Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 63 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
63
Dung lượng
917,36 KB
Nội dung
Câu 1: Hòa tan hết 17,2 gam hỗn hợp X gồm Fe oxit sắt vào 200 gam dung dịch HCl 14,6% thu dung dịch A 2,24 lít khí H (đktc) Thêm 33,0 gam nước vào dung dịch A dung dịch B Nồng độ phần trăm HCl dung dịch B 2,92% Mặt khác, hòa tan hết 17,2 gam hỗn hợp X vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu V lít khí SO2 (đktc) a) Xác định cơng thức hóa học oxit sắt hỗn hợp X b) Tính khoảng giá trị V? Câu a) Gọi công thức oxit sắt FexOy Các PTHH X vào dung dịch HCl: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (1) FexOy + 2yHCl → FeCl2y/x + yH2O (2) 200.14 ,6 nHCl ban đầu = 100.36,5 = 0,8 (mol) 2,24 n H2 = =0,1(mol) m H2 =0,1.2=0,2(g) 22,4 → Từ (1): nFe = → nH = 0,1(mol) => mFe = 0,1 56 = 5,6(g) mFexOy 17, 5, 11, 6( g ) → n Fe O = x y 11, (mol ) 56 x +16 y (*) n Từ (1): nHCl = H = 2.0,1= 0,2 (mol) mddA = 200 + 17, 0, 217( g ) mddB = 217 + 33 = 250 (g) 250 ,92 =0,2(mol) nHCl dư = 100 36 , nHCl (2) = 0,8 - 0,2 - 0,2 = 0,4(mol) n Fe O = 1 0,2 n HCl = 0,4= (mol ) 2y 2y y x y Từ (2): Từ (*) (**) ta có phương trình 11,6 0,2 x = 56 x+16 y = y → y Vậy công thức Oxit sắt là: Fe3O4 (**) b)Các PTHH cho X vào dung dịch H2SO4 đặc nóng: to 2Fe + 6H2SO4 đặc ⃗ Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O to 2Fe3O4 + 10H2SO4 đặc ⃗ 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O Có thể: Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 (3) (4) (5) Nếu H2SO4 dư (5) không xẩy ra: n SO = n Fe O = + n Fe → max (lít) Nếu H2SO4 không dư: (5) xảy ra: n SO n 0,1+ ,05 V 2 = 0,175(mol) → SO max = 3,92 nFe (5) = Fe2 ( SO4 ) (3) (4) Đặt nFe (5) = x(mol) => nFe (3) = 0,1 - x 3 (0,1−x ) 0,05 n Fe ( SO )3 ∑ 2 → (3) (4) = + 0,25 0,05 (0,1−x ) → có pt: + = x => x = 0,25 0,05 nFe (3) = 0,1 - = 3 , 05 + , 05 n SO 2 Khi = 0,05 (mol) = V => SO = 0,05 22,4 = 1,12 (lít) Vậy khoảng giá trị nhận giá trị V là: 1,12 V 3,92 Câu Cho 37,2 gam hỗn hợp X gồm: R, FeO, CuO (R kim loại chỉ có hóa trị II, hidroxit R khơng có tính lưỡng tính) vào 500 gam dung dịch HCl 14,6 % (HCl dùng dư), sau phản ứng thu dung dịch A, chất rắn B nặng 9,6 gam (chỉ chứa kim loại) 6,72 lít H (đktc) Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch KOH dư, thu kết tủa D Nung kết tủa D khơng khí đến khới lượng khơng đởi thu 34 gam chất rắn E gồm hai oxit Tìm R % khối lượng chất hỗn hợp X Tính nồng độ phần trăm chất dung dịch A Câu Tìm R % khối lượng chất X nHCl = (500.14,6)/(100.36,5) = mol; nH = 6,72/22,4= 0,3 mol -Cho X + dd HCl dư: Vì sản phẩm có H2, nên R kim loại đứng trước H dãy hoạt động hoá học, nên R đứng trước Cu Vì axit dư nên sau phản ứng khơng thể có R dư, mà 9,6 gam chất rắn B chỉ chứa kim