LỜI NÓI ĐẦU Tiếp nối sự ra đời và được đông đảo bạn đọc ủng hộ của hai cuốn sách chuyên đề peptit và este, chúng tôi tiếp tục biên soạn cuốn sách “Phân tích hướng giải tối ưu chinh phục bài tập hóa học chuyên đề HNO3”. Bài tập về HNO3 là dạng bài tập có xác suất xuất hiện cao và gây không ít khó khăn cho các bạn học sinh trong các kỳ thi liên quan đến môn hóa học. Trong cuốn sách này chúng tôi sẽ cố gắng dẫn dắt các bạn từ những bài tập dễ nhất đến những bài tập khó nhất. Giúp các bạn chinh phục các câu hóc búa của phần vô cơ một cách tự nhiên nhất. Nội dung cuốn sách bám sát theo các yêu cầu và định hướng ra đề thi mới nhất của Bộ GDĐT. Ở mỗi dạng bài, tác giả đều nêu rõ phương pháp, phân dạng các dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao và bài tập ôn luyện trọng tâm. Để có nguồn bài tập ôn luyện phong phú và đa dạng nhất, nhóm tác giả đã dành rất nhiều thời gian để tuyển chọn, chắt lọc trong các đề thi thử trên khắp mọi miền đất nước cũng như đề thi chính thức của BGD từ năm 2007 đến nay. Với lượng bài tập “khủng” này chúng tôi tin rằng sẽ trang bị cho các bạn những kỹ năng vững vàng nhất khi bước vào phòng phi. Bên cạnh đó, chúng tôi cũng cố gắng giải bằng nhiều hướng, nhìn nhận bài toán từ nhiều góc độ, phân tích, bình luận sau mỗi lời giải để khi gặp các dạng toán mới bạn đọc có thể linh hoạt áp dụng. Để việc ôn luyện có hiệu quả, trong bất cứ cuốn sách nào, chúng tôi luôn nhắc nhở các em khi giải bài tập hãy cố gắng tự mày mò, tìm ra lời giải cho bằng được. Nếu sử dụng những con đường tư duy, những lối mòn cũ không ra thì hãy thử cách mới. Sự đổi mới đó sẽ đưa các em đến một sự phát triển trong tư duy. Không những môn Hóa học mà ở tất cả các lĩnh vực khác trong cuộc sống. Tác giả xin được gửi lời cảm ơn đặc biệt đến em Lương Mạnh Cầm, thủ khoa Hóa trường ĐH KHTN Tp. Hồ Chí Minh năm 2016 đã đồng hành và hỗ trợ hết sức tâm huyết với tác giả trong suốt quá trình hoàn thiện bản thảo của cuốn sách. Trong quá trình biên soạn mặc dù dành nhiều thời gian và tâm huyết nhưng sai sót là điều khó tránh khỏi. Chúng tôi luôn lắng nghe và tiếp thu mọi ý kiến đóng góp của các thầy cô và học sinh với một tinh thần cầu thị cao nhất. Để cuốn sách này ngày càng hữu ích rất cần sự chỉ bảo, khích lệ của các thầy cô và các em học sinh, mọi ý kiến đóng góp xin gửi về địa chỉ https:www.facebook.comnguyencongkietbk Trân trọng
NGUYỄN CƠNG KIỆT - LÂM MẠNH CƯỜNG (Hóa Học BeeClass) RÈN LUYỆN KỸ NĂNG GIẢI TỐN HĨA HỌC CHUN ĐỀ HNO3 + Biên soạn theo hướng đề thi + Củng cố kiến thức nâng cao kỹ làm + Dành cho kỳ thi THPT Quốc Gia NHẬN BIẾT - THÔNG HIỂU - VẬN DỤNG - VẬN DỤNG CAO MỤC LỤC Lời nói đầu Chương 1: Lý thuyết chung kỹ thuật giải Chương 2: Bài tập mức độ nhận biết 10 Chương 3: Các dạng toán điển hình HNO3 24 Dạng 1: Đơn chất tác dụng với HNO3 24 Dạng 2: Hợp chất đơn giản tác dụng với HNO3 38 Dạng 3: Bài tốn có tạo muối amoni 45 Dạng 4: Bài toán liên quan đến đa hóa trị sắt 53 Dạng 5: Bài toán hỗn hợp đầu chứa hợp chất sunfua 67 Dạng 6: Bài toán HNO3 kết hợp dạng toán điển hình khác 78 Dạng 7: Bài tập tổng hợp phức tạp 88 Chương 4: Luyện giải toán HNO3 qua mùa thi 101 Bài tập ôn luyện 1: Bài toán HNO3 đề thi thử 2015 101 Bài tập ôn luyện 2: Bài toán HNO3 đề thi thử 2016 116 Bài tập ơn luyện 3: Bài tốn HNO3 đề thi thử 2017 156 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT - GD&ĐT: Giáo dục Đào tạo - TSĐH: Tuyển sinh đại học - THPTQG: Trung học phổ thông quốc gia - THPT: Trung học phổ thông - TTLT: Trung tâm luyện thi - BTKL: Bảo toàn khối lượng - BTNT: Bảo toàn nguyên tố - BTE: Bảo toàn electron - BTĐT: Bảo tồn điện tích - đktc: Điều kiện tiêu chuẩn - SOLVE: Chức nhẩm nghiệm phương trình bậc ẩn máy tính cầm tay LỜI NĨI ĐẦU Tiếp nối đời đơng đảo bạn đọc ủng hộ hai sách chuyên đề peptit este, tiếp tục biên soạn sách “Phân tích hướng giải tối ưu chinh phục tập hóa học chuyên đề HNO3” Bài tập HNO3 dạng tập có xác suất xuất cao gây khơng khó khăn cho bạn học sinh kỳ thi liên quan đến môn hóa học Trong sách chúng tơi cố gắng dẫn dắt bạn từ tập dễ đến tập khó Giúp bạn chinh phục câu hóc búa phần vơ cách tự nhiên Nội dung sách bám sát theo yêu cầu định hướng đề thi Bộ GD&ĐT Ở dạng bài, tác giả nêu rõ phương pháp, phân dạng dạng tập từ đến nâng cao tập ơn luyện trọng tâm Để có nguồn tập ơn luyện phong phú đa dạng nhất, nhóm tác giả dành nhiều thời gian để tuyển chọn, chắt lọc đề thi thử khắp miền đất nước đề thi thức BGD từ năm 2007 đến Với lượng tập “khủng” tin trang bị cho bạn kỹ vững vàng bước vào phịng phi Bên cạnh đó, chúng tơi cố gắng giải nhiều hướng, nhìn nhận tốn từ nhiều góc độ, phân tích, bình luận sau lời giải để gặp dạng toán bạn đọc linh hoạt áp dụng Để việc ơn luyện có hiệu quả, sách nào, nhắc nhở em giải tập cố gắng tự mày mị, tìm lời giải cho Nếu sử dụng đường tư duy, lối mịn cũ khơng thử cách Sự đổi đưa em đến phát triển tư Không mơn Hóa học mà tất lĩnh vực khác sống Tác giả xin gửi lời cảm ơn đặc biệt đến em Lương Mạnh Cầm, thủ khoa Hóa trường ĐH KHTN Tp Hồ Chí Minh năm 2016 đồng hành hỗ trợ tâm huyết với tác giả suốt q