Giải bài toán oxit kim loại tác dụng với HCl, H2SO4 loãng môn Hóa học 12 năm 2019-2020

GIẢI BÀI TOÁN OXIT KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HCl, H₂SO₄ (loãng)

 

Con đường tư duy:

Thực chất loại toàn này chỉ cần áp dụng BTNT và BTKL.Với các câu hỏi là:

H⁺ trong axit đã biến đi đâu? Muối gồm những thành phần nào?

Câu trả lời sẽ  là H+ trong axit kết hợp với O trong oxit để biến thành nước.

Đồng thời kim loại kết hợp với gốc axit tương ứng ( \(C{l^ - };SO_4^{2 - };NO_3^ - \) ) để tạo muối.

Chú ý: 1 số bài toán cần vận dụng thêm các ĐLBT

Bài tập vận dụng:

Bài 1. Hoà tan hoàn toàn 2,81g hỗn hợp gồm Fe₂O₃,  MgO, ZnO trong 500ml dd H₂SO₄ 0,1M(vừa đủ). Sau phản ứng, cô cạn dung dịch thu được muối khan có khối lượng là:

  A. 6.81g                 B. 4,81g               C.3,81g               D.5,81g

\({n_{{H^ + }}} = 0,5.2.0,1 = 0,1\,mol\,\, \to {n_{{H_2}O}} = n_O^{trong\,\,{\rm{ox}}it} = 0,05\,mol\)

\(BTKL:m = \sum {m(KL;SO_4^{2 - })}  = 2,81 - 0,05.16 + 0,05.96 = 6,81\,gam\)

Bài 2. Cho 24,12 gam hỗn hợp X gồm CuO , Fe₂O₃ , Al₂O₃ tác dụng vừa đủ với 350ml dd HNO₃ 4M rồi đun đến khan dung dịch sau phản ứng thì thu được m gam hỗn hợp muối khan. Tính m.

A. 77,92 gam           B.86,8 gam          C. 76,34 gam       D. 99,72 gam

\({n_{{H^ + }}} = 0,35.4 = 1,4\,mol\,\, \to {n_{{H_2}O}} = n_O^{trong\,\,{\rm{ox}}it} = 0,7\,mol\)

\(BTKL:m = \sum {m(KL;NO_3^ - )}  = 24,12 - 0,7.16 + 1,4.62 = 99,72\,gam\)                                          

Bài 3. Hòa tan m gam hỗn hợp gồm Cu và Fe₃O₄ trong dung dịch HCl dư sau phản ứng còn lại 8,32 gam chất rắn không tan và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 61,92 gam chất rắn khan. Giá trị của m:

A. 31,04 gam           B. 40,10 gam       C. 43,84 gam       D. 46,16 gam

Vì Cu dư nên có ngay: 

\(\begin{array}{l}
(m - 8,32)\left\{ \begin{array}{l}
{n_{Cu}} = a\,mol\\
{n_{F{e_3}{O_4}}} = a\,mol
\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}
{n_{CuC{l_2}}} = a\,mol\\
{n_{FeC{l_2}}} = 3a\,mol
\end{array} \right.\\
 \to 61,92 = 135a + 127.3a \to a = 0,12mol\\
 \to m - 8,32 = 64a + 232a\,\, \to m = 43,84g
\end{array}\)                                     

Bài 4. Chia 156,8 gam hỗn hợp L gồm FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃ thành hai phần bằng nhau. Cho phần thứ nhất tác dụng hết với dung dịch HCl dư được 155,4 gam muối khan. Phần thứ hai tác dụng vừa đủ với dung dịch M là hỗn hợp HCl, H₂SO₄ loãng thu được 167,9 gam muối khan. Số mol của HCl trong dung dịch M là:

A. 1,75 mol.             B. 1,80 mol.         C. 1,50 mol.               D. 1,00 mol.

Ta xử lý với phần:

\(\begin{array}{l}
78,4\left\{ \begin{array}{l}
{n_{Fe}} = a\,mol\\
{n_O} = b\,mol \to {n_{C{l^ - }}} = 2b\,mol
\end{array} \right. \to 155,4\left\{ \begin{array}{l}
{n_{Fe}} = a\,mol\\
{n_{Cl}} = 2b\,mol
\end{array} \right.\\
\,\,\,\,BTKL:\left\{ \begin{array}{l}
56a + 16b = 78,4\\
56a + 71b = 155,4
\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}
a = 1\,mol\\
b = 1,4\,mol
\end{array} \right.\,\,\,
\end{array}\)

Với phần 2:

