Oxi, Lưu huỳnh phản ứng với kim loại và cách giải bài tập (hay, chi tiết)



Bài viết Oxi, Lưu huỳnh phản ứng với kim loại và cách giải bài tập với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Oxi, Lưu huỳnh phản ứng với kim loại và cách giải bài tập.

Oxi, Lưu huỳnh phản ứng với kim loại và cách giải bài tập

A. Phương pháp giải

-  Oxi tác dụng với kim loại (trừ Au, Ag, Pt) tạo thành oxit

2M + xO2 t0 2M2Ox

nO(trongoxit)=2nO2

 moxit = mKL+mO

Đặc biệt: 3Fe + 2O2 to Fe3O4 (sắt từ oxit)

- Lưu huỳnh tác dụng với kim loại tạo thành muối sunfua

2M + xS t0 M2Sx

m muối = m KL + mS

nS (trong muối) = n S (đơn chất)

Lưu ý: Lưu huỳnh phản ứng đưa kim loại lên số oxi hóa thấp hơn.

-  Phương pháp: Tính theo phương trình hoặc áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố.

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Trộn 2,8 gam bột Fe với bột lưu huỳnh dư. Đốt nóng cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam muối sunfua tương ứng. Xác định giá trị của m?

A. 7,6 gam

B. 6,0 gam

C. 4,4 gam

D. 5,5 gam

Hướng dẫn giải

nFe=2,856=0,05(mol)Fe + S t0FeS0,05             0,05 molmFeS= 0,05.56+32 = 4,4 gam

Đáp án C

Ví dụ 2: Đốt cháy 5,64 gam hỗn hợp gồm Mg, Al thu được 14,6 gam hỗn hợp chất rắn Y. Thể tích khí O2 (đktc) đã phản ứng là

A. 3,136 lít.

B. 4,928 lít.

C. 12,544 lít.

D. 6,272 lít.

Hướng dẫn giải:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

mKL + mO2 = mY  mO2=14,65,64=8,96(g)nO2=8,9632=0,28(mol)VO2=0,28.22,4=6,272(l)

Đáp án D

Ví dụ 3: Trộn 60 gam bột Fe với 30 gam bột lưu huỳnh rồi đun nóng (không có không khí), sau phản ứng hoàn toàn thu được chất rắn E. Hòa tan E bằng dung dịch HCl dư thu được khí X. Đốt cháy X cần V lít O2 (đktc). Giá trị V là?

A. 0,33 lít.            

B. 3,3 lít.  

C. 33 lít.   

D. 32,3 lít.

Hướng dẫn giải

n Fe =6056  n S =3032

Fe + S  FeS 6056   >  3032     

→ Fe dư       

Fe Fe+2 + 2e6056        2.6056   molS+4 + 4e3032       4.3032     mol

O20 + 4e  2O2x  4x     mol

Bảo toàn electron ta có:

2.6056+4.3032=4xx=165112

V=165112.22,4=33(l) 

Đáp án C

C. Bài tập tự luyện

Câu 1: Cho 11 gam hỗn hợp bột sắt và bột nhôm tác dụng với bột lưu huỳnh trong điều kiện không có không khí) thấy có 12,8 gam lưu huỳnh tham gia phản ứng. Khối lượng sắt có trong 11 gam hỗn hợp đầu là:

A. 5,6 gam.

B. 11,2 gam.

C. 2,8 gam.

D. 8,4 gam.

Hướng dẫn giải

nS =12,832=0,4 mol

mhh =56x + 27y     (1)

Fe Fe+2 + 2ex            2.x        molAl Al+4 + 3ey             3.y      mol

S0 + 2e  S20,4 0,8        mol

Bảo toàn electron: 2x + 3y = 0,8  (2)

Từ (1) và (2) → nFe = 0,1; nAl = 0,2

→ mFe = 0,1.56 = 5,6 (gam)

