Đề thi thử THPT Quốc Gia 2019 môn Vật Lý trường THPT Chuyên Bắc Ninh lần 1 ► DẠNG 4 TOÁN HỖN HỢP GỒM Al VỚI KIM LOẠI Na (HOẶC K HOẶC Ba) TÁC DỤNG VỚI NƯỚC HOẶC TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM DƯ Phương ph.
► DẠNG 4: TOÁN HỖN HỢP GỒM Al VỚI KIM LOẠI Na (HOẶC K HOẶC Ba) TÁC DỤNG VỚI NƯỚC HOẶC TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM DƯ Phương pháp giải Khi cho hỗn hợp Al kim loại (Na, K, Ba) vào nước hay vào dung dịch kiềm: 2Na 2H 2O 2Na 2OH H Trước tiên có phản ứng: 2K 2H 2O 2K 2OH H Ba 2H O Ba 2 2OH H 2 Sau xảy phản ứng: 2Al 2H2O 2OH 2AlO2 3H2 Cách 1: Tính theo phương trình hóa học (chú ý phải xét Al hết hay Al dư) Cách 2: Sử dụng cơng thức tính nhanh Cho hỗn hợp vào nước: Nếu Al dư, OH hết, đó: n H2 2n Na/K 4n Ba Nếu Al hết, OH dư: 2 n H2 n Na/K 2n Ba 3n Al Cho hỗn hợp vào dung dịch kiềm dư (Al hết): 2 n H2 n Na/K 2n Ba 3n Al Ví dụ: Cho m gam hỗn hợp Na, Al vào nước, thu 0,4 mol H Nếu cho m gam hỗn hợp vào dung dịch NaOH dư, thu 0,7 mol H Giá trị m là: A 18,4 B 15,4 C 19,1 D 10,8 Hướng dẫn giải Trong hai thí nghiệm lượng chất ban đầu nhau, số mol khí H thu thí nghiệm (2) lớn thí nghiệm (1), chứng tỏ thí nghiệm (1) nhơm phải dư Gọi số mol Na Al x y mol Cách 1: Cho hỗn hợp vào nước (Al dư) 2Na 2H 2O 2Na 2OH H x x 0,5x mol 2Al 2H 2O 2OH 2AlO 2 3H x x 1,5x mol n H2 2x 0, mol x 0, Cho hỗn hợp vào dung dịch NaOH dư (Al hết) 2Na 2H 2O 2Na 2OH H 0, 0,1 mol 2Al 2H 2O 2OH 2AlO 2 3H y 1,5y mol n H2 0,1 1,5y 0, mol y 0, m 0, 2.23 0, 4.27 15, gam Cách 2: Cho hỗn hợp vào nước (Al dư): n H2 2n Na n Na 0, 0, mol Cho hỗn hợp vào dung dịch NaOH dư (Al hết): 0, 7.2 0, 2n H2 n Na 3n Al n Al 0, mol m 0, 2.23 0, 4.27 15, gam Chọn B Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Cho m gam hỗn hợp Ba Al vào nước dư sau phản ứng xảy hồn tồn thu 7,168 lít khí H (đktc) 3,08 gam chất rắn không tan Giá trị m là: A 14,32 B 18,36 C 15,28 D 17,02 Hướng dẫn giải n H2 0,32 mol Chất rắn không tan Al dư (3,08 gam) Gọi số mol Ba hỗn hợp ban đầu x mol Phương trình hóa học: Ba 2H 2O Ba OH 2 H x x x mol Ba OH 2 2Al 2H 2O Ba AlO 2 3H x 2x 3x mol n H2 4x 0,32 mol x 0, 08 mol Theo phương trình: n Al pu 2x 0,16 mol mAl pu 4,32 gam m mBa mAl pu mAl du 0, 08.137 4,32 3, 08 18,36 gam Chọn B Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm Na, Al Fe (với tỉ lệ số mol Na Al tương ứng : 1) Cho X tác dụng với H 2O (dư) thu chất rắn Y V lít khí Cho tồn Y tác dụng với dung dịch H 2SO4 loãng (dư) thu 0,25V lít khí Biết khí đo điều kiện, phản ứng xảy hoàn toàn Tỉ lệ số mol Fe Al X tương ứng là: A 16 : B : 16 C : D : Hướng dẫn giải Cho X (Na, Al, Fe) tác dụng với H 2O dư: Gọi số mol khí H x mol Vì tỉ lệ số mol Na : Al :1 Khi cho X vào nước Al Na hết, Fe không phản ứng Chất rắn Y Fe Ta có: n Al a mol n Na 2a mol Bảo toàn electron: 2n H2 n Na 3n Al 3a 2a 2x n Al a 0, 4x mol Cho Y tác dụng với H 2SO4 lỗng dư: Ta có: n H2 0, 25x mol Bảo toàn electron: n Fe n H2 0, 25x mol n Fe 0, 25x Chọn D n Al 0, 4x Bài tập tự luyện dạng ▪ Bài tập Câu 1: Cho m gam hỗn hợp gồm Al Na vào