trình hồn thiện thảo sách Trong trình biên soạn dành nhiều thời gian tâm huyết sai sót điều khó tránh khỏi Chúng tơi ln lắng nghe tiếp thu ý kiến đóng góp thầy học sinh với tinh thần cầu thị cao Để sách ngày hữu ích cần bảo, khích lệ thầy cô em học sinh, ý kiến đóng góp xin gửi địa https://www.facebook.com/nguyencongkietbk Trân trọng! Rèn luyện kỹ giải tốn Hóa học – Chuyên đề HNO3 Chương 1: LÝ THUYẾT CHUNG VÀ KỸ THUẬT GIẢI Chương giới thiệu số lý thuyết mà đề thi thức đề thi mơ lại đề thức đưa vào năm vừa qua Phần trang bị cho bạn tư chung toán HNO3, sau học hết sách nên xem lại lần để khắc sâu kiến thức trước bước vào kì thi I LÝ THUYẾT CHUNG Trích lược số lí thuyết cốt lõi từ Sách giáo khoa Hóa học 11 Tính axit HNO3 Axit nitric số axit mạnh, dung dịch lỗng phân li hồn tồn thành H+ NO3- Dung dịch HNO3 làm đỏ quỳ tím, tác dụng với oxit bazơ, bazơ muối axit yếu tạo muối nitrat Ví dụ: CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O Ca(OH)2 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + 2H2O CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O Tính oxi hóa HNO3 Axit nitric axit có tính oxi hóa mạnh Tùy thuộc vào nồng độ axit chất chất khử mà HNO3 bị khử đến số sản phẩm khác nitơ a) Với kim loại Trong dung dịch HNO3, ion NO3- có khả oxi hóa mạnh ion H+, nên HNO3 oxi hóa hầu hết kim loại, kể kim loại có tính khử yếu Cu, Ag, trừ Au Pt Khi đó, kim loại bị oxi hóa lên mức cao tạo muối nitrat Khi tác dụng với kim loại có tính khử yếu Cu, Pb, Ag, HNO3 đặc bị khử đến NO2, cịn HNO3 lỗng bị khử đến NO Ví dụ: Cu + 4HNO3 (đặc) → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O Cu + 8HNO3 (loãng) → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Khi tác dụng với kim loại có tính khử mạnh Mg, Zn, Al, HNO3 lỗng bị khử đến N2O, N2 NH4NO3 Ví dụ: 8Al+ 30HNO3 (loãng) → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O 4Zn+ 10HNO3 (rất loãng) → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O Fe, Al, Cr, … bị thụ động hóa dung dịch HNO3 đặc, nguội tạo nên màng oxit bền bề mặt kim loại này, bảo vệ cho kim loại không tác dụng với axit nitric axit khác mà trước chúng tác dụng dễ dàng b) Với phi kim Khi đun nóng, axit nitric đặc oxi hóa nhiều phi kim C, S, P, Khi đó, phi kim bị oxi hóa đến mức oxi hóa cao nhất, cịn HNO3 bị khử đến NO2 NO tùy theo nồng độ axit Ví dụ: S+ 6HNO3 (đặc)→ H2SO4 + 6NO2 + 2H2O c) Với hợp chất Khi đun nóng, axit nitric oxi hóa nhiều hợp chất H2S, HI, SO2, FeO, muối sắt (II), Ví dụ: 3H2S + 2HNO3 (loãng) → 3S + 2NO + 4H2O Nhiều chất hữu bị phá hủy bốc cháy tiếp xúc với axit HNO3 đặc Tính oxi hóa ion NO3- môi trường axit Trong môi trường trung tính, ion NO3- khơng có tính oxi hóa Khi có mặt ion H+, ion NO3- thể tính oxi hóa giống HNO3: 3Cu + 8H + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O Lưu ý: Các tập khó thường cho hỗn hợp chất khử (kim loại, oxit, phi kim, muối, …) vào dung dịch HNO3 (hoặc NO3- mơi trường chứa H+), từ đề ta có số kết luận: Chúng ta thường trọng nhiều tính oxi hóa HNO3 mà qn tính axit Nếu hỗn hợp chất khử chứa oxit muối Fe3O4, FeCO3, … HNO3 ngồi đóng vai trị chất oxi hóa (đẩy sắt lên số oxi hóa cao) cịn làm nhiệm vụ phản ứng với thành phần khác hợp chất O2-, CO32-, … Khi có sắt hợp chất sắt tham gia phản ứng, đề cho: + HNO3 dư dung dịch sau phản ứng chứa Fe3+ Trang Chương 1: Lý thuyết chung kỹ thuật giải + Đề giả thiết dung dịch chứa Fe2+ chứa Fe3+, Nếu đề khơng nói thêm mặc định dung dịch chứa Fe2+ Fe3+ Nhiệm vụ ta phải biện luận xem chứa ion hay hai ion Hoặc giải theo cách “đi vịng qua khó khăn” mà khơng cần quan tâm đến dung dịch chứa sắt Khi hỗn hợp đầu có chứa kim loại Mg, Al, Zn sản phẩm khử thường có NH4NO3 Nếu đề khơng nói khí sản phẩm khử ta nên giả sử có NH4NO3 dung dịch Đối với trường hợp kim loại kiềm tác dụng với dung dịch HNO3 OH- sinh kim loại kiềm phản ứng với nước tác dụng với NH4NO3 sinh NH3 Khi M khí bé 28 khí có H2 Lưu ý đặc điểm phân tử sản phẩm khí sinh ra, có nhiều đánh giá điểm đặc biệt sản phẩm khí giải nhanh hạn chế tính tốn Khi sản phẩm khí có sinh H2 dung dịch sản phẩm khơng cịn NO3- (Trừ trường hợp hỗn hợp đầu kim loại kiềm) Nguyên nhân ion NO3- mơi trường H+ có tính oxi hóa mạnh ion H+ Lưu ý phản ứng cho AgNO3, NaOH, Ba(OH)2 vào dung dịch sau phản ứng, sinh khí gì? Kết tủa gồm gì? Chất hết? Chất dư? Đọc kĩ đề, lưu ý thao tác thí nghiệm lọc kết tủa hay cô cạn nung, nung muối nitrat kim loại khác sinh chất khác nhau, … Phải vận dụng linh hoạt định luật bảo tồn xem chìa khóa để giải tốn vậy, tốn hóa đánh giá hay khó giải phải dùng nhiều định luật kết hợp định luật với Trang Rèn luyện kỹ giải tốn Hóa học – Chun đề HNO3 II VÀI KỸ THUẬT TÍNH TỐN Nhìn chung tốn HNO3 thường có sơ đồ sau: Hỗn hợp đầu + HNO3 Muối + Sản phẩm khử + H2O Ta khảo sát cách tính đại lượng từ trái sang phải Tính tốn liên quan đến hỗn hợp ban đầu + Thông thường đề cho khối lượng hỗn hợp ban đầu ta đặt ẩn số mol chất thiết lập phương trình + Đề thường hỏi khối lượng (hoặc %) khối lượng chất hỗn hợp đầu Ta thường dùng bảo toàn nguyên tố (thường N, O, Kim loại) bảo toàn e để tìm + Về vấn đề đặt ẩn cần lưu ý: ta nên đặt ẩn trực tiếp đề hỏi, để tiết kiệm thời gian tránh phải vịng Nếu khơng thể đặt ẩn trực tiếp nên đặt ẩn cho từ ẩn suy số mol chất cần tìm dễ dàng Tính tốn liên quan đến mol HNO3 Để tìm số mol axit HNO3 ta có cách làm sau ● Cách 1: Bảo toàn nguyên tố N n HNO3 n N (khÝ) + n N (muèi) + n N (NH4 NO3 ) ● Cách 2: Sử dụng bán phản ứng (số mol H+ số mol HNO3 dung dịch chứa HNO3) NO3- + 4H+ + 3e NO + 2H2O NO3- + 2H+ + 1e NO2 + H2O NO3- + 12H+ + 10e N2 + 6H2O NO3- + 10H+ + 8e N2O + 5H2O NO3- + 10H+ + 8e NH4+ + 3H2O Tỉng qu¸t : aNO3 (6a 2b)H (5a 2b)e Na Ob (3a b)H2 O Cách cân bán phản ứng: Đầu tiên cân N: đếm số N vế phải đặt hệ số vào NO3- vế trái Tiếp theo cân O: đếm số O vế trái (của NO3-) bớt O khí đặt hệ số vào H2O Tiếp theo cân H Cân điện tích vế: số điện tích dương số H phải đặt số e cho tổng điện tích vế trái (bằng vế phải) Vì có phản ứng nên ta nên học thuộc lịng ln để làm nhanh ● Cách 3: Dùng công thức giải nhanh sau (thực chất suy từ cách 2): n HNO3 4n NO 2n NO2 12n N2 10n N2O 10n NH4NO3 Nhận xét: Hệ số sản phẩm khử = số e nhận + Số N sản phẩm khử Lưu ý: ● Nếu biết cách khai thác bán phản ứng tổng qt cơng cụ giải tốn mạnh ● Nếu hỗn hợp ban đầu chứa chất mà HNO3 thể tính axit (như Fe3O4, FeCO3, Fe(OH)2, FeO…) cần cộng thêm phần H+ thể tính axit, hết NO3- H+ cịn H+, đó: n H 2.n O 2n CO32 4n NO 2n NO2 12n N 10n N 2O 10n NH NO3 2n H 8n S ● Số mol HNO3 lấy để làm thí nghiệm khác số mol HNO3 tham gia phản ứng hiệu suất phản ứng, lấy dư so với lượng cần thiết… ● Số mol HNO3 bị khử (số mol HNO3 tạo sản phẩm khử) tính theo số mol N+5 thay đổi số oxi hóa khác số mol HNO3 phản ứng Thường dùng BTNT.N ● Khi quy đổi muối sunfua kim loại S kim loại, S sinh axit theo bán phản ứng sau: S 4H2 O SO24 8H 6e Cần cộng thêm lượng H+ vào phản ứng để khơng làm sai kết tốn Tính tốn liên quan đến muối ● mmuèi mcation kim lo¹i NH + manion n NO (tạo muối) n e (nhêng) = n e (nhËn) Trong tốn hỗn hợp với axit H2SO4 đặc nóng ý thêm: ● nSO2 (t¹o muèi) n e (nhêng) n e (nhËn) = 2 Chú ý: Trang Chương 1: Lý thuyết chung kỹ thuật giải - Nếu đề khơng nói thêm (ví dụ khơng nói dung dịch chứa muối, dung dịch chứa muối trung hịa…mà nói thu dung dịch) lưu ý dung dịch sau phản ứng có H+ dư - Nếu cho dung dịch sau phản ứng tác dụng với NaOH (hoặc AgNO3) ta xét xem có bảo tồn điện tích cho dung dịch sau phản ứng với NaOH (hoặc AgNO3) hay khơng? Vì thường bảo tồn điện tích cho dung dịch sau phản ứng với NaOH AgNO3 phức tạp bảo tồn điện tích cho dung dịch sau phản ứng với HNO3 - Thơng thường để tìm ion cuối dung dịch ta thường dùng bảo tồn điện tích (hoặc bảo tồn điện tích để thiết lập phương trình) Tuy nhiên, dung dịch chứa ion âm ta khơng phải làm vậy: Ví dụ: Khi tính số mol Fe3+, NH4+, Mg2+, dung dịch chứa ion âm Cl- ta tính khối lượng muối khối lượng chất FeCl3, MgCl2, NH4Cl Tính tốn liên quan đến sản phẩm khử ● Hỗn hợp khí áp chót sơ đồ thường trước bắt đầu sơ đồ hóa tốn ta lại phải tìm số mol Thơng thường đề cho khối lượng mol trung bình tổng số mol (thể tích hỗn hợp khí) ta có số lượng chọn để tìm số mol Ví dụ: … thu 1,792 lít (đktc) gồm N2O NO có tỉ khối so với H2 18,5 Cách 1: Cách truyền thống, giải hệ phương trình x y 0, 08 x y 0, 08 x 0, 04 n NO x mol 30x 44y n N2O y mol x y 18, 5.2 30x 44y 18, 5.2.0, 08 y 0, 04 Cách 2: Sử dụng đường chéo, ta bấm trực tiếp vào máy biểu thức Sau từ tổng số mol ta chia xem chiếm n NO 44 18, 5.2 0, 04 n N2O 18.5.2 30 0, 04 Cách 3: Sử dụng tính chất giá trị trung bình Tất nhiên cách dùng điều kiện giá trị trung bình trung bình cộng giá trị 18, 5.2 30 44 n NO n N 2O 0, 08 / 0, 04 mol ● Tính chất số sản phẩm khử NO: khí khơng màu hóa nâu khơng khí (do tiếp xúc với oxi) NO2: khí màu nâu N2O: khí khơng màu nặng khơng khí N2: khí khơng màu nhẹ khơng khí ● Với tốn xác định sản phẩm khử ta tìm số e mà N+5 nhận để tạo khí Số e mà N+5 nhận để tạo khí NO 3, NO2 1, N2O 8, N2 10 N+5 nhận e để tạo NH4NO3 nhiên sản phẩm khử khơng phải khí Trường hợp cần phải biện luận thường dùng tính chất giá trị trung bình để biện luận ● Nếu khí có số oxi số N từ số mol khí ta suy số mol N hỗn hợp khí ngược lại Nếu đề cho số mol hai khí ta chuyển 1O 1N từ khí sang khí để hình thành khí Tính tốn liên quan đến nước ● Đề không hỏi lượng nước đại lượng khác tính thơng qua nước Chẳng hạn cần tính lượng nước dung dịch sau phản ứng ● Nếu đề cho đại lượng dạng khối lượng ta dùng bảo tồn khối lượng để tìm nước ● Dùng bảo tồn nguyên tố H (hoặc O) để từ lượng nước tính suy số mol chất khác Lưu ý H trước phản ứng có mặt HNO3, KHSO4, … H sau phản ứng có dung dịch sau phản ứng (do dư H+), NH4NO3 H2O… Tóm lại, bảo tồn ngun tố cần đặt câu hỏi: Nguyên tố có mặt chất nào? ● Từ bán phản ứng ta có quan hệ số mol sản phẩm khử số mol H2O sau n H2O 2n NO n NO2 6n N2 5n N2O 3n NH4NO3 + Cách nhớ hệ số đứng trước sản phẩm khử biểu thức: Là hiệu số oxi NO3- sản phẩm khử sau cân N Hoặc lấy số N sản phẩm khử nhân trừ số O sản phẩm khử Lưu ý khác biệt NH4NO3 Trang Rèn luyện kỹ giải tốn Hóa học – Chun đề HNO3 NO3- → NO 2O → Hệ số H2O NO3- → NO2 1O → Hệ số