Cách giải bài tập Tính lưỡng tính của hợp chất Crom 3 (III) (hay, chi tiết)

Bài viết Cách giải bài tập Tính lưỡng tính của hợp chất Crom 3 (III) với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Cách giải bài tập Tính lưỡng tính của hợp chất Crom 3 (III).

Cách giải bài tập Tính lưỡng tính của hợp chất Crom 3 (III) (hay, chi tiết)

Bài giảng: Bài tập tổng hợp về sắt và hợp chất của sắt - Cô Nguyễn Thị Thu (Giáo viên VietJack)

I. Phương pháp

1. Oxit Cr₂O₃

- Crom (III) oxit: Cr₂O₃ là oxit lưỡng tính, tan trong axit và kiềm đặc.

- Được dùng tạo màu lục cho đồ sứ, đồ thủy tinh.

2. Hidroxit Cr(OH)₃

- Crom (III) hiđroxit: Cr(OH)₃ là một hiđroxit lưỡng tính, kết tủa nhầy, màu lục nhạt, tan được trong dung dịch axit và dung dịch kiềm.

Cr(OH)₃ + NaOH → NaCrO₂ + 2H₂O

Cr(OH)₃ + 3HCl → CrCl₃ + 3H₂O

- Bị phân huỷ bởi nhiệt tạo oxit tương ứng :

2Cr(OH)₃ → Cr₂O₃ + 3H₂O

Chú ý: vì ở trạng thái số oxi hóa trung gian, ion Cr³⁺ trong dung dịch vừa có tính oxi hóa (trong môi trường axit) vừa có tính khử (trong môi trường bazơ)

Cr³⁺ + Zn → 2Cr²⁺ + Zn²⁺

2CrO₂^- + 3Br₂ + 8OH^- → 2CrO₄^2- + 6Br^- + 4H₂O

3. Muối crom (III)

- Muối crom (III) có tính khử và tính oxi hóa.

- Muối Cr(III): CrCl₃ màu tím, Cr₂(SO₄)₃ màu hồng.

Chú ý: khi vào dung dịch, muối Cr(III) có màu tím-đỏ ở nhiệt độ thường và màu lục khi đun nóng.

- Trong môi trường axit, muối crom (III) có tính oxi hóa bị Zn khử thành muối crom (II)

2Cr³⁺(dd) + Zn → 2Cr²⁺ + Zn²⁺(dd)

- Trong môi trường kiềm, muối crom (III) có tính khử và bị chất oxi hóa mạnh oxi hóa thành muối crom (VI).

2Cr³⁺(dd) + 3Br₂ → 2Cr⁶⁺(dd) + 2Br^-(dd)

- Phèn crom-kali K₂SO₄.Cr₂(SO₄)₃.24H₂O có màu xanh tính, được dùng để thuộc da, làm chất cầm màu trong ngành nhuộm vải.

II. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1: Muối Cr (III) tác dụng với chất oxi hóa mạnh trong môi trường kiềm tạo thành muối Cr(VI) . Hãy lập phương trình hóa học của phản ứng sau:

CrCl₃ + Cl₂ + NaOH → Na₂CrO₄ + NaCl + H₂O

Cho biết vai trò các chất CrCl₃, Cl₂ trong phản ứng. Giải thích.

Lời giải:

Giải thích:

Phương trình hóa học

2CrCl₃ + 3Cl₂ + 16NaOH → 2Na₂CrO₄ + 12NaCl + 8H₂O

CrCl₃ là chất khử vì số oxi hóa của crom tăng từ +3 lên +6.

Cl₂ là chất oxi hóa vì số oxi hóa của clo giảm từ 0 về -1.

Ví dụ 2: Nung hỗn hợp bột gồm 15,2g Cr₂O₃ và m (g) Al ở nhiệt độ cao. Sau khi phản ứng hoàn toàn, thu được 23,3g hỗn hợp rắn X. Cho toàn bộ hỗn hợp X phản ứng với axit HCl dư thoát ra V (l) khí H₂ (đktc). Giá trị của V là:

   A. 4,48 lít

   B. 7,84 lít

   C. 10,08 lít

   D. 3,36 lít

Lời giải:

Chọn đáp án: B

Giải thích:

Ta có: n_Cr2O3 = 15,2/152 = 0,1 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

M_Al = m_hh - m_Cr2O3 = 23,3 - 15,2 = 8,1 (g) → n_Al = 8,1/27 = 0,3 mol

Phản ứng: 2Al + Cr₂O₃ →t ^o 2Cr + Al₂O₃

                  0,2      0,1             0,2      0,1

Vậy hỗn hợp X gồm: Al dư: 0,3 - 0,2 = 0,1 mol; Cr: 0,2 mol; Al₂O₃: 0,1 mol.

Hỗn hợp X + dung dịch HCl:

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

0,1                                    0,15

Cr + 2HCl → CrCl₂ + H₂

0,2                              0,2

⇒ n_H2 = 0,15 + 0,2 = 0,35 mol → V_H2 = 7,84 lít

Ví dụ 3: Khi cho 41,4 gam hỗn hợp X gồm Fe₂O₃, Cr₂O₃ và Al₂O₃ tác dụng với dung dịch NaOH đặc (dư), sau phản ứng thu được chất rắn có khối lượng 16 gam. Để khử hoàn toàn 41,4 gam X bằng phản ứng nhiệt nhôm, phải dùng 10,8 gam Al. Thành phần phần trăm theo khối lượng của Cr₂O₃ trong hỗn hợp X là:

   A. 50,67%

   B. 20,33%

   C. 66,67%

   D. 36,71%

Lời giải:

Chọn đáp án: D

Giải thích:

Gọi n_Fe2O3 = x mol; n_Cr2O3 = x mol; n_Al2O3 = x mol

=> 160x + 152y + 102z = 41,4   (1)

PTHH: Cr₂O₃ + 2NaOH → 2NaCrO₂ + H₂O

Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O

Fe₂O₃ không tan trong NaOH → 16 (g) chất rắn là khối lượng cảu Fe₂O₃

→ x = 0,1 mol   (2)

Mặt khác ta có: nAl = 0,4 mol

Fe₂O₃ + 2Al →t ^o 2Fe + Al₂O₃

x              2x

Cr₂O₃ + 2Al →t ^o 2Cr + Al₂O₃

y              2y

=> 2x + 2y = 0,4   (3)

Từ (1), (2), (3) → x = 0,1; y = 0,1; z = 0,1 mol

⇒ %Cr₂O₃ = (0,1. 152/41,4). 100% = 36,71%

Bài giảng: Bài tập sắt, hợp chất của sắt tác dụng với chất oxi hóa mạnh - Cô Nguyễn Thị Thu (Giáo viên VietJack)

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học lớp 12 có trong đề thi Tốt nghiệp THPT khác:

• Tính oxi hóa của hợp chất Crom 6 (VI)
• Bài tập Đồng (Cu) tác dụng với axit sunfuric (H2SO4) đặc nóng, nitric acid (HNO3)
• Bài tập Đồng và hợp chất của đồng tác dụng với axit
• Bài tập Crom tác dụng với phi kim (Cl, O, S)
• Định nghĩa, tính chất, bài tập muối Crommat và muối Đicrommat
• Dạng bài tập Sắt tác dụng với phi kim (Cl, O, S)

---