Bài tập Hóa học Lớp 10: Lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh - Tuệ Minh

Nội dung text: Bài tập Hóa học Lớp 10: Lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh - Tuệ Minh

1. BÀI TẬP LƯU HUỲNH VÀ HỢP CHẤT CỦA LƯU HUỲNH A. LƯU HUỲNH 1. Tóm tắt kiến thức. Nguyên tử S có cấu hình electron : 1s 22s22p63s23p4, có hai electron độc thân. Nguyên tử S có phân lớp 3d trống, khi bị kích thích có thể 1 electron (trong cặp ghép đôi) từ phân lớp 3p “nhảy” sang 3d khi đó S* có 4 electron độc thân, hoặc thêm 1 electron nữa từ phân lớp 3s “nhảy” sang 3d, lúc này S* có 6 electron độc thân. Do vậy khi tham gia phản ứng với các nguyên tố có độ âm điện lớn hơn, nguyên tử lưu huỳnh có thể tạo nên những hợp chất cộng hóa trị, trong đó nó có số oxi hóa là +4 hoặc +6. Lưu huỳnh là chất oxi hóa nhưng yếu hơn O2, ngoài ra S còn đóng vai trò là chất khử khi tác dụng với oxi, flo và các chất có tính oxi hóa mạnh như: HNO3, H2SO4 đặc, KMnO4, KClO3 2- a. Tác dụng với kim loại và H2 tạo hợp chất sunfua (S ) o Fe + S t FeS-2 sắt (II) sunfua o Zn + S t ZnS-2 kẽm sunfua Hg + S  HgS-2 thủy ngân sunfua, phản ứng xảy ra ở to thường t o -2 H2 + S  H2S hiđrosunfua có mùi trứng thối b. Tác dụng với phi kim 4 t o S + O2  S O2 6 t o S + 3F2  S F6 c. Tác dụng với các hợp chất có tính oxi hóa mạnh S là chất khử khi tác dụng với hợp chất oxi hóa tạo hợp chất chứa lưu huỳnh trong đó S có số oxi hóa là +4 hoặc +6 4 t o S + 2H2SO4 đặc  3SO2 + 2H2O 6 t o S + 6HNO3 đặc  H2 SO4 + 6NO2 + 2H2O 6 t o S + 2HNO3 loãng  H2 SO4 + 2NO 4 t o S + 2KMnO4  K2MnO4 + MnO2 + S O2
2. 2. Bài tập. Bài 1: Lưu huỳnh tác dụng với dung dịch kiềm nóng theo phản ứng sau : 3S + 6KOH → 2K2S + K2SO3 + 3H2O. Trong phản ứng này có tỉ lệ số nguyên tử lưu huỳnh bị oxi hóa : số nguyên tử lưu huỳnh bị khử là A. 2 : 1. B. 1 : 2. C. 1 : 3. D. 2 : 3. Hướng dẫn phân tích sự thay đổi số oxi hoá của S, từ đó xác định tỉ lệ số nguyên tử lưu huỳnh bị oxi hóa : số nguyên tử lưu huỳnh bị khử = số ng.tử S tăng số oxh : số ng.tử S giảm số oxh = 1:2. Bài 2: Đun nóng 1 hỗn hợp gồm 2,8 gam bột Fe và 0,8 gam bột S trong điều kiện không có oxi, thu được chất rắn A. Cho toàn bộ A vào 200ml dd HCl vừa đủ thu được một hỗn hợp khí bay ra (Hiệu suất các phản ứng đều là 100%). Tổng khối lượng các khí và nồng độ mol/l của dd HCl đã dùng là A. 1,2 g ; 0,5 MB. 1,8 g ; 0,25 MC. 0,9 g ; 0,5MD. 0,9 g ; 0,25M Hướng dẫn Ta có: nFe = 2,8/56 = 0,05 mol; nS = 0,8/32 = 0,025 mol. H = 100% nên 0 Fe + S t FeS bđ 0,05 mol 0,025 mol p.ư 0,025  0,025 0,025 mol Sau p.ư: 0,025 0,00 0,025 mol Vậy chất rắn A gồm: 0,025 mol FeS và 0,025 mol Fe dư. Cho A tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ, có các PTHH: FeS + 2HCl  FeCl2 + H2S Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 Từ các PTPƯ, ta thấy: nH2S = nFeS = nH2 = nFe dư = 0,025 mol mkhí = 0,025.(34 + 2) = 0,9 gam. nHCl p.ư = 2 .(nFeS + nFe dư ) = 2. 0,025.2 = 0,1 mol = nHCl bđ CM = 0,5M Đáp án: C Bài 4: Trộn 5,6 gam bột sắt với 2,4 gam bột lưu huỳnh rồi nung nóng (trong điều kiện không có không khí), thu được hỗn hợp chất rắn M. Cho M tác dụng với lượng dư dung dịch HCl, giải phóng
