PhÇn A C¸c bµi tËp cã lêi gii PhÇn A Bµi tËp cã lêi gi¶i §Ò bµi 446 Nªu hiÖn tîng vµ viÕt c¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng trong c¸c trêng hîp sau a Nhá dÇn dÇn dung dÞch KOH vµo dung dÞch Al2(SO4)3 b Nhá dÇn[.]
Phần A: Bài tập có lời giải Đề 446 Nêu tợng viết phơng trình phản ứng trờng hợp sau: a Nhỏ dung dịch KOH vào dung dịch Al 2(SO4)3 b Nhỏ dung dịch AlCl vào dung dịch NaOH c Cho Na kim loại vào dung dịch AlCl 447 Nhôm tan đợc dễ dàng dung dịch kiềm mạnh (ví dụ dung dịch NaOH) giải phóng hidro Có thể nói nhôm kim loại lỡng tính hay không? Tại sao? Kiềm giữ vai trò phản ứng này? Viết phơng trình phản ứng xảy 448 (Trích đề thi ĐH CĐ khối B - 2004) Cho hỗn hợp A gồm Al 2O3, MgO, Fe3O4, CuO Cho khí CO d qua A nung nóng đợc chất rắn B Hoà tan B vào dung dịch NaOH d, đợc dung dịch C chất rắn D Cho dung dịch HCl d vào dung dịch C Hoà tan chất rắn D vào dung dịch HNO loÃng (phản ứng tạo khí NO) Viết phơng trình phản ứng 449 Cho hỗn hợp A gồm 4,6 gam Na 8,1 gam Al Tính số mol khí H thu đợc khi: Cho A vào lợng H2O d Cho A vào lợng dung dịch NaOH d 450 Hoà tan hết m gam hỗn hợp gồm Al Na dung dịch NaOH d, thu đợc 8,96 lít khí H2 (đktc) dung dịch A Sục khí CO vào A tới lợng kết tủa không thay đổi thu đợc 15,6 gam kết tủa Viết phơng trình phản ứng tính m 451 Hỗn hợp bột A gåm Ba vµ Al Cho m gam A vµo lợng nớc d thu đợc 0,25 mol khí H2 Cho m gam A vào dung dịch NaOH d thu đợc 0,4 mol khí H2 Viết phơng trình phản ứng xảy tính m 452 Bình A chứa 300 mL dung dÞch AlCl3 1M Cho 500 mL dung dịch NaOH vào bình A thu đợc 15,6 gam kết tủa Tính nồng độ mol/L dung dịch NaOH đà dùng 453 Hoà tan hết 0,81 gam bột nhôm vào 550 mL dung dịch HCl 0,2M thu đợc dung dịch A Tính thể tích dung dịch NaOH 0,5 M cần thêm vào dung dịch A để: a Thu đợc lợng kết tủa lớn b Thu đợc 0,78 gam kết tủa 454 Cho 3,87 gam hỗn hợp A gồm Mg Al vào 250 mL dung dịch X chứa axit HCl 1M axit H2SO4 0,5M đợc dung dịch B 4,368 lít khí H2 đktc HÃy chứng minh dung dịch B d axit Tính khối lợng kim loại hỗn hợp A Tính thể tích dung dịch C gồm NaOH 0,2M Ba(OH) 0,1M cần để trung hoà hết lợng axit d dung dịch B 455 Cho 5,2 gam hỗn hợp A gồm Al, Fe, Cu tác dụng với 20 mL dung dịch NaOH 6M, thu đợc 2,688 lít khí đktc, sau thêm tiếp 400 mL dung dịch axit HCl 1M đun nóng đến khí H2 ngừng thoát Lọc tách hỗn hợp chất rắn B Cho B tác dụng hết với dung dịch HNO loÃng thu đợc dung dịch C 0,672 lít khí NO (đo đktc) Cho C tác dụng với dung dịch NaOH d tạo kết tủa D Nung D nhiệt độ cao đến khối lợng không đổi thu đợc chất rắn E Biết phản ứng xảy hoàn toàn Tính khối lợng kim loại A Tính khối lợng chất rắn E 456 Cho m gam hỗn hợp A gồm Al, Mg, Cu Hoµ tan m gam A dung dịch NaOH d, thu đợc 3,36 lít khí H2 đktc phần không tan B Hoà tan hết B dung dịch H 2SO4 đặc nóng thu đợc 2,24 lít khí SO2 đktc dung dịch C Cho C phản ứng với dung