đổi, thu được 5,2 gam chất rắn. 
Xác định công thức của oxit sắt và tính khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp A. 
497. (Trích đề thi ĐH và CĐ khối A- 2002)
Cho 18,5 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 tác dụng với 200 ml 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 ở đktc, dung dịch Y và còn lại 1,46 gam kim loại. 
1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.
2. Tính nồng độ mol/l của dung dịch HNO3 .
3. Tính khối lượng muối trong dung dịch Y. 
498. Để khử hoàn toàn 8 gam oxit của một kim loại cần dùng 3,36 lít H2. Hoà tan hết lượng kim loại thu được vào dung dịch HCl thấy thoát ra 2,24 lít khí H2.
Xác định công thức của oxit. Biết các khí đo ở đktc.
499. (Trích đề thi ĐH và CĐ khối A- 2003)
Khử hoàn toàn 4,06 gam một oxit kim loại bằng CO ở nhiệt độ cao thành kim loại. Dẫn toàn bộ khí sinh ra vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy tạo thành 7 gam kết tủa. Nếu lấy lượng kim loại sinh ra hoà tan hết vào dung dịch HCl dư thì thu được 1,176 lít khí H2 (đktc).
1. Xác định công thức oxit kim loại.
2. Cho 4,06 gam oxit kim loại trên tác dụng hoàn toàn với 500ml dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) được dung dịch X và có khí SO2 bay ra. 
Hãy xác định nồng độ mol/lít của muối trong dung dịch X. 
Coi thể tích của dung dịch không thay đổi trong suốt quá trình phản ứng.
500. (Trích đề thi ĐH và CĐ khối A- 2004)
Hỗn hợp A gồm FeCO3 và FeS2. A tác dụng với dung dịch HNO3 63% (khối lượng riêng 1,44g/mL) theo các phản ứng sau:
 	FeCO3 + HNO3 đ Muối X + NO2 + CO2 + H2O (1)
 	FeS2 + HNO3 đ Muối X + NO2 + H2SO4 + H2O 	(2)
được hỗn hợp khí B và dung dịch C. Tỉ khối của B so với oxi bằng 1,425. Để phản ứng vừa nết với các chất trong dung dịch C cần dùng 540 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M. Lọc lấy kết tủa, đem nung đến khối lượng không đổi, được 7,568 gam chất rắn (BaSO4 coi như không bị nhiệt phân). Các phản ứng diễn ra hoàn toàn.
1. X là muối gì? Hoàn thành các phương trình phản ứng (1) và (2).
2. Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp A. 
3. Xác định thể tích dung dịch HNO3 đã dùng. 
(Giả thiết HNO3 không bị bay hơi trong quá trình phản ứng).
501. 1. Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M (hoá trị n không đổi) trong dung dịch HCl dư, thu được 1,008 lít khí đktc và dung dịch chứa 4,575g muối khan. Tính m.
2. Hoà tan m gam hỗn hợp A nói trên vào dung dịch hỗn hợp HNO3 và H2SO4 ở nhiệt độ thích hợp thì thu được 1,8816 lít hỗn hợp hai khí ở đktc và có tỉ khối so với H2 là 25,25. Hãy xác định kim loại M.
502. Khử m gam một ôxít sắt bằng khí H2 dư, nung nóng, thu được chất rắn D và 0,12 mol H2O.
Cho D hết tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng, thu được dung dịch E chỉ chứa một loại muối sắt duy nhất và 0,12 mol khí SO2 .
Tìm công thức ôxít sắt và tính m. Các phản ứng diễn ra hoàn toàn .
503. Hỗn hợp A gồm Al , Fe , Mg.
Cho 15,5 gam A vào 1 lít dung dịch HNO3 2M ,khi phản ứng hoàn toàn thu được 0,4 mol khí NO và dung dịch B .
Cho 0,05 mol A vào dung dịch H2SO4 loãng dư thu được dung dịch C. Thêm NaOH dư vào C lọc kết tủa đem nung trong không khí tới khối lượng không đổi thu được 2 gam chất rắn.
1. Tính khối lượng mỗi kim loại trong 15,5 gam A.
2. Cho 1 lít dung dịch Ba(OH)2 0,8 M vào dung dịch B. Tính khối lượng kết tủa tạo thành.
504. Để m gam phoi bào sắt ngoài không khí, sau một thời gian thu được 30 gam hỗn hợp A gồm Fe và các oxit FeO, Fe2O3, Fe3O4. Cho A tác dụng với HNO3 dư thấy có 5,6 lít khí NO thoát ra ở đktc và dung dịch B .
 Viết các phương trình phản ứng và tính khối lượng m .
505. Hoà tan hoàn toàn 7 gam kim loại M trong 200 gam dung dịch HCl vừa đủ thu được 206,75 gam dung dịch A.
1. Xác định M và nồng độ % của dung dịch HCl.
2. Hoà tan 6,28 gam hỗn hợp X gồm M và một oxit của M trong 800 mlt dung dịch HNO3 2M (loãng, vừ đủ) thu được 1,232 lít NO (đktc).
Tìm công thức của oxit sắt.
Hướng dẫn
486. Một số phương trình phản ứng:
S + O2 SO2
 V2O5, t0
2SO2 + O2 2SO3 
SO3 + H2O H2SO4
2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2
487. 1. Gọi số mol kim loại M là x mol.