3. hỗn hợp khí X và còn lại một phần không tan G. Để đốt cháy hoàn toàn x và G cần vừa đủ V lít khí O2 ( ở đktc). Giá trị của V là A. 2,80B. 3,36 C. 3,08D. 4,48 Bài 5: Nung nóng hỗn hợp bột X gồm a mol Fe và b mol S trong khí trơ, hiệu suất phản ứng bằng 50%, thu được hỗn hợp rắn Y. Cho Y vào dung dịch HCl dư, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H2 bằng 5. Tỉ lệ a : b bằng A. 2 : 1. B. 1 : 1. C. 3 : 1. D. 3 : 2. B. HỢP CHẤT CỦA LƯU HUỲNH I. HIDROSUNFUA Bài 1: Cho 24 gam lưu huỳnh tác dụng với 11,2 lít khí H 2 (ở đktc) với hiệu suất phản ứng 80%. Sản phẩm sinh ra được dẫn vào 500ml dung dịch NaOH 1M được dung dịch X. a. Viết PTHH các phản ứng xảy ra. b. Tính nồng độ mol/l của các chất tan trong dung dịch X. c. Tính khối lượng muối thu được sau phản ứng. Hướng dẫn a. Các PTPƯ có thể có: t0 H2 + S  H2S (1) ; H2S + NaOH  NaHS + H2O (2); H2S + 2NaOH  Na2S + 2H2O (3) b. Ta có: nS = 24/32 = 0,75 mol ; nH2 = 11,2/22,4 = 0,5 mol H = 80% được tính theo H2. Ta có: nH2 p.ư = 0,5.0,8 = 0,4 mol. Từ (1) nS p.ư = nH2S = nH2 p.ư = 0,4 mol. nNaOH = 0,5.1 = 0,5 mol. Vậy tỉ lệ: 1 < T = nNaOH / nH2S = 0,5/0,4 = 1,25 < 2 H2S tác dụng với dd NaOH theo 2 p.ư (2) và (3). Đặt nNaHS = x mol; nNa2S = y mol 0,3 C 0,6M x y 0,4 x 0,3 M NaHS 0,5 Ta có: x 2y 0,5 y 0,1 0,1 C 0,2M M Na2S 0,5 c. mMuối = 0,3.56 + 0,1.78 = 24,6 gam. Bài 2: Nung nóng hỗn hợp bột X gồm a mol Fe và b mol S trong khí trơ, hiệu suất phản ứng bằng 50%, thu được hỗn hợp rắn Y. Cho Y vào dung dịch HCl dư, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H2 bằng 5. Viết PTHH các phản ứng xảy ra và tìm tỉ lệ a : b.
4. Hướng dẫn Fe + S FeS FeS + 2HCl FeCl2 + H2S; Fedư + 2HCl FeCl2 + H2 a b 0,5b 0,5b a-0,5b a-0,5b 0,5b 0,5b 0,5b => hiệu suất tính theo S => => II. LƯU HUỲNH ĐIOXIT(hay anhiđrit sunfurơ hay lưu huỳnh (IV) oxit) Cấu tạo phân tử tương tự O3, phân tử SO2 phân cực, là chất khí không màu, mùi xốc. - Là oxit axit: SO2 + H2O H2SO3 SO2 + NaOH  NaHSO3 SO2 + 2NaOH  Na2SO3 + H2O Đặt K= nNaOH/SO2 K ≤ 1  muối axit K ≥ 2  muối trung hoà 1≤ K≤ 2  2 muối - Tính khử mạnh(chủ yếu), chỉ kém H2 và H2S: o 450 C,V2O5 2SO2 O2  2SO3 SO2 Br2 2H2O H2SO4 2HBr - Tính oxi hóa yếu: chỉ thể hiện khi tác dụng với chất khử mạnh: SO2 2H2S 3S  2H2O SO2 4HI S  2I2 2H2O Bài 1: Cho dãy các chất: (1) nước brom; (2) dd NaOH; (3) nước vôi trong; (4) dd BaCl 2. Dùng chất nào có thể phân biệt được, chất nào không thể phân biệt được hai khí không màu là H 2S và SO2. Viết PTHH các phản ứng xảy ra. Giải thích? HƯỚNG DẪN + Nước brom: không được vì cả H2S và SO2 đều phản ứng và làm mất màu nước brom.
