SKKN Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng Axit Nitric

Hiện nay dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric thường gặp trong các kỳ thi học sinh giỏi cấp thành phố ; là dạng bài tập không có nhiều trong sách tham khảo hoặc có nhưng nằm rải rác và không có hệ thống rõ ràng . Đây là dạng bài tập có liên quan đến nhiều kiến thức, luôn đòi hỏi học sinh có sự khái quát , tổng hợp kiến thức, từ đó giúp học sinh phát triển tư duy lôgic, trí thông minh, óc tổng hợp , và phải nắm vững kiến thức đã học .
Với những lí do trên tôi viết sáng kiến kinh nghiệm “ bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric” nhằm mục đích bồi dưỡng kĩ năng giải bài tập nhanh, sáng tạo cho học sinh giỏi, đồng thời tăng cường ý thức tự giác học tập của học sinh, lòng say mê yêu thích bộ môn . Nâng cao kết quả các bài thi trong các kì thi học sinh giỏi.

Download

Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo

dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric

A. ĐẶT VẤN ĐỀ

I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Trong chương trình hoá học dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng

axit nitric là một mảng kiến thức khó đòi hỏi người học phải có tư duy sâu sắc,

biết kết hợp nhiều phần kiến thức với nhau. Tuy nhiên đây là một nội dung dạy

học nếu khai thác tốt có thể giúp cho học sinh phát triển và rèn luyện tư duy sáng

tạo. Dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric thường hay được

lựa chọn trong các kỳ học sinh giỏi, thi chuyển cấp vào các trường chuyên, kỳ thi

đại học.

Hiện nay dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric thường gặp

trong các kỳ thi học sinh giỏi cấp thành phố ; là dạng bài tập không có nhiều

trong sách tham khảo hoặc có nhưng nằm rải rác và không có hệ thống rõ ràng .

Đây là dạng bài tập có liên quan đến nhiều kiến thức, luôn đòi hỏi học sinh có sự

khái quát , tổng hợp kiến thức, từ đó giúp học sinh phát triển tư duy lôgic, trí

thông minh, óc tổng hợp , và phải nắm vững kiến thức đã học .

Với những lí do trên tôi viết sáng kiến kinh nghiệm “ bồi dưỡng học sinh giỏi

tư duy giải sáng tạo dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric”

nhằm mục đích bồi dưỡng kĩ năng giải bài tập nhanh, sáng tạo cho học sinh giỏi,

đồng thời tăng cường ý thức tự giác học tập của học sinh, lòng say mê yêu thích

bộ môn . Nâng cao kết quả các bài thi trong các kì thi học sinh giỏi.

II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

* Nghiên cứu hệ thống kiến thức về dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác

dụng axit nitric thuộc chương trình hóa học trung học phổ thông.

* Sử dụng vào công tác giảng dạy, có tài liệu tham khảo giúp học sinh nắm

vững và học tốt hơn.

III. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU, PHẠM VI NGHIÊN CỨU VÀ ÁP DỤNG

1. Đối tượng nghiên cứu

Dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric trong chương trình

hóa học bồi dưỡng học sinh giỏi.

2.Thời gian nghiên cứu

Hai năm học : 2018-2019; 2019-2020.

3. Phạm vi nghiên cứu

Sáng kiến kinh nghiệm tập trung xây dựng , phân loại hệ thống, phương pháp

giải dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric.

4. Nhiệm vụ nghiên cứu

1/15

Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo

dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric

- Nghiên cứu các tài liệu có liên quan về dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh

tác dụng axit nitric.

- Xây dựng hệ thống các bài tập và phương pháp giải về dạng bài tập hợp chất

chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric.

- Kết quả cho hệ thống bài tập.

5. Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lý luận SGK hoá học trung học phổ thông và các tài liệu liên quan

đến dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric.

- Nghiên cứu thực tiễn giảng dạy đội tuyển học sinh giỏi cấp thành phố.

B. NỘI DUNG ĐỀ TÀI

I. CƠ SỞ LÍ LUẬN

1. Tác dụng của bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric

Bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric có những tác dụng to lớn

về đức dục và trí dục sau đây:

- Rèn luyện cho học sinh vận dụng các kiến thức đã học, biến chúng thành

những kiến thức tiếp thu được qua các bài giảng của giáo viên thành kiến thức

của mình. Khi vận dụng được một kiến thức nào đó, kiến thức sẽ được nhớ lâu.