Đáp án A

Câu 2: Cho 2,13 gam hỗn hợp X gồm ba kim loại Mg, Cu và Al ở dạng bột tác dụng hoàn toàn với oxi thu được hỗn hợp Y gồm các oxit có khối lượng 3,33 gam. Thể tích dung dịch HCl 2M vừa đủ để phản ứng hết với Y là:

A. 57 ml.              

B. 50 ml.              

C. 75 ml.             

D. 90 ml.

Hướng dẫn giải

Mg, Cu, Al  + O2   Oxit

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

mO2 = moxit  mKL = 3,33  2,13 = 1,2 gam   nO2 = 0,0375 mol  nO = 2.nO2 = 0,075 mol

Khi cho các oxit kim loại phản ứng với HCl thì

O2  + 2H +   H2O

Ta có:

nH+ =2.nO2 =2.0,075=0,15 mol =nHCl   Vdd = 0,152 = 0,075 lít = 75 ml

Đáp án C

Câu 3: Cho m gam hỗn hợp 3 kim loại Fe, Al, Cu vào một bình kín chứa 0,9 mol O2. Nung nóng bình một thời gian cho đến khi trong bình số mol O2 chỉ còn 0,865 mol và chất rắn trong bình có khối lượng 2,12 gam. Xác định giá trị của m?

A. 1.  

B. 1,5.  

C. 1,8.      

D. 2,2.  

Hướng dẫn giải

Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:

m + mO2 = moxit  m=2,1232.0,90,865=1 gam.

Đáp án A

Câu 4: Nung 11,2 gam Fe và 26 gam Zn với một lượng S dư. Khối lượng sản phẩm thu được sau phản ứng là

A. 56,4 gam

B. 17,6 gam

C. 38,8 gam

D. 24,08 gam

Hướng dẫn giải

n Fe =11,256=0,2 moln Zn =2665=0,4 mol

Fe + S → FeS

0,2  →      0,2       mol

Zn + S → ZnS

0,4 →        0,4      mol

m = 0,2.(56 + 32) + 0,4.(65 + 32) = 56,4 gam

Đán án A

Câu 5: Cho 7,8 gam hỗn hợp X gồm Mg và Al tác dựng vừa đủ với 5,6 lít hỗn hợp khí Y (đktc) gồm Cl2 và O2 thu được 19,7 gam hỗn hợp Z gồm 4 chất. Phần trăm khối lượng của Al trong X là

A. 30,77%              

B. 69,23% 

C. 34,62%   

D. 65,38%

Hướng dẫn giải

XMgAl+YCl2O2Z

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

 mCl2 + mO2=mZmX =19,77,8=11,9 gam

Theo đề bài ta có hệ phương trình:

nCl2+nO2=5,622,4=0,2571.nCl2+32nO2=11,9nCl2=0,1nO2=0,15

Gọi số mol của Mg và Al lần lượt là x và y (mol)

Bảo toàn electron: 2nMg + 3nAl = 2nCl2 + 4nO2 

→ 2x + 3y = 0,1.2 + 0,15.4

→ 2x + 3y = 0,8 (1)

Mà: 24x + 27y = 7,8 (2)

Từ (1) và (2) → x = 0,1y = 0,2

%mAl =0,2.277,8.100% = 69,23%

Đáp án B

Câu 6: Hỗn hợp khí A gồm clo và oxi. A phản ứng vừa hết với một hỗn hợp gồm 4,8 gam Mg và 8,1 gam Al tạo ra 37,05 gam hỗn hợp các muối clorua và oxit của hai kim loại. Phần trăm theo thể tích của clo trong hỗn hợp ban đầu là:

A. 44,44%.     

B. 55,56%.   

C. 26,50%.   

D. 73,50%.

Hướng dẫn giải

nMg =4,824=0,2 mol nAl =8,127=0,3 mol

Áp dụng định luật toàn khối lượng ta có:

mAl + mMg + mCl2 + mO2 = mmuoi + moxit 8,1+4,8+71.nCl2 + 32.nO2 =37,05 1

Các hợp chất sau phản ứng gồm: MgCl2 ; MgO ; Al2O3 ; AlCl3

Bảo toàn electron:

