Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Iron và hợp chất (Hóa học Lớp 12)

Muối Mohr là một dạng muối kép có tác dụng chống lại quá trình oxi hóa bằng không khí. Muối Mohr được tạo thành từ hỗn hợp E cùng số mol gồm iron(II) sulfate ngậm 7 phân tử nước và ammonium sulfate khan. Cân 7,35 gam muối Mohr trên rồi hòa tan vào nước, sau đó định mức trong bình 50 mL. Chuẩn độ 5 mL dung dịch vừa pha cần dùng 12,5 mL dung dịch KMnO${}_4$ 0,03M trong môi trường H${}_2$SO${}_4$ loãng, dư theo phương trình: $$F{e}^{2+}+Mn{O}_4^{-}+H^{+}\to F{e}^{3+}+M{n}^{2+}+H_{2}O(1)$$ Từ m gam E người ta điều chế muối Mohr với hiệu suất 65\%; hòa tan muối Mohr này vào nước thu được dung dịch F. Hạ dần nhiệt độ F xuống 20 °C thu được 74,93 gam dung dịch và 31,2 gam muối Mohr kết tinh. Cho biết độ tan muối Mohr ở 20 °C là 27 gam. (chỉ làm tròn đến phép tính cuối cùng, các kết quả làm tròn đến hàng phần mười) Cho các phát biểu sau: (1) Giá trị của m bằng 75,8. (2) Phần trăm khối lượng của Fe trong muối Mohr tạo thành ở trên bằng 14,3\%. (3) Trong quá trình chuẩn độ Fe${}^{2+}$ bằng KMnO${}_4$, có thể thay dung dịch H${}_2$SO${}_4$ loãng bằng dung dịch HCl. (4) Tổng hệ số cân bằng (nguyên – tối giản) trong phản ứng (1) bằng 24. (5) Để bảo quản muối Mohr, có thể bảo quản trong dung dịch có môi trường kiềm. Liệt kê các phát biểu đúng theo số thứ tự tăng dần.

Một nhà máy chuyên sản xuất thép (chứa 1\% C theo khối lượng) với công nghệ lò luyện thép Martin. Sơ đồ phản ứng luyện thép trong lò là $F{e}_x{O}_y+C\to Fe+C{O}_2$. Nguyên liệu nhà máy trên sử dụng để luyện thép gồm sắt phế liệu (chứa 50\% $F{e}_3{O}_4$; 49\% Fe; 1\% C theo khối lượng) và gang (chứa 5\% khối lượng C còn lại là Fe). Một mẻ luyện thép cần 4 tấn gang và m tấn sắt phế liệu (hiệu suất của quá trình là 100\%). Tính giá trị m. (Không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng phần mười).

Một nhà máy chuyên sản xuất thép (chứa 1%C theo khối lượng) với công nghệ lò luyện thép Martin. Sơ đồ phản ứng luyện thép trong lò là $F{e}_x{O}_y+C\stackrel{t^0}{\to }Fe+C{O}_2$. Nguyên liệu nhà máy trên sử dụng để luyện thép gồm sắt phế liệu (chứa 50%Fe${}_3$O${}_4$; 49%Fe; 1%C theo khối lượng) và gang (chứa 4% khối lượng C còn lại là Fe). Một mẻ luyện thép cần 5 tấn gang và m tấn sắt phế liệu (hiệu suất của quá trình là 100%). Tính giá trị m. (Không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng đơn vị)

Theo QCVN 01-1:2018/BYT, hàm lượng sắt tối đa cho phép trong nước sinh hoạt là 0,30 mg/L. Một mẫu nước có hàm lượng sắt cao gấp 28 lần ngưỡng cho phép, giả thiết sắt trong mẫu nước tồn tại ở dạng Fe${}_2$(SO${}_4$)${}_3$ và FeSO${}_4$ với tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 8. Quá trình tách loại sắt trong 10 m${}^3$ mẫu nước trên được thực hiện bằng cách sử dụng m gam vôi tôi (vừa đủ) để tăng pH, sau đó sục không khí:
$$\mathrm{F}{\mathrm{e}}_2(\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4{)}_3+\mathrm{Ca}(\mathrm{OH}{)}_2\to \mathrm{Fe}(\mathrm{OH}{)}_3+\mathrm{CaS}{\mathrm{O}}_4$$
$$\mathrm{FeS}{\mathrm{O}}_4+\mathrm{Ca}(\mathrm{OH}{)}_2+{\mathrm{O}}_2+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\to \mathrm{Fe}(\mathrm{OH}{)}_3+\mathrm{CaS}{\mathrm{O}}_4$$
Giả thiết vôi tôi chỉ chứa Ca(OH)${}_2$. Giá trị của a là bao nhiêu? (Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị)

Hòa tan hoàn toàn hai chất rắn X, Y (có số mol bằng nhau) vào nước thu được dung dịch Z. Tiến hành các thí nghiệm sau:
Thí nghiệm 1: Cho dung dịch NaOH dư vào V mL dung dịch Z, thu được a mol kết tủa.
Thí nghiệm 2: Cho dung dịch NH${}_3$ dư vào V mL dung dịch Z, thu được b mol kết tủa.
Thí nghiệm 3: Cho dung dịch AgNO${}_3$ dư vào V mL dung dịch Z, thu được c mol kim loại.
Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và a < b và X, Y chỉ có thể là muối chloride của các kim loại sau: Fe, Cu, Al.
Cho các phát biểu sau:
a) Trong thí nghiệm 2, kết tủa thu được bao gồm Cu(OH)${}_2$ và Fe(OH)${}_2$.
b) Công thức của chất X, Y lần lượt là FeCl${}_2$ và AlCl${}_3$.
c) Kết tủa thu được trong thí nghiệm 3, ngoài Ag còn có AgCl.
d) Trong thí nghiệm 1, kết tủa thu được là Fe(OH)${}_2$ và Al(OH)${}_3$.

Khi bảo quản trong phòng thí nghiệm, muối Mohr $FeS{O}_4(N{H}_4{)}_{2}S{O}_4.6H_{2}O$ hút ẩm và bị oxi hóa một phần bởi $O_2$ trong không khí thành hỗn hợp X. Để xác định phần trăm khối lượng muối Mohr trong X, tiến hành thí nghiệm theo các bước sau:
- Bước 1: Cân chính xác 3,0 gam X, rồi cho vào bình định mức 100 mL, cho nước cất vào, dùng đũa thủy tinh khuấy cho tan hết. Thêm nước cất vào bình định mức đến vạch, lắc đều, thu được 100 mL dung dịch Y.
- Bước 2: Lấy $10,00\text{mL}$ dung dịch Y cho vào bình tam giác, thêm 5 mL sulfuric acid nồng độ 1 M. Tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch $KMn{O}_{4}0,015M$ đến khi dung dịch chuyển từ không màu sang màu tím nhạt bền trong 20 giây (đây là điểm tương đương của phép chuẩn độ). Lặp lại thí nghiệm chuẩn độ thêm 2 lần nữa. Kết quả thể tích dung dịch $KMn{O}_{4}0,015M$ được ghi trong bảng sau:

Phần trăm khối lượng của muối Mohr trong X là $a\%$. Tính giá trị của a (chỉ làm tròn ở phép tính cuối cùng, đáp án làm tròn đến hàng phần mười).