H2O 2NO3- → N2 6O → Hệ số H2O 2NO3- → N2O 5O → Hệ số H2O NO3- → NH4+ 3O → Hệ số H2O + Từ ta tính số mol sản phẩm khử từ số mol nước Chú ý vận dụng linh hoạt để tránh rơi vào bẫy đề Trang Chương 2: Bài tập mức độ nhận biết Chương 2: BÀI TẬP MỨC ĐỘ NHẬN BIẾT Chương trình bày tập mức độ nhận biết kiến thức Các ví dụ tập quen thuộc Chúng ta chí cần viết phương trình phản ứng hóa học tìm kết tốn mà khơng cần dùng đến công cụ mạnh định luật bảo toàn Tuy mức độ dễ việc luyện giải tập chương sở tảng để bạn giải vấn đề phức tạp chương BÀI TẬP VÍ DỤ Ví dụ 1: Hồ tan hồn tồn 2,7 gam Al dung dịch HNO3 (loãng, dư), thu V lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) Giá trị V A 1,12 B 2,24 C 4,48 D 3,36 (Đề thi tốt nghiệp THPT 2010-Bộ GD&ĐT) Hướng dẫn: Cách 1: Cân phương trình tính theo phương trình phản ứng hóa học 2,7 0,1 mol 27 Al 4HNO3 Al(NO3 )3 NO 2H 2O n Al 0,1 mol 0,1 mol n NO 0,1 mol VNO 0,1.22, 2, 24 lÝt Cách 2: Sử dụng phương pháp bảo toàn electron (BT.e) Cho e: Alo Al3 3e NhËn e: N 5 3e N 2 (NO) 0,1 0,3 0,3 0,1 n NO 0,1 mol VNO 0,1.22, = 2,24 lÝt Chọn đáp án B Ví dụ 2: Hịa tan hồn tồn 5,6 gam Fe dung dịch HNO3 lỗng (dư), thu dung dịch có chứa m gam muối khí NO (sản phẩm khử nhất) Giá trị m A 24,2 B 18,0 C 42,2 D 21,1 (Đề thi tốt nghiệp THPT 2013-Bộ GD&ĐT) Hướng dẫn: BTNT.Fe : n Fe(NO3 )3 n Fe m Fe(NO3 )3 5,6 (56 62.3) 24,2 (gam) 56 Chọn đáp án A Ví dụ 3: Đốt 5,6 gam Fe khơng khí, thu hỗn hợp chất rắn X Cho toàn X tác dụng với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu khí NO (sản phẩm khử nhất) dung dịch chứa m gam muối Giá trị m là: A 18,0 B 22,4 C 15,6 D 24,2 (Đề thi TSĐH - khối B-2012) Hướng dẫn: 5,6 (56 62.3) 24,2 (gam) 56 m muèi = 5,6 + 0,1.3.63= 24,2 (gam) BTNT.Fe : n Fe(NO3 )3 n Fe m Fe(NO3 )3 NÕu hiÓu theo: m muèi = m KL + m NO3 Chọn đáp án D Ví dụ 4: Cho 6,72 gam Fe phản ứng với 125 ml dung dịch HNO3 3,2 M, thu dung dịch X khí NO (sản phẩm khử N+5) Biết phản ứng xảy hoàn toàn, khối lượng muối dung dịch X A 24,20 gam B 21,60 gam C 25,32 gam D 29,04 gam (Đề thi tốt nghiệp THPT 2013-Bộ GD&ĐT) Hướng dẫn: Trang 10 Rèn luyện kỹ giải tốn Hóa học – Chuyên đề HNO3 Fe x O y a Fe3 ax c 3ax 2ay c m gam A RCO3 b HNO3 B NO CO b c FeCO c R b ax c Fe(OH)3 ax c t o Fe O3 NaOH B 43,38g D 32, 4g E R(OH) b RO b ay b c 0, 49 x 1; y c 3ax 2ay c Thử cặp x 2; y b b c 0, 25 x 3; y Ok!!! 27ax 18b 27c 43,38 32, Chỉ có cặp x = 3; y = hợp lý với a = 0,08; b = 0,01; c = 0,16 Fe(OH)3 0, 43,38 0, 4.107 43,38g D R 34 24 (Mg) 0, 01 R(OH) 0,01 Vậy m = 0,08.232 + 0,01.84 + 0,16.116 = 37,96 Câu 7: Chọn đáp án D n CO2 n CaCO3 0,24 mol nO bị lấy = 0,24 mol mY = 48 – 0,24.16 = 44,16 gam Fe(NO3 )3 Cu NO 0,11 44,16 gam Y Fe HNO3 2x 130,52 gam Fe(NO3 )2 H2O x O Cu(NO ) NO 0,07 n x; BTNT.H n 2x Đặt H2O HNO3 BTKL 44,16 + 2x.63 = 130,52 + 0,11.30 + 0,07.46 + x.18 x = 0,86 Ban đầu oxit X đại hóa trị tối đa, sau bị lấy 0,24 mol O nên giảm số oxh 0,48 mol ne tối đa cho = 0,48 mol Mà ne cho = 0,11.3 + 0,07 = 0,4 0,08 so với khả cho tối đa Phần khơng tạo Fe+3 tạo Fe+2 n Fe(NO3 )2 0,08 mol a 0,18 n CuO a 80a 160b 48 Đặt n H2O a 3b 0, 24 0,11.2 0,07 0,86 b 0, 21 n Fe2O3 b BTNT.Fe nFe(NO3)3 = 0,21.2 – 0,08 = 0,34 mol mFe(NO3)3 = 82,28 gam Câu 8: Chọn đáp án D Khối lượng dung dịch tăng phần X thêm vào trừ phần khối lượng khí T n NO n H 0, n NO 0, mol Vậy mT = 111,12 – 104,92 = 6,2 gam 30.n NO 2.n H 6, n H 0,1 mol 2 Fe Cu NO 0, HCl x Z Fe Na H 2O Y c NaNO3 Mg 2 Cl x H 0,1 2 3 Cu 7a Mg b 111,12g X FeO 5a Fe3O4 Khi cho X phản ứng với H2SO4 đặc nóng dư thu được: n SO = 0,605 mol n Fe 2 Z 0,605.2 – 0,2.3 – 0,1.2 = 0,41 mol = nAg Đặt nHCl Y = x (mol) n Cl Z = x = nAgCl Ta có: (0,41 + x).170 – 0,41.108 + 143,5x = 136,19 x = 4,18 BTNT.H n H2O = 4,18/2 – 0,1 = 1,99 mol BTNT.N n NaNO3 nNO = 0,2 mol BTNT.O nO X = 1,99 + 0,2 – 0,2.3 = 1,59 mol BTE : 7a.2 5a 2b c 0, 605.2 a 0, 03 m X 7a.64 5a.72 24b 232c 111,12 b 0,14 n c 0, 36 O X 5a 4c 1, 59 mFe O – mMg = 0,36.232 – 0,14.24 = 80,16 gam Câu 9: Chọn đáp án C Trang 163 Chương 4: Luyện giải toán HNO3 qua mùa thi Xét phần 2: (đơn giản ta xử lý trước), có H2 phản ứng nhiệt nhơm hồn toàn nên Al dư FexOy bị khử hết Fe nAl = 0,03/1,5 = 0,02 mol; nFe = 0,09 mol tỷ lệ mol Al : Fe : n NO n NO 0,342 n NO 0,3 Xét phần 1: Tính 911 n NO 0,042 30n NO 46n NO 0,342 57 Al(NO3 )3 2x 2y Al 2x NO 0,3 28,98 g B Al2 O3 y HNO3 129,72 g Fe(NO3 )3 9x H 2O NO 0,042 Fe 9x NH NO z 2x.27 9x.56 102y 28,98 x 0,03 (2x 2y).213 9x.242 z.80 129,72 y 0,12 BTE : 2x.3 9x.3 8z 0,3.3 0,042 z 0,006 (9.0,03.56 3.0,12.16).100 72,05% 28,98 Câu 10: Chọn đáp án A Cho HNO3 dư vào Y 0,04 mol NO n Fe2 Y = 0,04.3 = 0,12 mol %mFexOy Fe3 Fe(NO3 ) 2 Fe 0,12 X Cu 0, 58 HCl Y 0,18 NO H O Cu FeO Cl 0, 58 BTNT.H n H O = 0,58/2 = 0,29 mol BTNT.N n Fe(NO ) = 0,18/2 = 0,09 mol BTNT.O nFeO = 0,18.2 + 0,29 – 0,09.6 = 0,11 mol BTNT.Fe n Fe3 Y = 0,09 + 0,11 – 0,12 = 0,08 mol BTĐT Y n Cu 2 0, 58 0, 08.3 0,12.2 0,05 mol = nCu X Vậy mX = 0,09.180 + 0,05.64 + 0,11.72 = 27,32 gam Bình luận: Việc bắt tay vào giải tốn hỗn hợp vơ giải kiện riêng lẻ bên ngồi, sau sơ đồ hóa q trình quan sát Từ sơ đồ đó, vận dụng định luật bảo tồn: BTNT, BTKL, BTE, BTĐT để tìm đáp án Câu 11: Chọn đáp án C Fe3 2 Fe Fe m gam X Fe 3O KHSO 0, 32 K 0, 32 0, 04 NO H O 0,16 Fe(NO ) 2 SO 0, 32 NO 59,04 gam Y phản ứng vừa đủ với 0,44 mol NaOH n NO 0,44 – 0,32 = 0,12 mol BTNT.N n Fe(NO ) (0,12+0,04)/2 = 0,08 mol BTKL m = 59,04 + 0,04.30 + 0,16.18 – 0,32.136 = 19,6 gam Vậy %mFe(NO3)2 = 0,08.180.100/19,6 = 73,469% Câu 12: Chọn đáp án B Vì Zn(OH)2 tạo phức tan với NH3 nên 6,96 gam kết tủa toàn Mg(OH)2 n Mg(OH)2 6,96/58 = 0,12 mol = nMg X nZn X Trang 164 8,73 0,12.24 0,09 mol 65 Rèn luyện kỹ giải tốn Hóa học – Chuyên đề HNO3 a 0,03 n NO a a b 0,04 Đặt n N2 b 30a 28b 0,04.14,75.2 b 0,01 Mg 0,12 Mg(NO3 ) 0,12 NO 0,03 X Y Zn 0,09 HNO3 0,52 Zn(NO3 ) 0,09 H 2O N 0,01 O NH NO 0,52 0,12.2 0,09.2 0,03 0,01.2 0,025 mol 0,12.2 0,09.2 0,03.3 0,01.10 0,025.8 0,015 mol BTE nO Vậy m = 8,73 + 0,015.16 = 8,97 BTNT.N n NH4 NO3 Câu 13: Chọn đáp án B a 0,06 n N O a a b 0,08 Đặt n NO b 44a 30b 0,08.10,125.4 b 0,02 Lấy kết tủa từ Y nung khơng khí nên tồn Fe Fe2O3 n Fe x 56x 24y 16,96 x 0, Đặt y 0, 24 n Mg y 80a 40b 25,6 Cơ cạn Y nung muối phần rắn gồm Fe2O3; MgO phần khí gồm NO2; O2; N2O; H2O khối lượng phần rắn 25,6 gam rắn khan thí nghiệm cuối nên mY = 56,6 + 25,6 = 82,2 gam Fe(NO3 )3 a Fe 0, N O 0,06 Mg 0, 24 Fe(NO3 ) b X HNO3 82, 2g Y Z H 2O NO 0,02 16,96g Mg(NO3 ) 0, 24 1,21 O y NH NO3 x Đặt n NH4 NO3 x; n O X y n H2O 3x y 0,06.5 0,02.2 3x y 0,34 BTKL 16,96 + 16y + 1,21.63 = 82,2 + 0,08.10,125.4 + 18(3x+y+0,34) 54x + 2y = 1,63 (1) BTNT.H 1,21 = 4x + 2(3x+y+0,34) 10x + 2y = 0,53(2) Từ (1); (2) x = 0,025; y = 0,14 a b 0, a 0,14 242a 180b 82, 0, 24.148 0,025.80 b 0,06 0,14.242.100 13,134% Vậy C% Fe(NO3)3 16,96 0,14.16 242 0,08.10,125.4 Câu 14: Chọn đáp án B Fe tác dụng với NaNO3 H2SO4 0,12 mol NO dung dịch X; tiếp tục cho HNO3 dư vào X 0,05 mol NO Trong X chứa n Fe2 0,05.3 0,15 mol 0,12.3 0,15.2 0,02 mol Vì cho KNO3 vào X thu NO nên NO3- hết, X H+ dư Fe2+ Fe3 0,02 Fe3 2 2 NaNO 0,12 Fe 0,15 Fe H SO4 KNO3 Fe NO 0,12 X H 0,12 NO 0,03 Y K (TN1) (TN2) Na 0,12 Na 0,12 SO 0,3 SO 0,3 BTE n Fe3 Trong TN1: nNO = 0,12 mol n NaNO3 0,12 mol n H pư = 0,12.4 = 0,48 mol Trong TN2: nNO = 0,03 mol n H X 0,03.4 0,12 mol n H2SO4 (0,48+0,12)/2 = 0,3 mol Giả sử KNO3 vừa đủ để dùng hết H+ X n KNO3 n NO 0,03 mol Trang 165 Chương 4: Luyện giải toán HNO3 qua mùa thi m = (0,02+0,15).56 + 0,03.39 + 0,12.23 + 0,3.96 = 42,25 Vì đề cho Y chứa muối cho dư KNO3 m 42,25 Câu 15: Chọn đáp án A n NO n N2O 0, n NO 0,1 mol Giải số mol khí: 30n NO 44n N2O 0, 2.9, 25.4 n N2 O 0,1 mol M(NO3 )n 5a NO 0,1 M 5a 20,1 gam HNO3 145,9 gam Al(NO3 )3 3a H 2O Al 3a N O 0,1 NH NO b Đặt n NH b n H2 O = 3b + 0,1.2 + 0,1.5 = 3b + 0,7 BTNT.H n HNO3 4b + 2.(3b+0,7) = 10b + 1,4 BTKL 20,1 + (10b+1,4).63 = 145,9 + 0,2.9,25.4 + (3b+0,7).18 b = 0,1 Vậy n HNO3 2,4 mol; n NH4 NO3 0,1 mol BTNT.N 2,4 = 5an + 9a + 0,1.2 + 0,1 + 0,1.2 a 1,9 5n 1,9 20,1 với n = M = 24 (Mg) 5n Vì nguyên tử khối trung bình Mg = 24 + 0,25 = 24,25 đvC nên đồng vị Mg A: 24Mg (75%) B: 25Mg (25%) 25.0, 25.3 7,136% Trong Mg3(PO4)2 có %m 25Mg 24, 25.3 95.2 Câu 16: Chọn đáp án D Al Al3 Cu 2 K NO 0,5 HNO3 3,3 Cu X Zn Y NH Z NO 0, H O FeCO KNO3 1,75 Zn CO 0,5 Fe3 NO3 C 5M 3.27 m 303,35 gam m gam mkhí = 0,5.46 + 0,4.30 + 0,5.44 = 57 gam BTKL m H2O 3,3.63 + 1,75.101 – 303,35 – 57 = 24,3 gam n H2O 1,35 mol BTNT.H n NH (3,3 – 1,35.2)/4 = 0,15 mol BTNT.N n NO Y 3,3 + 1,75 – 0,5 – 0,4 – 0,15 = mol 1,35 0,5.2 0, 0,5.2 4.3 3,3.3 1,75.3 0,2 mol BTNT.C nC = 0,5 – 0,2 = 0,3 mol Al(OH)3 H 2S Al3 0,1 0,1 0,15 K 1,75 2 Na 2S Cu a Y 2 NH 0,15 CuS a Zn b ZnS b Fe3 0, NO3 2FeS S m 303,35 gam 0, 0,1 BTNT.O n FeCO3 n H2S 0,15 n Al(OH)3 0,15/1,5 = 0,1 mol n Cu 2 a BTĐTY : 2a 2b 0,15 1,75 0, 2.3 0,1.3 a 0, Đặt b 0, n Zn 2 b 96a 97b 86,6 0,1.78 0, 2.88 0,1.32 Vậy tổng số mol X = 0,1 + 0,2 + 0,4 + 0,2 + 0,3 = 1,2 mol Câu 17: Chọn đáp án C Giải số mol NO H2 thí nghiệm Trang 166 Rèn luyện kỹ giải tốn Hóa học – Chun đề HNO3 n NO n H2 0,14 n NO 0,12 mol Ta có 30n NO 2n H2 0,14.26 n H2 0,02 mol Vì cho Cu vào Z (chứa HCl dư) khơng khí nên Z khơng NO3(TN1) (TN2) Fe3 Fe3 2 SO 2 SO Fe H2SO4 HCl X Y Fe Z Fe NO 0,12 NO 0,02 NO Cu(NO3 ) H H O Cl 0,02 Cu Cu H O 0,12 0,02 0,07 mol 0,24 0,02 0,26 mol n SO 2 Từ TN2 n NO Y 0,02 mol, BTNT.N n Cu (NO3 )2 Từ TN1 n H2O 0,12.2 0,24 mol n H2SO4 nCu tan = 0,05 mol n Fe3 Z 0,05.2 = 0,1 mol n Fe3 Y 0,1 – 0,02.3 = 0,04 mol BTĐT Y n Fe2 Y mdd sau mX mdd H2SO4 mkhí 0, 26.3 0,02 0,07.2 0,04.3 0,14 mol m Ba (NO3 )2 m BaSO4 mdd Y = (0,14+0,04).56 + 0,07.188 + 300 – 26.0,14 + 0,26.