Title 1.4. Bài toán Cu, Cu(NO3)2, Fe, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3 trong môi trường H+.doc ✅

1.4. Bài toán Cu, Cu(NO 3 ) 2 , Fe, Fe(NO 3 ) 2 , Fe(NO 3 ) 3 trong môi trường H + A. Định hướng tư duy + Nếu sau phản ứng còn kim loại (Cu hoặc Fe) dư thì trong dung dịch sẽ không có muối Fe 3+ . +, Nếu sản phẩm khử có khí H 2 thoát ra thì trong dung dịch sẽ không có ion 3NO nhưng vẫn có thể có muối của ion Fe 3+ + Chúng ta thường dùng tư duy phân chia nhiệm vụ của H + (nghĩa là ta có thể hiểu H + làm các nhiệm vụ sinh ra NO, NO 2 , N 2 O, N 2 hoặc 4NH ). Các bạn cần nhớ các phản ứng quan trọng dưới đây:      32 322 322 322 342 14HNO3eNO2HO 22HNOeNOHO 310H2NO8eNO5HO 412H2NO10eN6HO 510HNO10eNH3HO           + Cần để ý xem ta tính số mol n e theo yếu tố nào (kim loại, H + hay 3NO ). Chú ý khi hiệu H có nghĩa là tác giả dùng phương trình phân chia nhiệm vụ H + B. Ví dụ minh họa Câu 1: Hòa tan bột Fe trong dung dịch X có chứa HNO 3 và HC1. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y, chất rắn không tan và 3,36 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm H 2 và NO, tỷ lệ mol tương ứng là 1:2. Cô cạn dung dịch Y thì thu được m gam rắn khan. Giá trị của m là: A. 25,4 B. 26,8 C. 29,6 D. 30,2 Định hướng tư duy giải: 3 2H HNOHCl 2 H:0,05 n0,1n0,05.20,1.40,10,4 NO:0,1 Fe:0,2 25,4 Cl:0,4          Giải thích tư duy: Vì có chất rắn không tan (Fe) nên muối cuối cùng chi là muối Fe 2+ . Vì có khí H 2 bay ra nên dung dịch không còn 3NO (hay muối chi là muối clorua) Câu 2: Dung dịch A chứa 0,02 mol Fe(NO 3 ) 3 và 0,3 mol HC1 có khả năng hoà tan được Cu với khối lượng tối đa là (NO là sản phẩm khửu duy nhất của N +5 ) A. 6,4g B. 0,576g C. 5,76g D. 0,64g Định hướng tư duy giải: Ta có: 3 HH NO NO n0,3 n0,06 n0,06         Cách 1: Ta dùng điền số điện tích 2 DSDT 2 BTDT Fe:0,02 Cl:0,3 H:0,30,240,06 Cu:a 0,02.22a0,060,3a0,1m6,4              Cách 2: Ta cũng có thể dùng BTE CuCu2n0,06.30,02n0,1m6,4 Giải thích tư duy: Vì đề bài nói lượng Cu là tối đa nên muối sắt trong dung dịch là Fe 2+ . Nếu áp dụng BTE thì chất khừ là Cu còn chất oxi hóa là 3NO (hết do H + dư và Cu dư)
Câu 3: Dung dịch X chứa 14,6 gam HC1 và 22,56 gam Cu(NO 3 ) 2 . Thêm m gam bột Fe vào dung dịch X sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp kim loại có khối lượng 0,628m và chỉ tạo khí NO (sản phẩm khử duy nhất).Giá trị của m là: A. 1,92 B. 14,88 C. 20,00 D. 9,28 Định hướng tư duy giải: Ta có: 3 HH NO NO n0,4 n0,1 n0,24         (H + thiếu còn 3NO dư) Điền số điện tích cho X 3 BTDT2 BTKLCuFe NO:0,14 Cl:0,4 Fe:0,27 0,12.64m0,628m0,27.56m20            Giải thích tư duy: Đề bài nói thu được hỗn hợp kim loại nên muối cuối cùng chỉ có Fe 2+ Do đó, ta nên dùng điện số điện tích cho dung dịch X. Câu 4: Hoà tan hoàn toàn m gam Fe trong dung dịch HNO 3 thây có 0,3 mol khí NO 2 sản phẩm khử duy nhất thoát ra, nhỏ tiếp dung dịch HC1 vừa đủ vào lại thây có 0,02 mol khí NO duy nhất bay ra. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được chất rắn có khối lượng là A. 24,27 g B. 26,92 g C. 19,5 g D. 29,64 g Định hướng tư duy giải: Ta có: 2 3 BTNT.N 3 NONO DSTD H BTDT3NOHCl NO:0,28 n0,3n0,3 Cl:0,08 n0,02n0,08 Fe:0,12 m26,92               Giải thích tư duy: Khi nhỏ HC1 vào có khí NO bay ra chứng tò dung dịch có chứa Fe 2+ . Dó tính khối lượng chất rắn (muối) ta dùng điện số điện tích cho dung dịch cuối cùng. Câu 5: Cho 2,0 gam bột Fe vào 100ml dd X chứa H 2 SO 4 0,1M; CuSO 4 0,15 M; Fe(NO 3 ) 3 0,1 M thu được dung dịch Y; hỗn hợp rắn Z và khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Cô cạn dung dịch Y thu được m gam muối khan. Giá trị của m là: A. 6,65g B. 9,2g C. 8,15g D. 6,05g Định hướng tư duy giải: Ta có: 3 HH NO NO n0,02 n0,005 n0,03         BTNT.N 3 2 4 BTDT2 NO:0,030,0050,025 YSO:0,025m6,05 Fe:0,0375          Giải thích tư duy: Ta thấy hỗn hợp Z là (Fe và Cu) nên muối cuối cùng là muối Fe 2+ . Muối cuối cùng là muối sắt (II) sunlat và nitrat. Câu 6: Cho bột Cu vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm H 2 SO 4 0,5M và HNO 3 1M cho tới dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X và sản phẩm khử duy nhất là NO. Cô cạn dung dịch X, khối lượng muối khan thu được là A. 4,64 B. 4,32 C. 4,86 D. 4,86 Định hướng tư duy giải: Ta có: 3 HHBTE NOCu NO n0,4 n0,1n0,15 n0,2        
2 DSDT 3 2 4 Cu:0,15 m25,4NO:0,20,10,1 SO:0,1         Câu 7: Dung dịch X chứa 0,05 mol Cu(NO 3 ) 2 và 0,12 mol H 2 SO 4 . Cho thanh Fe dư vào vào X sau khi các phản ứng hoàn toàn thấy khối lượng thanh sắt giảm m gam. Giá trị của m là? (Biết NO là sản phẩm khử duy nhất của N +5 ) A. 4,64 B. 4,32 C. 4,86 D. 4,92 Định hướng tư duy giải: 2 3 3 2 4 Fe:0,14 NO:0,1 NO:0,06NO:0,04 H:0,24 SO:0,12 m0,14.560,05.644,64            Giải thích tư duy: Thanh sắt dư nên muối cuối cùng là muối Fe 2+ Câu 8: Dung dịch X chứa 0,05 mol Cu(NO 3 ) 2 và 0,12 mol H 2 SO 4 . Cho thanh Mg dư vào vào X sau khi các phản ứng hoàn toàn thấy khối lượng thanh Mg giảm m gam. Giá trị của m là? (Biết NO là sản phẩm khử duy nhất của N +5 ) A. 0,34 gam B. 0,56 gam C. 0,16 gam D. 0,24 gam Định hướng tư duy giải: 2 3 3 2 4 Fe:0,14 NO:0,1 NO:0,06NO:0,04 H:0,24 SO:0,12 m0,14.240,05.640,16            Giải thích tư duy: Thanh magie dư nên muối cuối cùng là muối Mg 2+ .
BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Dung dịch X chứa 0,03 mol Fe(NO 3 ) 3 và 0,08 mol H 2 SO 4 . Dung dịch X có thể hòa tan được tối đa bao nhiêu gam Fe (biết phản ứng tạo ra khí NO là sản phẩm khử duy nhất). A. 4,20 gam B. 5,60 gam C. 3,92 gam D. 4,48 gam Câu 2: Cho 0,3 mol Cụ và 0,6 mol Fe(NO 3 ) 2 vào dung dịch chứa 0,6 mol H 2 SO 4 loãng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu dược V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đktc). Giá trị của V là: A. 10,08 B. 4,48 C. 6,72 D. 8,96 Câu 3: Dung dịch X chứa 0,04 mol Fe(NO 3 ) 3 và 0,1 mol Fe 2 SO 4 . Dung dịch X có thể hòa tan được tối đa bao nhiêu gam Fe (biết phản ứng tạo ra khí NO là sản phẩm khử duy nhất). A. 5,32 gam B. 5,60 gam C. 3,92 gam D. 4,48 gam Câu 4: Dung dịch X chứa 0,04 mol Fe(NO 3 ) 3 và 0,1 mol H 2 SO 4 . Dung dịch X có thể hòa tan được tối