5. + dd NaOH không được vì cả 2 khí đều có phản ứng nhưng không tạo ra hiện tượng đặc trưng. + Nước vôi trong (tức dung dịch Ca(OH) 2) phân biệt được hai khí vì SO 2 p.ư cho kết tủa trắng, còn H2S p.ư nhưng không cho kết tủa vì muối CaS tan (chú ý dùng dư dd Ca(OH)2) Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn m gam quặng pirit sắt (chứa 90% FeS2), khí sinh ra dẫn qua nước brom thì thấy làm mất màu vừa đủ 800ml dd nước brom 1M. a. Viết PTHH các phản ứng xảy ra và tính m. b. Nếu thay quặng pirit ở trên bằng S thì cần bao nhiêu gam S. c. Nếu cho lượng khí sinh ra ở trên hấp thụ vào 600ml dung dịch NaOH 2M thì có những muối nào được tạo ra, khối lượng bao nhiêu? HƯỚNG DẪN t0 a. Các PTHH: 4FeS2 + 11O2  2Fe2O3 + 8SO2 SO2 + Br2 + 2H2O 2HBr + H2SO4 . Theo đề bài, nBr2 = 0,8.1 = 0,8 mol. Theo các PTHH: nSO2 = nBr2 = 0,8.1 = 0,8 mol. nFeS2 = nSO2/2 = 0,4 mol mFeS2 = 0,4.120 = 48 gam m quặng = 48/90% = 53,33 gam b. nS = nSO2 = 0,8 mol. mS = 0,8.32 = 25,6 gam. nNaOH 1,2 c. nSO2 = 0,8; nNaOH = 0,6.2 = 1,2 mol; 1,5 phản ứng tạo 2 muối NaHSO 3 và nSO2 0,8 Na2SO3 với số mol bằng nhau. nNa 2SO3 = nNaHSO3 = nSO2/2 = 0,4 mol. Từ đó dễ dàng tính được: + mNa2SO3 = 0,4.126 = 50,4 gam ; mNaHSO3 = 0,4. 104 = 41,6 gam BÀI TẬP SO2 TÁC DỤNG VỚI DD KIỀM Câu 1: Hấp thụ hoàn toàn 12,8 g SO2 vào 250 ml dd NaOH 1M a/ Viết các phương trình phản ứng có thể xảy ra. b/ Tính khối lượng muối tạo thành sau phản ứng. Câu 2: Cho 5,8 gam hỗn hợp Fe,Cu vào dd H2SO4 đặc nóng thu được 3,08 lít SO2 đkc và dd A. a/ Tính % m Fe b/ Dẫn khí thu được vào 100ml dd Ca(OH)2 1,5M. Tính khối lượng muối tạo thành Câu 3: Cho 17,2 gam hỗn hợp Fe và Fe3O4 vào dd H2SO4 đặc nóng thu được 3,92 lít SO2 đkc và dd A. a/ Tính % mFe
6. b/ Dẫn khí thu được vào 100ml dd Ca(OH)2 1,5M. Tính khối lượng muối tạo thành Câu 4: Cho m gam hỗn hợp Fe,Cu vào dd H 2SO4 đặc nóng thu được 3,08 lít SO2 đkc và dd A. Cũng lượng Fe, Cu trên nhưng cho vào dd HCl dư thì thu được 1,68 lít khí đkc. a/ Tính % m Fe b/ Dẫn khí SO2 thu ở trên vào 100ml dd Ba(OH)2 1,2M. Tính khối lượng muối tạo thành Câu 5: Cho sơ đồ phan ứng : FeS2→SO2→SO3→H2SO4 viết các phương trình phản ghi rõ điều kiện phản ứng biẻu diễn sơ đồ trên(ghi rõ điều kiện phản ứng). a. tính lượng FeS2 cần điều chế 50 g dd H2SO4 49%. b. Nếu hấp thụ toàn bộ khí SO 2 tạo thành từ (1) bằng 300 ml dd NaOH 1M thì lượng muối tạo thành sau phản ứng bằng bao nhiêu ? Câu 6: Hoà tan 29,4 g hh Al, Cu, Mg vào dd HCl dư tạo 14 lít khí ở 00C, 0,8 atm. Phần không tan cho tác dụng với dd H2SO4 đđ tạo 6,72 lít khí SO2 ở đkc. a. Xác định % khối lượng mỗi kim loại trong hh. b. Cho ½ hh trên tác dụng với H 2SO4 đđ khí tạo thành được dẫn qua dung dịch Ca(OH) 2 sau 1 thời gian thu được 54 g kết tủa. Tính V Ca(OH)2 cần dùng. Câu 7: Cho 8,3 g hỗn