- Đào sâu mở rộng những kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú, hấp

dẫn. Chỉ có vận dụng kiến thức vào giải bài tập, học sinh mới nắm vững được

kiến thức một cách sâu sắc về hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric.

- Rèn luyện kỹ năng cho học sinh, như kỹ năng viết và cân bằng phương trình,

kỹ năng tính toán theo công thức. Phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện tri

thức thông minh cho học sinh, phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh và hình

thành phương pháp học tập hợp lý.

- Bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric là phương tiện kiểm tra,

đánh giá kiến thức, kỹ năng của học sinh một cách chính xác.

2. Cơ sở về giải bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric

2.1. Giải bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric bằng phương

pháp qui đổi

+ Qui đổi là phương pháp đưa hỗn hợp nhiều chất về 1 chất hoặc hỗn hợp ít chất

hơn. Trong bài tập về hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric người ta

thường qui đổi về các nguyên tử lượng tương ứng.

+ Vì số chất giảm đi nên số phản ứng phải viết và số ẩn giảm do đó việc giải toán

nhanh dễ dàng hơn.

+ Khi áp dụng phương pháp qui đổi thường nên dùng thêm 3 định luật sau:

- Định luật bảo toàn khối lượng.

2/15

Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo

dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric

- Định luật bảo toàn nguyên tố.

- Định luật bảo toàn electron.

+ Nếu qui đổi ra số mol âm thì ta vẫn lấy bình thường.

Ví dụ . Hòa tan hết 30,4 gam hỗn hợp X gồm Cu, CuS, Cu₂S và S bằng dung

dịch HNO₃dư thu được 20,16 lít khí NO duy nhất ở đktc và dung dịch Y. Thêm

Ba(OH)₂dư vào Y được m gam kết tủa. Tính m?

Lời giải

+ Qui đổi hỗn hợp đã cho thành hỗn hợp Cu và S ta có sơ đồ:

Ba(OH)₂

HNO₃

30,4 gam Cu: x mol

S: y mol

0,9 mol NO + Cu²⁺:x mol

Cu(OH)₂:x mol

BaSO₄: ymol

SO₄: y mol

+ Theo ĐLBT e và giả thiết ta có hệ:

64 x + 32 = 30,4

2x + 6y = 0,9.3

=> x = 0,3 mol và y = 0,35 mol

=> m = 0,3.98 + 0,35.233 = 110,95 gam.

+ Ghi chú: Ta có thể qui đổi hỗn hợp X về hỗn hợp Cu + CuS hoặc hỗn hợp

khác.

2.2. Giải bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric bằng định

luật bảo toàn

Các định luật bảo toàn thường áp dụng trong bài tập về hợp chất chứa lưu huỳnh

tác dụng axit nitric là:

- Định luật bảo toàn electron: Tổng số mol e cho = tổng số mol e nhận

- Định luật bảo toàn nguyên tố: Tổng số mol của một nguyên tố trước phản ứng

bằng tổng số mol của nguyên tố đó sau phản ứng

- Định luật bảo toàn điện tích: Tổng điện tích trong một hệ được bảo toàn =>

trong dung dịch tổng số mol điện tích âm bằng tổng số mol điện tích dương

Định luật bảo toàn khối lượng ít được áp dụng trong các bài tập về hợp chất chứa

lưu huỳnh tác dụng axit nitric

Ví dụ 1. Hoà tan hết hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS₂và a mol Cu₂S vào axit

HNO₃(vừa đủ), thu được dung dịch X (chỉ chứa hai muối sunfat) và khí duy nhất

NO. Giá trị của a là:

A. 0,04.

B. 0,075.

C. 0,12.

D. 0,06.

Lời giải

+ Áp dụng ĐLBT nguyên tố cho Fe, Cu và S ta viết được:

3/15

Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo

dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric

FeS₂→ Fe³⁺+ 2SO₄.

Cu₂S → 2Cu²⁺+ SO₄.

