Tài liệu Bài toán khử oxit kim loại bằng (C,CO,H2) môn Hóa học 12 năm 2021 dưới đây được HOC247 biên soạn và tổng hợp nhằm giúp các em tự luyện tập với các câu hỏi đa dạng, ôn tập lại các kiến thức cần nắm một cách hiệu quả, chuẩn bị thật tốt cho các kỳ thi sắp tới. Mời các em cùng tham khảo.
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
Con đường tư duy:
Xem như các chất khử: C,CO,H2 ,Al cướp O trong oxit.
Với bài toán dạng này cần chú ý:
(1) Vận dụng triệt để ĐL BTNT có thể kết hợp với các ĐLBT khác.
(2) H2 và CO chỉ khử các oxit của kim loại sau Al2O3 (không khử được Al2O3).
(3) Với C ở nhiệt độ 20000C sẽ xảy ra : 2Al2O3 + 9C → Al4C3 + 6CO
B. BÀI TẬP MINH HỌA
Câu 1. Nung nóng m gam C với hỗn hợp X gồm (MgO, CuO, Fe2O3) trong bình kín, sau phản ứng hoàn toàn thấy khối lượng rắn giảm 7,2 gam và thu được V lít khí Y. Sục Y vào dung dịch Ca(OH)2 dư xuất hiện 10 gam kết tủa. Giá trị m là:
A.1,8
B. 2,4
C. 2,6
D. 3,8
Hướng dẫn giải
Dễ thấy khối lượng giảm chính là C và O bị cướp trong X.
Ta có:
nCO = a mol và nCO2 = b mol
→ 28a + b = 7,2 và b = n kết tủa = 0,1 mol
→ a = 0,1 mol và b = 0,1 mol
→ Chọn B
Câu 2. Dẫn một luồng khí CO dư qua ống sứ đựng Fe3O4 và CuO nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 2,32 gam hỗn hợp kim loại. Khí thoát ra khỏi bình được dẫn qua dung dịch nước vôi trong dư thu được 5 gam kết tủa. Tổng số gam 2 oxit ban đầu là:
A. 6,24.
B. 5,32.
C. 4,56.
D. 3,12.
Hướng dẫn giải
Ta có: n kết tủa = 0,05 → nO = nCO2 = n kết tủa = 0,05 mol
→ m = Tổng m (KL, O) = 2,32 + 0,05.1 = 3,12 gam
Câu 3. Dẫn một luồng khí CO qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp CuO, Fe2O3, Fe3O4 và Al2O3 rồi cho khí thoát ra hấp thụ hết vào dung dịch nước vôi trong dư thu được 15 gam kết tủa. Chất rắn còn lại trong ống sứ có khối lượng 215,0 gam. Giá trị của m là:
A. 217,4.
B. 219,8.
C. 230,0.
D. 249,0.
Hướng dẫn giải
Ta có : n kết tủa = 0,15 mol → nO = nCO2 = 015 mol
→ m = Tổng m (KL, O) = 215 + 0,15.16 = 217,4g
Câu 4. Cho 4,48 lít khí CO (ở đktc) từ từ đi qua ống sứ nung nóng đựng 8 gam một oxit sắt đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khí thu được sau phản ứng có tỉ khối so với hiđro bằng 20. Công thức của oxit sắt và phần trăm thể tích của khí CO2 trong hỗn hợp khí sau phản ứng.
