Cách giải bài tập oxi tác dụng với kim loại (cực hay, có đáp án)

Bài viết Cách giải bài tập oxi tác dụng với kim loại với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập oxi tác dụng với kim loại.

Cách giải bài tập oxi tác dụng với kim loại (cực hay, có đáp án)

A. Lý thuyết & Phương pháp giải

- Ở nhiệt độ cao, oxi có thể tác dụng với hầu hết các kim loại để tạo ra các oxit (trừ một số kim loại như: vàng (Au) hay bạch kim (Pt)…).

Ví dụ:

2O₂ + 3Fe Fe₃O₄

O₂ + 2Mg 2MgO

3O₂ + 4Al 2Al₂O₃

- Các bước giải:

+ Tính số mol các chất đã cho.

+ Viết phương trình hóa học.

+ Xác định chất dư, chất hết (nếu có) rồi tính toán theo chất hết.

+ Tính khối lượng hoặc thể tích các chất theo yêu cầu đề bài.

- Nắm vững kiến thức về lập phương trình hóa học, cân bằng hóa học và các công thức chuyển đổi khối lượng, thể tích.

- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m_KL + m_O2 = m_oxit

- Nếu bài cho số liệu số mol cả chất tham gia phản ứng và chất sản phẩm thì tính toán theo chất sản phẩm.

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 25,2 g sắt trong bình chứa khí O₂.

a) Hãy viết phương trình phản ứng xảy ra.

b) Tính thể tích khí O₂ (ở đktc) đã tham gia phản ứng trên.

Lời giải:

a) Phương trình hóa học:

2O₂ + 3Fe Fe₃O₄

0,3 ← 0,45 (mol)

b) Ta có: n_Fe = = 0,45 mol

Theo phương trình, tính được n_O2 = 0,3 mol

V_O2 = 0,3.22,4 = 6,72 lít.

Ví dụ 2: Cho 13,5g kim loại nhôm tác dụng với 8,96 lít khí oxi ở đktc.

a) Viết PTHH xảy ra?

b) Tính khối lượng oxit thu được sau khi phản ứng kết thúc?

Lời giải:

a) Phương trình hóa học:

4Al + 3O₂ 2Al₂O₃

b) n_Al = = 0,5 mol

n_O2 = = 0,4 mol

Ta có: => Al hết, tính toán theo số mol Al

4Al + 3O₂ 2Al₂O₃

0,5 → 0,25(mol)

m_Al2O3 = 0,25.102 = 25,5 gam.

Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn 5,6g Fe. Sau phản ứng thu được 8g một oxit. Xác định công thức phân tử oxit sắt thu được?

Lời giải:

n_Fe = = 0,1 mol

Theo định luật bảo toàn khối lượng: m_Fe + m_O2 = m_oxit

→ 5,6 + m_O2 = 8

m_O2 = 2,4g → n_O2 = = 0,075 mol

Bảo toàn nguyên tố O có: n_O = 2. m_O2 = 0,15 mol.

Đặt oxit: Fe_xO_y

→ x : y = n_Fe : nO = 0,1 : 0,15 = 2 : 3

Công thức phân tử của oxit là Fe₂O₃.

C. Bài tập vận dụng

Câu 1: Nhôm cháy trong oxi tạo ra nhôm oxit Al₂O₃. Khi đốt cháy 54 gam nhôm trong oxi dư thì tạo ra số mol Al₂O₃ là

A. 0,5 mol.

B. 0,75 mol.

C. 1 mol.

D. 1,5 mol.

Lời giải:

Đáp án C.

n_Al = = 2 mol

4Al + 3O₂ 2Al₂O₃

2 →1 (mol)

Vậy n_Al2O3 = 1mol.

Câu 2: Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế oxit sắt từ Fe₃O₄ bằng cách dùng O₂ oxi hóa sắt ở nhiệt độ cao. Tính số gam oxi cần dùng để điều chế được 2,32g oxit sắt từ?

A.0,64 gam.

B. 0,32 gam.

C.0,16 gam.

D. 1,6 gam.

Lời giải:

Đáp án A.

n_Fe3O4 = = 0,01 mol

Phương trình hóa học:

3Fe + 2O₂ Fe₃O₄

0,02 ← 0,01(mol)

n_O2 = 0,02 mol; Số gam oxi: m_O2 = 32.0,02 = 0,64g.

Câu 3: Đốt cháy hết 2,7g bột nhôm trong không khí thu được 5,1g nhôm oxit. Tính khối lượng oxi đã tham gia phản ứng?

A. 2,7g.

B. 5,4g.

C. 2,4g.

D. 3,2g.

Lời giải:

Đáp án C

3O₂ + 4Al 2Al₂O₃

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m_Al + m_O2 = m_Al2O3

m_O2 = 5,1-2,7 = 2,4g.

Câu 4: Cho 5,4 gam Al tác dụng vừa đủ với oxi thu được nhôm oxit Al₂O₃. Tính khối lượng Al₂O₃ tạo thành.

A. 5,1g.

B. 10,2g.

C. 1,2g.

D. 20,4g.

Lời giải:

Đáp án B.

Số mol Al: n_Al = = 0,2 mol

Phương trình hóa học:

4Al + 3O₂ 2₂O₃

0,2 → 0,1 (mol)

Khối lượng Al₂O₃ tạo thành: m_Al2O3 = 0,1 . 102 = 10,2 g

Câu 5: Đốt cháy 1mol sắt trong oxi thu được 1mol sắt oxit. Công thức của oxit sắt này là:

A. FeO

B. Fe₂O₃

C. Fe₃O₄

D. Fe₃O₂

Lời giải:

Đáp án A.