Mol: 0,12 0,12 0,24

Mol: a 2a

+ Áp dụng ĐLBTĐT ta có: 0,12.3 + 2a.2 = 2(0,24 + a) => a = 0,06

Ví dụ 2. Hỗn hợp X gồm FeS₂và MS có số mol bằng nhau(M là kim loại có hóa

trị không đổi). Cho 6,51 gam X phản ứng hết với HNO₃đun nóng được dung

dịch A₁và 13,216 lít(đktc) hỗn hợp khí A₂có khối lượng là 26,34 gam gồm NO

và NO₂. Thêm BaCl₂dư vào A₁thấy tạo thành m₁gam kết tủa trắng.

1/ Tìm M và % khối lượng mỗi chất trong X?

2/ Tính m₁?

Lời giải

1/ Từ giả thiết suy ra số mol NO = 0,05 mol; NO₂= 0,54 mol.

+/ Áp dụng ĐLBTNT ta có sơ đồ:

+ HNO₃

+ BaCl₂

6,51 gam X FeS₂: x mol

MS: x mol

NO:0,05 mol

NO₂:0,54 mol

+ SO₄: 3x mol

BaSO₄: 3x mol.

+/ Áp dụng ĐLBT electron cho sơ đồ trên ta có:

15x + 8x = 0,05.3 + 0,54 => x = 0,03 mol.

+/ Theo giả thiết ta có: 120x + x(M+32) = 6,51 => M = 65 = Zn.

+/ Phần trăm khối lượng: FeS₂= 55,3%; ZnS = 44,7%.

2/ Từ sơ đồ trên ta có: m₁= 233.3x = 20,97 gam.

II. KHẢO SÁT THỰC TẾ

1.Tình trạng khi chưa thực hiện

Trong mỗi năm học khi dạy dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng

axitnitric cho học sinh giỏi, tôi thường cho học sinh làm một số bài tập kiểm tra

15 phút để đánh giá mức độ nắm vững kiến thức và kĩ năng làm bài tập dạng này

(phần phụ lục số 1).

Qua kết quả kiểm tra tôi nhận thấy:

• Nhiều em làm bài tập dạng này còn mất nhiều thời gian.

• Phần lớn các em chưa làm xong bài hoặc giải sai , giải nhầm , không ra

được kết quả .

• Điểm khá giỏi ít , phần lớn chỉ đạt điểm trung bình hoặc yếu

Nguyên nhân:

• Các em chưa được trang bị phương pháp giải dạng bài tập này .

• Nắm phương pháp giải chưa đầy đủ.

• Kĩ năng giải bài tập dạng này còn yếu.

III. CÁC BIỆN PHÁP THỰC HIỆN

1. Lựa chọn các ví dụ minh họa tiêu biểu.

4/15

Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo

dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric

Ví dụ 1: Hoà tan một hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS₂và x mol Cu₂S bằng dung dịch

HNO₃vừa đủ thu được dung dịch A chỉ chứa muối sunfat và khí NO. Giá trị của

x là

A. 0,07

B. 0,08

Hướng dẫn

C. 0,09

D. 0,06

Ta có sơ đồ phản ứng: FeS₂, Cu₂S + HNO₃→Fe₂(SO₄)₃+ CuSO₄+ NO+ H₂O

Bảo toàn nguyên tố Fe ta có: n Fe₂(SO₄)₃= ½ n FeS₂= 0,12/2= 0,06 mol

Bảo toàn nguyên tố Cu ta có: n CuSO₄= 2n CuS = 2a mol

Bảo toàn nguyên tố S có n_{S( hỗn hợp ban đầu)}= n_{S( trong 2 muối sunfat)}

Nên 2.0,12 + a= 3.0,06 + 2a→ a= 0,06 mol→ chọn đáp án D

Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn m gam FeS bằng một lượng tối thiểu dung dịch

HNO (dung dịch

X), thu được dung dịch Y và khí NO. Dung dịch Y hòa tan tối

các quá trình trên, NO là sản phẩm khử duy nhất

đa 3,84 gam Cu. Biết rằng trong

của N⁵⁺. Số mol HNO₃trong X là

A. 0,48

B. 0,12

Hướng dẫn

C. 0,36

D. 0,24

Đầu bài: n_Cu= 0,06 mol

Ta có: 2Fe³⁺+ Cu → 2Fe²⁺+ Cu²⁺

⇒ n_{Fe (Y)}= 0,12 mol

FeS – 9e → Fe³⁺+ S⁺⁶

N⁺⁵+ 3e → N⁺²

⇒ bảo toàn e: n_NO= 3n_Fe³⁺= 0,36 mol

Mặt khác do FeS → Fe₂(SO₄)₃thay đổi tỉ lệ mol Fe : S ⇒ trong X phải có

Fe(NO₃)₃

⇒ Bảo toàn nguyên tố Fe và S ⇒ nFeS=2nFe₂(SO₄)₃+nFe(NO₃)₃

⇒0,12=23nS+13nNO₃

⇒nNO3muoi = 0,12 mol

⇒nHNO₃= nNO+ nNO₃muoi=0,36+0,12=0,48 mol → chọn đáp án A

Ví dụ 3:

Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm Fe₃O₄, FeS trong m gam dung dịch

HNO₃50% thu được 2,688 lít khí NO₂(đktc, sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵).

Dung dịch thu được phản ứng vừa đủ với 240 ml dung dịch NaOH 2M, lọc kết

tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu được 8 gam chất rắn. Giá trị của m

gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 73.1

B. 57.96

C. 63.1

D. 62.8

Hướng dẫn

Ta có: n Fe₂O₃= 0,05 mol suy ra n _H+dư= 0,48 – 0,3 = 0,18 mol

5/15

Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo

dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric

Đặt n Fe₃O₄= a mol; n FeS= b mol

Theo bảo toàn nguyên tố Fe có 3a+ b =2.0,05 =0,1

Áp dụng bảo toàn electron ta có a+ 9b = n_NO2= 0,12 mol

Giải hệ trên ta có a = 0,03 và b = 0,01

Dung dịch sau phản ứng có 0,48 mol Na⁺, 0,01 mol SO₄và NO₃

Dùng định luật bảo toàn điện tích ta có n_NO3^-= 0,46 mol

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố N ta có n HNO₃= 0,46 + 0,12 = 0,58 mol

→ m = 73,08 gam

Vậy m gần nhất với giá trị 73,10 gam.

Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp FeS và Fe₃O bằng 100 gam HNO a% vừa

đủ thu được 15,344 lít hỗn hợp khí gồm NO và NO₂có khối lượng 31,35 gam và

dung dịch chỉ chứa 30,15 gam hỗn hợp muối. Giá trị của a gần nhất với

A. 43

B. 63

Hướng dẫn

C. 46

D. 57

Hỗn hợp khí có x mol NO và y mol NO₂

 n _hh= x + y = 0,685 mol

Và m _hh= 30x + 46y = 31,35g

 x= 0,01 mol ; y = 0,675 mol

Khi xảy ra phản ứng có các quá trình:

+ Cho e : FeS₂→ Fe⁺³+ 2S⁺⁶+ 15e

3Fe^+8/3→ 3Fe⁺³+ 1e

+ Nhận e: N⁺⁵+ 3e → N⁺²

N⁺⁵+ 1e → N⁺⁴

Giả sử hỗn hợp đầu có c mol FeS₂và b mol Fe₃O₄

=> hỗn hợp muối có : (c+3b) mol Fe³⁺; 2c mol SO₄; (9b-c) mol NO₃

=> n _{e trao đổi}= 15c + 3b = 0,01.3 + 0,675 = 0,705 mol

m _muối= 56(c+3b) + 96.2c + 62(9b-c) = 30,15

=> c = 0,041 mol ; b = 0,031 mol

=> n _HNO₃= n _{NO - muối}+ n _NO+ n _NO₂= 0,923 mol

=> a= 58,15 gần nhất với giá trị 57 => chọn đáp án D

Ví dụ 5: Hòa tan hết 2,72 gam hỗn hợp X gồm FeS₂, FeS, Fe, CuS và Cu trong

500 ml dung dịch HNO₃1M, sau khi kết thúc các phản ứng thu được dung dịch

Y và 0,07 mol một chất khí thoát ra. Cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch

BaCl₂thu được 4,66 gam kết tủa. Mặt khác, dung dịch Y có thể hòa tan tối đa m

gam Cu. Biết trong các quá trình trên, sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵là NO. Giá

trị của m là

A. 5,92

B. 4,96

C. 9,76

D. 9,12

Hướng dẫn

6/15

Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo

dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric

Quy đổi hỗn hợp về Fe (x mol); Cu (y mol) và S (z mol)

Bảo toàn S có

n_S= n↓ =

(mol)

m_X= 2,72 gam → 56x + 64y + 0,02.32 = 2,72 → 56x + 64y = 2,08 (1)

Do Y có thể hòa tan được Cu, bảo toàn electron có:

3.n_Fe+ 2.n_Cu+ 6.n_S= 3.0,07 → 3x + 2y = 0,09 (2)

Từ (1) và (2) có: x = 0,02 và y = 0,015.

