400 Bài tập Sắt và một số kim loại quan trọng cơ bản, nâng cao có lời giải (P6)

Đáp án B

Chú ý: Kim loại Al, Fe, Cr bị thụ động với HNO­₃ đặc nguội

Đáp án D

A, B, C đúng

D.Sai vì CaO phản ứng với HCl nên không thể làm khô HCl được

CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

Đáp án A

Phương pháp: Công thức nhanh: n_{O (trong oxit)} = 1/2 . n_H+

Hướng dẫn giải:

∑ n_H+ = 2n_H2SO4 + n_HCl = 0,1.2 + 0,1 = 0,3 (mol)

=> n_{O (Trong oxit)} = 1/ 2 n_H+ = 0,15 (mol)

∑ n_{CO + H2} = n_{O (Trong oxit)} = 0,15 (mol) => V = 0,15.22,4 = 3,36 (lít)

Đáp án C

Phương pháp:

Ghi nhớ Fe²⁺ có số oxi hóa trung gian nên có tính khử, sẽ tác dụng được với chất oxi hóa mạnh là KmnO₄

Hướng dẫn giải:

10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ → 5Fe₂(SO₄)₃ + 2MnO₂↓ + K₂SO₄ + 8H₂O

Đáp án A

Các phát biểu đúng là: 1, 2, 3, 5

Đáp án C

Phương pháp: Viết PTHH. Chú ý do sau phản ứng thu được hỗn hợp kim loại nên Fe dư, phản ứng không tạo Fe³⁺, chỉ tạo Fe²⁺.

m_{chất rắn} = m _{Fe dư} + m_Cu => m - 0,07.56 + 64.0,04 = 0,75m => m

Hướng dẫn giải:

H⁺: 0,08

NO₃^-: 0,08

Cu²⁺: 0,04

3Fe + 8H⁺ + 2NO₃^-→3Fe²⁺ + 2NO+4H₂O

0,03    0,08                     0,02

Fe + Cu²⁺→ Fe²⁺+Cu

0,04 0,04    0,04

m _{chất rắn} = m _{Fe dư} + m_Cu => m - 0,07.56 + 64.0,04 = 0,75m

=> m = 5,44 gam

V_NO = 0,02.22,4 = 0,448 lít

Đáp án D

Phương pháp:

Quy đổi hỗn hợp về Cu, Fe, O

Bảo toàn khối lượng

Bảo toàn electron

Hướng dẫn giải:

=> m_Cu + m_Fe = 23 – 0,25 . 32 = 15g

 Bảo toàn electron => n_NO2 = 2n_Cu + 3n_Fe + 6n_S = 2,125mol

=> V = 47,6 lít

Đáp án B

Phương pháp:

Bảo toàn electron

Bảo toàn điện tích

Bảo toàn nguyên tố Fe, O, H

Hướng dẫn giải:

Phần kết tủa có n_AgCl= 0,3 => n_Ag = 0,009

Bảo toàn electron: n_Fe2+ = n_Ag + 3n_NO = 0,036

n_NO = 0,009 => n_{H+ dư} = 4nNO = 0,036

Đặt a, b, c là số mol Fe, Fe₃O₄, Fe(NO₃)₂ trong X

=> m_X = 56a + 232b + 180c = 7,488 (1 )

Dung dịch Y còn H⁺ dư và Fe²⁺ nên NO₃^- đã hết.