loại, suy phải có phản ứng R với muối CuCl2 tạo Cu kim loại hiđroxit R không tan nước (ở FeCl2 chưa phản ứng với R mức độ phản ứng CuCl2 với R cao so với FeCl2) Do B Cu Dung dịch A có RCl2, FeCl2 HCl dư Vì dung dịch A tác dụng với KOH dư thu kết tủa D, sau nung D đến hồn tồn thu 34 gam chất rắn E gồm oxit, suy oxit RO Fe2O3 Như dung dịch A khơng có CuCl2 R + 2HCl → RCl2 + H2 (1) FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O (2) CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O (3) R + CuCl2 → RCl2 + Cu (4) - Cho dung dịch A tác dụng dung dịch KOH dư: HCl + KOH → KCl + H2O (5) RCl2 + 2KOH → R(OH)2 + 2KCl (6) FeCl2 + 2KOH → Fe(OH)2 + 2KCl (7) Nung kết tủa ngồi khơng khí: t0 R(OH)2 RO + H2O (8) t 2Fe(OH)2 + ½ O2 Fe2O3 + 2H2O (9) E gồm hai oxit: RO Fe2O3 nCu = 9,6/64 = 0,15 mol Theo pư (3),(4): nCuO = nCuCl2 = nCu = 0,15 mol Theo pư (1), (4): nRCl2 = nR = nH2 + nCuCl2 = 0,3 + 0,15 = 0,45 mol Theo pư (6)(8): nRO = nR(OH)2 = nRCl2 = 0,45 mol Đặt nFeO ban đầu = x mol Theo phản ứng (2),(7),(9): nFe2O3 = ½ nFeO = 0,5x (mol) Ta có: mE = mRO + mFe2O3 = 0,45.(MR + 16) + 0,5x.160 = 34 gam (*) mX = mR + mFeO + mCuO = 0,45.MR + 72x + 80.0,15 = 37,2 gam (**) Giải hệ (*), (**) ta được: MR = 24; x = 0,2 Vậy R Mg Từ tính % khới lượng chất hỗn hợp X: %mMg = mMg.100/mX = (0,45.24.100)/37,2 = 29,0% %mFeO = 0,2.72.100/37,2 = 38,7% %mCuO = 32,3% Tính nồng độ phần trăm chất dung dịch A: A có : MgCl2, FeCl2, HCl dư mMgCl2 = 0,45 95 = 42,75 gam mFeCl2 = 0,2.127 =25,4 gam Ta có: nHCl pư = nCl muối = 2.nMgCl2 + 2.nFeCl2 = 1,3 mol => mHCl dư = 500.0,146- 1,3.36,5 =25,55 gam Áp dụng định luật BTKL: mddA = mX + mdd HCl ban đầu –mB – mH2 = 527 gam Từ tính nồng độ phần trăm chất dung dịch A: C%(MgCl2) = 8,11% C%(FeCl2) = 4,82% C%(HCl) = 4,85% Câu Hỗn hợp X gồm (Al oxit Fe xOy) Nung m gam X điều kiện khơng t có khơng khí, xảy phản ứng: Al + Fe xOy Al2O3 + Fe (phản ứng chưa cân bằng) Sau phản ứng thu hỗn hợp chất rắn Y Chia Y thành hai phần: Phần 1: cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, sau phản ứng thu 1,68 lit khí 12,6 gam chất rắn Phần 2: cho tác dụng với dung dịch H 2SO4 đặc nóng dư, sau phản ứng thu 27,72 lít SO2 dung dịch Z có chứa 263,25 gam ḿi sunfat Biết phản ứng xảy hồn tồn, khí đo đktc Viết phương trình phản ứng xảy Tìm m công thức phân tử oxit FexOy Câu Các phương trình phản ứng: t 3FexOy + 2yAl 3xFe + yAl2O3 (1) Cho phần vào dung dịch NaOH dư có khí, suy chất rắn có Al dư Vì Al cịn dư, mà phản ứng xảy hoàn toàn nên FexOy hết Vậy thành phần Y có: Al2O3, Fe Al dư Phần tác dụng với dung dịch NaOH dư: Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O (2) 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (3) 12,6 gam chất rắn không tan Fe Phần tác dụng với H2SO4 đặc nóng dư: t Al2O3 + 