dịch NaOH d thu đợc kÕt tđa D Nung kÕt tđa D tíi khèi lỵng không đổi, thu đợc chất rắn E Cho E phản ứng với lợng khí H2 d đun nóng thu đợc 5,44 gam chất rắn F Biết phản ứng xảy hoàn toàn Tính khối lợng chất A vµ F 457 Hoµ tan hoµn toµn 2,16 gam kim loại M 500 mL dung dịch HNO 0,6M thu đợc dung dịch A (không chứa muối NH 4NO3) 604,8 mL hỗn hợp khí N N2O đktc Tỉ khối hỗn hợp khí so với H 18,445 Mặt khác, hoà tan hoàn toàn 7,038 gam Na kim loại vào 400 mL dung dịch HCl x mol/L thu đ ợc khí H2 dung dịch E Trộn dung dịch A với dung dịch E thu đợc 2,34 gam kết tủa Xác định kim loại M Xác định nồng ®é mol/L cđa dung dÞch HCl ®· dïng 458 TiÕn hành phản ứng nhiệt nhôm với 84,15 gam hỗn hợp bột Al Fe 2O3 Chia hỗn hợp chất rắn thu đợc sau phản ứng thành phần Phần có khối lợng 28,05 gam cho tác dụng với dung dịch HCl d thu đợc 0,175 mol H2 Phần hai cho tác dụng với dung dịch NaOH d thu đợc 0,15 mol H2 Tính khối lợng chất hỗn hợp đầu Tính hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm 459 Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm với Fe 2O3 điều kiện không khí Chia hỗn hợp sau phản ứng đà trộn thành phần Phần có khối lợng 67 gam cho tác dụng với lợng d dung dịch NaOH thấy có 16,8 lít H2 bay Hoà tan phần lợng d dung dÞch HCl thÊy cã 84 lÝt H2 bay Các phản ứng xảy hoàn toàn, thể tích khí đo đktc Viết phơng trình phản ứng xảy Tính khối lợng Fe thu đợc trình nhiệt nhôm 460 Hoà tan hoàn toàn lợng oxit FexOy dung dịch H2SO4 đặc nóng thu đợc 4,48 lít khí SO2 đktc, phần dung dịch chứa 240 gam loại muối sắt Xác định công thức oxit sắt Trén 5,4 gam bét Al vµ 23,2 gam bét oxit sắt tiến hành phản ứng nhiệt nhôm, gi¶ sư chØ x¶y ph¶n øng khư trùc tiÕp Fe xOy thành Fe Hoà tan hết hỗn hợp chất rắn sau phản ứng dung dịch H 2SO4 20% ( d = 1,4 g/mL) thu đợc 5,376 lít khí H2 đktc a Tính hiệu suất phản øng nhiƯt nh«m b TÝnh thĨ tÝch tèi thiĨu dung dịch H2SO4 20% đà dùng 461 Một hỗn hợp A gồm bột Al Fe3O4 Đun nóng hỗn hợp cho phản ứng hoàn toàn môi trờng không khí thu đợc hỗn hợp B Cho B phản ứng víi dung dÞch NaOH d sinh 6,72 lÝt khÝ H2 Còn cho B tác dụng với dung dịch HCl d thu đợc 26,88 lít khí H2 Viết phơng trình phản ứng xảy Tính số gam chất hỗn hợp A B TÝnh thĨ tÝch dung dÞch HNO3 10% (d = 1,2 g/mL) để hoà tan vừa hết hỗn hợp A (Biết khí thoát NO) Các khí đo đktc 462 (Trích đề thi ĐH CĐ khối B - 2002) Cho hỗn hợp A có khối lợng m gam gồm bột Al sắt oxit FexOy Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm điều kiện không khí, thu đợc hỗn hợp B Nghiền nhỏ, trộn B chia thành hai phần Phần có khối lợng 14,49 gam đợc hoà tan hết dung dịch HNO đun nóng, thu đợc dung dịch C 3,696 lít khí NO đktc Cho phần hai tác dụng với lợng d dung dịch NaOH đun nóng thấy giải phóng 0,336 lít khí H đktc lại 2,52 gam chất rắn Các phản ứng xảy hoàn toàn Viết phơng trình phản ứng xảy Xác định công thức sắt