hợp A gồm 3 kim loại Đồng, Nhôm và Magiê tác dụng vừa đủ với dd H 2SO4 20% (loãng). Sau phản ứng còn chất không tan B và thu được 5,6 lít khí (đkc). Hoà tan hoàn toàn B trong H2SO4 đđ, nóng, dư; thu được 1,12 lít khí SO2 (đkc). a. Tính % số mol mỗi kim loại trong hỗn hợp A. b. Tính C% các chất có trong dung dịch B, biết lượng H2SO4 phản ứng là vừa đủ. c. Dẫn toàn bộ khí SO2 ở trên vào dd Ca(OH)2 sau một thời gian thu được 3 g kết tủa và dd D. Lọc bỏ kết tủa cho Ca(OH)2 đến dư vào dd D, tìm khối lượng kết tủa thu được. III. LƯU HUỲNH TRIOXIT VÀ AXIT SUNFURIC 1 SO3: có đầy đủ tính chất của oxit axit. 2. H2SO4: - H2SO4 loãng thể hiện tính axit H2SO4 đặc thể hiện tính oxi hóa mạnh - So sánh tính chất của axit sunfuric loãng và đặc nóng
7. H2SO4 loãng H2SO4 đặc nóng Tác dụng Zn+H2SO4 ZnSO4 +H2 SO2 với kim loại Zn+H2SO4ZnSO4 + S + H2O H2S Fe+H2SO4FeSO4+H2 2Fe+6H2SO4Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O Cu, Ag không phản ứng Cu+2H2SO4CuSO4+SO2+2H2O Tác dụng Không phản ứng S+ 2H2SO43SO2+2H2O với phi kim 2P+ 5H2SO4 2H3PO4+5SO2 +2H2O Tác dụng Ca(OH)2+H2SO4 CaSO4+H2O với bazơ và oxit bazơ Fe(OH)2+H2SO4 FeSO4 +H2O 4 H2SO4 +2Fe(OH)2Fe2(SO4)3+SO2+6H2O FeO+H2SO4 FeSO4 +H2O 4 H2SO4 + 2FeOFe2(SO4)3+SO2+4H2O Fe3O4+ 3H2SO4  FeSO 4 2Fe3O4+ 10H2SO4 3Fe2(SO4)3+SO2+10H2O +Fe2(SO4)3+ 3H2O Tác dụng H2SO4+CaSO3CaSO4+SO2+H2O với muối H2SO4+Na2SiO3Na2SO4+H2SiO3 Tác dụng Không phản ứng 3H2SO4+H2S4 SO2+4H2O với các hợp H SO +3H S4S+4H O chất có tính 2 4 2 2 khử H2SO4+2HBrSO2+Br2+H2O H2SO4+8HI4I2+H2S+H2O Chú ý: - Một số kim loại như Fe, Al, Cr bị thụ động hóa trong H2SO4 đặc nguội - Các kim loại khác khi tác dụng với H2SO4 đặc nguội cũng cho sản phẩm như khi tác dụng với H2SO4 đặc nóng song tốc độ nhỏ hơn. - Pb không tác dụng với H2SO4 loãng vì tạo PbSO4 kết tủa ngăn cản phản ứng tiếp diễn. Phản ứng xảy ra được với H2SO4 đặc nóng do tạo muối tan: Pb+ H2SO4 đặc, nóng Pb(HSO4)2+SO2+H2O
8. - Cu không tan trong dd H2SO4 loãng (hoặc HCl) nhưng khi sục khí oxi vào thì Cu tan do sự oxi hóa mạnh của oxi trong môi trường axit: Cu+1/2O2+H2SO4CuSO4+H2O 3. Muối sunfat: - Các muối sunfat dễ tan trừ CaSO4, Ag2SO4 ít tan, PbSO4, BaSO4, SrSO4 không tan. - Nhận biết ion sunfat bằng ion Ba2+. - Các muối hiđrosunfat chỉ tồn tại với ion của kim loại kiềm, amoni, Pb2+ - Muối sunfat bền nhiệt, chỉ phân hủy ở nhiệt độ khá cao do đó thường không đề cập trong bài toán. Bài 1: Hỗn hợp X gồm SO2 và O2 có tỉ khối so với hiđro bằng 28. Lấy 2,24 lít ở đktc hỗn hợp X cho đi qua bình đựng V2O5 nung nóng. Hỗn hợp thu được sau phản ứng cho lội qua dung dịch BaCl 2 (dư) thấy tạo ra 6,99 gam kết tủa. Viết PTHH các phản ứng xảy ra và tính hiệu suất của phản ứng oxi hoá SO2 thành SO3. HD Dùng sơ đồ đường chéo, tính được tỉ lệ mol: nSO2/nO2 = 3/1 Hiệu suất phản ứng tính theo oxi. Trong 2,24 lít hh X ở đktc, tức 0,1 mol có: nSO2 = 0,075 mol; nO2 = 0,025 mol. 450 5000 C Các PTPƯ: 2SO 2 + O2  2SO3 (1) . Hỗn hợp sau p.