đa bao nhiêu gam Cu (biết phản ứng tạo ra khí NO là sản phẩm khử duy nhất). A. 6,40 gam B. 6,08 gam C. 7,68 gam D. 5,44 gam Câu 5: Dung dịch X chứa 0,04 mol Fe(NO 3 ) 3 và 0,1 mol H 2 SO 4 . Cho Fe dư vào vào X thì thể tích khí NO (đktc) thu được là bao nhiêu? (Biết NO là sản phẩm khử duy nhất của N +5 ) A. 0,896 B. 0,784 C. 1,344 D. 1,12 Câu 6: Dung dịch X chứa 0,05 mol Cu(NO 3 ) 2 và 0,12 mol H 2 SO 4 . Cho Fe dư vào vào X thì thể tích khí NO (đktc) thu được là bao nhiêu? (Biết NO là sản phẩm khử duy nhất của N +5 ) A. 0,896 B. 0,784 C. 1,344 D. 1,12 Câu 7: Dung dịch X chứa 0,05 mol Cu(NO 3 ) 2 và 0,12 mol H 2 SO 4 . Cho thanh Al dư vào vào X sau khi các phản ứng hoàn toàn thấy khối lượng thanh Al tăng m gam. Giá trị của m là? (Biết NO là sản phẩm khử duy nhất của N +5 ) A. 0,34 gam B. 0,56 gam C. 0,68 gam D. 0,24 gam Câu 8: Dung dịch X chứa 0,05 mol Cu(NO 3 ) 2 và 0,12 mol H 2 SO 4 . Cho thanh Zn dư vào vào X sau khi các phản ứng hoàn toàn thấy khối lượng thanh Zn giảm m gam. Giá trị của m là? (Biết NO là sản phẩm khử duy nhất của N +5 ) A. 5,1 gam B. 4,8 gam C. 5,9 gam D. 6,2 gam Câu 9: Dung dịch X chứa 0,04 mol Fe(NO 3 ) 3 và 0,1 mol H 2 SO 4 . Dung dịch X có thể hòa tan được tối đa bao nhiêu gam Mg (biết phản ứng tạo ra khí NO là sản phẩm khử duy nhất). A. 3,24 gam B. 3,48 gam C. 2,88 gam D. 3,60 gam Câu 10: Dung dịch X chứa 0,1 mol Fe(NO 3 ) 3 và 0,24 mol HC1. Dung dịch X có thể hòa tan được tối đa bao nhiêu gam Cu (biết phản ứng tạo ra khí NO là sản phẩm khử duy nhất). A. 5,76 gam B. 6,4 gam C. 5,12 gam D. 8,96 gam Câu 11: Dung dịch X chứa 0,1 mol Fe(NO 3 ) 3 và 0,24 mol HC1. Cho vào X 6,4 gam Cu thu được khí và dung dịch Y. (biết phản ứng tạo ra khí NO là sản phẩm khử duy nhất). Cô cạn Y thì khối lượng chất rắn khan thu được là? A. 35,40 B. 32,16 C. 38,42 D. 40,14 Câu 12: Dung dịch X chứa 0,1 mol Fe(NO 3 ) 3 và 0,24 mol HC1. Cho vào X 6,4 gam Cu thu được V lít khí (đktc) và dung dịch Y. (biết phản ứng tạo ra khí NO là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V là? A. 0,896 B. 0,784 C. 1,344 D. 1,12 Câu 13: Dung dịch X chứa 0,1 mol NaNO 3 và 0,2 mol HC1. Dung dịch X có thể hòa tan được tối đa bao nhiêu gam Cu (biết phản ứng tạo ra khí NO là sản phẩm khử duy nhất). A. 6,40 gam B. 5,12 gam C. 4,80 gam D. 3,84 gam Câu 14: Dung dịch X chứa 0,1 mol NaNO 3 và 0,2 mol HC1. Cho dung dịch X tác dụng vừa đủ với kim loại Cu thu được khí và dung dịch Y (biết phản ứng tạo ra khí NO là sản phẩm khử duy nhất). Cô cạn Y khối lượng muối khan thu được là? A. 17,3 B. 16,4 C. 18,5 D. 15,9 Câu 15: Dung dịch X chứa 0,08 mol KNO 3 và 0,22 mol HC1. Cho dung dịch X tác dụng vừa đủ với kim loại Cu thu được khí và dung dịch Y (biết phản ứng tạo ra khí NO là sản phẩm khử duy nhất). Cô cạn Y khối lượng muối khan thu được là? A. 17,76 B. 16,84 C. 18,15 D. 19,18 Câu 16: Dung dịch X chứa 0,03 mol Fe(NO 3 ) 3 và 0,28 mol HC1. Cho dung dịch X tác dụng vừa đủ với kim loại Cu thu được khí và dung dịch Y (biết phản ứng tạo ra khí NO là sản phẩm khử duy nhất). Cô cạn Y khối lượng muối khan thu được là?