Vậy Y chứa Fe²⁺ (0,036), H⁺ (0,036), Cl^- (0,3)

Bảo toàn điện tích => n_Fe3+ = 0,064

Bảo toàn Fe => a + 3b + c = 0,064 + 0,036 (2)

Bảo toàn H => n_H2O = 0,144

Bảo toàn O: 4n_Fe3O4 + 6n_Fe(NO3)2 + 3n_HNO3 = n_Z + n_H2O

=> 4b + 6c + 0,024 . 3 = 0,032 + 0,144 (3)

Giải hệ (1)(2)(3):  a = 0,05      b = 0,014    c = 0,008

=> %Fe = 37,4%

Chọn đáp án B

Fe có thể phản ứng được với Hcl và dung dịch FeCl₃

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂

⇒ Chọn B

Chọn đáp án A

Chọn đáp án A

+ BTKL có n_O/oxit = (18,2 – 15) ÷ 16 = 0,2 mol || n_H2 = 0,3 mol

⇒ ∑n_{HCl đã pứ} = 2n_O/oxit + 2n_H2 = 1 mol ⇒ m_Cl^–_/muối = 35,5 gam

⇒ m_muối = m_{kim loại} + m_Cl^–_/muối = 15 + 35,5 = 50,5 gam ⇒ Chọn A

Chọn đáp án B

Chọn đáp án D

Chọn đáp án B

Fe là chất khử, N⁺⁵ (NaNO₃) là chất oxi hóa, H⁺ (H₂SO₄) là môi trường.

Chọn đáp án B

^Mg2+/_Mg > ^Fe2+/_Fe > ^Cu2+/_Cu > ^Fe3+/_Fe²⁺ > ^Ag+/_Ag ⇒ chắc chắn phải có Ag ⇒ chọn B.

Chọn đáp án C

Ăn mòn điện hóa học xảy ra khi thỏa đủ 3 điều kiện sau:

- Các điện cực phải khác nhau về bản chất.

- Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau qua dây dẫn.

- Các điện cực cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li.

● FeCl₃: chỉ xảy ra ăn mòn hóa học: Ni + 2FeCl₃ → NiCl₂ + 2FeCl₂

● CuCl₂: ban đầu Ni bị ăn mòn hóa học: Ni + CuCl₂ → NiCl₂ + Cu

Cu sinh ra bám trực tiếp lên Ni ⇒ xảy ra ăn mòn điện hóa đồng thời với ăn mòn hóa học.

● AgNO₃: ban đầu Ni bị ăn mòn hóa học: Ni + 2AgNO₃ → Ni(NO₃)₂ + 2Ag

Ag sinh ra bám trực tiếp lên Ni ⇒ xảy ra ăn mòn điện hóa đồng thời với ăn mòn hóa học.

● HCl và FeCl₂: chỉ xảy ra ăn mòn hóa học: Ni + 2HCl → NiCl₂ + H₂

⇒ có 2 trường hợp xảy ra ăn mòn điện hóa ⇒ chọn C.

Chọn đáp án A

2H₂SO₄ + 2e → SO₂ + SO₄^2– + 2H₂O ⇒ n_SO4^2– = n_SO2 = 0,045 mol.

⇒ m_muối = m_KL + m_SO4^2– = 1,68 + 0,045 × 96 = 6(g) ⇒ chọn A.

Chọn đáp án D

Phản ứng xảy ra nhanh hơn khi xảy ra ăn mòn điện hóa ⇒ thêm dung dịch Cu(NO₃)₂.

Chọn đáp án A

Có 7 chất bao gồm.

Na₂S, NaI, FeS, Fe₃O₄, FeO, Fe(OH)₂, FeSO₄ ⇒ Chọn A

Chọn đáp án B

Phân tích: Đặt .

Khi cho X tan hoàn toàn trong dung dịch H₂SO₄ thì ta chỉ thu được dung dịch chỉ chứa một chất tan duy nhất nên sau phản ứng thì $N{O}_3^{-}$ hết và muối thu được là CuSO₄.

Ta có:

Vậy khối lượng Cu trong X là:

Chọn đáp án B

Do dùng "tối thiểu" HCl nên xảy ra các phản ứng theo thứ tự:

Fe₃O₄ + 8HCl → 2FeCl₃ + FeCl₂ + 4H₂O

Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂O

n_Fe = 0,2 mol; n_Fe3O4 = 0,05 mol.