ư (1) gồm có SO 2, O2 và sản phẩn xt:V2O5 SO3 khi dẫn qua dd BaCl2 dư, chỉ có p.ư: SO3 + BaCl2 + H2O BaSO4  + 2HCl nBaSO4  = 6,99/233 = 0,03 mol nO2 p.ư(1) = 0,015 mol H% p.ư(1) = 0,15.100%/0,25 = 60%. Bài 2: Cho m gam hỗn hợp bột X gồm Fe và Cu vào dung dịch H 2SO4 loãng dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y, 8,96 lít khí H2 (ở đktc) và còn lại 9,6 gam chất rắn không tan. a. Tính m và khối lượng muối trong dung dịch Y. b. Nếu hoà tan hoàn toàn m gam X ở trên trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu được V lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch Z. Tính V và tổng khối lượng muối có trong dung dịch Z. Hướng dẫn a. nH2 = 8,96/22,4 = 0,4 mol. Khi cho hỗn hợp Fe và Cu vào dd H 2SO4 loãng, dư thì chỉ có Fe phản ứng, phần không tan là Cu. Vậy mCu = 9,6 gam => nCu = 0,15 mol PTHH: Fe + H2SO4  FeSO4 + H2 (1) - Theo PTPƯ, ta có: nFe = nFeSO4 = nH2 = 0,4 mol => mFe = 0,4.56 = 22,4 g Vậy m = mFe + mCu = 22,4 + 9,6 = 32 gam và mFeSO4 = 0,4 . 152 = 60,8 gam
9. b. Khi cho hỗn hợp X tác dụng với H2SO4 đặc, nóng dư thì cả Fe và Cu đều bị hoà tan, trong đó 3+ 2+ Fe  Fe ; Cu  Cu và sản phẩm khử là SO2. Đặt số mol SO2 = x, ta có:  3+ 6 4 Fe Fe + 3e S 2e  S ( SO ) 0,4 0,4 1,2 (mol) 2 2x x mol Cu  Cu2+ + 2e 0,15 0,15 0,3 (mol) Bảo toàn e 1,2 + 0,3 = 2x x = 0,75 mol V = 0,75.22,4 = 16,8 lít. Khối lượng muối trong Z = mCuSO4 + mFe2(SO4)3 = 0,15.160 + 0,2.400 = 104 gam. Bài 3: Đem nung hỗn hợp A gồm 2 kim loại: x mol Fe và 0,15 mol Cu trong không khí một thời gian, thu được 63,2g hỗn hợp B gồm 2 kim loại trên và hỗn hợp các oxit của chúng. Đem hoà tan hết lượng hỗn hợp B bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thì thu được 0,3 mol SO2. x là: A. 0,6 mol B. 0,7 mol C. 0,4 mol D. 0,5 mol HD + Trong quá trình: Fe, Cu nhường electron; O, S nhận electron: 3n + 2n = 2n + 2n (1) Fe Cu O SO2 + Dùng ĐLBTKL tìm mO phản ứng mO = mB - mFe + mCu mO = 63,2 - 64.0,15 - 56x = 53,6 - 56x (2) 53,6 56x - Từ công thức (1) (2) 3x + 0,3 = + 0,6 x = 0,7. (Đáp án B). 8 Bài 4:. Hòa tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư). Sau phản ứng thu được 0,504 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 6,6 gam hỗn hợp muối sunfat. Phần trăm khối lượng của Cu trong X là A. 26,23%. B. 65,57%. C. 39,34%. D. 13,11%. Hướng dẫn giải + Thành phần của hỗn hợp X: Fe: a mol, Cu: b mol, O: c mol. 56a + 64b + 16c = 2,44 (1) + Trong quá trình: Fe, Cu nhường electron; O, S nhận electron: 3a + 2b = 2c + 2n (2). SO2 1 + Muối thu được Fe2(SO4)3: a mol; CuSO4:bmol (3) 2