3H2SO4(đ) Al2(SO4)3 + 3H2O (4) t 2Al + 6H2SO4(đ) Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (5) t 2Fe + 6H2SO4(đ) Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (6) Từ pư(3) có nAl = 2/3.nH = 0,05 mol Lại có: nFe = 12,6/56 = 0,225 mol Vậy phần có ( Al2O3, Fe (0,225 mol), Al(0,05 mol)) - Giả sử phần có khới lượng gấp a lần phần Từ suy phần có: ( Al2O3, Fe(0,225a mol) Al (0,05a mol) Từ pư (5) (6) suy ra: nSO = 3/2.(nAl + nFe) = 3/2.(0,05a + 0,225a) = 27,72/22,4= 1,2375 Từ tính a = Suy phần có: 0,675 mol Fe 0,15 mol Al 0 0 Mặt khác, tổng khối lượng muối sunfat = m Al ( SO ) + m Fe ( SO ) = 263,25 gam (7) 4 Theo pư (4), (5): n Al ( SO ) = n Al O + ½ nAl = n Al O + 0,075 3 Theo pư (6): n Fe ( SO ) = ½.nFe = 0,3375 mol Thay số mol vào pt(7) tính n Al O = 0,3 mol Vậy khối lượng phần là: mphần = m Al O + mFe + mAl = 0,3.102 + 0,675.56 + 0,15.27 = 72,45 gam => khối lượng phần là: mphần = 72,45/3 =24,15 gam Từ tính m = mphần + m phần = 96,6 gam * Tìm oxit: Xét phần 2: từ pt (1) có: 3x : y = nFe : n Al O = 0,675 : 0,3 => x : y = 3: Vậy oxit Fe3O4 Câu 4: Cho 13,6g hỗn hợp gồm Fe Fe 2O3 tác dụng hoàn toàn với 91,25g dung dịch HCl 20% vừa đủ a Tính thành phần phần trăm về khối lượng chất có hỗn hợp ban đầu b Tính nồng độ phần trăm chất tan có dung dịch sau phản ứng c Nếu hịa tan hồn tồn 13,6g hỗn hợp nói vào H 2SO4 đặc, nóng, phản ứng kết thúc dẫn tồn khí sinh vào 64 ml dung dịch NaOH 10% (D = 1,25g/ml) thu dung dịch A Tính nồng độ mol chất tan có dung dịch A.( Biết rằng thể tích dung dịch thay đởi khơng đáng kể) 91, 25 x 20 Câu nHCl 0,5mol 100 x36,5 4đ Fe + HCl → x 2x FeCl2 x Fe2O3 + HCl y 6y a Ta có: → + H2 x (mol) 2FeCl3 2y + H2O (mol) 56 x 160 y 13, x 0,1 x y 0,5 y 0, 05 Vậy: 0,1x56 100% 41,18% 13, %mFe O3 100% 41,18% 58,82% %mFe b mdd sau = 13,6 + 91,25 - 0,1 x = 104,65 g Vậy: C % FeCl2 C % FeCl3 0,1x127 100% 12,14% 104, 65 0, 05 x x162,5 100% 15,53% 104, 65 c Fe2O3 + H2SO4 đ Fe + 6H2SO4 đ t t0 Fe2(SO4)3 + H2O Fe2(SO4)3 0,15 + SO2 + H2O (mol) 0,1 64 x1, 25 x10 0, 2mol 40 x100 n 0, NaOH 1,3 nSO2 0,15 nNaOH Ta có: Sản phẩm gồm muối SO2 + NaOH → Na2SO3 + H2O a 2a a SO2 + NaOH → NaHSO3 b b (mol) Ta có: a + b = 0,15 a = 0,05 2a + b = 0,2 b = 0,1 0, 05 Vậy: CM Na2 SO3 = 0, 064 = 0,78125 M CMNaHSO3 = (mol) b 0,1 =1,5625M 0,064 Câu 5: (10,0 điểm) 1) Hoà tan chất gồm Na2O, NaHCO3, BaCl2, NH4Cl có cùng sớ mol vào nước dư dd A kết tủa B Hỏi dd A kết tủa B chứa chất gì? Viết PTHH phản ứng để minh hoạ 2) Hoà tan hết 3,2 gam oxit M2On lượng vừa đủ dd H2SO4 10%, thu dd muối có nồng độ 12,903% Sau phản ứng đem bớt dd làm lạnh thu 7,868 gam tinh thể muối với hiệu suất 70% Xác định công thức tinh thể ḿi 3) Cho x gam ḿi halogenua kim loại kiềm tác dụng với 200ml dd H2SO4 đặc, nóng vừa