oxit tính m 463 Hoà tan 13,9 gam hỗn hợp A gồm Mg, Al, Cu V mL dung dịch HNO 5M (vừa đủ), gi¶i phãng 20,16 lÝt khÝ NO2 nhÊt ë đktc dung dịch B Thêm dung dịch NaOH d vào dung dịch B, lấy kết tủa nung nhiệt độ cao tới khối lợng không đổi thu đợc chất rắn D, dẫn luồng khí H2 d qua D đun nóng thu đợc 14,40 gam chất rắn E Biết phản ứng xảy hoàn toàn Viết phơng trình phản ứng xảy Tính % theo khối lợng kim loại hỗn hợp A Tính V 464 Một hỗn hợp A gồm Ba Al Cho m gam A tác dụng với H2O d, thu đợc 1,344 lít khí, dung dịch B phần không tan C Cho 2m gam A tác dụng với dung dịch Ba(OH) d thu đợc 20,832 lít khí Biết phản ứng xảy hoàn toàn, khí đo đktc Tính khối lợng cđa tõng kim lo¹i m gam A Cho 50 mL dung dịch HCl vào dung dịch B Sau phản ứng xong, thu đ ợc 0,78 gam kết tủa Xác định nồng độ mol/L dung dịch HCl 465 Hỗn hợp bột E gồm kim loại K, Al, Fe đợc chia thành phần nhau: Phần 1: Cho tác dụng với H2O lấy d tạo 4,48 lít khí Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch KOH d tạo 7,84 lít khí Phần 3: Hoà tan hết 0,5 lít dung dịch H2SO4 1,2M tạo 10,08 lít khí dung dịch A Tính số gam kim loại hỗn hợp E Cho dung dịch A tác dụng với 240 gam dung dịch NaOH 20% thu đợc kết tủa, lọc rưa kÕt tđa råi nung kh«ng khÝ tíi khèi lợng không đổi thu đợc m gam chất rắn Tính m lời giải 446 a Ban đầu xuất kÕt tđa keo tr¾ng Al(OH) 3: AlCl3 + 3KOH Al(OH)3 + 3KCl Sau mét thêi gian, kÕt tña Al(OH) tạo thành tan dần cho kiềm d: Al(OH)3 + KOH KAlO2 + 2H2O b Ban đầu xuất kết tủa keo trắng Al(OH) kết tủa tan ngay: AlCl3 + 4NaOH NaAlO2 + 3NaCl Sau mét thêi gian, l¹i xt hiƯn kÕt tđa Al(OH) cho AlCl3 d: 3NaAlO2 + AlCl3 + 3H2O 2Al(OH)3 + 3NaCl c Natri tác dụng mạnh với nớc tạo thành NaOH giải phóng hidro: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 Đồng thời xuất kết tủa Al(OH)3 màu trắng: AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl Sau ®ã nÕu cho d Na tạo thêm NaOH để hoà tan kết tđa t¹o ra: Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O 447 Nếu nhôm đợc phủ lớp oxit bảo vệ ban đầu bị phá huỷ dung dịch NaOH: Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O Sau kh«ng lớp oxit bảo vệ, nhôm phản ứng trực tiếp với nớc, phản ứng diễn bề mặt Al: 2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2 Trong dung dÞch NaOH, lớp Al(OH)3 tạo thành bề mặt nhôm lại bị hoà tan: Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O Sau Al không lớp hidroxit bảo vệ lại tiếp tục phản ứng với nớc trình lặp lại làm Al tan dần Nh nói nhôm kim loại lỡng tính không phản ứng trực tiếp với kiềm, hợp chất nhôm thể tính chất lỡng tÝnh 448 Cho A + khÝ CO d, nung nãng: CO khử Fe3O4, CuO thành kim loại: Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2 CuO + CO Cu + CO2 ChÊt r¾n B gåm: Al2O3, MgO, Fe, Cu Cho B + dung dịch NaOH d, Al2O3 tan hết theo phơng trình: Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O