Dung dịch Y gồm: Fe³⁺: 0,02 mol; Cu²⁺: 0,015 mol; SO₄= 0,02 mol; NO₃=

(0,5 – 0,07 = 0,43 mol) và có thể có H⁺

Bảo toàn điện tích → n_H= 0,38 mol

Cho Cu vào Y có phản ứng:

3Cu + 8H⁺+ 2NO₃→ 3Cu²⁺+ 2NO + 4H₂O

0,1425←0,38

0,43 mol

Cu + 2Fe³⁺→ Cu²⁺+ 2Fe²⁺

0,01 ← 0,02 mol

m = (0,01 + 0,1425).64 = 9,76 gam → chọn đap án C

Ví dụ 6: Hòa tan m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeS, FeS₂và S vào dung dịch HNO₃

đặc, nóng, dư thu được dung dịch Y (không chứa muối amoni) và 49,28 lít hỗn

hợp khí NO, NO₂nặng 85,2 gam. Cho Ba(OH)₂dư vào Y, lấy kết tủa nung trong

không khí đến khối lượng không đổi thu được 148,5 gam chất rắn khan. Giá trị

của m là:

A. 24,8.

B. 27,4

C. 9,36.

D. 38,4.

Hướng dẫn

Đặt n NO = a mol ; n NO₂= b mol

 a+ b = 2,2 mol

30a + 46b = 85,2

 a = 1 mol ; b = 1,2 mol

Qui đổi X về thành hỗn hợp có x mol Fe và y mol S

 Quá trình cho nhận e khi phản ứng với HNO₃

+ Cho e : Fe → Fe⁺³+ 3e

S → S⁺⁶+ 6e

+ Nhận e: N⁺⁵→ N⁺²+3e

N⁺⁵→ N⁺⁴+ 1e

 n _{e trao đổi}= 3x + 6y = 4,2 (1)

Khi cho Ba(OH)₂vào Y tạo kết tủa rồi nung thu được BaSO₄và Fe₂O₃

Theo định luật bảo toàn có n BaSO₄= n S = y mol ; n Fe₂O₃= 0,5nFe = 0,5x mol

 m _rắn= 80x+ 233y =148,5 (2)

7/15

Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo

dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric

Từ (1) và (2) ta có x = 0,4 mol ; y = 0,5 mol

=> m =56.0,4 + 32.0,5 =38,4 g => chọn đáp án D

Ví dụ 7: Đốt cháy hỗn hợp dạng bột gồm sắt và lưu huỳnh trong điều kiện không

có không khí, sau một thời gian thu được 12,8 gam hỗn hợp X. Hòa tan hết X

trong a gam dung dịch HNO₃63% (dùng dư), kết thúc phản ứng thu được dung

dịch Y và khí NO₂(sản phẩm khử duy nhất của N+5). Để tác dụng tối đa các

chất tan có trong dung dịch Y cần dùng 0,3 mol Ba(OH)₂; đồng thời thu được

45,08 gam kết tủa. Giá trị gần nhất của a là

A. 150.

B. 155.

C. 160.

D. 145.

Hướng dẫn

X chứa Fe (x) và S (y) mol

—> mX = 56x + 32y = 12,8

m↓ = 107x + 233y = 45,08

—> x = 0,16 và y = 0,12

Bảo toàn electron —> nNO₂= 3x + 6y = 1,2

nOH- = nH+ + 3nFe3+

—> nH+ = 0,12

Vậy Y chứa Fe3+ (0,16), SO₄(0,12), H+ (0,12).

Bảo toàn điện tích —> nNO₃= 0,36

Bảo toàn N —> nHNO₃= nNO₃- + nNO₂= 1,56

—> mdd HNO₃= 156 —> chọn đáp án B

2. Xây dựng hệ thống bài tập luyện tập

Bài 1: Hòa tan hoàn toàn a gam hỗn hợp X gồm Fe, FeS, FeS₂và S vào dung

dịch HNO₃loãng, dư; giải phóng 8,064 lít NO (là sản phẩm khử duy nhất ở đktc)

và dung dịch Y. Cho dung dịch Ba(OH)₂dư vào dung dịch Y thu được kết tủa Z.