2nCl2 + 4nO2 =2nMg+3nAl = 2.0,2+3.0,3=1,3  2

Giải (1) và (2) nCl2 = 0,25 molnO2 = 0,2 mol  

%VCl2 =0,250,25+0,2.100%= 55,56%

Đáp án B

Câu 7: Để cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm 3,84 gam Mg và 4,32 gam Al cần 5,824 lít hỗn hợp khí Y (đktc) gồm O2 và Cl2. Tính % thể tích O2 trong hỗn hợp Y?

A. 46,15%

B. 56,36%

C. 43,64%

D. 53,85%

Hướng dẫn giải

nMg=3,8424=0,16molnAl=4,3227=0,16molnY=5,82422,4=0,26mol

Đặt x, y là số mol của Cl2, O2

→ x + y = 0,26     (1)

Bảo toàn electron: 2.nMg+3.nAl=2.nCl2+4.nO2

→ 2x + 4y = 0,16.2 + 0,16.3 = 0,8    (2)

Từ (1) và (2) →x=0,12y=0,14

%VO2=0,140,26.100%=53,85%

Đáp án D

Câu 8: Đốt cháy hỗn hợp X gồm 3 kim loại Mg, Zn, Cu thu được 34,5 gam hỗn hợp rắn Y gồm các oxit kim loại. Để hòa tan hết hỗn hợp Y cần dùng vừa đủ dung dịch chứa 0,8 mol HCl. Khối lượng hỗn hợp X là

A. 31,3g

B. 24,9g

C. 21,7g

D. 28,1g

Hướng dẫn giải

MgZnCu+O2MgOZnOCuO+HClMgCl2ZnCl2CuCl2

Bảo toàn O: nO=nH2O=12nHCl=12.0,8=0,4(mol)

Bảo toàn khối lượng:  mKL = moxit – mO = 34,5 – 0,4.16 = 28,1g

Đáp án D

Câu 9: 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 rắn M. Cho M tác dụng với lượng dư dung dịch HCl, giải phóng 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. 2,80

B. 3,36

C. 3,08

D. 4,48.

Hướng dẫn giải

n Fe =5,656=0,1(mol)  n S =2,432=0,075(mol)

Fe+SM (FeS,  Fe,  S)+HClFe2+X(H2S,H2)G(S)XG+O2H2O,SO2

→ Có 3 chất thay đổi số oxi hóa là Fe, S và O
Bảo toàn e: 4nO2 = 2nFe + 4nSO2 =2. 0,1+4.0,75=0,5 mol

nO2 =0,125 mol VO2=0,125.22,4=2,8lít

Đáp án A

Câu 10: 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

Hướng dẫn giải

Fe + S → FeS

→ Hỗn hợp rắn Y gồm: Fe, S, FeS.

FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Z gồmH2S:x(mol)H2:y(mol)

x+y=134x+2yx+y=5.2x+y=132x+2y=10x=0,25y=0,75

Do đó:

nFe=nH2=0,75molnFeS=nH2S=0,25mol

Nhận thấy, H=50%  mà n Fe dư  > n S dư → Fe dư, tính hiệu suất theo S

nS pu=nFeS=0,25mol  nS bđ=0,25.10050=0,5(mol)ab=nFenS=10,5=2

Đáp án A

Các bài Lý thuyết và Bài tập trắc nghiệm Hóa học lớp 10 có đáp án khác:

Lời giải bài tập lớp 10 sách mới:

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, SÁCH LUYỆN THI DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 10

Bộ giáo án, bài giảng powerpoint, đề thi, sách dành cho giáo viên và gia sư dành cho phụ huynh tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official

Tổng đài hỗ trợ đăng ký : 084 283 45 85

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.




Giải bài tập lớp 10 sách mới các môn học
Tài liệu giáo viên