Dung dÞch C gåm NaAlO2 NaOH Chất rắn D gồm MgO, Fe, Cu Cho C + dung dÞch HCl d: NaOH + HCl NaCl + H2O NaAlO2 + HCl + H2O Al(OH)3 + NaCl Cho D + dung dÞch HNO3 lo·ng: MgO + 2HNO3 Fe + 4HNO3 Mg(NO3)2 + H2O Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 449 Sè mol Na = 0,2 mol; sè mol nhôm = 0,3 mol Cho A tác dụng với níc d: Na tan hÕt, Al tan mét phÇn theo phơng trình sau: 2Na + 2H2O (mol): 2NaOH + H2 0,2 0,2 2Al + 2NaOH + 2H2O (mol): 0,2 Tõ (1), (2) (1) 0,1 2NaAlO2 + 3H2 0,2 0,2 (2) 0,3 số mol hidro thu đợc 0,4 mol Cho A tác dụng với dung dịch NaOH d: Na Al tan hết: 2Na + 2H2O (mol): 2NaOH + H2 0,2 0,2 2Al + 2NaOH + 2H2O (mol): 0,3 Tõ (3), (4) (3) 0,1 2NaAlO2 + 3H2 0,3 0,3 (4) 0,45 số mol hidro thu đợc 0,55 mol 450 Gọi số mol kim loại hỗn hợp ban đầu Na = x mol; Al = y mol 2Na + 2H2O (mol): 2NaOH + H2 x x 2Al + 2NaOH + 2H2O (mol): y Tõ (3), (4) (1) 0,5x 2NaAlO2 + 3H2 y y 0,5x + 1,5y = 0,4 (2) 1,5y x + 3y = 0,8 (3) Dung dÞch A gåm NaAlO2 = y mol; NaOH d Sơc CO2 d vµo A: NaOH + CO2 NaHCO3 NaAlO2 + CO2 + 2H2O (mol): (4) Al(OH)3 + NaHCO3 y y Sè mol Al(OH)3 = 0,2 mol KÕt hỵp víi (3) (5) y = 0,2 (6) x = 0,2 VËy: m = 23x + 27y = 23.0,2 + 27.0,2 = 10 (gam) 451 Gọi số mol kim loại hỗn hợp ban đầu: Ba = x; Al = y - Khi cho m gam A t¸c dơng víi níc d: Ba tan hÕt, Al tan mét phÇn theo phản ứng: Ba + 2H2O (mol): x Ba(OH)2 + H2 x 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O (mol): x (1) x Ba(AlO2)2 + 3H2 x x Sè mol H2 = 0,4 mol Tõ (1), (2) (2) 1,5x x + 1,5x = 0,25 x = 0,1 (3) - Khi cho m gam A tác dụng với dung dịch NaOH d: Ba Al tan hết: Ba + 2H2O (mol): x Ba(OH)2 + H2 x 2Al + 2NaOH + 2H2O (4) x 2NaAlO2 + 3H2 (5) (mol): y y y Sè mol H2 = 0,55 mol Tõ (3), (6) 1,5y x + 1,5y = 0,4 (6) y = 0,2 m = 137.x + 27y = 137.0,1 + 27.0,2 = 19,1 (gam) 452 Gọi nồng độ dung dịch NaOH đà dùng C mol/L Số mol kết tủa Al(OH)3 cần điều chÕ = = 0,2 (mol) - Trêng hỵp 1: Lỵng NaOH vừa đủ để tạo 15,6 gam kết tủa AlCl3 + 3NaOH (mol): 0,2 Al(OH)3 + 3NaCl 0,6 0,2 Vậy nồng độ dung dịch NaOH là: C = = 0,4 (M) - Trờng hợp 2: Lợng NaOH đủ để chun hÕt 0,3 mol AlCl thµnh kÕt tđa Al(OH)3, sau d để hoà tan đợc 0,1 mol kết tủa tạo thành AlCl3 + 3NaOH (mol): 0,3 Al(OH)3 + 3NaCl 0,9 0,3 Al(OH)3 + NaOH (mol): 0,1 NaAlO2 + 2H2O 0,1 0,1 Vậy nồng độ dung dịch NaOH lµ: C = 453 Sè mol Al = = 0,03 (mol) ; sè mol HCl = 0,55.0,2 = 0,11 (mol) 2Al + 6HCl mol: 0,03 = (M) 2AlCl3 + 3H2 0,09 0,03 0,045 Dung dịch A thu đợc gồm: AlCl3 = 0,03 mol ; HCl = 0,11 - 0,09 = 0,02 (mol) a Thu lỵng kÕt tđa lín nhÊt HCl + NaOH (mol): 0,02 0,02 AlCl3 + 3NaOH (mol): 0,03 NaCl + H2O Al(OH)3 + 3NaCl 0,09 0,03 ThÓ tích dung dịch NaOH cần dùng = = 0,22 (lít) b Thu đợc 0,78 gam kết tủa Số mol Al(OH)3 cần điều chế = 0,01 mol - Trờng hợp HCl + NaOH (mol): 0,02 0,02 AlCl3 + 3NaOH (mol): 0,01 NaCl + H2O 0,03 Al(OH)3 + 3NaCl 0,01 Thể tích dung