\(167,9\left\{ \begin{array}{l}
{n_{Fe}} = 1\,(mol)\\
{n_{C{l^ - }}} = x\,mol\\
{n_{SO_4^{2 - }}} = y\,mol
\end{array} \right.\,\, \to \,\,\left\{ \begin{array}{l}
35,5x + 96y = 111,9\\
x + 2y = 2b = 2,8
\end{array} \right.\, \to \left\{ \begin{array}{l}
x = 1,8\,mol\\
y = 0,5\,mol
\end{array} \right.\)

Bài 5: Nung 20,8 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg và Al trong oxi một thời gian thu được 21,52 gam chất rắn X. Hòa tan X trong V ml dung dịch HCl 0,5M vừa đủ thu được 0,672 lít khí H₂ (ở đktc). Giá trị của V là:

A. 300.                     B. 200.                 C. 400.                D. 150.

Bài toán này ta sẽ sử dụng bảo toàn nguyên tố hidro.Các bạn chú ý khi áp dụng BTNT ta hãy trả lời câu hỏi. Nó đi đâu rồi?

Như bài này ta hỏi H trong HCl đi đâu? Tất nhiên nó biến thành H₂ và H₂O

\(\begin{array}{l}
BTKL:{m_O} = 21,52 - 20,8 = 0,72\,gam \to {n_O} = {n_{{H_2}O}} = 0,045\,mol\\
{n_{{H_2}}} = 0,03\,mol \to \sum {{n_H}}  = 0,15\,mol \to V = 0,3\,lit
\end{array}\)                             

Bài 6 : Cho hỗn hợp gồm 25,6 gam Cu và 23,2 gam Fe₃O₄  tác dụng với 400 ml dung dịch HCl 2M cho đến khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch A và chất rắn B. Cho dung dịch A phản ứng với dung dịch AgNO₃ dư tạo ra kết tủa X. Lượng kết tủa X là:

A. 32,4 gam.            B. 114,8 gam.      C. 125,6 gam.      D. 147,2 gam

\(\left\{ \begin{array}{l}
{n_{Cu}} = 0,4\,mol\\
{n_{F{e_3}{O_4}}} = 0,1\,mol\\
{n_{HCl}} = 0,8\,mol
\end{array} \right. \to A\left\{ \begin{array}{l}
{n_{F{e^{2 + }}}} = 0,3\,mol \to {n_{Ag}} = 0,3\,mol\\
{n_{C{u^{2 + }}}} = 0,1\,mol\\
{n_{C{l^ - }}} = 0,8\,mol \to {n_{AgCl}} = 0,8\,\,mol
\end{array} \right. \to m = 147,2\,gam\)            

Bài 7: Lấy 2,32 gam hỗn hợp gồm FeO và Fe₂O₃ (với số mol bằng nhau) tác dụng hoàn toàn với dung dịch HI dư thu được dung dịch X. Cô cạn X được chất rắn Y. Cho Y tác dụng với dụng dịch AgNO₃ dư được m gam kết tủa. Xác định m?

A. 17,34 gam.          B. 19,88 gam.      C. 14,10 gam.      D. 18,80 gam.

\(\begin{array}{l}
2,32\left\{ \begin{array}{l}
{n_{FeO}} = 0,01\,\,mol\\
{n_{F{e_2}{O_3}}} = 0,01\,mol
\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}
{n_{F{e^{2 + }}}} = 0,01\,mol\\
{n_{F{e^{3 + }}}} = 0,02\,mol
\end{array} \right. + HI \to Y\left\{ \begin{array}{l}
{n_{Fe{I_2}}} = 0,03\,mol\\
{n_{{I_2}}} = 0,01\,mol
\end{array} \right.\\
 \to m = 17,34\,gam\left\{ \begin{array}{l}
{n_{AgI}} = 0,06\,mol\\
{n_{Ag}} = 0,03\,mol
\end{array} \right.
\end{array}\)                                           

Bài 8: Hòa tan hoàn toàn 24 gam hỗn hợp X gồm MO, M(OH)₂ và MCO₃ (M là kim loại có hóa trị không đổi) trong 100 gam dung dịch H₂SO₄ 39,2% thu được 1,12 lít khí (đktc) và dung dịch Y chỉ chứa một chất tan duy nhất có nồng độ 39,41%. Kim loại M là :

A. Cu.                      B. Mg.                 C. Ca.                  D. Zn.

\(\begin{array}{l}
{n_{{H_2}S{O_4}}} = \frac{{39,2}}{{98}} = 0,4\,mol \to {n_{MS{O_4}}} = 0,4\,mol\\
 \to 0,3941 = \frac{{0,4(M + 96)}}{{24 + 100 - 0,05.44}}\\
 \to M = 24
\end{array}\)