10. Từ (1), (2), (3) ta có hệ: 56a + 64b + 16c = 2,44 a = 0,025 3a + 2b = 2c + 2. 0,0225 ↔ b = 0,01 1 400. a + 160b =6,6 c = 0,025 2 64.0,01 → %mCu = .100% 26,23% (Đáp án A) 2,44 Mở rộng bài toán: Xác định công thức phân tử FexOy x nFe a 0,025 1 . Vậy FexOy: FeO. y nO c 0,025 1 Cách 2: 2,44 gam X gồm FexOy và Cu có thể tạo ra tối đa: 0,504 Hỗn hợp Fe2O3 và CuO có khối lượng: 2,44 + .16 = 2,8 gam 22,4 Gọi: số mol Fe2O3 x  Fe2(SO4)3 x CuO y CuSO4 y 160x 80y 2,8 x 0,0125 Ta có: %m Cu = 26,23 % 400x 160y 6,6 y 0,01 Bài 5: Đốt bột sắt trong khí oxi thu được hỗn hợp chất rắn X gồm Fe và 3 oxit của sắt. Hòa tan hoàn toàn 19,2 gam hỗn hợp X vào dung dịch chứa 0,8 mol H2SO4 đặc, dư, đun nóng, thu được dung dịch Y và khí SO2 (spk duy nhất). Cho 350ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch Y thu được 21,4 gam kết tủa và dung dịch Z chứa m gam chất tan. Tính m. Hướng dẫn Ta có sơ đồ: Fe (SO ) Na SO :0,35mol Fe 2 4 3 2 4 0,8molH2SO4 dac 0,7 mol NaOH 19,2g X : nong,du H2SO4 du  Fe2 (SO4 )3 co the co FeO,Fe2O3,Fe3O4 SO2 ,H2O Fe(OH)3 :0,2 mol Tính được: nH2SO4 dư = (0,7-0,3.2)/2 = 0,05 mol => nH2SO4 p.ư với X = 0,75 mol. Quy hỗn hợp X thành: Fe (a mol) và Fe2O3 (b mol). Ta có: 56a + 160b = 19,2 (1)
11. t0 2Fe + 6H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O a 3a a/2 Fe2O3 + 3H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3H2O b 3b b Số mol H2SO4 p.ư với hh X = 3a+ 3b = 0,75 hay a + b = 0,25 (2) Từ (1) và (2) => a = 0,2; b = 0,05 => nFe2(SO4)3 = a/2 + b = 0,15 mol => nFe3+ = 0,3 mol => nFe2(SO4)3 trong Z = (0,3 – 0,2)/2 = 0,05 mol. Như vậy, các chất tan trong Z gồm 0,35 mol Na2SO4 + 0,05 mol Fe2(SO4)3 => mct = 0,35.142 + 0,05.400 = 69,7 gam BÀI TẬP VẬN DỤNG: DẠNG 1: CHUỖI PHẢN ỨNG Câu 1. FeS → H2S → Na2S → FeS → Fe2(SO4)3 → FeCl3 → Fe(OH)3 Câu 2. Zn → ZnS → H2S → SO2 → H2SO4 → Fe2(SO4)3 → FeCl3 SO2 → S → Al2S3 Câu 3. FeS2 → SO2 → S → H2S → SO2 → SO3 → SO2 → NaHSO3 Câu 4. A + B → D ↑ (mùi trưng thối) D + E → A + G A + O2 → E ↑ F + G → X V2O5 E + O2 400o C F E + G + Br2 → X + Y X + K2SO3 → H + E ↑ + G DẠNG 2: BÀI TOÁN VỀ AXIT H2SO4 3.1 BÀI TOÁN VỀ AXIT H2SO4 LOÃNG: Câu 1: Cho m gam Fe tác dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 dư thu được 6,72 lít khí H2 (ở đktc). Tính m? Câu 2: Cho 10 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu tác dụng với dung dịch H 2SO4 loãng (dư). Sau phản ứng thu được 2,24 lít khí hiđro (ở đktc), dung dịch X và m gam chất rắn không tan. Tính m? Câu 3: Một hỗn hợp gồm 13 gam kẽm và 5,6 gam sắt tác dụng với dung dịch axit sunfuric loãng dư. Tính thể tích khí hidro (đktc) được giải phóng sau phản ứng? Câu 4 : Một hỗn hộp gồm 18,6 gam kẽm và sắt tác dụng với dung dịch axit sunfuric loãng, dư . Thể tích khí H2 ( đktc) được giải phóng sau phản ứng là 6,72 lít . Tính thành phần phần trăm của kl có trong hỗn hợp?