A. Fe2O3; 65%.
B. Fe3O4; 75%.
C. FeO; 75%.
D. Fe2O3; 75%.
Hướng dẫn giải
nCO2 = a mol và nCO = 0,2 - a
Ta có: 40 = [44a + (02 - a)] : 0, 2 → a = 0,15 mol
nO = 0,15 mol → nFe = (8 - 0,15.16) : 56 = 0,1 mol → Fe2O3
Câu 5. Nung nóng m gam Al và Fe3O4 trong điều kiện không có không khí. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn X. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được dung dịch Y, chất rắn Z và 3,36 lít H2 (đktc). Sục khí CO2 dư vào dung dịch Y thu được 39 gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 48,3
B. 57,0
C. 45,6
D. 36,7
Hướng dẫn giải
X + NaOH có khí H2 chứng tỏ Al dư. Có ngay:
nH2 = 0,15 mol → nAl dư = 0,1 mol
n kết tủa = nAl(OH)3 = 0,5 mol → nAl2O3 = 0,2 mol
→ nFe3O4 = 0,15 mol → m = 0,5.27 + 0,15.232 = 48,3g
Câu 6. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm Al và Cr2O3 trong điều kiện không có không khí. Sau một thời gian thu được 21,95 gam hỗn hợp X. Chia X thành hai phần bằng nhau. Cho phần 1 vào lượng dư dung dịch HCl loãng nóng, thu được 3,36 lít H2 (đktc). Hòa tan phần 2 vào lượng dư dung dịch NaOH đặc nóng, thu được 1,68 lít H2 (đktc). Biết các phản ứng của phần 1 và phần 2 đều xảy ra hoàn toàn. Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm là:
A. 30,0%
B. 60,0%.
C. 75,0%.
D. 37,5%.
Hướng dẫn giải
Chú ý: Cr không tác dụng với NaOH các bạn nhé !
nAl = a mol, nCr = b mol, nAl2O3 = c mol và nCr2O3 = d mol
P2: 3a = 0,075.2 → a = 0,05 mol
P1: 3a + 2b = 0,15.2 → b = 0,075 mol
→ c = 0,0375 → d = 0,0125 mmol
→ H = (0,05 - 0,0125) : 0,05 = 75%
C. BÀI TẬP RÈN LUYỆN
Câu 1.Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) đi qua một ống sứ đựng lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO, Fe2O3 (ở nhiệt độ cao). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí X. Dẫn toàn bộ khí X ở trên vào lượng dư dung dịch Ca(OH)2 thì tạo thành 4 gam kết tủa. Giá trị của V là:
A. 0,896.
B. 1,120.
C. 0,224.
D. 0,448.
Câu 2.Thổi hỗn hợp khí CO và H2 qua m gam hỗn hợp X gồm Fe2O3 ,CuO và Fe3O4 có tỉ lệ mol 1:2:3.Sau phản ứng thu được 142,8 gam chất rắn Y . Hòa tan Y trong dd HNO3 loãng dư thu được 0,55 mol khí NO (spkdn) và dung dịch Z.Cô cạn Z thu được Phong gam chất rắn khan.Giá trị của Phong gần nhất với :
A.511
B.412
C. 455
D.600
Câu 3. Cho luồng khí CO (dư) đi qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO và Al2O3 nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn. Khối lượng CuO có trong hỗn hợp ban đầu là:
A. 0,8 gam.
B. 8,3 gam.
C. 4,0 gam.
D. 2,0 gam.
Câu 4. Hoà tan hoàn toàn 20,0 gam một oxit kim loại bằng dung dịch H2SO4 loãng thu được 50,0 gam muối. Khử hoàn toàn lượng oxit đó thành kim loại ở nhiệt độ cao cần V lít khí CO (đktc). Giá trị của V là:
A. 2,80.
B. 5,60.
C. 6,72.
D. 8,40.
Câu 5. Chia 47,2 gam hỗn hợp gồm CuO, Fe2O3 và Fe3O4 thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 khử hoàn toàn bằng CO dư ở nhiệt độ cao thu được 17,2 gam 2 kim loại. Phần 2 cho tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 loãng, thu được m gam muối. Giá trị của m là:
A. 124,0.
B. 49,2.
C. 55,6.
D. 62,0.
Câu 6. Cho H2 dư qua 8,14 gam hỗn hợp A gồm CuO, Al2O3 và FexOy nung nóng. Sau khi phản ứng xong, thu được 1,44g H2O và a gam chất rắn. Giá trị của a là
A. 6,70.
B. 6,86.
C. 6,78.
D. 6,80.
Câu 7. Khử m gam hỗn hợp X (chứa Fe3O4 và Fe2O3 có số mol bằng nhau) bằng CO trong một thời gian thu được 25,6 gam hỗn hợp chất rắn Y. Cho ½ hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch HNO3 dư thì thu được sản phẩm khử chỉ gồm 2 khí NO và NO2, có thể tích là 4,48 lít (ở đktc) và có tỉ khối so với H2 bằng 19. Giá trị của m là:
A. 15,68.
B. 28,22.
C. 31,36.
D. 37,12.
Câu 8. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm 50,85 gam hỗn hợp X chứa Al, CuO, Fe3O4 có số mol bằng nhau trong điều kiện không có không khí, sau một thời gian thu được hỗn hợp X. Cho X tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng, dư thu được V lít khí SO2 (ở đktc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V là:
A. 3,36.
B. 2,24.
C. 6,72.
D. 1,12.
Câu 9. Nung m gam hỗn hợp(Al,FexOy) trong điều kiện không có không khí đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp X. Chia X làm 2 phần:
Phần 1: Có khối lượng bằng 40,2g. Cho phần 1 tác dụng với một lượng dư dd H2SO4 đặc nóng thu được 20,16 lít SO2(sản phẩm khử duy nhất).
Phần 2: Cho tác dụng hết với dd NaOH dư,sau phản ứng thu được 3,36lit H2(đktc) và còn lại 5,6g chất rắn không tan. Công thức oxit và giá trị của m là:
A. Fe3O4 và 26,9g
B. Fe2O3 và 28,8g
C. Fe2O3 và 26,86g
D. Fe2O3 và 53,6g
Câu 10. Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm bột Al và FexOy trong điều kiện không có không khí thu được hỗn hợp Y. Nghiền nhỏ, trộn đều hỗn hợp Y rồi chia thành 2 phần:
Phần 1: có khối lượng 14,49 gam được hòa tan hết trong dung dịch HNO3 loãng, dư, đun nóng thu được dung dịch Z và 0,165 mol NO (sản phẩm khử duy nhất).
Phần 2: đem tác dụng với dung dịch NaOH dư đun nóng thu được 0,015 mol khí H2 và còn lại 2,52 gam chất rắn. Công thức của oxit sắt và giá trị của m lần lượt là:
A. Fe3O4 và 28,98.
B. Fe2O3 và 28,98.
C. Fe3O4 và 19,32.
D. FeO và 19,32.
Câu 11. Trộn 0,25 mol bột Al với 0,15 mol bột Fe2O3 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí (giả sử chỉ có phản ứng khử Fe2O3 về Fe), thu được hỗn hợp rắn X. Cho toàn bộ X tác dụng với dung dịch NaOH (dư), thu được 0,15 mol H2 và còn lại m gam chất rắn không tan. Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm và giá trị của m lần lượt là:
A. 60% và 20,40.
B. 50% và 30,75.
C. 50% và 40,80.
D. 60% và 30,75.
Câu 12. Trộn đều 6,102 gam hỗn hợp Al, Fe3O4 và CuO (các chất có cùng số mol) rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu được hỗn hợp X. Cho X tác dụng với dung dịch HNO3 dư được V ml (ở đktc) hỗn hợp khí NO2 và NO theo tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 1. Giá trị của V là:
A. 806,4.
B. 604,8.
C. 403,2.
D. 645,12.
Câu 13. Nung nóng hỗn hợp gồm bột Al và bột Fe3O4 trong môi trường không có không khí (xảy ra phản ứng nhiệt nhôm, hiệu suất 100%). Các chất sau phản ứng cho tác dụng với dung dịch NaOH (dư), thu được 6,72 lít khí H2(đktc), cũng lượng chất này nếu tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng (dư) thu được 26,88 lít khí H2 (đktc). Khối lượng bột Al và Fe3O4trong hỗn hợp đầu lần lượt là
A. 27 gam và 34,8 gam.
B. 27 gam và 69,6 gam.
C. 54 gam và 69,6 gam.
D. 54 gam và 34,8 gam.
Câu 14. Một oxit kim loại bị khử hoàn toàn cần 1,792 lit khí CO (đktc) thu được m gam kim loại R. Hòa tan hết m gam R bằng dung dịch HNO3 đặc nóng thu được 4,032 lit khí NO2 duy nhất (đktc). CTPT của oxit là:
A.Cr2O3.
B.CrO.
C.Fe3O4.
D.FeO.
Câu 15. Cho V lít hỗn hợp khí (đktc) gồm CO và H2 phản ứng với một lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO và Fe3O4 nung nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,32 gam. Giá trị của V là:
A.0,224.
B.0,112.
C.0,448.
D.0,560.
Trên đây là phần trích dẫn Bài toán khử oxit kim loại bằng (C,CO,H2) môn Hóa học 12 năm 2021, 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!