Cuối cùng chỉ chứa FeCl₂ ⇒ n_FeCl2 = 0,2 + 0,05 × 3 = 0,35 mol.

Bảo toàn nguyên tố Clo: n_HCl = 0,35 × 2 = 0,7 mol ⇒ V = 0,7 ÷ 2 = 0,35(l) = 350 ml.

FeCl₂ + 3AgNO₃ → Fe(NO₃)₃ + Ag↓ + 2AgCl↓

⇒ n_Ag = 0,35 mol; n_AgCl = 0,7 mol ⇒ m = 0,35 × 108 + 0,7 × 143,5 = 138,25(g).

⇒ chọn B.

Chọn đáp án A

Quy A về Cu, Al, Fe và O || [O] + H₂SO₄ → SO₄^2– + H₂O ⇒ n_O = n_H2SO4 = 0,17 mol.

H₂ + [O] → H₂O (trừ Al₂O₃) ⇒ n_Al2O3 = (0,17 - 0,08)/3 = 0,03 mol ⇒ n_Al = 0,06 mol.

||► Rắn gồm 0,03 mol Al₂O₃ và Fe₂O₃ ⇒ n_Fe2O3 = (6,66 - 0,03 × 102)/160 = 0,0225 mol

⇒ n_Fe = 0,045 mol ⇒ n_Cu = (8,14 - 0,06 × 27 - 0,045 × 56 - 0,17 × 16)/64 = 0,02 mol.

⇒ n_{O/oxit sắt} = 0,17 - 0,09 - 0,02 = 0,06 mo ⇒ Fe : O = 0,045 : 0,06 = 3 : 4 ⇒ Fe₃O₄

⇒ m_{oxit sắt} = 0,015 × 232 = 3,48(g) ⇒ chọn A.

Chọn đáp án D

A tác dụng với B thu được 2 kết tủa và 1 kết tủa có tính khử ⇒ loại A và C.

B tác dụng với C thu được khí ⇒ loại B ⇒ chọn D.

Chọn đáp án C

- Dung dịch Y gồm Fe³⁺, H⁺, Na⁺, $N{O}_3^{-} và S{O}_4^{2-}$  (dung dịch Y không chứa Fe²⁺, vì không tồn tại dung dịch cùng chứa Fe²⁺, H⁺ và $N{O}_3^{-}$).

- Khi cho dung dịch Y tác dụng với 0,135 mol Cu thì:

- Khi cho dung dịch Y tác dụng với Ba(OH)₂ ta có:

- Xét dung dịch Y, có: 

= 0,08 mol

- Xét hỗn hợp khí Z, có $n_{C{O}_2} = x mol$ và $n_{NO}$ = 4x mol. Mặt khác:

=> 44x + 3x.30 = 4,92 (g) => x = 0,3 mol

- Quay trở lại hỗn hợp rắn X, ta có:

mà 

= 0,01 mol

= 37,33%

Chọn đáp án A

Ta có n_Fe = 0,1 || n_Cu(NO2)2 = 0,1 || n_HCl = 0,24

● Nhận thấy n_H⁺ = 0,24 và n_NO3^– = 0,2 ⇒ n_NO = 0,06

● Ta có 3n_NO > 2n_Fe ⇒ Fe chỉ lên Fe²⁺.

⇒ n_{Fe phản ứng với HNO3} = n_NO × 3 ÷ 2 = 0,09 mol

⇒ n_{Fe phản ứng với Cu}²⁺ = 0,1 - 0,09 = 0,01 mol

⇒ m↓ = m_Cu = 0,01×64 = 0,64 gam ⇒ Chọn A

Chọn đáp án C

- Khi cho 21,5 gam X tác dụng với 0,43 mol H₂SO₄ thì:

= 0,26 mol

= 0,04 mol

- Ta có 

- Xét hỗn hợp X ta có:

= 20,09

Chọn đáp án A

Y chứa H₂ ⇒ Z không chứa NO₃^–. Lập sơ đồ phản ứng:

n_H2SO4 = n_SO4^2– = n_BaSO4 = 140,965 ÷ 233 = 0,605 mol; n_NH4⁺ = n_khí = 0,56 ÷ 22,4 = 0,025 mol.