12. Câu 5 : Cho 100ml H2SO4 vào 145 ml nước thu được dd A. Hòa tan hoàn toàn 18,5g hỗn hợp Mg, Zn vào dd A thu được 13,44 lít khí đkc và dd B. a/ Tính C% của A b/ Tính % mỗi kim loại c/ Cho từ từ dd BaCl2 đến dư vào dd B. Tính khối lượng kết tủa tạo thành. Câu 6 : .Cho 7,8 gam hỗn hợp hai kim loại Mg, l tác dụng với dd H 2SO4 loãng dư khi phản ứng kết thúc thấy khối lượng dd tăng thêm 7g. Tính %về khối lượng mỗi kim loại có trong hỗn hợp ban đầu. Câu 7 : Cho 10,5 gam hỗn hợp Zn và CuO vào 200ml dd H2SO4 1M thu được 3,36 lít khí và dd A. a/ Tính % khối lượng mỗi kim loại b/ Tính khối lượng muối sunfat tạo thành. c/ Cho từ tưg BaCl2 vào dd A đến dư. Tính khối lượng muối tạo thành. Câu 8 : Cho 7,92 gam Fe và Fe3O4 vào 200g dd H2SO4 20% thu được 2,24 lít khí (đkc). a/ Chứng minh H2SO4 dư b/ Tính % khối lượng mỗi kim loại c/ Cho từ tưg BaCl2 vào dd A đến dư. Tính khối lượng muối tạo thành. 3.2. BÀI TOÁN VỀ AXIT H2SO4 ĐẶC: Câu 1 : Cho m gam Fe tác dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) thu được 6,72 lít khí SO2 (ở đktc). Tính m? Câu 2 : Cho 6 gam hỗn hợp gồm Cu và Fe tác dụng hoàn toàn với dung dịch H 2SO4 đặc, nóng dư thu được 5,6 lít khí SO2 đktc. Tính khối lượng Cu và Fe trong hỗn hợp? Câu 3 : Hỗn hợp A gồm 2 kim loại Fe & Cu có khối lượng 2,4 g. Được chia làm 2 phần bằng nhau. Phần 1 : cho tác dụng với dd H2SO4 loãng dư thu được 224 ml khí(đkc). Phần 2 cho tác dụng với dd H2SO4 đặc, nóng thu được V lit khí SO2 ở đkc. a) xác định thành phần phần trăm khối lượng hỗn hợp kim loại. b) xác định thể tích khí SO2 thu được. Câu 4 : Cho 10,8 gam hỗn hợp Fe và CuO vào H2SO4 đặc nóng thu được 1,68 lít khí đkc. a/ Viết ptpư xảy ra b/ Tính % khối lượng Fe, CuO
13. c/ Tính khối lượng muối tạo thành Câu 5 : Cho 18,8 gam hỗn hợp rắn A gồm Fe và FeO vào H 2SO4 đặc nóng dư thu được Vml khí đkc. Cũng lượng rắn A trên nhưng cho vào dd H2SO4 loãng dư thì thu được 1,12 lít khí đkc. a/ Tính V b/ Tính % khối lượng của Fe và FeO trong hỗn hợp ban đầu Câu 6 : Cho 18 gam hỗn hợp rắn A gồm Cu và Fe 3O4 vào H2SO4 đặc nóng dư thu được Vml khí đkc. Cũng lượng rắn A trên nhưng cho vào dd H2SO4 loãng thu được 6,4 gam chất rắn B. a/ Tính V b/ Tính % khối lượng của Cu c/ Tính khối lượng muối sunfat tạo thành. Câu 7 : Cho 17,2 gam hỗn hợp Fe và Fe3O4 vào dd H2SO4 đặc nóng thu được 3,92 lít SO2 đkc và dd A. a/ Tính % mFe b/ Dẫn khí thu được vào 100ml dd Ca(OH)2 1,5M. Tính khối lượng muối tạo thành 3.3. BÀI TẬP XÁC ĐỊNH TÊN KIM LOẠI KHI TÁC DỤNG VỚI AXIT SUNFURIC: Câu 1 : Hòa tan hoàn toàn 1,44g kim loại M hóa trị II vào 250 ml dd H2SO4 0,3M. Sau đó lấy 60 ml dung dịch KOH 0,5 mol/l để trung hòa hết lượng axit còn dư. Xác định kim loại M. Câu 2 : để hòa tan 3,6 g kim loại hóa trị III cần 84,74 ml dd H 2SO4 20% (D= 1,143 g/ml). xác định tên kim loại. Câu 3 : Hòa tan hoàn toàn 3,2 gam kim loại M không rõ bằng H 2SO4 đặc nóng thu được 1,12 lít SO 2 đkc.Xác định tên kim loại M. Câu 4 : Cho 6,4 g hỗn hợp hai kim loại liên tiếp nhóm IIA vào dd H 2SO4 đặc nóng thu được 4,48 lít khí SO2. Xác định tên hai kim loại đó. Câu 5 : Cho 9,3 g hỗn hợp hai kim loại liên tiếp nhóm IIA vào dd H 2SO4 đặc nóng thu được 1,6 gam một chất rắn màu vàng. Xác định tên hai kim loại đó. Câu 6 : Hoà tan 1,3 gam một kim loại M trong 100 ml dung dịch H 2SO4 0,3M. Để trung hoà lượng axit dư cần 200 ml dung dịch NaOH 0,1M. Kim loại đó là: A. Mg B. Al C. Fe D. Zn Câu 7: Hòa tan hoàn toàn a mol kim loại M cần vừa đủ dd chứa 1,25a mol H 2SO4 đặc, tạo thành khí X. Cho 19,2g kim loại M vào dd axit đặc nóng ở trên, thu được 0,2 mol X. Xác định M?
