Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 20 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
20
Dung lượng
348,27 KB
Nội dung
1 CHUYÊN ĐỀ NITƠ DẠNG 1: Kim loại tác dụng với Axit nitric Câu 1. Cho 11 g h ổ n h ợ p Al và Fe vào dung d ị ch HNO 3 loãng, d ư thu đư ợ c 6,72 lít (đktc) khí NO (s ả n ph ẩ m khử duy nhất). Khối lượng các khối lượng Al và Fe trong hổn hợp đầu lần lượt là: A. 2,7 g; 11,2 g B. 5,4 g; 5,6 g C. 0,54 g; 0,56 g D. 0,27 g; 1,12 g Giải: Gọi x, y lần lượt là số mol của Al và Fe. Ta có: nNO=0,3 mol. Ta có hệ: 27+ 56= 11 3+ 3= 0,9 ⟺ =0,2 = 0,1 Vậy mAl=0,2.27=5,4g; mFe=0,1.56=5,6g Câu 2. Hòa tan hoàn toàn 12 g h ổ n h ợ p Fe và Cu (t ỉ l ệ mol 1:1) b ằ ng axit HNO 3 , thu đư ợ c V lít (đktc) h ổ n hợp khí X gồm NO và NO 2 , và dung dịch Y (chỉ chứa 2 muối và axit dư). Tỉ khối X so với H 2 bằng 19. Giá trị của V là: A. 2,24 B. 5,6 C. 3,36 D. 4,48 Giải: Do nFe=nCu=a. Ta có: 56a+64a=12⟺a=0,1 Định luật bảo toàn mol electron: 3x+y=0,2 (1) MhhX= = 2 ×19 = 38 (2) Từ (1) và (2) =>x=y=0,05. Vậy V=VNO+VNO2=22,4(0,05+0,05)=2,24 lít Câu 3. Cho m g Al tan hoàn toàn trong dung d ị ch HNO 3 th ấ y t ạ o ra 11,2 lít (đktc) h ổ n h ợ p 3 khí NO, N 2 O, N2 (không còn sản phẩm khử khác) với tỉ lệ mol tương ứng là 1:2:2. Giá trị của m là A. 16,47 g B. 23 g C. 35,1 g D. 1,73 g Giải: Ta có: n hổn hợp khí=0,5 mol. Do nNO=1/2nN 2 O= 1/2nN 2 =>nNO=0,1 mol; nN 2 O=0,2 mol; nN 2 =0,2 mol. Quá trình khử: N +5 +3eN +2 ; 2N +5 +8eN 2 +1 ; 2N+10eN 2 O 0,3 0,1 1,6 0,2 2 0,2 Quá trình oxi hóa: AlAl +3 +3e x 3x Định luật bảo toàn mol electron: 3x=0,3+1,6+2 =>x=1,3. Vậy mAl=1,3.27=35,1g Câu 4. Cho 0,28 mol Al vào dung d ị ch HNO 3 dư thu đư ợ c khí NO (s ả n ph ẩ m kh ử duy nh ấ t) và dung d ị ch chứa 62,04 g muối. Số mol khí NO thu được là: A. 0,2 B. 0,28 C. 0,1 D. 0,14 Giải: Ta có: mAl(NO 3 ) 3 =0,28.213=59,64 g<mMuối => Có tạo muối NH 4 NO 3 : nNH 4 NO 3 = ,, = 0,03 . Gọi x là số mol khí NO được tạo thành. Định luật bảo toàn mol electron: 3.nAl=8.n NH 4 NO 3 +3x ⟺3.0,28=8.0,03+3x⟺x=0,2 mol Câu 5. Cho m g Al tác d ụ ng v ừ a đ ủ v ớ i dung d ị ch HNO 3 t ạ o ra h ổ n h ợ p khí A g ồ m 0,15 mol NO, 0,05 mol N 2 O và dung dịch B chỉ chứa 1 muối. Giá trị của m là: A. 7,76 g B. 7,65 g C. 7,85 g D. 8,85 g Giải: Định luật bảo toàn mol electron: 3.nAl=3.nNO+8.N 2 O⟺3.nAl=3.0,15+8.0,05⟺nAl= mol Vậy mAl= .27 = 7,65 Câu 6. Cho 18,5 g h ổ n h ợ p g ồ m Fe và Fe 3 O 4 vào 200 ml dung d ị ch HNO 3 đun nóng, khu ấ y k ỹ thu đư ợ c 2,24 lít khí NO (đktc), dung dịch Y và 1,46 g kim loại. Nồng độ dung dịch HNO 3 đã dùng: A. 1,2M B. 2,4M C. 3,2M D. 2M Giải: Gọi x, y lần lượt là số mol của Fe và Fe 3 O 4 phản ứng. Quá trình oxi hóa Quá trình kh ử Al Al +3 +3e x 3x FeFe +3 +3e y 3y N +5 +3e N +2 0,9 0,3 Quá trình oxi hóa Quá trình kh ử Fe Fe +3 +3e 0,1 0,1 CuCu +2 +3e 0,1 0,1 N +5 +3e N +2 3x x N +5 +1eN +4 y y 2 Fe + 4HNO 3 Fe(NO 3 ) 3 + NO + 2H 2 O x 4x x x 3Fe 3 O 4 + 28HNO 3 9Fe(NO 3 ) 3 + NO + 14H 2 O y 28/3y 3y y/3 Fe + 2Fe(NO 3 ) 3 3Fe(NO 3 ) 2 (x+3y)/2< (x+3y) Ta có hệ + = =0,1 56 + + 232= 18.5 −1.46 = 17,04 ⟺ = 0,09 = 0,03 =>nHNO 3 =0,64=>C M =3,2M Câu 7. M ộ t h ổ n h ợ p b ộ t g ồ m 2 kim lo ạ i A và B (có hóa tr ị không đ ổ i, đ ứ ng trư ớ c H trong dãy đi ệ n hóa) đư ợ c chia thành 2 phần bằng nhau. Phần 1: cho tác dụng với dung dịch HCl, H 2 SO 4 loãng dư thu được 3,36 lít khí (đktc). Phần 2: hòa tan hết trong dung dịch HNO 3 loãng dư thu được V lít NO (sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V là: A. 2,24 B. 3,36 C. 4,48 D. 5,6 Giải: -Phần 1: Ta có n kim loại nhường =2nH 2 =2.0,15=0,3 mol -Phần 2: M M + n + ne N +5 + 3eN +2 0,3mol 3x x Định luật bảo toàn mol electron => x=0,1 mol => V NO =0,1.22,4=2,24 lít Câu 8. Cho 4,86 g Al tan v ừ a đ ủ trong 660 ml dung d ị ch HNO 3 1M thu đư ợ c V lít h ổ n h ợ p khí (đktc) g ồ m N 2 và N 2 O, dung dịch X chỉ chứa 1 muối. Giá trị của V là: A. 0,112 B. 0,448 C. 1,344 D. 1,568 Giải: Ta có: nAl=0,18mol; nHNO3=0,66mol Ta có hệ: 10+ 8= 3 = 0,54 12+ 10= = 0,66 ⟺x=y=0,03 mol Vây V=0,06.22,4=1,344 lít Câu 9. Cho 13,5 g h ổ n h ợ p g ồ m Al và Ag tan trong HNO 3 dư thu đư ợ c dung d ị ch A (không ch ứ a NH 4 NO 3 ) và 4,48 lít hổn hợp khí gồm NO, NO 2 có khối lượng 7,6 g. Tính % khối lượng mỗi kim loại. A. 30% và 70% B. 44% và 56% C. 20% và 80% D. 60% và 40% Giải: Tính được nNO=nNO 2 =0,1 mol Ta có hệ 3+ = 0,4 27+ 108= 13,5 ⟺x=y=0,1 mol Vậy %mAl= ., , .100 = 20%=>%mAg=80% Câu 10. Hòa tan 16,2 g m ộ t kim lo ạ i M chưa r õ hóa tr ị b ằ ng dung d ị ch HNO 3 loãng, sau ph ả n ứ ng thu đư ợ c 4,48 lít (đktc) hổn hợp khí X gồm N 2 và N 2 O. Biết tỉ khối của X đối với H 2 bằng 18, dung dịch sau phản ứng không chứa NH 4 NO 3 . Kim loại đó là: A. Ca B. Mg C. Al D. Fe Giải: Gọi x, y lần lượt là số mol của N 2 và N 2 O. Ta có: x+y=4,48:22,4=0,2 (1) MhhX= = 2 ×18 = 36 (2). Từ (1) và (2) =>x=y=0,1 mol. Định luật bảo toàn mol electron: a.n=1,8=>a= , Ta có: M M =m M /a=16,2: , =9n. Biện luận=>n=3 =>M M =27=> Kim loại là Al Câu 11. Hòa tan hoàn toàn 62,1 g kim lo ạ i M b ằ ng dung d ị ch HNO 3 loãng sau ph ả n ứ ng thu đư ợ c 16,8 lít (đktc) hổn hợp khí X gồm 2 khí không màu, không hóa nâu trong không khí. Biết d X/H2 =17,2. Kim loại M là: A. Al B. Ca C. Mg D. Zn Giải: Hai khí không màu, không hóa nâu là N 2 (x mol) và N 2 O (y mol). Ta có: x+y=16,8:22,4=0,75 (1) Mhh= = 2 ×17,2 = 34,4 (2). 2NO 3 - +10e +12H + N 2 +6H 2 O 10x 12x x 2NO 3 - +8e + 10H + N 2 O +5H 2 O 8y 10y y Al Al +3 +3e x 3x AgAg +1 +1e y y N +5 +3e N +2 0,3 0,1 N +5 +1eN +4 0,1 0,1 M M +n +ne a a.n ( Với a: số mol, n: hóa trị cao nhất ) 2N +5 +10e N 2 1 0,1 2N +5 +8eN +1 0,8 0,1 M M +n +ne a a.n ( Với a: số mol, n: hóa trị cao nhất) 2N+5+10e N2 4,5 0,45 2N+5+8eN+1 2,4 0,3 3 Từ (1) và (2) => x=0,45 mol; y=0,3 mol Định luật bảo toàn mol electron: a.n=6,9=>a= , Ta có: M M =m M :a=62,1: , =9n. Biện luận=>n=3 =>M M =27=> Kim loại là Al. Câu 12. Hòa tan hoàn toàn 1,35 g kim lo ạ i M b ằ ng dung d ị ch HNO 3 dư đun nóng thu đư ợ c 2,24 lít (đktc) hổn hợp khí X gồm NO và NO 2 (không còn sp khử khác). Biết d X/H2 =21. Kim loại M là: A. Ca B. Mg C. Al D. Zn Giải: Tính được: nNO=0,025 mol; nNO 2 =0,075 mol. Số mol kim loại nhường=3.nNO+1.nNO 2 =0,15 mol Ta có MM=mM: , =1,35: , =9n. Biện luận theo hóa trị n, suy ra kim loại là Al. Câu 13. Hòa tan hoàn toàn 19,2 g kim lo ạ i M b ằ ng dung d ị ch HNO3 thu đư ợ c 4,48 lít (đktc) khí NO (s ả n phẩm khử duy nhất). Kim loại M là: A. Zn B. Fe C. Mg D. Cu Giải: Số mol kim loại nhường= 3nNO=3.0,2=0,6 mol Ta có: MM=mM: , =19,2: , =32n. Biện luận theo hóa trị n, suy ra M M =64. Vậy kim loại M là Cu Câu 14. Hòa tan hoàn toàn 2,7 g m ộ t kim lo ạ i M b ằ ng HNO 3 thu đư ợ c 1,12 lít (đktc) h ổ n h ợ p khí X g ồ m 2 khí không màu trong đó có 1 khí hóa nâu ngoài không khí (không còn sản phẩm khử khác). Biết d X/H2 =19,2. Kim loại M là: A. Fe B. Al C. Cu D. Zn Giải: Ta có: nhhk=0,05 mol; Mhh=19,2.2=38,4. Khí không màu hóa nâu trong không khí là NO (M=30) => Khí còn lại là N 2 O (M=44). Tính được: nNO=0,02 mol; nN 2 O=0,03 mol. Số mol kim loại nhường=3.nNO+8.nN 2 O=0,3 mol Ta có M M =m M : , =2,7: , =9n. Biện luận theo hóa trị n, suy ra kim loại là Al. Câu 15. Hòa tan kim lo ạ i M vào HNO 3 thu đư ợ c dung d ị ch A (không có khí