► Bảo toàn điện tích: n_Na⁺ + n_K⁺_/Z = 2n_SO4^2– ⇒ n_KNO3 = n_K⁺ = 0,605 × 2 - 1,085 = 0,125 mol ⇒ (b) sai

● Đặt n_Mg²⁺ = x; n_Fe²⁺ = y ⇒ n_NaOH = 2x + 2y + 0,025 = 1,085 mol; m_{kết tủa} = 58x + 90y = 42,9g.

||⇒ Giải hệ có: x = 0,15 mol; y = 0,38 mol ⇒ (e) đúng.

► m = 0,15 × 24 + 0,38 × 56 + 0,125 × 39 + 0,025 × 18 + 0,605 × 96 = 88,285(g) ⇒ (a) sai.

Bảo toàn khối lượng: m_H2O = 31,12 + 0,605 × 98 + 0,125 × 101 - 88,285 - 0,2 × 29,2 = 8,91(g) ⇒ n_H2O = 0,495 mol.

Bảo toàn nguyên tố Hidro: n_H2 = (0,605 × 2 - 0,025 × 4 - 0,495 × 2)/2 = 0,06 mol.

Bảo toàn nguyên tố Nitơ: ∑n_(NO,NO2) = ∑n_N/Y = 0,125 - 0,025 = 0,1 mol.

⇒ n_FeCO3 = n_CO2 = 0,2 - 0,1 - 0,06 = 0,04 mol ⇒ %m_FeCO3 = 0,04 × 116 ÷ 31,12 × 100% = 14,91% ⇒ (c) sai.

► m_X = m_Mg + m_Fe + mO + mCO₃ ⇒ m_O = 31,12 - 0,15 × 24 - 0,38 × 56 - 0,04 × 60 = 3,84(g).

⇒ n_O = 0,24 mol ⇒ n_Fe3O4 = 0,06 mol ⇒ (d) sai ⇒ chỉ có (e) đúng ⇒ chọn A.

► Nhận xét: Đề chuẩn hơn nên là Z không chứa ion Fe³⁺.

Chọn đáp án C

^Fe2+/_Fe > ^Ni2+/_Ni > ^Sn2+/_Sn > ^Cu2+/_Cu ⇒ ion Cu²⁺ có tính oxi hóa mạnh nhất ⇒ chọn C.

Chọn đáp án A

M + Cl₂ → X; M + HCl → Y; X + Cl₂ → Y ||⇒ M có nhiều hóa trị ⇒ chỉ có A thỏa ⇒ chọn A.

(Các phản ứng xảy ra: 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃; Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂; 2FeCl₂ + Cl₂ → 2FeCl₃)

Chọn đáp án D

Phản ứng được với FeSO₄ ⇒ kim loại phải đứng trước Fe trong dãy điện hóa ⇒ loại C.

Các kim loại Al, Fe, Cr bị thụ động trong HNO₃ và H₂SO₄ đặc, nguội ⇒ loại A, B ⇒ chọn D.

Chọn đáp án C.

A. Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu ⇒ Cu sinh ra bám lên Ag ⇒ loại.

B. Fe + ZnSO₄ → không phản ứng ⇒ loại.

C. Fe + Fe₂(SO₄)₃ → 3FeSO₄ ⇒ không còn bám kim loại khác.

(vì Ag + Fe₂(SO₄)₃ → không phản ứng ⇒ Ag không bị hòa tan)

D. Fe + NiSO₄ → FeSO₄ + Ni ⇒ Ni sinh ra bám lên Ag ⇒ loại.

⇒ chọn C.