50 bài tập về sắt và hợp chất của sắt tác dụng với HNO3 hoặc H2SO4 đặc (có đáp án 2024) – Hoá học 12

Các dạng bài tập về sắt và hợp chất của sắt tác dụng với HNO₃ hoặc H₂SO₄ đặc hay nhất – Hoá học lớp 12

A. Lý thuyết trọng tâm

- Fe thụ động với H₂SO₄ đặc nguội và HNO₃ đặc nguội → có thể dùng thùng làm bằng Fe chuyên chở axit HNO₃ đặc nguội và H₂SO₄ đặc nguội.

- Với dung dịch HNO₃ loãng: tạo muối sắt (III) + NO + H₂O

Fe + 4HNO₃(loãng) → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

- Với dung dịch HNO₃ đậm đặc: tạo muối muối sắt (III) + NO₂ + H₂O

Fe + 6HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

- Với dung dịch H₂SO₄ đậm đặc, nóng: tạo muối sắt (III) + SO₂ + H₂O

2Fe + 6H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

(**) Chú ý:

2Fe³⁺ + Fe → 3Fe²⁺

hoặc 2Fe³⁺ + Cu → 2Fe²⁺ + Cu²⁺

B. Phương pháp giải

Phương pháp giải các bài tập dạng này chủ yếu là sử dụng định luật bảo toàn electron. Ngoài ra có thể sử dụng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn điện tích, phương pháp đường chéo và tính toán theo phương trình phản ứng.

Fe khi tác dụng với các chất oxi hóa mạnh như dung dịch HNO₃, H₂SO₄ đặc nóng, nếu kim loại dư thì muối sắt tạo thành trong dung dịch là muối sắt (II).

C. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1:

A. 14,0; 27,0.

B. 8,4; 27,0.

C. 14,0; 36,3.

D. 11,2; 27,0.

Lời giải chi tiết

${\mathrm{n}}_{\mathrm{NO}}=\frac{2,24}{22,4}=0,1\mathrm{mol}$

Do sau phản ứng còn dư Fe nên muối thu được là muối sắt (II)

Quá trình cho nhận electron:

Bảo toàn electron: 2n_{Fe phản ứng} = 3n_NO

$\to {\mathrm{n}}_{\mathrm{Fe}\mathrm{phan}\mathrm{ung}}=\frac{3.0,1}{2}=0,15\mathrm{mol}$

Ta có: a = m_{Fe phản ứng} + m_{Fe dư} = 0,15.56 + 5,6 = 14 gam

Bảo toàn nguyên tố:

${\mathrm{n}}_{\mathrm{Fe}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2}={\mathrm{n}}_{\mathrm{Fe}\mathrm{phan}\mathrm{ung}}=0,15\mathrm{mol}$

$\to \mathrm{b}={\mathrm{m}}_{\mathrm{Fe}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2}=0,15.180=27\mathrm{gam}$

Chọn A.

Ví dụ 2:

A. 8,4.

B. 11,0.

C. 11,2.

D. 5,6.

Lời giải chi tiết

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{HNO}}_3}=0,08\mathrm{mol};{\mathrm{n}}_{{\mathrm{Cu}}^{2+}}=0,1\mathrm{mol}$

$\to {\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}^{+}}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{NO}}_3^{-}}=0,08\mathrm{mol}$

Gọi số mol của Fe phản ứng là x mol

Quá trình cho nhận electron:

Bảo toàn electron: 2x = 0,06 + 0,2

→ x = 0,13

Ta có: m_giảm = a – 0,92a = 0,08a gam

Lại có m_giảm = m_{Fe phản ứng} – m_Cu = 0,13.56 – 0,1.64 = 0,88 gam

→ 0,08a = 0,88

→ a = 11

Chọn B.

Ví dụ 3:

A. 25% và 75%; 1,12 gam.

B. 25% và 75%; 11,2 gam.

C. 35% và 65%; 11,2 gam.

D. 45% và 55%; 1,12 gam.

Lời giải chi tiết

Đặt số mol của NO₂ và NO là x và y

$\begin{array}{l}46\mathrm{x}+30\mathrm{y}=1,3125.32.0,4\\ \mathrm{x}+\mathrm{y}=0,4\end{array}\to \begin{array}{l}\mathrm{x}=0,3\\ \mathrm{y}=0,1\end{array}\to \begin{array}{l}\%{\mathrm{NO}}_2=75\%\\ \%\mathrm{NO}=25\%\end{array}$

Áp dụng định luật bảo toàn electron cho các chất khử và oxi hóa ta có:

$3{\mathrm{n}}_{\mathrm{Fe}}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{NO}}_2}+3{\mathrm{n}}_{\mathrm{NO}}\to {\mathrm{n}}_{\mathrm{Fe}}=0,2\mathrm{mol}\to {\mathrm{m}}_{\mathrm{Fe}}=0,2.56=11,2\mathrm{gam}$

Chọn B.

D. Bài tập tự luyện

Câu 1:

A. 70.

B. 56.

C. 84.

D. 112.

Câu 2:

A. 14,95 gam.

B. 21,95 gam.

C. 16,54 gam.

D. 14,52 gam.

Câu 3:

A. 3,2.

B. 1,2.

C. 2,4.

D. 1,6.

Câu 4:

A. 2,24 lít

B. 4,48 lít

C. 5,60 lít

D. 3,36 lít

Câu 5:

A. 33,66% và 28,48%.

B. 27,19% và 21,12%.

C. 27,19% và 72,18%.

D. 78,88% và 21,12%.

Câu 6:

A. NO₂.

B. N₂.

C. N₂O.

D. NO.

Câu 7:

A. 240.

B. 120.

C. 360.

D. 400.

Câu 8:

A. 11,2 gam.

B. 16,24 gam.

C. 16,8 gam.

D. 9,6 gam.

Câu 9:

A. 21,50 và 1,12

B. 25,00 và 2,24

C. 8,60 và 1,12

D. 28,73 và 2,24

Câu 10:

A. 47,2%

B. 46,2%

C. 46,6%

D. 44,2%

ĐÁP ÁN

Câu 1	Câu 2	Câu 3	Câu 4	Câu 5	Câu 6	Câu 7	Câu 8	Câu 9	Câu 10
D	D	A	C	B	A	C	B	A	B