thoát ra). Cho NaOH dư vào dung dịch A thu được 2,24 lít khí (đktc) và 23,2 g kết tủa. Xác định M. A. Fe B. Mg C. Al D. Ca Giải: Ta có sơ đồ: ⎯ ⎯ ⎯ ( 3 ) ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ () ↓ ↑ Số mol kim loại nhường=8.nNH 4 NO 3 =8.nNH 3 =8. , , =0,8 mol nM= , Ta có: nM(OH)n= , . Mà nM(OH)n=nM , = , M=12n. Biện luận theo hóa trị n M là Mg Câu 16. Cho 0,2 mol Fe và 0,3 mol Mg vào dung d ị ch HNO 3 dư thu đư ợ c 0,4 mol m ộ t s ả n ph ẩ m kh ử duy nhất chứa N. Sản phẩm đó là: A. NH 4 NO 3 B. N 2 O C. NO D. NO 2 E. N 2 Giải: Số mol hổn hợp kim loại nhường= 3nFe+2nMg=1,2 mol. Nhận thấy nkln=3nspk N+5 nhận 3e để tạo sản phảm khử. Vậy sản phẩm khử là NO Câu 17. Cho 3,6 g Mg tác d ụ ng h ế t v ớ i dung d ị ch HNO 3 dư, sinh ra 2,24 lít (đktc) khí NxOy (s ả n ph ẩ m kh ử duy nhất). Khí X là: A. N 2 B. NO C. NO 2 D. N 2 O Giải: Ta có: nMg=0,15 mol; nX=0,1 mol. Định luật bảo toàn mol electron: 0,3=0,1(5x-2y) ⟺5x-2y=3. Biện luận suy ra x=1, y=1. Vậy khí X là NO Câu 18. Hòa tan 9,6 g Mg trong dung d ị ch HNO 3 t ạ o ra 2,24 lít (đktc) khí N x O y (s ả n ph ẩ m kh ử duy nh ấ t). Công thức khí đó là: A. NO B. N 2 O C. NO 2 D. N 2 O 4 Giải: Mg Mg2++2e 0,15 0,3 xN+5+(5x - 2y)e N x +2y/x 0,1(5x-2y) 0,1 4 Ta có: nMg=0,4 mol; nNxOy=0,1 mol. Định luật bảo toàn mol electron: 2nMg=0,1(5x-2y) ⟺0,8=0,1(5x-2y) ⟺5x-2y=8. Biện luận suy ra x=2, y=1. Vậy công thức cần tìm là N2O. Câu 19. Hòa tan hoàn toàn 11,2 g Fe vào HNO 3 dư thu đư ợ c dung d ị ch A và 6,72 lít (đktc) h ổ n h ợ p khí B gồm NO và một khí X (không còn sản phẩm khử khác), với tỉ lệ thể tích là 1:1. Xác định khí X. A. NO B. N2O C. NO2 D. N2 Giải: Ta có: nFe=0,2 mol; nhhB=0,3 mol nNO=nX=0,15 mol. Gọi khí X là NxOy. Định luật bảo toàn mol electron: 3nFe=3nNO+0,15(5x-2y) ⟺0,6=0,45+0,15(5x-2y) ⟺5x-2y=1 Biện luận suy ra x=1, y=2. Vậy khí X là NO2. Câu 20. Hòa tan hoàn toàn 15,9 g h ổ n h ợ p 3 kim lo ạ i Al, Mg, Cu b ằ ng dung d ị ch HNO 3 thu đư ợ c 6,72 lít (đktc) khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Đem cô cạn dung dịch X thì thu được khối lượng muối khan là: A. 77,1 g C. 71,7 g C. 17,7 g D. 53,1 g Giải: Số mol kim loại nhường=3nNO=3.0,3=0,9 mol. Kim loại nhường bao nhiêu mol electron thì cũng nhận bấy nhiêu mol gốc NO3- để tạo muối. Khối lượng muối = m hổn hợp kim loại + mNO3- =15,9+0,9.62=71,7 g Câu 21. Cho 1,92 g h ổ n h ợ p X g ồ m Mg và Fe, t ỉ l ệ mol 1:3, tác d ụ ng hoàn toàn v ớ i dung d ị ch HNO 3 t ạ o ra hổn hợp khí gồm NO và NO 2 (không còn sản phẩm khử khác) có V=1,736 lít (đktc). Khối lượng muối tạo thành và số mol HNO 3 đã phản ứng là: A. 8,4 g và 0,1 mol B. 8,4 g và 0,1875 mol C. 8,74 g và 0,1 mol D. 8,74 g và 0,1875 mol Giải: Gọi x và y lần lượt là số mol của Mg và Fe. Ta có 24+ 56= 1,92 := ⟺ =0,01 = 0,03 Ta có nhhk= , , = 0,0775 mol. Gọi a, b lần lượt là số mol của NO và NO2. Ta có: 3+ = 0,11 + = 0,0775 ⟺ = 0,01625 = 0,06125 Khối mượng muối: m muối=mX+mNO3-=1,92+(0,02+0,09).62=8,74 g Số mol HNO3 đã tạo thành: nHNO3=4nNO+2nNO2=4.0,01625+2.0,06125=0,1875 mol. Chú ý: Khi cho kim loại hoặc hổn hợp kim loại tác dụng với dung dịch axit HNO3 tạo: +Khí NO thì: nHNO3 phản ứng = 4.nNO. +Khí NO2 thì: nHNO3 phản ứng = 2.nNO2. +Khí N2 thì: nHNO3 phản ứng = 12.nN2. +Khí N2O thì: nHNO3 phản ứng = 10.nN2O. +Muối NH4NO3 thì: nHNO3 phản ứng = 9.nHNO3. +Trường hợp tạo nhiều sản phẩm khử thì cộng lại. Câu 22. Cho 8,32 g Cu tác d ụ ng v ừ a đ ủ v ớ i 120 ml dung d ị ch HNO 3 thu đư ợ c 4,928 lít (đktc) h ổ n h ợ p NO và NO 2 . Nồng độ mol của dung dịch HNO 3 ban đầu là: A. 2,17 B. 5,17 C. 4 D. 6,83 Giải: Ta có: nCu= , = 0,13; nhhk= , , = 0,22 mol. Gọi