nước dư, sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 2,24 lít khí H (đktc) 2,35 gam chất rắn không tan Giá trị m A 3,70 B 4,85 C 4,35 D 6,95 Câu 2: Hòa tan hết 13,275 gam hỗn hợp gồm BaO Al vào nước thu dung dịch X Sục CO2 dư vào X, thu 7,41 gam kết tủa Phần trăm khối lượng BaO hỗn hợp A 80,876% B 78,806% C 70,688% D 80,678% Câu 3: Cho hỗn hợp Na Al có tỉ lệ số mol tương ứng : vào nước dư Sau phản ứng xảy hồn tồn thu 0,896 lít khí H (ở đktc) m gam chất rắn không tan Giá trị m A 0,78 B 0,54 C 4,32 D 1,08 Câu 4: Cho 8,6 gam hỗn hợp K, Fe, Mg Al vào nước Sau phản ứng xảy hồn tồn, thu 4,48 lít khí H (đktc) m gam ba kim loại không tan Giá trị m A 2,7 B 2,0 C 4,0 D 3,6 Câu 5: Hỗn hợp X gồm K, Mg, Al Chia X thành ba phần nhau: - Phần cho vào dung dịch HCl dư, thu 2,016 lít khí - Phần hai cho vào nước dư, thu 0,896 lít khí - Phần ba cho vào dung dịch NaOH dư, thu 1,568 lít khí Biết phản ứng xảy hồn tồn, khí đo đktc Phần trăm khối lượng Al X A 46,15% B 33,33% C 45,25% D 35,54% Câu 6: Hỗn hợp X gồm Al, Na Cho m gam X vào nước dư, thu V lít khí H Nếu cho m gam vào dung dịch NaOH dư, thu 1,75V lít khí H Các thể tích khí đo điều kiện, phản ứng xảy hoàn toàn Phần trăm khối lượng Na X A 77,31% B 39,87% C 49,87% D 29,87% Câu 7: Hỗn hợp X gồm Ba, Al Chia m gam X thành hai phần nha: - Phần cho vào nước dư, thu 1,344 lít khí - Phần hai cho vào dung dịch Ba OH 2 dư, thu 2,016 lít khí Biết phản ứng xảy hồn tồn, khí đo đktc Giá trị m A 3,405 B 6,810 C 5,190 D 4,565 Câu 8: Hỗn hợp X gồm Ba, Na Al, số mol Al lần số mol Ba Cho m gam X vào nước dư đến phản ứng hoàn tồn, thu 1,792 lít khí H (đktc) 0,54 gam chất rắn Giá trị m A 3,90 B 5,27 C 3,45 D 3,81 ▪ Bài tập nâng cao Câu 9: Chia hỗn hợp X gồm K, Al Fe thành hai phần nha: Cho phần vào dung dịch KOH (dư) thu 0,784 lít khí H (đktc) Cho phần hai vào lượng dư H 2O thu 0,448 lít khí H (đktc) m gam hỗn hợp kim loại Y Hòa tan hoàn toàn Y vào dung dịch HCl (dư) thu 0,56 lít khí H (đktc) Khối lượng K, Al, Fe phần hỗn hợp X là: A 0,39 gam; 0,54 gam; 1,40 gam B 0,78 gam; 1,08 gam; 0,56 gam C 0,39 gam; 0,54 gam; 0,56 gam D 0,78 gam; 0,54 gam; 1,12 gam Câu 10: Hịa tan hồn tồn m gam hỗn hợp X gồm Na Al vào nước dư, thu dung dịch Y Chia Y ba phần nhau: Cho từ từ dung dịch HCl 1M vào phần đến bắt đầu xuất kết tủa dùng hết 100 ml Cho từ từ 450 ml dung dịch HCl 1M vào phần hai, thu 3a gam kết tủa Cho từ từ 750 ml dung dịch HCl 1M vào phần ba, thu a gam kết tủa Giá trị m là: A 44,40 B 28,50 C 40,65 D 36,90 1–B 2–D Câu 1: Đáp án B n H2 0,1 mol 3–B 4–B ĐÁP ÁN 5–A 6–D 7–B 8–C 9–C 10 - A Sau phản ứng cịn lại 2,35 gam chất rắn khơng tan Al dư Ta có: n H2 2n Na n Na 0,05 mol n Al pu n Na 0,05 mol m mAl pu mNa mAl du 0,05.27 0,05.23 2,35 4,85 gam Câu 2: Đáp án D n Al OH 0,095 mol Bảo toàn nguyên tố Al: n Al n Al OH 0,095 mol mBaO mhh mAl 13, 275 0, 095.27 10, 71 gam %mBaO 80, 678% Câu 3: Đáp án B n H2 0,04 mol Sau phản ứng có Al khơng tan Na phản ứng hết Ta có: n H2 2n Na n Na 0,02 mol n Al 0,02.2 0,04 mol Mà: n Al pu n Na 0,02 mol n Al du 0,04 0,02 