M + H2SO4 MSO4 + H2	(1)
(mol): x 2x x x
Số mol H2 = 0,25 mol x = 0,25.	(2)
mM = 14 gam Mx = 14	(3)
Từ (2), (3) M = 56 (M là Fe).
2. Khi cô cạn thu được muối FeSO4.nH2O = 0,25 mol.
Ta có: (56 + 96 + 18n).0,25 = 69,5 n = 7. Vậy công thức muối ngậm nước là FeSO4.7H2O.
488. Gọi số mol các chất ban đầu: S = x mol; M = y mol.
Các phương trình phản ứng:
M + S MS	(1)
(mol): x x x
(Do A tan hoàn toàn trong dung dịch HCl dư nên trong phản ứng (1), S hết).
Chất rắn A gồm: MS = x mol; M dư = (y – x) mol. Cho A + dung dịch HCl:
MS + 2HCl MCl2 + H2S 	(2)
(mol): x x x
M + 2HCl MCl2 + H2	(3)
(mol): y- x y-x
Hỗn hợp khí B gồm: H2S = x mol; H2 = (y-x) mol
Số mol khí B = 0,3 mol x + y - x = 0,3 y = 0,3 (mol)	(4)
Tỉ khối của B so với hidro bằng = 32x + 2y = 7	(5)
Từ (4), (5) x = 0,2 mol.
1. Xác định % thể tích các khí trong B: %V (H2S) = 66,67% ; %V (H2) = 33,33%.
2. Theo bài: mS + mFe = 25,9 gam 32x + My = 25,9 M = 65 (Zn).
489. Gọi số mol trong mỗi phần: Fe = x mol; Fe3O4 = y mol.
- Phần 1 + dung dịch H2SO4 loãng:
Fe + H2SO4 FeSO4 + H2	(1)
(mol): x x x x
Fe3O4 + 4H2SO4 Fe2(SO4)3 + FeSO4 + 4H2O	(2)
(mol): y 4y y y
Số mol H2SO4 = 0,09 mol. Từ (1), (2) x + 4y = 0,09	(3)
- Phần 2 + dung dịch H2SO4 đặc, nóng:
2Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O	(4)
(mol): x 3x 0,5x 1,5x
2Fe3O4 + 10H2SO4 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O	(5)
(mol): y 5y 1,5y 0,5y
Số mol SO2 = 0,025 mol. Từ (1), (2) 1,5x + 0,5y = 0,025 3x + y = 0,05	(6)
Từ (3), (6) x = 0,01 (mol); y = 0,02 (mol).
Khối lượng các chất trong B: 
m (Fe) = 2.0,01.56 = 1,12 (gam); m (Fe3O4) = 2.0,02.232 = 9,28 (gam).
490. Gọi số mol trong mỗi phần: Fe = x; M = y.
Phần 1: số mol H2 = 0,07 nên x + = 0,07.
Phần 2: số mol SO2 = 0,09 nên = 0,09. Vậy x = 0,04 và ny = 0,06.
Mạt khác: 56x + My = 2,78 nên My = 0,54. Vậy hay M = 9n.
Thay n = 1, 2, 3 ta thấy n = 3 và M = 27 thoả mãn.
491. Gọi số mol ban đầu: FeCO3 = x và Fe3O4 = y.
2FeCO3 + 4H2SO4 đ Fe2(SO4)3 + SO2+ 2CO2+ 4H2O
(mol): x 2x 0,5x 0,5x x
2Fe3O4 + 10H2SO4 đ 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O
(mol): y 5y 1,5y 0,5y
Số mol khí = 0,2 nên 1,5x + 0,5 y = 0,2 hay 3x + y = 0,4.
Dung dịch thu được gồm: Fe2(SO4)3 = 0,5x + 1,5y; H2SO4 dư = z.
Số mol NaOH = 0,124 mol nên: 6.(0,5x + 1,5y) + 2z = 0,124 hay 3x + 9y + 2z = 0,124. Chất rắn sau khi nung là Fe2O3 = 0,5x + 1,5y. Theo bài 0,5x + 1,5y = 0,2. 
Từ đây suy ra: x = 0,1 ; y = 0,1 và z = 0,02. C% (H2SO4) = 72%.
492. Chiều hướng của phản ứng oxi hoá - khử là tạo thành các chất oxi hoá và chất khử yếu hơn, nên:
Fe tan được trong dung dịch FeCl3 và CuCl2 theo các phương trình:
2Fe + FeCl3 3FeCl2	(vì tính oxi hoá Fe3+ > Fe2+ và tính khử Fe > Fe2+)
Fe + CuCl2 FeCl2 + Cu	(vì tính oxi hoá Cu2+ > Fe2+ và tính khử Fe > Cu)
Cu tan được trong dung dịch FeCl3, không tan được trong dung dịch FeCl2:
Cu + 2FeCl3 CuCl2 + 2FeCl2	(vì tính oxi hoá Fe3+ > Cu2+ và tính khử Cu> Fe2+)
493. Phương trình phản ứng:
2FexOy + (6x – 2y)H2SO4 xFe2(SO4)3 + (3x – 2y)SO2 + (3x – y)H2O
(mol): a 0,5ax 0,5a(3x – 2y)
Theo bài: 0,5a(3x – 2y) = 0,2 hay 3ax - 2ay = 0,4.
0,5ax = 0,6 hay ax = 1,2 và ay = 1,6.
Lập tỉ lệ: . Vậy công thức oxit là Fe3O4.
494. Gọi số mol trong 4,16 gam hỗn hợp: MgO = x; FeO = y và Fe = z.