x,y lần lượt là số mol của NO và NO2. Ta có: + = 0,22 3+ = 0,26 ⟺ =0,02 = 0,2 Ta có: nHNO3=2nNO2+4nNO=2.0,2+4.0,02=0,48 CMHNO3=4M Câu 23. Hòa tan h ế t 0,06 mol Fe trong t ố i thi ể u a mol dung d ị ch HNO 3 t ạ o ra khí NO. Giá tr ị c ủ a a là: A. 0,24 B. 0,16 C. 0,18 D. 0,12 Giải: Định luật bảo toàn mol electron: 3nFe=3nNO⟺nNO=nFe=0,06 mol Ta có: nHNO3=4nNO=4.0,06=0,24 mol Mg Mg+2+2e 0,01 0,02 FeFe+3+3e 0,03 0,09 N+5+3e N+2 a 3a a N+5+1eN+1 b b b Cu Mg+2+2e 0,13 0,26 N+5+3e N+2 x 3x x N+5+1eN+1 y y y 5 Câu 24. Hòa tan hoàn toàn m ộ t h ổ n h ợ p g ồ m 0,15 mol Fe và 0,15 mol Cu trong t ố i thi ể u V lít dung d ị ch HNO 3 2M loãng tạo sản phẩm khử duy nhất là NO. Giá trị V là: A. 800 ml B. 1000 ml C. 400 ml D. 500 ml Giải: Định luật bảo toàn mol electron: 3nFe+2nCu=3nNO⟺3.0,15+2.0,15=3.nNO nNO=0,25 mol Ta có: nHNO3=4nNO=1 mol V=nHNO3:CMHNO3=1:2=0,5 lít. Câu 25. Hòa tan hoàn toàn 31,2 g h ổ n h ợ p g ồ m Al, Mg b ằ ng dung d ị ch HNO 3 loãng, d ư thu đư ợ c dung d ị ch A và 8,96 lít (đktc) hổn hợp khí B gồm N 2 , N 2 O ( không còn sản phẩm khử khác), biết d B/H2 =20. Số mol HNO 3 đã phản ứng và khối lượng muối khan thu được khi cô cạn A là: A. 4,2 – 242 B. 4,2 – 291,6 C. 3,4 – 242 D. 3,4 – 291,6 Giải: Ta có: nhhk= , , = 0,4 mol. Gọi x, y lần lượt là số mol của N2 và N2O. Ta có: + = 0,4 = 40 ⟺ = 0,1 = 0,3 . Ta có: nHNO3=12nN2+10nN2O=12.0,1+10.0,3=4,2 mol Chú ý: nHNO3 tạo muối=n.e nhường=n. e nhận=10.nN2+8.nN2O=3,4 mol Vậy m Muối=m hổn hợp kim loại + mNO3-=31,2+3,4.62=242 g Câu 26. Hòa tan hoàn toàn 23,1 g h ổ n h ợ p g ồ m Al, Mg, Zn, Cu b ằ ng dung d ị ch HNO 3 loãng, d ư thu đư ợ c dung dịch A và hổn hợp khí B gồm 0,2 mol NO, 0,1 mol N 2 O (không còn sản phẩm khử khác). Tính số mol HNO 3 đã phản ứng và khối lượng muối khan thu được khi cô cạn A. A. 1,8 – 109,9 B. 1,4 – 109,9 C. 1,8 – 134,7 D. 1,4 – 134,7 Giải: Ta có: nHNO3 phản ứng=4nNO+10nN2O=4.0,2+10.0,1=1,8 mol. Ta có: nHNO3 tạo muối=3nNO+8nN2O=3.0,2+8.0,1=1,4 mol. Vậy n Muối=m hổn hợp kim loại + mNO3-=23,1+1,4.62=109,9 g. Câu 27. Cho m g Fe tan h ế t trong 400 ml dung d ị ch FeCl 3 1M thu đư ợ c dung d ị ch Y. Cô c ạ n dung d ị ch Y thu được 71,72 g chất rắn khan. Để hòa tan m g Fe cần tối thiểu bao nhiêu ml dung dịch HNO 3 1M, biết sản phẩm khử duy nhất là NO. A. 540 ml B. 480 ml C. 160 ml D. 320 ml Giải: Ta có: nFeCl3=0,4.1=0,4 mol. PTHH: Fe+2FeCl33FeCl2. Định luật bảo toàn khối lượng: mFe+mFeCl3=mFeCl2⟺mFe=mFeCl2-mFeCl3=71,72-0,4.162,5=6,72 g. nFe=0,12 mol. Định luật bảo toàn mol electron: 3nFe=3nNOnNO=0,12 mol Ta có: nHNO3 phản ứng =4nNO=4.0,12=0,48 mol V=0,48 lít. Câu 28. Cho 11 g h ổ n h ợ p X g ồ m Al và Fe vào dung d ị ch HNO 3 vào dung d ị ch HNO 3 loãng, d ư thu đư ợ c dung dịch Y và 6,72 lít (đktc) khí NO duy nhất. Cô cạn dung dịch Y thì lượng muối khan thu được là: A. 33,4 g B. 66,8 g C. 29,6 g D. 60,6 g Giải: Ta có: nNO=0,3 mol. Số mol hổn hợp kim loại nhường = 3.nNO=0.0,3=0,9 mol Vậy: m muối=m hổn hợp kim loại + mNO3-=11+0,9.62=66,8 g. Câu 29. Hòa tan h ế t 22,064 g h ổ n h ợ p Al, Zn b ằ ng dung d ị ch HNO 3 thu đư ợ c 3,136 lít (đktc) h ổ n h ợ p NO và N 2 O với số mol như nhau (không còn sản phẩm khử khác). Thành phần % về khối lượng Al trong hổn hợp là: A. 5,14% B. 6,12% C. 6,48% D. 7,12% Giải: Ta có: nNO=nNO2= , , :2= 0,07 . Tổng số mol electron nhận: n e nhận=3.nNO+8.nN2O=0,77 mol. Gọi x, y lần lượt là số mol của Al và Zn. Ta có: 27+ 65= 22,064 3+ 2= 0,77 ⟺ = 0,042 = 0,322 Vậy: %mAl= ,. , .100 = 5,14%. Câu 30. Hòa tan h ổ n h ợ p X g ồ m Al và Fe vào dung d ị ch HNO 3 dư thu đư ợ c dung d ị ch A và 4,44 g h ổ n h ợ p khí B có thể tích 2,688 lít (đktc) gồm 2 khí không màu (không còn sản phẩm khử khác), trong đó có một khí hóa nâu trong không khí. Tổng số mol 2 kim loại trong hổn hợp X là: 6 A. 0,32 mol B. 0,22 mol C. 0,45 mol D. 0,12 mol Giải: Ta có: nhhk=0,12 mol = , , = 37. Khí không màu tự hóa nâu trong không khí là NO(M=30), khí còn lại là N2O (M=44). Ta có: + 2= 0,12 30.