(62.2–96) = 326,88 gam 0,14.180.100 7,709% Vậy C%Fe(NO3)2 326,88 Câu 18: Chọn đáp án D NO3 Mg Mg CO a 74, gam A Fe(NO3 ) 0, 05 O 72,88 gam B CO3 Fe NO b MgCO O BTKL : 44a 46b 74, 1, 72,88 3,12 a 0, 05 3,12 b 0, 02 a b (156 / 7).2 Trong B chứa nO = a + b + 0,05.2 = 0,17 mol Mg Mg 3 Fe Fe CO x 72,88 gam B NO3 2, 44 HCl C NH 0,01 0,55 H 2O NO y CO Cl 2, 44 O 0,17 NO3 x 0,1 x y 0,55 n H 2.0,17 10.0,01 2x 4y 2, 44 y 0, 45 BTNT.C n MgCO3 a + x = 0,15 mol Nhìn trình từ A đến dung dịch C ta nhận thấy có Mg Fe(NO3)2 A thay đổi số oxh, MgCO3 giữ nguyên Mg2+ đến sau cùng: - Về nhóm cho e: Mg lên Mg2+; Fe(NO3)2 lên Fe3+ - Về nhóm nhường e: O2 xuống 2O2-; N+5 xuống NO2, NH4+ NO 2n Mgtrong A n Fe(NO3 )2 A 4nO2 n NO2 8n NH 3n NO () Đặt n Mg A c; n Fe(NO3 )2 A d ta có: 24c 180d 74, 0,15.84 c 0,7 () 2a b 0,05.4 0,02 0,01.8 0, 45.3 d 0, 25 0,7.24.100 22,58% Vậy %m Mg 74,4 Câu 19: Chọn đáp án D Nung A khí NO2 (x mol) CO2 (y mol) Trang 167 Chương 4: Luyện giải toán HNO3 qua mùa thi 46n NO2 44n CO2 32,032 24,024 n NO2 0,132 mol 32,032 24,024 n CO2 0,044 mol n NO2 n CO2 22,75.2 Cho 0,88 mol NaOH vào C phần nước lọc chứa NaOH NaNO3 sau nung NaNO3 chuyển thành NaNO2 BTNT.Na : n NaOH n NaNO3 0,88 n NaOH 0,044 mol n NaNO3 0,836 mol 44n NaOH 69n NaNO3 59, 444 Vậy C chứa 0,836 mol NO3- Xem toàn NO3- (y mol) B chuyển thành N2O hết Fe a FeCO3 Fe3 a Mg b CO x 2 Mg(NO3 ) HNO3 to A B O 0,176 b y H O Tổng số mol CO2 N2O 0,836 C Mg NO2 CO Fe(NO3 ) CO x N O 0,836/2 NO3 0,836 Fe NO3 y 32,032 g 24,024 g 0,066 mà có M = 44 nên tính khối lượng hỗn hợp 44.0,066 = 2,904 gam BTKL mmuối C = 24,024 + 0,836.63 – 2,904 – 0,836.18/2 = 66,264 gam 56a 24b 66, 264 0,836.62 a 0, 22 3a 2b 0,836 b 0,088 60x 62y 24,024 0, 22.56 0,088.24 0,176.16 x 0,022 x 0,5y 0,066 y 0,088 Vậy m FeCO3 (0,022+0,044).116 = 7,656 gam Câu 20: Chọn đáp án A Trong Y chắn có CO2 từ FeCO3, Y lại có màu nâu nhạt nên có chứa NO2, để ngồi khơng khí màu nâu đậm dần nên Y cịn có NO Cu a Cu(NO3 ) CO2 y 29,8g Fe O3 x HNO3 X Fe(NO3 ) Y NO H O 0,5 FeCO y Fe(NO ) NO 3 Cu(NO3 ) a NO 0,87 CuO to X Fe(NO3 ) 26, 4g Fe2 O3 O 0, 2075 Fe(NO ) b 3 0,87 n Fe(NO3 )2 0, 2075 0,04 mol 188a 242b 26, 46,66 0,04.180 a 0,08 2a 3b 0,87 0,04.2 b 0, 21 BTNT.N nN Y = – 0,08.2 – 0,04.2 – 0,21.3 = 0,13 mol n NO n NO2 160x 116y 29,8 0,08.64 x 0,06 y 0,13 n CO2 2x y 0,04 0, 21 BTKL mY = 29,8 + 63 – (26,4+46,66) – 0,5.18 = 10,74 gam 10,74 dY 10,327 He (0,13 0,13).4 Câu 21: Chọn đáp án A Khi cho AgNO3 dư vào Y có 0,04 mol NO thoát n H Y = 0,04.4 = 0,16 mol Trang 168 Rèn luyện kỹ giải toán Hóa học – Chuyên đề HNO3 Fe x 2 FeCO3 a Fe y Fe(NO ) b CO a 0, 6mol X H 2SO Y H 0,16 H 2O NO 2b FeCl SO FeO c Cl x y 0, x 0, 36 Ta có: 3 x y 0,16 0, 86.2 y 0, 24 3 BTE nAg = 0,24 – 0,04.3 = 0,12 mol nAgCl = 53,14 0,12.108 BTĐT Y n SO BTNT.H n H O 2 0,28 mol = n Cl Y n FeCl = 0,14 mol 143, = 0, 36.3 0, 24.2 0,16 0, 28 0,72 mol = n H2SO4 a b c 0, 0,14 a 0, 32 = 0,72 – 0,16/2 = 0,64 mol a 2b 0, 44 b 0, 06 3a 6b c 2a 2b 0, 64 c 0, 08 %mFeCO3 + %mFe(NO3)2 = (0, 32.116 0, 06.180).100 0, 32.116 0, 06.180 0,14.127 0, 08.72 67,058% Câu 22: Chọn đáp án D Trong X có: mCl + mN + mO = 86,81.47, 7825 100 mkim loại = 86,81 – 41,48 = 45,33 gam FeCl = 41,48 gam FeCl Zn(NO ) FeCl3 86,81 gam X 250g dd HCl 132, 66 gam Al O3 AlCl3 ZnCl Fe3O a b x NO H O y 132,66 45,33 2, 46 mol 35,5 nKOH pư tối đa = 2,7 mol số mol chuyển hết muối hidroxit, đặc biệt Al(OH)3 nhận thêm OH- Zn(OH)2 nhận OH- để tạo Al(OH)4- Zn(OH)42Khối lượng kết tủa tối đa mkim loại + mOH- trừ khối lượng thực tế khối lượng Al(OH)3 Zn(OH)2 tan x 2y 2, 2, 46 x 0,1 78x 99y 45, 33 2, 46.17 72, 42 y 0, 07 n Cl muối n Zn ( NO3 )2 = 0,07 mol nNO = 0,14 mol Đặt nHCl pư = 2a n H O = a BTKL 86,81 + 2a.36,5 = 132,66 + 0,14.30 + a.18 a = 0,91 0, 91 0,14 0, 05.3 0, 07.6 0,12 mol BTNT.O n Fe3O4 = 86,81 0,12.232 0, 05.102 0, 07.189 0, 32 mol nFeCl2 X = 127 a b 0, 32 0,12.3 a 0, 02 2a 3b 2, 46 0,1.3 0, 07.2 b 0, 66 C%FeCl3 Y = 0, 66.162, 5.100 86, 81 250 0,14.30 32,245% Câu 23: Chọn đáp án B Cho AgNO3 dư vào Y 0,02 mol NO Trong Y có n H 0,02.4 = 0,08 mol Trang 169 Chương 4: Luyện giải toán HNO3 qua mùa thi 174,36 1, 2.143,5 0,02 mol 108 0,02 + 0,02.3 = 0,08 mol mkết tủa = 174,36 gam n Ag Trong Y có n Fe2 Fe3 2 Fe a HCl1, NO Fe 0,08 36, 24g X Fe3O4 b Y 0,16 Z H2O NO Fe(NO ) HNO3 0,04 H 0,08 Cl 1, 1, 0,08 0,08.2 0,32 mol BTĐT Y n Fe3 0,16 0,04 0,06 mol BTNT.N n Fe(NO3 )2 56a 232b 36, 24 0,06.180 a 0,04 a 3b 0,32 0,08 0,06 b 0,1 0,04.100 20% Vậy % n Fe 0,04 0,1 0,06 Câu 24: Chọn đáp án A Vì cịn Fe nên Z khơng chứa Fe3+ Mg NO3 Fe3O Z Fe 2 SO 2 m gam X Fe(NO3 ) 0,05 0,31 H 2SO Mg NH 0,31 Fe 0,05 NO 0,04 N O 0,01 H 2O Z phản ứng tối đa với 0,64 mol NaOH nên n NO Z 0,64 0,31.2 0,02 mol BTNT.N n NH 0,05.2 – 0,02 – 0,04 – 0,01.2 = 0,02 mol BTNT.H n H2O 0,31 0,02.2 0,27 mol 0, 27 0,04 0,01 0,02.3 0,05.6 0,02 mol BTNT.Fe n Fe2 Z 0,05 + 0,02.3 – 0,05 = 0,06 mol BTNT.O n Fe3O4 0,31.2 0,02 0,02 0,06.2 0,25 mol 0, 25.24.100 30,550% Vậy %mMg 0, 25.24 0,05.180 0,02.232 Bình luận: Để tính số mol Fe3O4 nhanh ta dùng bán phản ứng dựa vào H+ ban đầu: nH+ = 10n NH 4n NO 10n N2O 8n Fe3O4 BTĐT Z n Mg2 0,31.2 10.0,02 4.0,04 10.0,01 0,02 mol Câu 25: Chọn đáp án B Mg 2 3 K 0,5 Mg Fe m 133,65 gam 2 Cl 2,98 HCl 2,98 m gam X Fe3O Fe NO3 Fe(NO ) KNO3 0,5 NH n Fe3O4 NO 0,02 H O BTKL m + 2,98.36,5 + 0,5.101 = m + 133,65 + 0,02.30 + 18 n H2O n H O 1,39 mol BTNT.H n NH 2,98 1,39.2 0,05 mol n H2O 3n NH 2n NO 4n Fe3O4 1,39 3.0,05 2.0,02 4n Fe3O4 n Fe3O4 0,3 Trang 170 Rèn luyện kỹ giải tốn Hóa học – Chun đề HNO3 n Fe2 Y 2n SO 8n NH 3n NO 0,66.2/2 – 0,05.8 – 0,2.3 = 0,2 = n Fe(OH)2 Vì phần chênh lệch e nhường Y có Fe2+ Xét phản ứng nung kết tủa: 18n H2O – 32n O2 mgiảm 18n H2O 32.0,2 / 27,02 n H2O 1,59 mol Để ý thấy số mol H H2O nung số gốc OH kết tủa hay điện tích kim loại 2n Mg2 2n Fe2 3n Fe3 1,59.2 = 3,18 mol Vậy Y có n NO 3,18 + 0,05 + 0,5 – 2,98 = 0,75 mol BTNT.N n Fe(NO3 )2 (0,75 + 0,05 + 0,02 – 0,5)/2 = 0,16 mol BTE 2nMg + 0,3 + 0,16 = 0,66.2/2 nMg = 0,1 mol 0,1.24.100 Vậy % m Mg 2,38% 0,1.24 0,3.232 0,16.180 Câu 26: Chọn đáp án A Từ M Y = 18,333 đvC nên Y có H2 NO dễ dàng tìm số mol H2 0,15 mol, NO 0,21 mol Vì Y chứa muối sunfat nên số mol Ba(OH)2 phản ứng số mol SO42- dung dịch số mol H2SO4 ban đầu Đặt số mol Fe(NO3)3 x BTNT.N số mol NH4+ 3x – 0,21 mol Mg 2 0,72 NH 4 3x 0, 21 H 0,15 H 2SO 0,87 0,72 Mg X Fe3 a H 2O SO 24 0,87 NO 0, 21 Fe(NO3 )3 x 2 Fe b 200g dd Ba(OH) 0,87 Mg(OH) 0,72 Fe(OH) a 253,59g Fe(OH) b BaSO 0,87 m 17,28 56x (0,87.2 3x 0,21).17 0,87.233 253,59 x 0,09 Mg Fe BaSO4 OH a b 0,09 a 0,06 3a 2b 0,87.2 0,06 0,72.2 b 0,03 0,06 0,5 400 100 Vậy C%Fe (SO4 )3 5,696% 55 17, 28 200 0,36 12 Câu 27: Chọn đáp án B t Fe2O3 + 4NO2 + ½O2 0,25x 2Fe(NO3)2 x t 3Fe2O3 2Fe3O4 x + ½O2 0,25x Vậy tỉ lệ số mol Fe3O4 : Fe(NO3)2 : nNO (1) = 0,04 mol BTE nFe3O4 = nFe(NO3)2 = 0,04.3/2 = 0,06 mol Vì HNO3 dư nên Y chứa nFe3+ = 0,06.3 + 0,06 = 0,24 mol BTE 3nNO + 0,24 = 2.0,135 nNO (2) = 0,01 Ta có nHNO3 8.nFe3O4 + 4.(nNO (1) + nNO (2)) = 0,68 mol o o Vậy a = 0,68/0,5 = 1,36 Câu 28: Chọn đáp án C Fe3 Fe3O NO 0,04 2 NH 4 0,01 X Fe(NO3 ) H 2SO 0,94 Y Fe H2O 2 N O 0,07 Al 3 SO 0, 94 Al mKL Số mol NH4+ Y NH3 = 0,01 mol Trang 171 Chương 4: Luyện giải toán HNO3 qua mùa thi Phân bố nhiệm vụ H+ n H 8n Fe3O4 10n NH 4n NO 10n N2O n Fe3O4 0,94.2 10.0,01 4.0,04 10.0,07 0,115 mol 1,93 0,94.2 0,05 NH 0,01 nNaOH > 2nSO nên tạo thành NaAl(OH)4 với số mol 2 Fe3 Fe(OH)3 2 NH 4 0,01 NaOH Y Fe 1,93 57,93 g Fe(OH) 2 3 SO 0,94 Al(OH)3 Al NaAl(OH) 0,05 Na 2SO 0,94 mKL BT gốc OH nOH = 1,93 – 0,05.4 – 0,01 = 1,72 mol Vậy mKL = 57,93 – 1,72.17 + 0,05.27 = 30,04 gam m m Fe 30,04 (0,115.3 0,095).56 n Al KL 0, mol 27 27 0,2.100 Vậy % n Al 48,78% 0,115 0,095 0,2 Câu 29: Chọn đáp án B BTNT.N n HNO3 0,08 + 0,13 = 0,21 mol Fe3 2 Fe HNO3 0, 21 NO 0,08 Fe 23,12g Cu 250g dd X 2 Y NO2 0,13 H 2SO O x Cu SO 2 mdd X = 23,12 + 250 – 0,08.30 – 0,12.46 = 265,2 gam Fe3 Fe(OH)3 2 Fe2 O3 Fe Fe(OH) to X 2 Ba(OH) 122,715g 116,905g CuO Cu Cu(OH) BaSO SO2 BaSO4 Đặt x số mol O hỗn hợp ban đầu, để ý ta thấy Số mol OH kết tủa số mol electron trao đổi kim loại nOH = 2x + 0,08.3 + 0,13 = 2x + 0,37 mol x 0,37 x 0,2 Vậy m 122,715 23,12 –16a (2 x 0,37) 17 233 m KL OH BaSO4 Q trình nung kết tủa khơng khí thực chất tách H2O thêm O vào để chuyển FeO thành Fe2O3 với số mol H2O = nOH/2 = 0,385 mol 122,715 116,905 0,385.18 0,07 mol Khối lượng giảm m H2O mO n O 16 2+ Số mol Fe kết tủa X 0,07.2 = 0,14 mol 0,14.152.100 Vậy C%FeSO 8,024% 265,2 Câu 30: Chọn đáp án D MZ = 7,4/0,2 = 37 đvC khí NO N2O, khơng phải N2 đơn chất khơng phải hợp chất Vì (30+44)/2 = 37 nên tỉ lệ mol khí 1:1 n NO n N2O 0,2 / 0,1 mol Cả kim loại Mg, Al, Zn có khả tạo NH4+ nên đặt số mol x ta có 25,3 + (8x + 0,1.3 + 0,1.8).62 + 80x = 122,3 x = 0,05 Vậy số mol HNO3 tham gia là: 0,1.4 + 0,1.10 + 0,05.10 = 1,9 mol Câu 31: Chọn đáp án D Nhìn thấy dịng “NO sản phẩm khử N+5 phản ứng” dự đốn dung dịch X cịn H+ dư AgNO3 tạo NO Ag để đẩy toàn Fe lên Fe3+ Nên toàn NO3- ban đầu chuyển hết thành NO 0,1 mol Số mol H+ dư = 0,1 + 0,2.2 – 0,1.4 = 0,1 mol Trang 172 Rèn luyện kỹ giải tốn Hóa học – Chun đề HNO3 Fe3 H 0,1 2 HNO3 0,1 Fe 0,1 X Fe NO 0,1 H O SO24 0, Cu 0,05 H 2SO4 0, 2 Cu 0,05 n Fe3 n Fe2 0,1 n Fe3 (khơng có Fe3+) 3n 2n 0, 2.2 0,1 0,05.2 n 0,1 Fe Fe Fe Khi cho AgNO3 vào X, nNO = 0,1/4 = 0,025 mol BTE nAg = 0,1 – 0,025.3 = 0,025 mol Để kết phải xem Ag2SO4 hoàn toàn kết tủa hết m = 0,025.108 + 0,2.312 = 65,1 Câu 32: Chọn đáp án D Fe3 FeCl2 2 H Mg Fe 17,76g X 0, 408 HCl Y 2 NH 4 NO 0,072 H 2O Fe(NO3 )2 Mg Cl 3 Al Al Từ nNO = 0,072 mol Số mol H+ Y = 2n NO2 = 2.0,02 = 0,04 mol Đặt số mol NH4+ x ta có: n H2O = 3x + 0,072.2 BTNT.H 0,408 = 0,04 + 4x + (3x + 0,072.2).2 x = 0,008 Vậy số mol H2O tạo thành là: 0,008.3 + 0,072.2 = 0,168 mol BTKL mchất tan Y = 17,76 + 0,408.36,5 – 0,072.30 – 0,168.18 = 27,468 gam Fe3 Fe(NO3 )3 NO2 0,02 2 H Ag Fe Mg(NO3 )2 Y 2 NH 0,588 AgNO3 82, 248g Z AgCl Mg Al(NO3 )3 H O 0,02 Al3 Cl NH NO3 BTKL m = 27,468 + 0,588.170 – 82,248 – 0,02.46 – 0,02.18 = 43,9 Câu 33: Chọn đáp án C Mg x Mg 2 Fe2 Al y N 0,05 30g X 0,725 H 2SO 90, 4g Al3 NH 4 H 2O H 0,125 ZnO 2 2 Zn SO4 Fe(NO3 ) BTKL n H2 O tạo thành = (30 + 0,725.98 – 90,4 – 0,05.28 – 0,125.2)/18 = 0,5 mol BTNT.H n NH = (0,725.2 – 0,5.2 – 0,125.2)/4 = 0,05 mol BTNT.N n Fe(NO3 )2 (0,05.2 + 0,05)/2 = 0,075 mol nH+ = 0,725.2 = 1,45 mol = 10n NH 12n N2 2n H2 2n ZnO Vậy nZnO = (0,145 – 10.0,05 – 12.0,05 – 2.0,125)/2 = 0,05 mol Vì khơng có Fe3+ nên nhìn q trình trao đổi electron xảy Mg Al 24x 27y 30 0,075.180 0,05.81 x 0,35 2x 3y 0,05.10 0,125.2 0,05.8 y 0,15 %m Al 0,15.27.100 13,5% 30 Bình luận: Để giải phải hiểu ý tác giả có H2 nên khơng