→ Chọn B

Bài 9: Cho m gam hỗn hợp Cu và Fe₃O₄ vào dung dịch H₂SO₄ loãng (dư), khuẩy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy có 3,2 gam kim loại không tan và dung dịch X. Cho NH₃ tới dư vào dung dịch X, lọc lấy kết tủa, nung trong không khí đến khối lượng không đổi còn lại 16 gam chất rắn. Giá trị của m là:

 A. 22,933 g.            B. 25,66 g.           C. 19,23 g.          D. 32 g.

Chú ý: \(F{e_3}{O_4} = FeO.F{e_2}{O_3}\)

Do đó: Số mol Cu bị tan bằng số mol Fe₃O₄

\(16:F{e_2}{O_3} \to nF{e_2}{O_3} = 0,1 \to nFe = 0,2\,mol \to nF{e_3}{O_4} = \frac{{0,2}}{3}\,mol\)

\(m\left\{ \begin{array}{l}
{n_{F{e_3}{O_4}}} = \frac{{0,2}}{3}\,mol\\
{n_{Cu}} = (\frac{{0,2}}{3} + \frac{{3,2}}{{64}})\,mol \to m = 22,933\,gam
\end{array} \right.\)

→ Chọn A

Bài 10: Khử m gam Fe₃O₄ bằng khí H₂ thu được hổn hợp X gồm Fe và FeO, hỗn hợp X tác dụng vừa hết với  3 lít dung dịch H₂SO₄ 0,2M (loãng). Giá trị của m là:

A. 23,2 gam             B. 34,8 gam         C. 11,6 gam         D. 46,4 gam

\({n_{{H_2}S{O_4}}} = 0,6\,mol \to {n_{FeS{O_4}}} = 0,6 = nFe \to mF{e_3}{O_4} = \frac{{0,6}}{3}.232 = 46,4g\)

→ Chọn D

...

Bài tập tự luyện:

Câu 1. Cho 6,94 gam hỗn hợp gồm 1 oxit sắt và nhôm hoà tan hoàn toàn trong 100 ml dung dịch H₂SO₄ 1,8M tạo thành 0,03 mol H₂ và dung dịch A. Biết lượng H₂SO₄  đã lấy dư 20% so với lượng phản ứng. Công thức của oxit sắt là:

A. FeO.                    B. Fe₃O₄.            C. Fe₂O₃.             D. không xác định.

Câu 2. Hỗn hợp X gồm Fe₂O₃, CuO, Al₂O₃ . Để hòa tan vừa đủ 29,1 gam hỗn hợp X cần 2,2 lít dd HCl 0,5 M. Lấy 0,125 mol hỗn hợ X cho tác dụng hoàn toàn với H₂ dư (nung nóng) thu được 3,6 gam . Phần trăm khối lượng  Fe₂O₃ trong X là:

A. 42,90%                B. 55%.               C. 54,98%.          D. 57,10%

Câu 3. Hoà tan vừa đủ một lượng hiđroxit kim loại M (có hoá trị II) trong dung dịch H₂SO₄ 20% thu được dung dịch muối có nồng độ 27,21%. Kim loại M là:

 A. Fe.                      B. Mg.                 C. Ca.                  D. Cu.

Câu 4. Hòa tan hỗn hợp X gồm 3,2 gam Cu và 23,2 gam Fe₃O₄ bằng lượng dư dung dịch H₂SO₄ loãng, thu được dung dịch Y. Cho dung dịch NaOH dư vào Y thu được kết tủa Z. Nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được m gam chất rắn. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là:

A. 28,0.                    B. 26,4                 C. 27,2.               D. 24,0.

Câu 5. Hỗn hợp X gồm FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄. Cho m gam X vào dung dịch H₂SO₄ loãng dư thu được dung dịch Y. Chia Y thành hai phần bằng nhau.

- Phần I tác dụng vừa đủ với 200ml  dung dịch KMnO₄ 0,5M.

- Phần II hòa tan tối đa 6,4 gam Cu.