+ 44.2= 4,44 ⟺ = 0,06 2= 0,06 . Tổng số mol e nhận=3.nNO+8.nN2O=0,66 mol. Tổng số mol hổn hợp kim loại nhường=3.nAl+3.nFe. Định luật bảo toàn mol electron: 3.nAl+3.nFe=0,66nAl+nFe=0,22 mol Câu 31. Hòa tan h ế t m g Al trong dung d ị ch HNO 3 thu đư ợ c 13,44 lít (đktc) h ổ n h ợ p g ồ m khí NO, N 2 O, N 2 (không còn sản phẩm khử khác) . Tỉ lệ thể tích V NO :V N2O :V N2 =3:2:1. Trị số của m là: A. 32,4 B. 31,5 C. 40,5 D. 24,3 Giải: Ta có: nNO= , , :6 .3= 0,3 molnN2O=0,2 mol; nN2=0,1 mol. Tổng số mol electron nhận = 3.nNO+8.nN2O+10.nN2=3,5 mol. Định luật bảo toàn mol electron: 3.nAl=3,5nAl= , molmAl= , .27=31,5 g. Câu 32. Hòa tan hoàn toàn 12,8 g h ổ n h ợ p X g ồ m Fe, Mg, Cu vào HNO 3 dư thu đư ợ c dung d ị ch Y và 3,36 lít khí NO (đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được muối khan có khối lượng là: A. 22,1 g B. 19,7 g C. 50 g D. 40,7 g Giải: Ta có: nNO= , , = 0,15 . Số mol e nhận=3.nNO=0,45 mol Số mol e nhường=0,45 mol. Vậy m muối=m hổn hợp kim loại + mNO3-=12,8+0,45.62=40,7 mol. Câu 33. Cho m gam Fe vào dung d ị ch ch ứ a 1,38 mol HNO 3 , đun nóng đ ế n khi ph ả n ứ ng x ả y ra hoàn toàn thấy còn lại 0,75 mol chất rắn không tan và có 0,38 mol hỗn hợp khí NO, NO 2 thoát ra. Giá trị của m là: A. 70 B. 56 C. 112 D. 84 Giải: Sơ đồ phản ứng: ⎯ ⎯ ⎯ ( 3 ) 3 ư ⎯ ⎯ ⎯ ( 3 ) 2 Ta có: + 2 = 0,38 4.+ 2.2 = 1,38 ⟺ = 0,31 2 = 0,07 Định luật bảo toàn mol electron: 3.nFe = 3.nNO + nNO2 = 1nFe= mol. Sau đó: 2Fe(NO3)3 + Fe 3Fe(NO3)2 1/3 mol ⎯ 1/6 mol Số mol Fe ban đầu: nFe= nFe phản ứng + nFe dư = + + 0,75 = mol. Vậy khối lượng Fe ban đầu: m= .56 = 70 g. Câu 34. Hòa tan hoàn toàn 12,42 g Al b ằ ng dung d ị ch HNO 3 loãng d ư, thu đư ợ c dung d ị ch X và 1,344 lít (đktc) hổn hợp khí Y gồm hai khí là N 2 O và N 2 , biết d Y/H2 =18. Cô cạn dung dịch X thu được m g chất rắn khan. Giá trị của m là: A. 97,98 B. 106,38 C. 38,34 D. 34,08 Giải: Ta có: nAl=0,46 mol; nhhk=0,06 mol. Ta có: 2+ 2 = 0,06 .. = 36 ⟺ 2= 0,03 2 = 0,03 Do 3.nAl≠10.nN2+8.nN2O, Suy ra phản ứng có tạo muối NH4NO3. Định luật bảo toàn mol electron: 3.nAl=10.nN2+8.nN2O+8.nNH4NO3nNH4NO3=0,105 mol. Vậy: m muối=mAl(NO3)3+mNH4NO3=0,46.213+0,105.80=106,38 g. Câu 35. Cho m g Cu tan hoàn toàn vào 200 ml dung d ị ch HNO 3 , ph ả n ứ ng v ừ a đ ủ , gi ả i phóng m ộ t h ổ n h ợ p 4,48 lít (đktc) gồm NO và NO 2 có tỉ khối với H 2 là 19. Tính C M(HNO3) : A. 3M B. 2M C. 4M D. 1M Giải: 7 Ta có: : + 2 = 0 , 2 .. = 38 ⟺ = 0,1 2 = 0,1 . Ta có: nHNO3 phản ứng =4.nNO+2.NO2=0,6 mol. Vậy: C M(HNO3) =0,6:0,2=3 M. DẠNG 2: Hợp chất khử tác dụng với dung dịch HNO 3 Câu 1. Cho 11,36 g h ổ n h ợ p g ồ m Fe, FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ph ả n ứ ng h ế t v ớ i dung d ị ch HNO 3 loãng d ư, thu được 1,344 lít (đktc) khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m g muối khan. Giá trị m là: A. 38,72 g B. 35,5 g C. 49,09 g D. 34,36 g Giải: Ta sử dụng phương pháp quy đổi. Coi hổn hợp gồm x mol Fe và y mol O2. Ta có: nNO= , , = 0,06 . Định luật bảo toàn mol electron: 3x=0,18+4y (1) Theo khối lượng Fe và O2 trong hổn hợp: 56x+32y=11,36 (2) Từ (1) và (2) suy ra: x=0,16 mol; y=0,075 mol. Vậy: mFe(NO3)3=nFe.242=0,16.242=38,72 g. Câu 2. Hòa tan hoàn toàn h ổ n h ợ p X g ồ m 0,2 mol FeO và 0,2 mol Fe 2 O 3 vào dung d ị ch HNO 3 loãng d ư, thu được