Câu hỏi
Hòa tan hết 17,2 gam hỗn hợp X gồm Fe và một oxit sắt vào 200 gam dung dịch HCl 14,6% thu được dung dịch A và 2,24 lít khí H2 (đktc). Thêm 33,0 gam nước vào dung dịch A được dung dịch B. Nồng độ phần trăm của HCl trong dung dịch B là 2,92%. Mặt khác, cũng hòa tan hết 17,2 gam hỗn hợp X vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng thì thu được V lít khí SO2 duy nhất (đktc). Xác định công thức hóa học của oxit sắt trong hỗn hợp X.
- A. FeO
- B. FeO
- C. Fe3O4
- D. cả B,C đều đúng
Đáp án đúng
C. Fe3O4
Có thể bạn cần
Tổng hợp sách, PDF, bảng tra cứu và đề luyện tập cho học sinh THCS, THPT. Lọc nhanh theo lớp, môn học hoặc nhu cầu học tập.
Giải thích vì sao đáp án đúng
Đáp án đúng là C. Fe3O4.
Dựa vào dữ kiện của câu hỏi, phương án này là lựa chọn phù hợp nhất.
Gọi công thức của oxit sắt là Fe x O y. n H2 = 0,1 mol n HCl ban đầu =(200.14,6)/(100.36,5) = 0,8 (mol) Fe+ 2HCl → FeCl 2+ H2 (1) 0,1 0,2 0,1 Fe x O y+ 2yHCl → FeCl 2y/x+ yH2O (2) n Fe = = 0,1(mol) => m Fe = 0,1. 56 = 5,6(g) m FexOy = m X− m Fe =17,2-5,6=11,6 gam m ddA = m dd HCl+ m X− m H2 = 200+ m ddB = m dd A+ m H2O = 217+ 33 = 250 (g) => C% HCl_du = m HCl(du)m dd B.100 = 36,5.n HCl(du)250.100 = 2,92 => n HCl dư = (250.2,92)/(100.36,5) = 0,2(mol) n HCl ở (2) = 0,8− 0,2− 0,2 = 0,4(mol) Fe x O y+ 2yHCl → FeCl 2y/x+ yH2O 0,2/y 0,4 => M FexOy = 56x+16y = 11,6.y/0,2 =58y => x/y Gọi công thức của oxit sắt là Fe x O y. n H2 = 0,1 mol n HCl ban đầu =(200.14,6)/(100.36,5) = 0,8 (mol) Fe+ 2HCl → FeCl 2+ H2 (1) 0,1 0,2 0,1 Fe x O y+ 2yHCl → FeCl 2y/x+ yH2O (2) n Fe = = 0,1(mol) => m Fe = 0,1. 56 = 5,6(g) m FexOy = m X− m Fe =17,2-5,6=11,6 gam m ddA = m dd HCl+ m X− m H2 = 200+ m ddB = m dd A+ m H2O = 217+ 33 = 250 (g) => C% HCl_du = m HCl(du)m dd B.100 = 36,5.n HCl(du)250.100 = 2,92 => n HCl dư = (250.2,92)/(100.36,5) = 0,2(mol) n HCl ở (2) = 0,8− 0,2− 0,2 = 0,4(mol) Fe x O y+ 2yHCl → FeCl 2y/x+ yH2O 0,2/y 0,4 => M FexOy = 56x+16y = 11,6.y/0,2 =58y => (x)/(y) = (3)/(4) => Fe3O4 Đáp án C
Vì sao các đáp án còn lại không đúng?
- A. FeO không phải đáp án đúng. Phương án này bị loại vì không phù hợp với dữ kiện của đề bài hoặc không khớp với bản chất kiến thức đang được hỏi. Khi so sánh với đáp án đúng C. Fe3O4, có thể thấy lựa chọn A không thỏa mãn kết luận cần tìm.