dịch NaOH cần dùng = = 0,06 (lÝt) - Trêng hỵp HCl + NaOH (mol): 0,02 NaCl + H2O 0,02 AlCl3 + 3NaOH (mol): 0,03 Al(OH)3 + 3NaCl 0,09 0,03 Al(OH)3 + NaOH (mol): 0,02 NaAlO2 + 2H2O 0,02 0,02 Thể tích dung dịch NaOH cần dùng = = 0,26 (lít) 454 Các phản ứng ®iƯn li dung dÞch X: HCl H+ + Cl- (mol): 0,25 0,25 H2SO4 (1) 0,25 2H+ + SO (mol): 0,125 0,25 (2) 0,125 Dung dÞch X gåm: H+ = 0,5 mol; Cl- = 0,25 mol; SO = 0,125 mol Các phản ứng cho hỗn hợp A tác dụng víi dung dÞch X: Mg + 2H+ (mol): x Mg2+ + H2 2x 2Al + 6H (mol): y x 2Al + 3y x + 3H2 3+ y (4) 1,5y Sè mol H2 tạo thành = Từ (3), (4) (3) = 0,195 (mol) x + 1,5y = 0,195 hay 2x + 3y = 0,39 (mol) Sè mol H+ ph¶n øng = 2x + 3y = 0,39 (mol) (5) sè mol H+ d = 0,5 - 0,39 = 0,11 (mol) VËy Mg, Al phản ứng hết, axit d Khối lợng hỗn hỵp A = 3,87 gam Tõ (5), (6) 24x + 27y = 3,87 (6) x = 0,06 mol ; y = 0,09 mol Khối lợng kim loại hỗn hợp A: mMg = 0,06.24 = 1,44 (gam) ; mAl = 0,09.27 = 2,43 (gam) Gäi thÓ tích dung dịch C cần dùng V lít Các phản ứng điện li dung dịch C: NaOH Na+ + OH- (mol): 0,2V Ba(OH)2 (mol): (7) 0,2V Ba2+ + 2OH- 0,1V Tõ (7), (8) (8) 0,2V Sè mol OH dung dịch = 0,4V (mol) - Phản ứng trung hoµ: H+ + OH- H2O (9) (mol): 0,11 0,11 Ta cã: 0,4V = 0,11 V = 0,275 (lÝt) 455 Gọi số mol kim loại hỗn hợp đầu: Al = x; Fe = y; Cu = z Sè mol khÝ hidro = = 0,12 (mol) Cho A + dung dÞch NaOH: 2Al + 2NaOH + 2H2O (mol): 0,08 2NaAlO2 + 3H2 0,08 0,08 (1) 0,12 Sè mol NaOH d = 0,02.6 - 0,08 = 0,04 (mol) Nh vËy Al tan hÕt x = 0,08 (2) Khi thªm tiÕp 400 mL dung dịch axit HCl 1M đun nóng, xảy phản ứng sau: NaOH + HCl (mol): 0,04 NaCl + H2O 0,04 NaAlO2 + HCl + H2O (mol): 0,08 Al(OH)3 + NaCl 0,08 0,08 (4) 0,08 Al(OH)3 + 3HCl (mol): (3) AlCl3 + 3NaCl 0,24 (5) 0,08 Sau lợng axit HCl lại = 0,4 (0,04 + 0,08 + 0,24) = 0,04 (mol) tiÕp tôc phản ứng với Fe Do thu đợc hỗn hợp chất rắn B nên Fe d, axit HCl hết: Fe + 2HCl (mol): 0,02 FeCl2 + H2 0,04 (6) 0,02 ChÊt r¾n B gåm Fe = (y - 0,02) mol; Cu = z mol Cho B + dung dÞch HNO3 lo·ng: Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (mol): y - 0,02 y - 0,02 3Cu + 8HNO3 (mol): (7) y - 0,02 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O z z Sè mol khÝ NO = 0,03 mol Tõ (3), (4) (8) z y - 0,02 + z = 0,03 3y + 2z = 0,15 (9) Dung dÞch C gåm: Fe(NO3)3 = y – 0,02; Cu(NO3)2 = z; HNO3 d HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O (10) Fe(NO3)3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaNO3 (11) Cu(NO3)2 + 2NaOH Cu(OH)2 + 2NaNO3 (12) KÕt tña D gåm: Fe(OH)3 = (y – 0,02) mol; Cu(OH)2 = z mol Nung D: 2Fe(OH)3 Cu(OH)2 Fe2O3 + 3H2O (13) CuO + H2O (14) ChÊt r¾n E gåm Fe2O3 = 0,5(y – 0,02) mol; CuO = z mol Theo bµi: mA = 5,2 gam Tõ (2), (9) vµ (15) 27x + 56y + 64z = 5,2 (15) x = 0,08 ; y = 0,044 mol; z = 0,009 mol Khối lợng kim loại A: mAl = 2,16 gam; mFe = 2,464 gam; mCu = 0,576 gam Khối lợng chất rắn E: mE = 160.0,5(0,044 – 0,02) + 80.0,009 = 2,64 (gam) 456 Gọi số mol kim loại: Al = x; Mg = y vµ Cu = z Cho A + dung dịch NaOH d, Al tan hết theo phơng trình: 2Al + 2NaOH + 2H2O (mol): x 2NaAlO2 + 3H2 x x Sè mol khÝ H2 = 0,15 mol Tõ (1) (1) 1,5x 1,5x = 0,15 x = 0,1 (mol) PhÇn không tan B gồm: Mg = y Cu = z Cho B + dung dịch H2SO4 đặc nóng: Mg + 2H2SO4 (mol): MgSO4 + SO2 + 2H2O y y Cu + 2H2SO4 (mol): (2) y CuSO4 + SO2 + 2H2O z z (3) z Sè mol khÝ SO2 = 0,1 mol Tõ (2), (3) y + z = 0,1 (4) Dung dÞch C gåm: MgSO4 = y; CuSO4 = z H2SO4 d Cho C + dung dịch NaOH d: H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O MgSO4 + 2NaOH Mg(OH)2 + Na 2SO4 (5) CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na 2SO4 (6) KÕt tña D gåm: Mg(OH)2 = y vµ Cu(OH)2 = z Nung kÕt tđa D: Mg(OH)2 MgO + H2O (7) Cu(OH)2 CuO + H2O (8) ChÊt r¾n E gåm: MgO = y vµ CuO = z Cho E + khí H d, đun nóng, CuO bị khư hÕt thµnh Cu: CuO + H2 (mol): Cu + H2O z (9) z ChÊt r¾n F gåm: MgO = y vµ Cu = z Ta cã mF = 5,44 gam Tõ (4), (10) 40y + 64z = 5,44 (10) y = 0,04 mol, z = 0,06 mol Khèi lỵng c¸c chÊt A: m (Al) = 2,7 gam; m (Mg) = 0,96 gam ; m (Cu) = 3,84 gam Khối lợng chất F: m (MgO) = 1,6 gam; m (Cu) = 3,84 gam 457 Gọi hoá trị kim loại M n số mol ban đầu x Gọi số mol khí: N2 = a mol; N2O = b mol Theo bµi ta cã: a + b = = 0,027 vµ = 18,445 Tõ tìm đợc: a = 0,012 (mol) b = 0,015 (mol) Cho A + dung dÞch HNO3: 10M + 12nHNO3 (mol): 0,144 8M + 10nHNO3 (mol): Ta cã: M( n 10M(NO3)n + nN2 + 6nH2O 0,012 8M(NO3)n + nN2O + 5nH2O 0,15 + (1) 0,015 ) = 2,16 M = 9n Ta lËp b¶ng sau: 10 (2) M (lo¹i) 18 (lo¹i) 27 (nhËn) VËy M Al Dung dịch A gồm: Al(NO3)3 = 0,08 mol; HNO3 = 0,3 (0,144 + 0,15) = 0,006 (mol) Cho Na + 400 mL dung dÞch HCl x mol/L: 2Na + 2HCl (mol): 0,4x 2NaCl + H2 (3) 0,4x 2Na + 2H2O 2NaOH (mol): (0,306 - 0,4x) + H2 (4) (0,306 - 0,4x) Dung dÞch E gåm: NaOH = 0,306 – 0,4x; NaCl = 0,306 mol Khi trén dung dÞch A với dung dịch E, để thu đợc 0,03 mol kết tủa Al(OH)3, xảy hai trờng hợp: - Trờng hỵp HNO3 + NaOH (mol): 0,006 NaNO3 + H2O 0,006 Al(NO3)3 + 3NaOH (mol): 0,03 Tõ (5), (6) (5) Al(OH)3 + 3NaNO3 0,09 (6) 0,03 0,306 – 0,4x = 0,006 + 0,09 x = 0,525 (M) - Trêng hỵp HNO3 + NaOH (mol): 0,006 NaNO3 + H2O 0,006 Al(NO3)3 + 3NaOH (mol): 0,08 Al(OH)3 + 3NaNO3 0,24 Al(OH)3 + NaOH (mol): (5) 0,05 0,08 NaAlO2 + 2H2O 0,05 Tõ (5), (7), (8) (7) (8) 0,05 0,306 – 0,4x = 0,006 + 0,24 + 0,05 x = 0,25 (M) Vậy nồng độ dung dịch HCl đà dùng 0,525M 0,25M 458 Phản ứng nhiệt nhôm: 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe (1) Tổng khối lợng chất rắn sau phản ứng = khối lợng ban đầu = 60,15 gam Phần có khối lợng 20,05 gam phần có khối lợng 40,1 gam, gấp đôi phần - Gọi số mol chất phần Al = a, Fe 2O3 = b, Al2O3 = c vµ Fe = 2c - Gäi sè mol c¸c chÊt phần Al = 2a, Fe 2O3 = 2b, Al2O3 = 2c Fe = 4c Phần + dung dÞch HCl 2Al + 6HCl (mol): a Fe + 2HCl (mol): 2AlCl3 + 3H2 b Al2O3 + 6HCl FeO + 2HCl (2) 1,5a FeCl2 + H2 (3) b 2AlCl3 + 3H2O (4) FeCl2 + H2O (5) 11 Sè mol hidro = 0,175 mol Tõ (2), (3) 1,5a + b = 0,175 (6) Phần + dung dịch NaOH 2Al + 2NaOH + 2H2O (mol): 2NaAlO2 + 3H2 (7) 2a 3a Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O Sè mol hidro = 0,15 mol Tõ (7) Tõ (6), (9) 3a = 0,15 (8) a = 0,05 (mol) (9) b = 0,1 mol Mặt khác, 27a + 160b + 102c + 112c = 28,05 gam c = 0,05 mol m (Al) = 27(a + 2c).3 = 12,15 (gam) ; m (Fe 2O3) = 160(b + c).3 = 72 (gam) Khi Al phản ứng hết (0,45 mol) hiệu suất = 100% Thùc tÕ Al ph¶n øng 3a = 0,15 mol nên hiệu suất 33,33% 459 Phản ứng nhiệt nhôm: 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe (*) V× H = 100%, chất rắn sau phản ứng nhiệt nhôm + dung dịch NaOH tạo khí hidro nên phản ứng (*) nhôm d Fe2O3 phản ứng hết - Gọi số mol chất phần Al = a, Al 2O3 = b vµ Fe = 2b Ta cã: 27a + 214b = 67 vµ 1,5a = 0,75 - Số mol chất phần Al = ka, Al 2O3 = kb vµ Fe = 2kb Sè mol H2 = 3,75 mol 1,5ka + 2kb = 3,75 Từ ta tìm đợc a, b k 460 2FexOy + (6x -2y)H2SO4 LËp tØ lÖ xFe2(SO4)3 + (3x – 2y)SO2 + (3x – y) H2O công thức oxit Fe3O4 Số mol Al = 0,2 mol; Fe3O4 = 0,1 mol 8Al + 3Fe3O4 (mol): 8c 4Al2O3 + 9Fe 3c 4c 9c ChÊt r¾n sau ph¶n øng gåm Al = 0,2 - 8c; Fe 3O4 = 0,1 3c; Al2O3 = 4c vµ Fe = 9c Sè mol H2 = 0,24 mol 1,5(0,2 – 8c + 9c = 0,24 c = 0,02 mol Khi nhôm phản ứng hết (0,2 mol) hiệu suất 100% Thực tế nhôm phản ứng 0,16 mol nên hiệu suất 80% 461 Gọi số mol ban đầu Al = a mol; Fe3O4 = 3b mol Do B t¸c dơng víi dung dịch NaOH giải phóng hidro nên sau phản ứng nhiệt nhôm nhôm d Do hiệu suất 100% nên oxit sắt từ đà bị khử hết thành Fe 8Al + 3Fe3O4 (mol): 8b 3b 4Al2O3 + 9Fe 4b 9b ChÊt r¾n B gåm: Al2O3 = 4b mol; Fe = 9b mol; Al = a – 8b Khi cho B tác dụng với dung dịch NaOH, có Al Al 2O3 phản ứng Số mol H2 = 0,3 mol 1,5(a – 8b) = 0,3 a – 8b = 0,2 12 Khi cho B t¸c dơng víi dung dịch HCl d, chất bị hoà tan Số mol H = 1,2 mol 8b) + 9b = 1,2 1,5(a – a = 1,0 (mol); b = 0,1 (mol) 462 Phản ứng nhiệt nhôm: 2yAl + 3FexOy (mol): 2yb 3b yAl2O3 + 3xFe yb (*) 3xb V× H = 100%, chất rắn sau phản ứng nhiệt nhôm + dung dịch NaOH tạo khí hidro nên phản ứng (*) nhôm d FexOy phản ứng hết - Gọi số mol chất phần Al = a, Al 2O3 = yb vµ Fe = 3xb Ta cã: 27a + 102yb + 168xb = 14,49 Sè mol NO = 0,165 mol a + 3xb = 0,165 - Số mol chất phần Al = ka, Al 2O3 = kyb vµ Fe = 3kxb Sè mol H2 = 0,015 mol 1,5ka = 0,015 ka = 0,01 Chất rắn thu đợc Fe 3kxb = 0,045 kxb = 0,015 VËy xb = 0,03; a = 0,075; yb = 0,04 LËp tØ lƯ: c«ng thøc oxit Fe3O4 463 Gọi số mol ban đầu Mg = a mol; Al = b mol; Cu = c mol Ta cã: 24a + 27b + 64c = 13,9 Mg + 4HNO3 (mol): a 4a Al + 6HNO3 (mol): b c 2a Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O 6b Cu + 4HNO3 (mol): Mg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 3b Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 