đủ Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu hỗn hợp sản phẩm A có khí B (mùi trứng thới) Cho khí B tác dụng với dd Pb(NO3)2 (dư) thu 47,8 gam kết tủa màu đen Phần sản phẩm cịn lại, làm khơ thu 342,4 gam chất rắn T Nung T đến khối lượng không đổi thu 139,2 gam ḿi a) Tính nồng độ mol/lit dd H2SO4 ban đầu b) Xác định công thức phân tử ḿi halogenua c) Tính x Phương trình hố học (2,0đ) Na2O + H2O → 2NaOH Mol a 2a NaHCO3 + NaOH -> Na2CO3 + H2O Mol a a a NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3↑ + H2O Mol a a a a BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3↓ + 2NaCl Mol a a a 2a => Dung dịch A chỉ có NaCl Kết tủa B chỉ có BaCO3 2(3đ) - PTHH: M2On + n H2SO4 → M2(SO4)n + nH2O Nếu có mol M2On sớ gam dd H2SO4 10% 980n gam Số gam dd muối 2M+996n (gam) C% = 3(5đ) (2M + 96n).100 56n = 12,903 Þ M = 2M + 996n Ta có: Vậy n = 3, M = 56 => oxits Fe2O3 PTHH: Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O a nPb(NO3)2 =0,2 mol - Vì khí B có mùi trứng thối tác dụng với dd Pb(NO3)2 tạo kết tủa đen => B H2S - Gọi CTTQ muối halogenua kim loại kiềm RX - PTHH 8RX + 5H2SO4 đặc → 4R2SO4 + H2S↑ + 4X2 + 4H2O (1) 1,6 1,0 0,8 0,2 0,8 (có thể HS viết phương trình liên tiếp được) - Khi B tác dụng với dd Pb(NO3)2 H2S + Pb(NO3)2 → PbS↓ + 2HNO3 (2) 0,2 0,2 Þ C MH SO = 1, = 5, 0M 0, - Theo (1) ta có: b Sản phẩm gồm có: R2SO4, X2, H2S => chất rắn T có R2SO4 X2, nung T đến khối lượng không đổi => m R SO =139, 2g Þ m X2 = 342, - 139, = 203, 2(g) - Theo (1) n X = 0,8(mol) Þ M R 2SO4 = 2R + 96 = 203, = 254 Þ M X = 127 0,8 Vậy X iơt(I) 139, = 174 Þ R = 39 Þ 0,8 R kali (K) - Ta có: - Vậy CTPT ḿi halogenua KI c Tìm x: - Theo (1) n RX = 1, 6(mol) Þ x = (39 +127).1, = 265, 6(g) Câu6.(4 điểm) Cho V lít(đktc) khí CO qua ớng sứ đựng 5,8g sắt oxit nung đỏ, thời gian thu hỗn hợp khí A chất rắn B Cho B tác dụng hết với axit HNO loãng dư thu dung dịch C 0,784 lit (đktc) khí NO sản phẩm khử Cô cạn dung dịch C thu 18,15g ḿi sắt III khan Nếu hồ tan hồn tồn B bằng axit HCl dư thu 0,672 lit khí (đktc)(xem q trình sắt tác dụng với ḿi sắt III về ḿi sắt II khơng đáng kể) 1.Tìm cơng thức sắt oxit phần trăm khối lượng chất B 2.Tìm V phần trăm thể tích khí hỗn hợp A, biết tỉ khối A đối với hyđro 17,2 Câu 4điể m Gọi công thức phân tử sắt oxit FexOy CO HNO Ta có sơ đồ FexOy Fex’Oy’;Fe;FexOy dư Fe(NO3)3;NO Áp dụng bảo toàn với nguyên tố Fe: số mol Fe(FexOy) = số mol Fe Fe(NO3)3 = 18,15:242=0,075mol (0,5) Số mol O = (5,8-56.0,075):16 = 0,1mol (0,25) Ta có x:y = 0,075:0,1 = 3:4 Vậy cơng thức cần tìm Fe3O4 (0,25) Chất rắn B gồm:Fe,FeO,Fe3O4 dư Phương trình phản ứng: Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (1) 3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O (2) 3Fe3O4 + 28HNO3 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O (3) FeCl2 + H2 Fe + HCl (4) FeCl2 + H2O FeO + HCl (5) 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O Fe3O4 + 8HCl (6) (0,5) Gọi a,b,c số mol Fe,FeO,Fe3O4 dư B Từ (4) số mol H2 = a = 0,03 Từ (1),(2),(3) số mol NO = a + b/3+ c/3 = 0,035 Số mol Fe = a + b + 3c = 0,075 Giải hệ phương trình ta có: a=0,03 ; b = ; c= 0,015 Khối lượng B = 56.0,03 + 232.0,015 = 5,16g (0,75) % khối lượng hỗn hợp : %Fe = 32,56% ; %Fe3O4 = 67,44% (0,25) 2.Phương trình phản ứng: toC Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2 (7) Theo phản ứng: số mol CO phản ứng = số mol CO2 Gọi d % thể tích CO2 ; % thể tích CO = 1-d Ta có : 44d + 28(1-d) = 17,2.2 d= 0,4 %VCO2=40% ; %VCO =60% (0,75) Theo (7) số mol CO phản ứng = (4/3).sớ mol Fe =(4/3).0,03=0,04mol Do sớ mol CO ban đầu = (0,04.100):40=0,1mol V=0,1.22,4= 2,24lit (0,75) Câu (2,0 điểm) Nung 93,9 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4 Al môi trường chân không Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu hỗn hợp Y chia Y làm phần: Phần 1: cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu 1.344 lít H2 Phần 2: cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu 14.112 lít H2 (biết khí đo đktc.) Tính khới lượng chất hỗn hợp X Câu (2,0 điểm) Phản ứng nhiệt nhôm: t0 8Al + 3Fe3O4 9Fe + 4Al2O3 Vì Y tan kiềm sinh khí nên Y có Al, Fe, Al2O3 Phần 1: Số mol H2 = 0,06 , gọi x số mol Fe 2Al 3H2 0,04 0,06 (mol) Phần 2: Giả sử số mol chất phần gấp a lần phần 2Al 3H2 0,04a 0,06a Fe H2 ax ax Ta có: 0,06a + ax = 14,112/22,4 = 0,63 (1) Theo ĐLBTKL khối lượng hỗn hợp Y = 93,9 gam ( gồm phần phần ) 4x.102 4ax.102 9 1,08 + 56x + + 1,08a + 56ax + = 93,9 (2) Biến đổi giải hệ (1) (2) được: a = 1,5 , x = 0,36 Số mol Fe (trong Y) = 0,36 + 1,5 0,36 = 0,9 (mol) n Fe 0,3 số mol Fe3O4 ( hỗn hợp đầu) = (mol) Khối lượng chất hỗn hợp đầu: Fe3O4 ( 69,6 gam) ; Al ( 93,9 – 69,6 = 24,3 gam) Câu 8: Dẫn 2,24 lít khí CO (ở đktc) qua ớng sứ nung nóng đựng hỗn hợp bột oxít kim loại gồm Al2O3, CuO Fe3O4 phản ứng xảy hoàn toàn Chia sản phẩm thu thành hai phần bằng Phần thứ hòa tan vào dung dịch HCl dư thu 0.672 lít khí H2 (ở đktc) Phần thứ hai ngâm kỹ 400 ml dung dịch NaOH 0.2M Để trung hòa hết NaOH dư phải dùng hết 20 ml dung dịch axít HCl 1M a Viết phương trình phản ứng xảy b Tính thành phần % khới lượng chất hỗn hợp ban đầu Câu 8: (4,5 điểm) V 2.24 0.1(mol ) a Số mol CO là: nCO = 22, = 22.4 (0,25 điểm) Gọi x sớ mol CuO có hỗn hợp y sớ mol Fe 3O4 có hỗn hợp Khi cho hỗn hợp qua CO nung nóng chỉ có: CuO(r) + CO(k) to Cu (r) + CO2(k) (1) (0,25 điểm) mol: x x x Fe 3O4 (r) + 4CO(k) to 3Fe(r) + 4CO 2(k) (2) (0,25 điểm) mol: y 4y 3y Theo phương trình (1) (2) ta có: x + 4y = 0,1 (*) Vì Al2O3 không tham gia phản ứng với CO, hỗn hợp chất rắn thu sau phản ứng gồm Al2O3, Cu Fe (0,25 điểm)