Hòa tan hết lượng kết tủa Z bằng dung dịch HCl dư, sau phản ứng còn lại 30,29

gam chất rắn khan không tan. Giá trị của a là

A. 7,92 gam

B. 8,64 gam

C. 9,52 gam

D. 9,76 gam

Bài 2: Cho 23 gam hỗn hợp X gồm Cu, Fe, Cu₂S, CuS, FeS₂và FeS tác dụng hết

với dung dịch HNO₃(đặc nóng, dư) thu được V lít (ở đktc) khí NO₂duy nhất và

dung dịch Y. Nếu cho toàn bộ Y vào một lượng dư dung dịch BaCl₂, thu được

58,25 gam kết tủa. Mặt khác, khi cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch NaOH

dư thu được 25,625 gam chất kết tủa. Giá trị của V là

A. 38,08.

B. 47,6.

C. 24,64.

D. 16,8.

Bài 3: Hòa tan hết 4,28 gam hỗn hợp X gồm FeS₂, FeS, Fe, CuS và Cu trong 400

ml dung dịch HNO₃1M, sau khi kết thúc các phản ứng thu được dung dịch Y và

8/15

Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo

dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric

0,08mol một chất khí thoát ra; Cho Y tác dụng với dung dịch BaCl₂thu được

3,495 gam kết tủa. Mặt khác dung dịch Y có thể hòa tan tối đa m gam Cu. Biết

trong quá trình trên, sản phẩm khử duy nhất của N⁵⁺là NO và các phản ứng xảy

ra hoàn toàn. Giá trị của m là:

A. 32,32

B. 7,2

C. 5,6

D. 2,4

Bài 4: Cho 5,52 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và FeS2 tác dụng với V lít

dung dịch HNO3 1M dư, đến phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y và 4,704

lít NO2 (đktc) sản phẩm khử duy nhất. Dung dịch Y phản ứng vừa đủ với 270 ml

dung dịch NaOH 1M thu được kết tủa, nung kết tủa trong không khí đến khối

lượng không đổi thu được 5,6 gam chất rắn. Giá trị của V là

A. 0,39.

B. 0,21

C. 0,44

D. 0,23

Bài 5: Hỗn hợp X gồm FeS₂và MS (tỉ lệ mol 1:2; M là kim loại có số oxi hóa

không đổi trong các hợp chất). Cho 71,76 gam X tác dụng hoàn toàn với dung

dịch HNO₃đặc, nóng thu được 83,328 lít NO₂(đktc,sản phẩm khử duy nhất).

Thêm BaCl₂dư vào dung dịch sau phản ứng trên thấy tách ra m gam kết tủa . Giá

trị của m là:

A. 178,56 gam

B. 173,64 gam

C. 55,92 gam

D. 111,84 gam

Bài 6: Hòa tan hoàn toàn 3,76 gam hỗn hợp H gồm: S, FeS, FeS₂trong HNO₃dư

được 0,48 mol NO₂và dung dịch X. Cho dung dịch Ba(OH)₂dư vào X, lọc kết

tủa nung đến khối lượng không đổi thì khối lượng chất rắn thu được là

A. 17,545 gam

B. 18,355 gam

C. 15,145 gam

D. 2,4 gam

Bài 7: Cho hỗn hợp X gồm x mol FeS₂và y mol Cu₂S tác dụng vừa đủ với HNO₃

loãng, đun nóng thu được dung dịch chỉ chứa muối sunfat của các kim loại. Và

giải phóng khí NO duy nhất, Mối liện hệ giữa x và y là

A. x = y

B. x = 2y

C. 2x = y

D. x = 3y

Bài 8: Hỗn hợp rắn X gồm FeS , FeS₂, Fe_xO_y, Fe. Hòa tan hết 29,2g X vào dung

dịch chứa 1,65 mol HNO₃sau phản ứng thu được dung dịch Y và 38,7g hỗn hợp

khí Z (NO và NO₂) ( không có sản phẩm khử nào khác của NO₃). Cô cạn dung

dịch Y thì thu được 77,98g hỗn hợp muối khan. Mặt khác, khi cho Ba(OH)₂dư

vào dung dịch Y lấy kết tủa thu được đem nung trong không khí đến khối lượng

không đổi thu được 83,92g chất rắn khan. Dung dịch Y hòa tan tối đa m gam Cu

tạo khí NO duy nhất. Giá trị của m là :