Giá trị của m là:

A. 23,2                     B. 34,8.                C. 104.                D. 52.

Câu 6. Hòa tan hết m gam hỗn hợp bột gồm Mg, Al, Al₂O₃ và MgO bằng 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,5M và H₂SO₄ 0,75M (vừa đủ). Sau phản ứng thu được dung dịch X và 4,48 lít khí H₂ (ở đktc). Cô cạn dung dịch X thu được 88,7 gam muối khan. Giá trị của m là:

A. 26,5 gam .           B. 35,6 gam.        C. 27,7 gam.        D. 32,6 gam.

Câu 7. Hòa tan MO bằng dung dịch H₂SO₄ 24,5% vừa đủ thu được dung dịch MSO₄ có nồng độ 33,33%. Oxit kim loại đã dùng là:

A. ZnO.                    B. CaO.               C. MgO.              D. CuO.

Câu 8. Hỗn hợp M gồm CuO và Fe₂O₃ có khối lượng 9,6 gam được chia thành hai phần bằng nhau (đựng trong hai cốc).Cho phần 1 tác dụng với 100ml dung dịch HCl a(M),khuấy đều; sau khi phản ứng kết thúc, làm bay hơi một cách cẩn thận thu được 8,1 gam chất rắn khan. Cho phần 2 tác dụng với 200 ml HCl a(M),khuấy đều, sau khi kết thúc phản ứng lại làm bay hơi thu được 9,2 gam chất rắn khan.Giá trị của a là:

A.1                           B.1,2                    C. 0,75                D. 0,5

Câu 9. Cho m gam X gồm Fe, FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃ vào 400 ml dung dịch HCl 2M, sau phản  ứng thu được 2,24 lít H₂ (đktc), dung dịch Y, và 2,8 gam Fe không tan. Giá trị m là:

A. 27,2.                    B. 25,2.                C. 22,4.               D. 30,0.

Câu 10. Oxi hóa hoàn toàn 14,3 gam hỗn hợp bột kim loại gồm Mg, Al và Zn bằng oxi dư thu được 22,3 gam hỗn hợp các oxit. Cho lượng oxit này tác dụng với dd HCl dư thì khối lượng hỗn hợp muối khan tạo thành là:

A.57,8 gam              B. 32,05 gam       C. 49,8 gam         D. 50,8 gam

Câu 11. Cho m gam hỗn hợp Al, Al₂O₃, Al(OH)₃ tác dụng với dung dịch H₂SO₄ 19,6% vừa đủ thu được dung dịch X có nồng độ % là 21,302% và 3,36 lít H₂ (đktc). Cô cạn dung dịch X thu được 80,37 gam muối khan. m có giá trị là:

A. 18,78 gam           B. 25,08 gam       C. 24,18 gam       D. 28,98 gam

Câu 12. Đốt cháy m gam hỗn hợp bột X gồm Al, Cu, Fe và Mg với O₂ dư, thu được 10,04 gam hỗn hợp chất rắn Y. Để hòa tan hoàn toàn Y cần 520 ml dung dịch HCl 1M. Giá trị của m là:

A. 5,88.                    B. 5,72.                C. 5,28.               D. 6,28.

Câu 13. Cho 0,1 mol O₂ tác dụng hết với 14,4 gam kim loại M (hoá trị không đổi), thu được chất rắn X. Hòa tan toàn bộ X bằng dung dịch HCl dư, thu được 13,44 lít khí H₂ (đktc). Kim loại M là:

A. Mg.                      B. Ca.                  C. Fe.                  D. Al.

Câu 14. Hỗn hợp X gồm: CuO, FeO và Fe₃O₄. Dẫn khí CO dư qua 4,56 gam hỗn hợp X nung nóng. Đem toàn bộ lượng CO₂ tạo ra cho hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)₂ thu được 5,91 gam kết tủa và dung dịch Y. Đun nóng Y lại thu thêm 3,94 gam kết tủa. Cho 4,56 gam hỗn hợp X phản ứng vừa đủ với dung dịch H₂SO₄ 0,1M thu được dung dịch chứa m gam muối. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là:

A. 11,28.                  B. 7,20.                C. 10,16.             D. 6,86.

Câu 15. Cho 30,7 gam hỗn hợp Na, K, Na₂O, K₂O tác dụng với dd HCl vừa đủ thu được 2,464 lít H₂ (đktc) và  dung dịch chứa 22,23 gam NaCl và x gam KCl. Giá trị của x là:

A. 32,78                   B. 35,76               C. 34,27              D. 31,29

....

Trên đây là phần trích dẫn Giải bài toán oxit kim loại tác dụng với HCl, H2SO4 loãng môn Hóa học 12 năm 2019-2020, để xem toàn bộ nội dung chi tiết, mời các bạn cùng quý thầy cô vui lòng đăng nhập để tải về máy. 

Chúc các em đạt điểm số thật cao trong kì thi sắp đến!