dung dịch A và khí B không màu, hóa nâu trong không khí. Dung dịch A cho tác dụng với NaOH thu được kết tủa. Lấy toàn bộ kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn có khối lượng là: A. 23 g B. 32 g C. 16 g D. 48 g Giải: Sơ đồ phản ứng: 23 ⎯ ⎯ ⎯ ( 3 ) 3 ( 3 ) 3 ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ( ) 3 ( ) 3 ⎯ 0,2 mol FeO 0,1 mol Fe2O3 0,2 mol Fe2O3 0,2 mol Fe2O3 Vậy: m=(0,1+0,2).160=48 g. Câu 3. Oxi hóa m g Fe ngoài k hông khí thu đư ợ c 12 g h ổ n h ợ p A g ồ m FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , Fe dư. H òa tan A vừa đủ bởi 200 ml dung dịch HNO 3 thu được 2,24 lít (đktc) khí NO duy nhất. Giá trị của m và C M(HNO3) là: A. 10,08 g và 3,2M B. 10,08 g và 2M C. 11,2 g và 3,2M D. 11,2 g và 2M Giải: Hổn hợp A (12 g) chứa m g Fe và g O2. Định luật bảo toàn mol electron: = + 0,3 Suy ra m=10,08 g. nHNO3 phản ứng = nHNO3 tạo muối+nHNO3 tạo sản phẩm khử =3.nFe+nNO=0,54+0,1=0,64 mol. Vậy CM(HNO3)=0,64:0,2=3,2 M. Câu 4. Cho 16 g Fe x O y tác d ụ ng v ớ i HNO 3 dư , dung d ị ch thu đư ợ c sau ph ả n ứ ng đem cô c ạ n đư ợ c mu ố i khan, đem nung đến khối lượng không đổi thu được a g một chất rắn. Giá trị cực đại của a là: A. 17,778 g B. 16 g C. 16,55 g D. 17 g Giải: Nhận xét: Ta dùng phương pháp thử trực tiếp. Ở bài này giải mẫu mực tốn nhiều thời gian. +TH1: FexOy là FeO; nFeO= mol. FeO Fe2O3. Vậy mol FeO tạo tối đa mol Fe2O3. Suy ra: a= .160 = 17,778 . +TH2: FexOy là Fe3O4; nFe3O4= mol. 2Fe3O43Fe2O3. Vậy mol Fe3O4 tạo mol Fe2O3. Suy ra: a= .160 = 16,55 . +TH3: FexOy là Fe2O3. Trường hợp này a=16 g. Quá trình oxi hóa Quá trình kh ử Fe Fe+3+3e x x N+5 +3e N+2 0,18 0,06 O2 + 4e 2O-2 y 4y Quá trình oxi hóa Quá trình kh ử Fe Fe+3 +3e N+5 + 3e N+2 0,3 0,1 O2 + 4e 2O-2 8 Vậy giá trị cần tìm amax=17,778 g. Câu 5. Tr ộ n m ộ t oxit kim lo ạ i ki ề m th ổ v ớ i FeO theo t ỉ l ệ mol 2:1 ngư ờ i ta thu đư ợ c h ổ n h ợ p A. Cho m ộ t luồng khí H 2 dư qua 15,2 g hổn hợp A nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hổn hợp B. Cho B tan hết trong dung dịch chứa 0,8 mol HNO 3 vừa đủ thu được V lít (đktc) khí NO duy nhất. Công thức của oxit kim loại loại kiềm thổ là: A. BeO B. MgO C. CaO D. BaO Giải: Gọi x là số mol của Fe, suy ra số mol của oxit kim loại kiềm thổ MO là 2x. PTHH: MO + 2HNO3 M(NO3)2 + H2O 2x 4x 3Fe + 10HNO3 3Fe(NO3)3 +NO +5H2O x Ta có: 4+ = 0,8 ⟺ x=0,1. Trong hổn hợp A: mMO=15,2-mFeO=15,2-0,1.72=8 g. Mà: mMO=nMO.(M+16)=0,2(M+16)=8 M=24 (Mg). Vậy công thức của oxit kim loại là MgO. * Câu 6. Cho 18,5 g h ổ n h ợ p A g ồ m Fe và Fe 3 O 4 tác d ụ ng v ớ i 200 ml dung d ị ch HNO 3 loãng đun nóng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 2,24 lít (đktc) khí NO duy nhất, dung dịch B và còn lại 1,46 g kim loại. Khối lượng Fe 2 O 3 trong 18,5 g hổn hợp A là: A. 6,69 g B. 6,96 g C. 9,69 g D. 9,7 g Giải: Gọi x, y lần lượt là số mol của Fe và Fe3O4 phản ứng. Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO+2H2O x 4x x x 3Fe3O4+28HNO39Fe(NO3)3+NO+14H2O y 28/3y 3y y/3 Fe + 2Fe(NO3)3 3Fe(NO3)2 (x+3y)/2< (x+3y) Ta có hệ + = =0,1 56 + + 232= 18.5 −1.46 = 17,04 ⟺ = 0,09 = 0,03 Vậy: mFe3O4=0,03.232=6,96 g. Câu 7. Hòa tan 6,96 g Fe 3 O 4 vào dung d ị ch HNO 3 dư thu đư ợ c 0,224 lít (đktc) N x O y . Công th ứ c N x O y là: A. NO2 B. NO C. N2O D. N2O3 Giải: Ta có: nFe3O4=0,03 mol; nNxOy=0,01 mol. Định luật bảo toàn mol electron: 0,03=0,01(5x-2y) ⟺ 5x-2y=3. Biện luận suy ra x=1, y=1. Vậy công thức cần tìm là NO. Câu 8. Cho m g Al tác d ụ ng v ớ i Fe 2 O 3 đun nóng thu đư ợ c h ổ n h ợ p A g ồ m Al 2 O 3 , Al dư và Fe. Cho A tác dụng với dung dịch HNO 3 loãng dư được 0,15 mol N 2 