KIM LOẠI + HNO3 thiếu
Ths Nguyễn Quốc Việt
Tel: 0916505381 or 0983505381
Nhận luyện thi Đại hoc môn Hóa 8, 9, 10, 11, 12
Tại Thành Phố Hà Tĩnh
Cu+ 2Fe3+→ 2Fe2+ + Cu2+
Fe + 2Fe3+→ 3Fe2+
Chú ý:
-
Những kim loại từ Fe đến Cu khử được Fe3+ về
Fe2+.
-
Hổn hợp (Fe, kim loại từ K đến Cu) + HNO3, nếu
kim loại dư thì Fe phản ứng tạo muối Fe2+,
-
Nếu
mchất rắn > mCu(kl yếu hơn) ÞCu chưa phản ứng, Fe dư
-
Nếu
mchất rắn < mCu(kl yếu hơn) ÞCu phản ứng, Fe hết
-
Ví dụ 1: Hoà tan m gam
hổn hợp Fe, Cu tỉ lệ khối lượng 3 : 7 vào 500 ml dung dịch HNO3 aM,
sau phản ứng thu được 6,72 lít hổn hợp khí NO, NO2 (ở đktc) có tỉ lệ
mol 1:1, dung dịch B và 0,75m gam chất rắn. Giá trị của m và a là
Hướng
dẫn giải:
nhh khí =
= 0,3; nNO = nNO2 = 0,15
Sơ đồ phản ứng: (0,3mg Fe; 0,7mgCu)
0,75mg chất rắn
mchất rắn =
0,75m > mCu = 0,7mÞCu
chưa phản ứng, Fe dư
( Fe có tính khử mạnh hơn Cu
nên Fe phản ứng trước)
mFephản
ứng = m – 0,75m = 0,25m
Cho
e: Fe → Fe2+ + 2e
0,3 0,6
Nhận e:
N+5
+ 1e → N+4O2
0,15
0,15
N+5
+ 3e → N+2O
0,45 0,15
ne
nhận = 0,15 + 0,45 = 0,6
nHNO3 = nN(muối) + nN(sản phẩm
khử) = 0,6 + 0,15 + 0,15 = 0,9 mol;
CMHNO3 =
=1,8 M
mFephản ứng = 0,3*56 = 0,25m Þm = 67,2 gam
Ví dụ 2: Hoà tan 12 gam hổn hợp Fe, Cu tỉ lệ mol 1 : 1
vào dung dịch HNO3, sau phản ứng thu được V lít hổn hợp khí NO và NO2
có tỉ lệ mol 1:1, dung dịch B và 3,2 gam chất rắn. Cô cạn dung dịch B thu được
m gam chất rắn. Giá trị của m và V là
Hướng dẫn
giải:
Đặt: nFe = a mol; nCu
= a molÞ56a + 64a = 12 Þ a = 0,1
ÞmCu = 0,1*64 = 6,4 g
Sơ
đồ phản ứng: (0,1mol Fe; 0,1molCu)
3,2g chất rắn
mchất rắn = 3,2 g
mCu = 6,4ÞFe hết, Cu phản ứng một phần
mCu phản ứng =
6,4 – 3,2 = 3,2 g; nCu phản ứng =
= 0,05 mol
Cho
e: Fe → Fe2+ + 2e
0,1 0,2
Cu → Cu2+ + 2e
0,05 0,1
Đặt: nNO = nNO2 =x mol
Qúa trình nhận e:
N+5
+ 1e → N+1O2
x x
N+5
+ 3e → N+2O
3x x
ne nhận
= x + 3x = 4x= 0,3; x= 0,075
nhh
khí = 2x = 0,15; V = 0,15 * 22,4 = 3,36 lít
mmuối = mkim loạipư + mNO3-(muối) = (12 –
3,2) + 0,3*62 = 27,4 gam
Ví
dụ 3: Hòa tan hoàn toàn hổn hợp X gồm 0,2 mol Fe và 0,1 mol Cu cần tối thiểu V ml
dung dịch HNO3 1M thu được dung dịch A và khí NO (sản phẩm khử duy
nhất). Xác định V.
Hướng
dẫn giải:
Giá trị của V nhỏ nhất khi tạo muối Fe(NO3)2
Sơ đồ phản ứng: (Fe, Cu
(Fe3+, Cu2+)
( Fe2+,
Cu2+ )
Cho
e: Fe → Fe2+ + 2e
0,2 0,4
Cu
→ Cu2+ + 2e
0,1 0,2
Nhận e: N+5
+ 3e → N+2O
0,6
0,2
nHNO3 = nN(muối) + nN(sản phẩm
khử) = 0,6 + 0,2 = 0,8 mol
ÞV =
= 0,8 lít = 800 ml
Ví
dụ 4: Hòa tan hoàn toàn 0,3 mol Fe cần V ml dung dịch HNO32M (axit
không dư) thu được dung dịch A và khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Xác định
V.
Hướng dẫn giải:
Giá trị của V lớn nhất khi tạo muối Fe(NO3)3
Cho e: Fe → Fe3+ + 3e
0,3 0,9
Nhận e: N+5
+ 3e → N+2O
0,9
0,3
nHNO3 = 0,9 + 0,3 = 1,2 molÞVddHNO3 max =
= 0,6 lít = 600 ml
Giá
trị của V nhỏ nhất khi tạo muối Fe(NO3)2
Cho e: Fe → Fe2+ + 2e
0,3 0,6
Nhận e: N+5
+ 3e → N+2O
0,6 0,2
nHNO3 = 0,6 + 0,2 = 0,8 molÞV =
= 0,4 lít = 400 ml
Vậy giá trị thỏa mãn của V là: 400 ml
V
600 ml
Ví
dụ 5: Hòa tan hoàn toàn hổn hợp X gồm 0,15 mol Fe và 0,3 mol Cu cần V ml dung dịch
HNO3 2M (axit không dư) thu được dung dịch A và khí NO (sản phẩm khử
duy nhất). Xác định V.
Hướng dẫn giải:
V lớn nhất khi tạo muối Fe(NO3)3
Cho e: Fe → Fe3+ + 3e
0,15 0,45
Cu → Cu2+ + 2e
0,3 0,6
Nhận e: N+5
+ 3e → N+2O
1,05
0,35
nHNO3 = nN(muối) + nN(sản phẩm
khử) = 1,05 + 0,35 = 1,4 mol
VddHNO3 max =
= 0,7 lít = 700 ml
V nhỏ nhất khi tạo muối Fe(NO3)2
Cho e: Fe → Fe2+ + 2e
0,15 0,3
Cu → Cu2+ + 2e
0,3 0,6
Nhận e: N+5
+ 3e → N+2O
0,9
0,3
nHNO3 = nN(muối) + nN(sản phẩm khử) = 0,9
+ 0,3= 1,2 mol
VddHNO3 min =
= 0,6 lít = 600 ml
Vậy
giá trị thỏa mãn của V là: 600 ml
V
700 ml
