Công thức tính khối lượng muối thu được khi cho hỗn hợp sắt và các oxit sắt tác dụng với dung dịch HNO3 hay nhất (có đáp án 2024) – Hoá học 12

Công thức tính khối lượng muối thu được khi cho hỗn hợp sắt và các oxit sắt tác dụng với dung dịch HNO₃ hay nhất – Hoá học lớp 12

Các bài toán liên quan đến HNO₃ thường phức tạp nếu không nắm rõ quá trình oxi hóa - khử. Một số công thức được đưa ra ở bài viết dưới đây để tính nhanh khối lượng muối thu được khi cho hỗn hợp sắt và các oxit sắt tác dụng với dung dịch. Các công thức này sẽ giúp em làm bài tập trắc nghiệm được nhanh chóng và hiệu quả.

1. Công thức tính

a) Công thức tính khối lượng muối thu được khi cho hỗn hợp sắt và các oxit sắt tác dụng với dung dịch HNO₃ loãng, dư giải phóng khí NO

Sơ đồ phản ứng:

(Fe, Fe_xO_y) + HNO₃ → Fe³⁺ + NO + H₂O

${\mathrm{m}}_{\mathrm{muối}}=\frac{242}{80}({\mathrm{m}}_{\mathrm{hh}}+24.{\mathrm{n}}_{\mathrm{NO}})$

b) Công thức tính khối lượng muối thu được khi cho hỗn hợp sắt và các oxit sắt tác dụng với dung dịch HNO₃ đặc nóng, dư giải phóng khí NO₂

Sơ đồ phản ứng:

(Fe, Fe_xO_y) + HNO₃ → Fe³⁺ + NO₂+ H₂O

${\mathrm{m}}_{\mathrm{muối}}=\frac{242}{80}({\mathrm{m}}_{\mathrm{hh}}+8.{\mathrm{n}}_{{\mathrm{NO}}_2})$

c) Công thức tính khối lượng muối thu được khi cho hỗn hợp sắt và các oxit sắt tác dụng với dung dịch HNO₃ dư tạo thành NO và NO₂

Sơ đồ phản ứng:

(Fe, Fe_xO_y) + HNO₃ → Fe³⁺ + NO + NO₂ + H₂O

${\mathrm{m}}_{\mathrm{muối}}=\frac{242}{80}({\mathrm{m}}_{\mathrm{hh}}+24.{\mathrm{n}}_{\mathrm{NO}}+8.{\mathrm{n}}_{{\mathrm{NO}}_2})$

Ví dụ:

Hướng dẫn giải

n_NO = 0,06 mol

Áp dụng công thức:

${\mathrm{m}}_{\mathrm{muối}}=\frac{242}{80}({\mathrm{m}}_{\mathrm{hh}}+24.{\mathrm{n}}_{\mathrm{NO}})$

→ m = $\frac{242}{80}$(11,36 + 24.0,06) = 38,72 gam

2. Bạn nên biết

- Vì axit HNO₃ có tính oxi hóa mạnh nên sắt và oxit sắt tác dụng với HNO₃ dư luôn tạo muối sắt (III)

- Nếu sau phản ứng còn kim loại dư thì tạo muối sắt (II), do:

Fe + 2Fe³⁺ → 3Fe²⁺

- Nếu vừa hết thì có thể có cả muối sắt (II) và muối sắt (III).

- Sắt bị thụ động hóa trong dung dịch HNO₃ đặc, nguội.

3. Kiến thức mở rộng

- Công thức tính khối lượng sắt đã dùng ban đầu, biết oxi hóa lượng sắt này bằng oxi được hỗn hợp rắn X. Hòa tan hết X với HNO₃ loãng, dư giải phóng khí NO

${\mathrm{m}}_{\mathrm{Fe}}=\frac{56}{80}({\mathrm{m}}_{\mathrm{hh}}+24.{\mathrm{n}}_{\mathrm{NO}})$

- Công thức tính khối lượng sắt đã dùng ban đầu, biết oxi hóa lượng sắt này bằng oxi được hỗn hợp rắn X. Hòa tan hết X với HNO₃ đặc nóng dư giải phóng khí NO₂

${\mathrm{m}}_{\mathrm{Fe}}=\frac{56}{80}({\mathrm{m}}_{\mathrm{hh}}+8.{\mathrm{n}}_{{\mathrm{NO}}_2})$

m _{hỗn hợp} = m_Fe + m_O

4. Bài tập minh họa

Câu 1: Cho 22,72 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe₂O₃ và Fe₃O₄ phản ứng hết với dung dịch HNO₃ loãng dư thu được V lít khí NO duy nhất (ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 77,44 gam muối khan. Giá trị của V là

A. 2,688 lít.

B. 2,24 lít.

C. 4,48 lít.

D. 5,6 lít.

Hướng dẫn giải:

Áp dụng công thức:

${\mathrm{m}}_{\mathrm{muối}}=\frac{242}{80}({\mathrm{m}}_{\mathrm{hh}}+24.{\mathrm{n}}_{\mathrm{NO}})$

→ 77,44 = $\frac{242}{80}$(22,72 + 24.n_NO)

→ n_NO = 0,12 mol

→ V_NO = 0,12.22,4 = 2,688 lít.

→ Đáp án A

Câu 2:

A. 2,52.

B. 2,22.

C. 2,62.

D. 2,32.

Hướng dẫn giải

n_NO = 0,025 mol

Áp dụng công thức:

${\mathrm{m}}_{\mathrm{Fe}}=\frac{56}{80}({\mathrm{m}}_{\mathrm{hh}}+24.{\mathrm{n}}_{\mathrm{NO}})$

→ m = $\frac{56}{80}$(3 + 24.0,025) = 2,52 gam

→ Đáp án A