0,02 mol mchat ran 0,02.27 0,54 gam Câu 4: Đáp án B n H2 0, mol Hỗn hợp gồm ba kim loại không tan gồm: Fe, Mg, Al dư Ta có: n H2 2n K n K 0,1 mol n Al pu 0,1 mol mkl pu mK mAlpu 0,1.39 0,1.27 6, gam mcr 8, 6, gam Câu 5: Đáp án A n H2 1 0,09 mol, n H2 2 0,04 mol, n H2 3 0,07 mol Gọi số mol K, Mg, Al hỗn hợp X phần x, y, z mol Xét phần một: Bảo toàn electron: n K 2n Mg 3n Al 0,18 mol x 2y 3z 0,18 * Xét phần hai: Lượng khí H thu phần ba Al dư Ta có: n H2 2n K x 0, 04 0, 02 ** Xét phần ba: Ta có: n K 3n Al 2n H2 x 3z 0,07.2 0,14 *** Từ (*), (**), (***) suy ra: x 0,02; y 0,02; z 0,04 %mAl 0, 04.27 100% 46,15% 0, 02.39 0, 02.24 0, 04.27 Câu 6: Đáp án D Gọi số mol H sinh X phản ứng với H 2O a mol Số mol H X phản ứng với NaOH dư 1,75a mol Nhận thấy, cho vào dung dịch NaOH thu nhiều khí H Khi cho X vào nước Al dư Ta có: 2n Na n H2 n Na 0,5a mol Khi cho X vào NaOH dư Al phản ứng hết Ta có: 2n H2 n Na 3n Al n Al 2.1, 75a 0,5a a mol 0,5a.23 %m Na 100% 29,87% 0,5a.23 a.27 Câu 7: Đáp án B Nhận thấy, cho vào dung dịch Ba OH 2 thu nhiều khí H Khi cho X vào nước Al dư Xét phần một: n H2 4n Ba 0,06 mol n Ba 0,015 mol 2.0, 09 2.0, 015 0, 05 mol 0,05.27 0,015.137 6,81gam Xét phần hai: 2n H2 2n Ba 3n Al n Al m mAl mBa Câu 8: Đáp án C n H2 0,08 mol Gọi số mol Ba, Na, Al hỗn hợp X x, y, 6x mol Sau phản ứng có 0,54 gam chất rắn Al dư (0,02 mol) Ta có: n H2 2n Na 4n Ba 0,08 mol 2x y 0,04 * Muối thu được: NaAlO2 y mol , Ba AlO2 2 x mol Bảo toàn nguyên tố: n Al pu n NaAlO2 2n Ba AlO2 y 2x 0,04 mol n Al bđ n Aldu n Al pu 0, 04 0, 02 0, 06 mol x 0, 01 y 0, 04 0, 01.2 0, 02 m mBa m Na mAl 0, 01.137 0, 02.23 0, 06.27 3, 45 gam Câu 9: Đáp án C n H2 1 0,035 mol, n H2 2 0,02 mol, n H2 3 0,025 mol Xét phản ứng X với H 2O , thu hỗn hợp kim loại Al dư n 0, 01 mol n Al pu H2 2 m K 0,39 gam nK Xét phản ứng X với KOH: 2n H2 1 3n Al n K n Al 2.0, 035 0, 01 0, 02 mol mAl 0,54gam Xét phản ứng Y với HCl: n Al Y n Al n Al pu 0,01 mol Ta có: 3n Al Y 2n Fe 2n H2 3 n Fe 0, 025.2 0, 01.3 0, 01 mol mFe 0,56 gam Câu 10: Đáp án A Dung dịch Y chứa: Na , AlO2 ,OH Xét phần 1: bắt đầu xuất tủa n OH n H 0,1 mol Xét phần 2: kết tủa Al OH 3 tạo thành n HCl n OH n Al OH 2 n Al OH 2 0, 45 0,1 0,35 mol 3 Xét phần 3: kết tủa Al OH 3 bị hòa tan n Al OH n Al OH 2 mol 3 60 Ta có: n HCl n OH n AlO n AlO n Al OH n OH 4n AlO 3n Al OH n AlO 0, 75 0,1 Bảo tồn điện tích: n Na 3 60 0, 25 mol n AlO n OH 0, 25 0,1 0,35 mol Bảo toàn nguyên tố Na, Al n Na 0,35 mol, n Al 0, 25 mol mX 0,35.23 0, 25.27 44, gam ... lượng Al X A 46 ,15% B 33 ,33 % C 45 ,25% D 35 , 54% Câu 6: Hỗn hợp X gồm Al, Na Cho m gam X vào nước dư, thu V lít khí H Nếu cho m gam vào dung dịch NaOH dư, thu 1,75V lít khí H Các thể tích khí đo... 3H x 2x 3x mol n H2 4x 0 ,32 mol x 0, 08 mol Theo phương trình: n Al pu 2x 0,16 mol mAl pu 4 ,32 gam m mBa mAl pu mAl du 0, 08. 137 4 ,32 3, 08 18 ,36 gam Chọn... n Al? ?? OH 2 n Al? ?? OH 2 0, 45 0,1 0 ,35 mol 3 Xét phần 3: k? ??t tủa Al OH ? ?3 bị hòa tan n Al? ?? OH n Al? ?? OH 2 mol 3 60 Ta có: n HCl n OH n AlO n AlO n Al? ??