14. Câu 8: Cho H2SO4 loãng dư tác dụng với 6,66 gr hỗn hợp gồm 2 kim loại A,B đều hoá trị II thu được 0,1 mol khí đồng thời khối lượng giảm 6,5 gr. Hoà tan phần rắn còn lại bằng H 2SO4đặc, nóng thì thu được 0,16 gr SO2. a) Định tên 2 kim loại A, B ( giả sử MA > MB ). b) Tính thành phần khối lượng và thành phần % khối lượng của chúng có trong hỗn hợp. c) Cho phương pháp tách rời từng chất sau đây ra khỏi hỗn hợp A, B, oxit B và ASO4 ( muối sunfat). Câu 9: Hòa tan 3,25g một kim loại M có hóa trị II bằng một lượng vừa đủ dung dịch H 2SO4 đặc, nóng. Sau phản ứng thu được 0,448 lít hỗn hợp hai khí SO và H S(đkc) và dung dịch B. Biết n : n = 1 : 1. 2 2 SO2 H2S a) Xác định kim loại M. b) Nhỏ đến dư dung dịch BaCl2 vào dung dịch B, tính khối lượng kết tủa thu được. Dạng 3: BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CT ÔLEUM. Câu 1: Cho một oleum A, biết rằng sau khi hòa tan 3,38 g A vào nước người ta phải dùng 800 ml dung dịch KOH 0,1M để trung hòa dung dịch nói trên. a. Xác định CT oleum? b. Cần bao nhiêu gam A tác dụng với 200 gam nước để thu được dung dịch H2SO4 10%? Câu 2: Cho 4,98 gam olêum A hòa tan hoàn toàn vào nước thu được dd A. Để trung hòa hết A ta dùng vừa đủ 600ml dd Ba(OH)2 0,1M thu được m gam kết tủa. a/ Xác định CT của Ôlêum A b/Tính khối lượng kết tủa tạo thành c/ Tính khối lượng Ôlêum cần dùng để hòa tan vào 500ml nước thu được dd H2SO4 20%. Câu 3: Hoà tan 6,67g Oleum vào nước thành 200ml dung dịch H 2SO4 , 10 ml dung dịch này trung hoà v ừa hết 16 ml NaOH 0,5M.Xác định công thức của oleum? Dạng 4: BÀI TẬP XÁC ĐỊNH OXT SẮT Câu 1: Cho 14,4 gam hỗn hợp gồm Fe và một oxit Fe có số mol bằng nhau vào H 2SO4 đặc nóng dư thu được 2,24 lít khí SO2 đkc. a/ Viết các phương trình phản ứng xó thể xảy ra. b/Xác định CT oxit Fe c/ Tính khối lượng muối sunfat tạo thành.
15. Câu 2: Cho 17,2 gam rắn A gồm Fe và 1 oxit Fe có tỉ lệ số mol là 2:1 vào dd H 2SO4 loãng dư thu được Vml khí. Nhưng cũng lượng chất rắn trên nhưng cho vào dd H2SO4 đặc nóng thu được 2,24 lít khí SO2đkc. a/ Tính % khối lượng Fe có trong hỗn hợp ban đầu. b/ Xác định oxit Fe Câu 3: Để 14 gam Fe ngoài không khí ta thu được một hỗn hợp rắn X gồm Fe và các oxit của Fe có số mol bằng nhau. Cho toàn bộ rắn X vào dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được Vml khí đkc. a/ Viết các phương trình phản ứng xảy ra. b/Tính V c/ Tính khối lượng muối sunfat tạo thành Câu 4: Hòa tan hoàn toàn 1 ít oxit FexOy bằng H2SO4 đặc nóng,thu được 2,24 lít SO 2(đktc).phần dung dich đem cô cạn được 120 gam muối khan.xác định công thức FexOy? Câu 5: Hòa tan hoàn toàn 1 ít oxit FexOy bằng H2SO4 đặc nóng,thu được 2,24 lít SO 2(đktc).phần dung dich đem cô cạn được 120 gam muối khan.xác định công thức FexOy?