4c 2c Sè mol NO2 = 0,9 mol nªn 2a + 3b + 2c = 0,9 Dung dÞch B gåm Mg(NO3)2 = a; Al(NO3)3 = b Cu(NO3)2 = c Chất rắn D MgO = a CuO = c Chất rắn E gồm MgO = a mol vµ Cu = c mol Ta cã: 40a + 64c = 14,4 Từ ta tìm đợc a = 0,2 mol; b = 0,1 mol ; c = 0,1 mol % mMg = 34,53%; % mAl = 19,42%; % mCu = 46,05% Sè mol HNO3 ®· dïng = 4a + 6b + 4c = 1,8 (mol) VËy: V = = 0,36 (lÝt) 464 Gäi sè mol m, gam A: Ba = a mol; Al = b mol Cho A + níc: Ba t¸c dơng với nớctạo thành Ba(OH)2, sau Ba(OH)2 tác dụng hết với nhôm Số mol khí H2 thu đợc (a + 3a = 4a a = 0,015 Cho A + dung dịch Ba(OH) 2: Ba tác dụng hết nớc, Al tác dụng hết với dung dịch Ba(OH) Số mol khí H2 thu đợc (2a + 3b Vậy b = 0,3 mol Khối lợng kim loại: m (Ba = 2,055 gam; m (Al) = 8,1 gam Dung dÞch C gåm Ba(AlO2)2 = 0,015 mol Trêng hợp 1: HCl tác dụng vừa đủ với Ba(AlO 2)2 ®Ĩ t¹o 0,005 mol Al(OH)3 13 CM (HCl) = 0,005/ 0,05 = 0,1M Trờng hợp 2: HCl tác dụng với Ba(AlO 2)2 để tạo 0,03 mol kết tủa Al(OH)3, sau hoà tan 0,025 mol kết tủa CM (HCl) = 0,105/ 0,05 = 2,1M 465 Gäi sè mol phần: K = a mol; Al = b mol Fe = c mol Phần 1+ nớc: K tác dụng với nớctạo thành KOH, sau KOH tác dơng hÕt víi nh«m Sè mol khÝ H thu đợc 0,2 mol nên: 0,5a + 1,5a = 0,2 a = 0,1 (mol) Phần + dung dịch KOH: K t¸c dơng hÕt níc, Al t¸c dơng hÕt với dung dịch KOH Số mol khí H2 thu đợc 0,35 mol nên: 0,5a + 1,5b = 0,35 b = 0,2 (mol) Phần + dung dịch H 2SO4 loÃng: kim loại phản ứng hết Số mol khí H thu đợc 0,45 mol nên: 0,5a + 1,5b + c = 0,45 c = 0,1 mol Khối lợng kim loại: m (K) = 3,9 gam; m (Al) = 5,4 gam; m (Fe) = 5,6 gam Dung dÞch A gåm: K 2SO4 = 0,05 mol; Al 2(SO4)3 = 0,1 mol; FeSO4 = 0,1 mol vµ H2SO4 = 0,6 – (0,05 + 0,3 + 0,1) = 0,15 (mol) Sè mol NaOH = 1,2 mol H2SO4 + 2NaOH (mol): 0,15 0,3 Al2(SO4)3 + 6NaOH (mol): 0,1 0,1 0,1 0,2 Fe(OH)2 + Na2SO4 0,2 Al(OH)3 + NaOH (mol): 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 0,6 FeSO4 + 2NaOH (mol): Na2SO4 + 2H2O 0,1 NaAlO2 + 2H2O 0,1 KÕt tña thu đợc Fe(OH)2 = 0,1 mol Al(OH) = 0,1mol Nung kết tủa không khí, xảy phơng trình: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 2Fe(OH)3 Fe2O3 + H2O 2Al(OH)3 Al2O3 + H2O 4Fe(OH)3 chất rắn thu đợc thu đợc là: Fe2O3 = 0,05 mol vµ Al2O3 = 0,05 mol VËy m = 0,05.160 + 0,05.102 = 13,1 (gam) 14 ... mol; N2O = b mol Theo bµi ta cã: a + b = = 0,027 = 18,445 Từ tìm đợc: a = 0,012 (mol) b = 0,015 (mol) Cho A + dung dÞch HNO3: 10M + 12nHNO3 (mol): 0,144 8M + 10nHNO3 (mol): Ta cã: M( n 10M(NO3)n... H2O z (9) z ChÊt r¾n F gåm: MgO = y vµ Cu = z Ta cã mF = 5,44 gam Tõ (4), (10) 40y + 64z = 5,44 (10) y = 0,04 mol, z = 0,06 mol Khối lợng chÊt A: m (Al) = 2,7 gam; m (Mg) = 0,96 gam ; m (Cu) =... 0,5(y – 0,02) mol; CuO = z mol Theo bµi: mA = 5,2 gam Tõ (2), (9) vµ (15) 27x + 56y + 64z = 5,2 (15) x = 0,08 ; y = 0,044 mol; z = 0,009 mol Khối lợng kim loại A: mAl = 2,16 gam; mFe = 2,464 gam;