1mol Fe → 1 mol oxit sắt

Suy ra trong oxit chỉ có chứa 1 nguyên tử Fe.

Vậy công thức của oxit đó là: FeO.

Câu 6: Trong hợp chất oxit của kim loại A hóa trị I thì oxi chiếm 17,02% theo khối lượng. Kim loại A là?

A. Li.

B. Zn.

C. K.

D. Na.

Lời giải:

Đáp án C.

Công thức oxit của kim loại A là A₂O

Trong hợp chất oxit của kim loại A thì oxi chiếm 17,02% theo khối lượng:

Ta có: .100% = 17,02% → M_A = 39

Vậy A là kim loại kali (K)

Câu 7: Để oxi hóa hoàn toàn một kim loại R thành oxit phải dùng một lượng oxi bằng 40% lượng kim loại đã dùng. R là kim loại nào sau đây?

A. Fe.

B. Al.

C. Mg.

D. Ca.

Lời giải:

Đáp án D

Gọi nguyên tử khối của kim loại R là R và có hóa trị là x (x = 1, 2, 3, 4)

4R + xO₂ 2R_RO_x

4 → x → 2 mol

Theo đề bài ta có: m_O2 = 32x = 0,4.4.M_R

=> MR = 20x

x	1	2	3
MR	20 (loại)	40 (Canxi)	60 (loại)

Vậy R là Canxi (Ca).

Câu 8: Đốt cháy hoàn toàn 1,35 g nhôm trong khí oxi. Khối lượng nhôm oxit thu được và khối lượng oxi đã tham gia phản ứng lần lượt là

A. 2,25g và 1,2g.

B. 2,55g và 1,28g.

C. 2,55 và 1,2g.

D. 2,7 và 3,2 g.

Lời giải:

Đáp án C

PTHH: 4Al + 3O₂ 2Al₂O₃

Tỉ lệ: 4 ....... 3 ....... 2

Pứ: 0,05 ....... ? ....... ?mol

Theo PTHH: n_O2 = .n_Al = 0,0375 mol → m_O2 = 0,0375 . 32 = 1,2g

n_Al2O3 = .n_Al = 0,025 mol → m_Al2O3v = 0,025 . 102 = 2,55g

Câu 9: Đốt cháy m gam kim loại magie (Mg) trong không khí thu được 8g MgO. Biết rằng khối lượng Mg tham gia phản ứng bằng 1,5 lần khối lượng của oxi (không khí) tham gia phản ứng. Tính khối lượng của Mg và khí oxi đã phản ứng.

A. 2,4g và 1,6g.

B. 4,8g và 1,6g.

C. 2,4 và 3,2g.

D. 4,8 và 3,2 g.

Lời giải:

Đáp án D.

2Mg + O₂ 2MgO

Gọi khối lượng Oxi là a (g) → khối lượng Mg là 1,5a (g)

Theo định luật BTKL ta có 1,5a + a = 8 (g)

→ a = 3,2g

→ Khối lượng Mg là 3,2 . 1,5 = 4,8g.

Câu 10: Đốt cháy hoàn toàn 7,5 gam hỗn hợp gồm hai kim loại là Al và Mg thấy thu được 13,1 gam hỗn hợp các oxit. Khối lượng oxi tham gia phản ứng là

A. 5,6 gam.

B. 6,5 gam.

C. 2,8 gam.

D. 6,4 gam.

Lời giải:

Đáp án A

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mhỗn hợp KL + m_O2 = m_{hh oxit}

D. Bài tập thêm

Câu 1: Oxi hoá hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Cu và Al có tỉ lệ mol 1:1 thu được 13,1 gam hỗn hợp Y gồm các oxide. Giá trị của m là

A. 7,4.       

B. 8,7.        

C. 9,1.        

D. 10.

Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn 13 gam một kim loại hóa trị II trong oxygen dư đến khối lượng không đổi thu được 16,2 gam chất rắn X. Kim loại đó là

A. Zn.        

B. Fe.

C. Cu.        

D. Ca.

Câu 3: Đốt cháy 6,5 gam Zn trong 2,479 lít khí oxygen ở đkc. Thu được a gam ZnO. Giá trị của a là

A. 9,1.

B. 9,2.

C. 8,1.

D. 8,4.

Câu 4: Đốt cháy a gam hỗn hợp A gồm Fe và Mg trong 9,916 lít oxygen ở đkc, sau phản ứng thu được 16,2 gam hỗn hợp oxide B gồm Fe₃O₄ và MgO. Giá trị của a là

A. 3,4.

B. 4,3.

C. 5,2.

D. 4,5.

Câu 5: Để oxi hóa hoàn toàn 3,24 gam một kim loại R thì cần vừa đủ 2,2311 lít khí oxygen (đkc). Kim loại R là

A. Fe.                          

B. Cu.                         

C. Zn.                         

D. Al.

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học lớp 8 có đáp án hay khác:

• Cách giải bài tập oxi tác dụng với phi kim (cực hay, có đáp án)
• Cách giải bài tập oxi tác dụng với hợp chất (cực hay, có đáp án)
• Cách giải bài tập về phản ứng hóa hợp (cực hay, có đáp án)
• Cách giải bài tập về oxit, phân loại oxit (cực hay, có đáp án)
• Bài tập về cách gọi tên oxit (cực hay, có đáp án)

---