- B. FeO không phải đáp án đúng. Phương án này bị loại vì không phù hợp với dữ kiện của đề bài hoặc không khớp với bản chất kiến thức đang được hỏi. Khi so sánh với đáp án đúng C. Fe3O4, có thể thấy lựa chọn B không thỏa mãn kết luận cần tìm.
- C. Fe3O4 là đáp án đúng. Phương án này phù hợp với kết luận của lời giải: C. Fe3O4. Cụ thể, Gọi công thức của oxit sắt là Fe x O y. n H2 = 0,1 mol n HCl ban đầu =(200.14,6)/(100.36,5) = 0,8 (mol) Fe+ 2HCl → FeCl 2+ H2 (1) 0,1 0,2 0,1 Fe x O y+ 2yHCl → FeCl 2y/x+ yH2O (2) n Fe = = 0,1(mol) => m Fe = 0,1. 56 = 5,6(g) m FexOy = m X− m Fe =17,2-5,6=11,6 gam m ddA = m dd HCl+ m X− m H2 = 200+ m ddB = m dd A+ m H2O = 217+ 33 = 250 (g) => C% HCl_du = m HCl(du)m dd B.100 = 36,5.n HCl(du)250.100 = 2,92 => n HCl dư = (250.2,92)/(100.36,5) = 0,2(mol) n HCl ở (2) = 0,8− 0,2− 0,2 = 0,4(mol) Fe x O y+ 2yHCl → FeCl 2y/x+ yH2O 0,2/y 0,4 => M FexOy = 56x+16y = 11,6.y/0,2 =58y => x/y Gọi công thức của oxit sắt là Fe x O y. n H2 = 0,1 mol n HCl ban đầu =(200.14,6)/(100.36,5) = 0,8 (mol) Fe+ 2HCl → FeCl 2+ H2 (1) 0,1 0,2 0,1 Fe x O y+ 2yHCl → FeCl 2y/x+ yH2O (2) n Fe = = 0,1(mol) => m Fe = 0,1. 56 = 5,6(g) m FexOy = m X− m Fe =17,2-5,6=11,6 gam m ddA = m dd HCl+ m X− m H2 = 200+ m ddB = m dd A+ m H2O = 217+ 33 = 250 (g) => C% HCl_du = m HCl(du)m dd B.100 = 36,5.n HCl(du)250.100 = 2,92 => n HCl dư = (250.2,92)/(100.36,5) = 0,2(mol) n HCl ở (2) = 0,8− 0,2− 0,2 = 0,4(mol) Fe x O y+ 2yHCl → FeCl 2y/x+ yH2O 0,2/y 0,4 => M FexOy = 56x+16y = 11,6.y/0,2 =58y => (x)/(y) = (3)/(4) => Fe3O4 Đáp án C
- D. cả B,C đều đúng không phải đáp án đúng. Phương án này bị loại vì không phù hợp với dữ kiện của đề bài hoặc không khớp với bản chất kiến thức đang được hỏi. Khi so sánh với đáp án đúng C. Fe3O4, có thể thấy lựa chọn D không thỏa mãn kết luận cần tìm.
Kiến thức liên quan
Câu hỏi thuộc phần Hóa học lớp 12 về Kim loại và các nguyên tố trong bảng tuần hoàn hóa học. Khi làm dạng câu này, cần xác định rõ đề đang hỏi về vị trí nguyên tố, tính chất hóa học, tính chất vật lí, dãy điện hóa hay phương pháp điều chế.
Bạn có thể xem thêm kiến thức nền tại bảng tuần hoàn hóa học mới. Với dạng câu hỏi về oxit hoặc hóa trị, cần xác định hóa trị thường gặp của nguyên tố rồi lập công thức theo quy tắc cân bằng hóa trị.
Mẹo ghi nhớ
Khi gặp câu hỏi tương tự, hãy xác định từ khóa chính trong đề bài, sau đó đối chiếu với tính chất đặc trưng của nguyên tố, nhóm nguyên tố hoặc hợp chất được nhắc đến. Cách làm này giúp loại trừ nhanh các phương án sai và chọn đáp án chính xác hơn.