A. 11,2

B. 23,12

C. 11,92

D. 0,72

Bài 9: Hòa tan hết 8,72 gam hỗn hợp FeS₂, FeS và Cu vào 400 ml dung dịch

HNO₃4M, sản phẩm thu được gồm dung dịch X và một chất khí thoát ra. Nếu

cho dung dịch BaCl₂dư vào dung dịch X thì thu được 27,96 gam kết tủa, còn

9/15

Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo

dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng axit nitric

nếu cho dung dịch Ba(OH)₂dư vào dung dịch X thì thu được 36,92 gam kết tủa.

Mặt khác, dung dịch X có khả năng hòa tan tối đa m gam Cu. Biết trong các quá

trình trên, sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵đều là NO. Giá trị của m là

A. 32,96.

B. 9,92.

C. 30,72.

D. 15,68.

Bài 10: Hòa tan hoàn toàn 1180m gam hỗn hợp H gồm FeS₂, FeS, Fe_xO_y, FeCO₃

vào dung dịch chứa 2 mol HNO₃, kết thúc phản ứng thu được 549m gam hỗn hợp

khí T gồm CO₂, NO, NO₂và dung dịch X. Cho X tác dụng tối đa với 20,16 gam

Cu thì thu được dung dịch Y và khí NO thoát ra; khối lượng chất tan trong Y

nhiều hơn khối lượng chất tan trong X là 18,18 gam. Mặt khác dung dịch X cũng

phản ứng tối đa với 500ml dung dịch Ba(OH)₂1,74M sau phản ứng thu được

90,4 gam kết tủa. Biết trong H oxi chiếm 24,407% về khối lượng và sản phẩm

khử của N⁺⁵chỉ có NO, NO₂. Phần trăm khối lượng của NO₂trong T gần nhất

với:

A. 23%

B. 28%

C. 30%

D. 55%.

3. Hướng dẫn tư duy giải sáng tạo bài tập luyện tập

Bài 1: m_rắn= m_BaSO4= 30,29 gam => n_S(X)= n_BaSO4= 0,13 mol.

Quy đổi hỗn hợp thành Fe và S

Fe Fe³⁺+ 3e

S S⁺⁶+ 6e

N⁺⁵+ 3e NO

0,1 ← 0,3

0,13 → 0,78

1,08 ← 0,36

=> a = m_Fe+ m_S= 9,76 gam => Đáp án B

Bài 2: Qui hỗn hợp X về dạng: Cu, Fe, S.

X + HNO₃dư → Muối (Fe³⁺, Cu²⁺, SO₄) + NO₂

- Khi Y + BaCl₂: Ba²⁺+ SO₄→ BaSO₄

=> n_BaSO4= 58,25: 233 = 0,25 mol = n_S

- Khi Y + NaOH: Fe³⁺→ Fe(OH)₃; Cu²⁺→ Cu(OH)₂

n_Fe(OH)3= n_Fe; n_Cu(OH)2= n_Cu

=> m_tủa= 107n_Fe+ 98n_Cu= 25,625g

Lại có: 56n_Fe+ 64n_Cu= m_X– m_S= 23 – 0,25.32 = 15g

=> n_Fe= n_Cu= 0,125 mol

- Khi X + HNO₃: Bảo toàn e: 3n_Fe+ 2n_Cu+ 6n_S= n_NO2

=> n_NO2= 3.0,125 + 2.0,125 + 6.0,25 = 2,125 mol

=> V_NO2= 2,125.22,4 = 47,6 lit => chọn Đáp án B

Bài 3: Qui hỗn hợp về : x mol Fe; y mol Cu;z mol S

m_X= 56x + 64y + 32z = 4,28 g (1)

Ta có n _NO= 0,08 mol

10/15

Tải về để xem bản đầy đủ

18 trang huongnguyen 19/10/2024 420

Download

Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "SKKN Bồi dưỡng học sinh giỏi tư duy giải sáng tạo dạng bài tập hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng Axit Nitric", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

File đính kèm:

skkn_boi_duong_hoc_sinh_gioi_tu_duy_giai_sang_tao_dang_bai_t.doc