có Fe3+ theo dãy điện hóa H+ đứng trước Fe3+ nên phản ứng sau hết Fe3+ Quan điểm chưa thực xác thực tế phản ứng xảy đồng thời, không phản ứng chờ phản ứng Bài cần thêm vào “Y khơng chứa Fe 3+” tôn trọng ý tưởng tác giả nên không chỉnh sửa lại đề Câu 34 lấy ý tưởng từ câu 33 Câu 34: Chọn đáp án A Hai khí đơn chất phải H2 N2 dễ dàng tìm số mol 0,07 0,09 Trang 173 Chương 4: Luyện giải toán HNO3 qua mùa thi AlCl3 Al CuCl2 H 0,07 48,8g X CuO 1,92 HCl 100,92g H 2O N 0,09 FeCl 2 Fe(NO ) NH Cl BTKL n H2 O tạo thành = (48,8 + 1,92.36,5 – 100,92 – 0,07.2 – 0,09.28)/18 = 0,85mol BTNT.H n NH = (1,92 – 0,07.2 – 0,85.2)/4 = 0,02 mol BTNT.N n Fe(NO3 )2 (0,09.2 + 0,02)/2 = 0,1 mol nH+ = 1,92 mol = 10n NH 12n N2 2n H2 2n CuO Vậy nCuO = (1,92 – 10.0,02 – 12.0,09 – 2.0,07)/2 = 0,25 mol Vì khơng có Fe3+ nên nhìn trình trao đổi electron xảy Al, tính tương tự câu 33 Hoặc tính cách trừ lại khối lượng: nAl = (48,8 – 0,25.80 – 0,1.180)/27 = 0,4 mol Vậy %mAl = 0,4/(0,4+0,25+0,1) = 53,333% Câu 35: Chọn đáp án A Mg K Mg 5a KNO x 3 H 0,02 H Fe NH x 0,06 H 2O Fe3O a HCl 0,725 NO 0,06 Cl 0,725 Fe Đặt số mol KNO3 x số mol NH4+ x – 0,06 BTNT.H n H2O (0,725 – 4x + 0,06.4 – 0,02.2)/2 = 0,4625 – 2x BTKL 101x + 0,725.36,5 = 26,23 + 0,08.23 + (0,4625 – 2x).18 x = 0,0725 Vậy số mol H2O 0,3175 số mol NH4+ 0,0125 0,3175 0,06.2 0,0125.3 n Fe3O4 0,04 mol 0,04.3.56.100 Vậy %mFetrong muối 16,671% 0,04.5.24 0,04.232 26, 23 Câu 36: Chọn đáp án D Fe(NO3 )3 a Fe a N O 0,04 TN1: mg X Mg b HNO3 129, 4g Mg(NO3 ) b H 2O NO 0, 26 O c NH NO Fe a Fe (SO )3 0,5a TN2: mg X Mg b H 2SO 104g SO 0,7 H O MgSO b O c Vì thí nghiệm đẩy tồn kim loại lên đến hóa trị cao nên số electron trao đổi thí nghiệm n NH (0,7.2 – 0,04.8 – 0,26.3)/8 = 0,0375 mol 3a 2b 2c 0,7.2 a 0, 0,5a.400 120b 104 b 0, m 0,4.56 0,2.24 0,1.16 28,8 242a 148b 0,0375.80 129, c 0,1 Câu 37: Chọn đáp án C nO X = (8,16 – 7,68)/16 = 0,03 mol Hai khí Z có ngun tử nên NO2 N2O n NO2 n N2O 0,06 n NO2 0,04 mol 46n NO2 44n N2O 2,72 n N2O 0,02 mol Có Mg HNO3 nên nghĩ đến có NH 4+ (đặt x mol) 7,68 + (2.0,03 + 0,04 + 0,02.8 + 8x).62 + 80x = 29,56 x = 0,01 Vậy số mol HNO3 tham gia là: 0,04.2 + 0,02.10 + 0,01.10 + 0,03.2 = 0,44 mol Trang 174 Rèn luyện kỹ giải tốn Hóa học – Chun đề HNO3 Câu 38: Chọn đáp án C Mg 2 3 Mg Fe NO 0,05 2 38,36g R Fe3O 0,87 H 2SO 111, 46g Fe H 2O H 0, 2 Fe(NO ) NH SO 0,87 BTKL n H2O (38,36 + 0,87.98 – 111,46 – 0,25.3,8.2)/18 = 0,57 mol BTNT.H n NH (0,87.2 – 0,2.2 – 0,57.2)/4 = 0,05 mol BTNT.H n Fe(NO3 )2 (0,05 + 0,05)/2 = 0,05 mol 0,57 2.0,05 3.0,05 0,08 mol 4 (38,36 0,08.232 0,05.180).100 Vậy %mMg 28,154% 38,36 Mà 4n Fe3O4 2n NO 3n NH n H2O nên n Fe3O4 Câu 39: Chọn đáp án D Cách 1: to to Fe2O3 + 4NO2 + ½O2 2FeCO3 + ½O2 Fe2O3 + 2CO2 2Fe(NO3)2 Vậy ban đầu số mol FeCO3 = Fe(NO3)2 = a nkhí = a + 2a = 0,45 a = 0,15 BTE n e n FeCO3 n Fe(NO3 )2 0,3 mol nNO = 0,3/3 = 0,1 mol Vậy V = (0,15 + 0,1).22,4 = 5,6 Cách 2: x 2y 0, 45 FeCO3 : x TN1 : BT.e : x y = 2y x y 0,15 Fe(NO ) : y Fe2 Fe3 N 5 N 4 TN : BT.e : x y = 3.n NO n NO = 0,1 V= VCO2 VNO = 5,6 lÝt Fe2 Fe3 N 5 N 2 Câu 40: Chọn đáp án C Cách 1: Mg Cu(NO ) NO Mg to X Y 0, 45 Z Cu(NO3 ) 0, 25 O CuO MgO Dễ dàng thấy nO Y = 0,25.6 – 0,45.2 = 0,6 (vì NO2 O2 có O) Y vào 1,3 mol HCl thu muối Cl- nên không cịn O N trong muối Tồn O vào H2O n H2O 0,6 mol Mg MgCl2 Cu(NO ) N 0,04 Y 1,3 HCl mg CuCl2 0,6 H O CuO NH Cl H 0,01 MgO BTNT.H n NH4Cl (1,3 – 0,01.2 – 0,6.2)/4 = 0,02 mol BTNT.N n Cu(NO3 )2 (0,04.2 + 0,02)/2 = 0,05mol nCuO = 0,25 – 0,05 = 0,2 mol Đã có số mol O Y 0,6 nên nMgO = 0,6 – 0,2 – 0,05.6 = 0,1 mol BTE nMg Y = (0,04.10 + 0,01.2 + 0,02.8)/2 = 0,29 Vậy m = (0,29 + 0,1).95 + 0,25.135 + 0,02.53,5 = 71,87 Trang 175 Chương 4: Luyện giải toán HNO3 qua mùa thi Cách 2: Dùng cơng thức tính mol axit Có H2 dung dịch khơng cịn NO3-, đề cho dung dịch chứa muối clorua, phản ứng vừa đủ nên khơng có NO3- H+ dd Tuy nhiên muối lại chứa NH 4+ thằng Mg gây Như m gam gồm (Mg 2+, NH4+, Cl- :1,3 mol, Cu2+ : 0,25 mol) §êng chÐo: n H n H2 n N2 28 11, 4.2 0, 01 11, 4.2 0, 04 2.n O 2n H2 12n N 10n NH 4 BT.O 1, 2.((0, 25.2 (n NH 4 2.0, 04)).3 0, 45.2) 2.0, 01 12.0, 04 10.n BT.N:NO3 (bi nhiet phan) n NH 4 O bay ®i NH 4 BTDT BTKL 0, 02 Mg 2 : 0, 39 m 71, 87 gam Cách 3: Thuần bảo toàn nguyên tố BT:O - Khi nung X : n O(trong Y) 6n Cu(NO3 )2 2(n O2 n NO2 ) 0,6 mol - Y + 1,3 mol HCl : n 2(n H2 n H2O ) BT:H n NH HCl 0,02 mol ( n H2O n O(trong Y) 0,6 mol n H2 0,01 mol ) - Hỗn hợp muối gồm Cu2+ (0,25 mol), Cl- (1,3 mol), NH4+ (0,02 mol) Mg2+ n 2n Cu2 n NH BTDT n Mg2 Cl 0,39 mol → m muèi 24n Mg2 64n Cu2 18n NH 35,5n Cl 71,87(g) Trang 176 SÁCH THAM KHẢO MƠN HĨA HỌC CỦA CÙNG TÁC GIẢ Rèn luyện tư phát triền Hóa Học Nguyễn Cơng Kiệt giải tốn điểm 8, 9, 10 Phân tích hướng giải tối ưu chinh phục tập Hóa Học chuyền đề Este Nguyễn Công Kiệt Lương Mạnh Cầm Phân tích hướng giải tối ưu chinh phục tập Hóa Học chuyền đề Peptit Nguyễn Cơng Kiệt TH Nhật Trường Tuyển tập 10 năm đề thi ĐH-CĐ Nguyễn Cơng Kiệt theo hình thức trắc nghiệm mơn Hóa Học Bạn đọc mua sách nhà sách địa phương Mua sách online tại: http://khangvietbook.com.vn