O và 0,3 mol N 2 . Giá trị của m: A. 40,5 C. 32,94 C. 36,45 D. 37,8 Giải: Nhận xét: Cả quá trình chỉ xảy ra sự oxi hóa Al và sự khử N+5. Số mol electron nhận = 8.nN2O + 10.nN2=8.0,15+10.0,3=4,2 mol Định luật bảo toàn mol electron: 3.nAl=4,2nAl=1,4 molmAl=1,4.27=37,8 g. Câu 9. M ộ t oxit kim lo ạ i có công th ứ c M x O y trong đó M chi ế m 72,41% kh ố i lư ợ ng. Kh ử hoàn toàn oxit này bằng khí CO thu được 16,8 g kim loại M. Hòa tan hoàn toàn lượng M trong HNO 3 đặc, nóng thu được muối của M có hóa trị III và 0,9 mol khí NO 2 . Công thức oxit kim loại trên là: A. Fe2O3 B. Fe3O4 `C. FeO D. Al2O3 Giải: Định luật bảo toàn mol electron: 3.nM=nNO2nM=0,3. Fe+8/3 Fe+3+1e 0,03 0,03 xN+5 + (5x-2y)e N X + 2 x / y 0,01(5x-2y) 0,01 9 Mà M=mM:nM=16,8:0,3=56 Kim loại M là Fe. Trong FexOy, Fe chiếm 72,41% về khối lượng, suy ra công thức đúng là Fe3O4. Câu 10. H ổ n h ợ p A g ồ m FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 có s ố mol b ằ ng nhau. Hòa tan h ế t m g h ổ n h ợ p A này b ằ ng dung dịch HNO 3 thì thu được hổn hợp K gồm NO 2 và NO có thể tích 1,12 lít (đktc), biết d K/H2 =19,8. Giá trị của m là: A. 20,88 B. 46,4 C. 23,2 D. 16,24 Giải: Gọi x, y lần lượt là số mol của NO và NO2. Ta có: + =0,05 = 2.19,8 ⟺ = 0,02 = 0,03 Đặt: nFeO = nFe2O3 = nFe3O4 = a mol. Định luật bảo toàn mol electron: 2a=0,09⟺a=0,045 mol. Vậy: m=mFeO+mFe2O3+mFe3O4=0,045.(72+160+232)=20,88 g. Câu 11. Nung x g Fe trong không khí, thu đư ợ c 104,8 g h ổ n h ợ p r ắ n A g ồ m: Fe, FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 . Hòa tan A trong dung dịch HNO 3 dư thu được dung dịch B và 12,096 lít (đktc) hổn hợp khí NO và NO 2 có tỉ khối với He là 10,167. Giá trị của x là: A. 56 g B. 68,2 g C. 84 g D. 78,4 g Giải: Hổn hợp A chứa x g Fe và (104,8-x) g O2; Ta có: nFe= mol; nO2= , Gọi a, b lần lượt là số mol của NO và NO2, ta có hệ: += 0,54 = 4.10,167 ⟺ = 0,18 = 0,36 Định luật bảo toàn mol electron: 3.nNO+nNO2+4.nO2=nFe⟺3.0,18+0,36+4. (,) = ⟺x=78,4. Câu 12. Đem nung h ổ n h ợ p A g ồ m x mol Fe và 0,15 mol Cu trong không khí thu đư ợ c 63,2 g h ổ n h ợ p B gồm 2 kim loại trên và các oxit của chúng. Hòa tan hết lượng hổn hợp B bằng dung dịch HNO 3 đậm đặc, thu được 0,6 mol NO 2 . Giá trị của x là: A. 0,7 B. 0,6 C. 0,5 D. 0,4 Giải: Hổn hợp B chứa 0,15 mol Cu, mol Fe, và (,,..) mol O2. Định luật bảo toàn mol electron: nNO2+4.nO2=3.nFe+2.nCu⟺0,6+4. (,,.) =3x+2.0,15 ⟺x=0,7 mol. *Câu 13. Cho 11,36 g h ổ n h ợ p g ồ m Fe, FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ph ả n ứ ng h ế t v ớ i dung d ị ch HNO 3 loãng d ư thu được 1,344 lít (đktc) khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Dung dịch X có thể hòa tan tối đa 12,88 g Fe, sản phẩm khử ở dạng khí duy nhất là NO. Số mol HNO 3 trong dung dịch đầu là: A. 1,04 mol B. 0,64 mol C. 0,94 mol D. 0,88 mol Giải: Quy đổi: Hổn hợp gồm Fe(x mol) và O(y mol) Bảo toàn khối lượng và bảo toàn mol electron, ta có hệ: 56+ 16= 11,36 3= 2+ 0,06.3 ⟺ = 0,16 = 0,15 Khi cho thêm 12,88 g Fe (nFe=0,23 mol) vào dd X: 2Fe(NO3)3 + Fe 3Fe(NO3)2 0,16 >0,08 Fe còn dư 0,15 mol: 3Fe + 8HNO3 3Fe(NO3)2 + 2NO + 4H2O 0,15 >0,4 Vậy: nHNO3=0,4+0,16.3+0,06=0,94 mol Câu 14. Nung m g b ộ t Cu trong oxi thu đư ợ c 37,6 g h ổ n h ợ p r ắ n X g ồ m Cu, CuO, Cu 2 O. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch HNO 3 đặc nóng dư thấy thoát ra 6,72 lít (đktc) khí NO2. Giá trị của m là: A. 25,6 B. 32 C. 19,2 D. 22,4 Giải: Fe+2 Fe+3+1e a a Fe+8/3Fe+3+1e a a N+5+3e N+2 0,06 0,02 N+5+1eN+4 0,03 0,03 10 Hổn hợp X gồm m g Cu và (37,6-m) g O2. Ta có: nCu= mol; nO2= , mol; nNO2=0,3 mol. Định luật bảo toàn mol electron: nNO2+4.nO2=2.nCu⟺0,3+ , = ⟺m=32 g. * Câu 15. Cho h ổ n h ợ p g ồ m 6,96 g Fe 3 O 4 và 6,4 g Cu vào 300 ml dung d ị ch HNO 3 xM. Sau khi các ph ả n ứ ng kết thúc thu được dung dịch X và còn lại 1,6 g Cu. Giá trị x là: A. 0,15 B. 1,2 C. 1,5 D. 0,12 Giải: Ta có: nFe3O4=0,03 mol. Gọi x là số mol của Cu phản ứng với HNO3. Đầu tiên Fe3O4 tác dụng hết với HNO3. Sau đó Cu tác dụng với HNO3 dư và Fe(NO3)3 vừa tạo thành. 3Fe3O4 + 28HNO3 9Fe(NO3)3+NO+14H2O 0,03 >0,28 >0,09 3Cu +8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4HNO3 x >8x/3 >x 3Cu + 2Fe(NO3)3 2Fe(NO3)2 + Cu(NO3)2 0,045< 0,09 >0,09 Theo giả thiết: (x+0,045).64=6,4-1,6x=0,03, Suy ra nHNO3=0,06 mol. Vậy CM HNO3=1,2 M. Câu 16. Cho h ổ n h ợ p A g ồ m FeO, CuO, Fe 3 O 4 có s ố mol b ằ ng nhau tác d ụ ng h ế t v ớ i dung d ị ch HNO 3 thu được hổn hợp khí gồm 0,09 mol NO 2 và 0,05 mol NO. Tổng số mol của hổn hợp A là: A. 0,12 mol B. 0,24 mol C. 0,21 mol D. 0,36 mol Giải: Đặt: nFeO=nCuO=nFe3O4=a mol. Định luật bảo toàn mol electron : a+a=0,09+0,15a=0,12 mol. Vậy tổng số mol hổn hợp A: nFeO+nCuO+nFe3O4=0,36 mol Câu 17. Cho m g h ổ n h ợ p X g ồ m Fe, FeO vào dung d ị ch H 2 SO 4 loãng d ư, sau khi ph ả n ứ ng k ế t thúc sinh ra 2,24 lít (đktc). Nếu cho X vào một lượng dư dung dịch HNO 3 đặc, nguội; sau khi phản ứng kết thúc sinh ra 3,36 lít (đktc) NO (sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là: A. 32 B. 16,4 C. 35 D. 38 Giải: + Hổn hợp X tác dụng với H2SO4 loãng: Fe + H2SO4 FeSO4 + H2; FeO + H2SO4 FeSO4 +H2O 0,1< 0,1 +Hổn hợp X tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nguội: Chỉ có FeO phản ứng, Fe không phản ứng với dung dịch HNO3 đặc nguội. 3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 +NO + 5H2O 0,45< 0,15 Vậy: m=mFe+mFeO=0,1.56+0,45.72=38 g Câu 18. Nung 7,28 g b ộ t Fe trong oxi thu đư ợ c m g h ổ n h ợ p ch ấ t r ắ n X. Hòa tan h ế t h ổ n h ợ p X trong dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư thoát ra 1,568 lít (đktc) NO 2 (sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là: A. 9,48 B. 10 C. 9,65 D. 9,84 Giải: Hổn hợp X chứa 7,28 g Fe và (m-7,28) g O2. Ta có: nFe=0,13 mol; nO2= , mol; nNO2=0,07 mol. Định luật bảo toàn mol electron: nNO2+4.nO2=3.nFe⟺0,07+ , =3.0,13 ⟺ m=9,84 g. * Câu 19. Cho 13,92 g h ổ n h ợ p A g ồ m Cu và Fe x O y tác d ụ ng v ớ i dung d ị ch HNO 3 loãng thu đư ợ c 2,688 lít (đktc) khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và 42,72 g muối khan. Công thức oxit sắt là: A. FeO B. Fe 2 O 3 C. Fe 3 O 4 D. Fe 3 O 4 và FeO Giải: Hổn hợp A chứa: a g Cu, b g Fe, (13,92-a-b) g O2. Ta có: nCu= mol; nFe= mol; nO2= , mol. Định luật bảo toàn mol electron: 2.nCu+3.nFe=4.nO2+3.nNO ⟺ + = , + 3.0,12 ⟺ + = 2,1 (1) Fe+2 Fe+3+1e a a Fe3 +8/3 3Fe+3+1e a a N+5 +1e N+4 0,09 0,09 N+5 +3eN+2 0,15 0,05 [...]... và NaNO3 0,2M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X và khí NO (sản phẩm khử duy nhất) Cho V ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch X thì lượng kết tủa thu được là lớn nhất Giá trị tối thi u của V là: A 360 ml B 240 ml C 400 ml D 120 ml Giải: Ta có: nFe=0,02 mol; nCu=0,03 mol; nH+=0,4 mol; nNO3-=0,08 mol Chú ý: Fe phản ứng trước Cu Fe + NO3- + 4H + Fe3+ + NO + 2H2O 0,02 ->0,02 . đổi thu được a g một chất rắn. Giá trị cực đại của a là: A. 17,778 g B. 16 g C. 16,55 g D. 17 g Giải: Nhận xét: Ta dùng phương pháp thử trực tiếp. Ở bài này giải mẫu mực tốn nhiều thời gian 5 Câu 24. Hòa tan hoàn toàn m ộ t h ổ n h ợ p g ồ m 0,15 mol Fe và 0,15 mol Cu trong t ố i thi ể u V lít dung d ị ch HNO 3 2M loãng tạo sản phẩm khử duy nhất là NO. Giá trị V là: A. 800. dung d ị ch Y. Cô c ạ n dung d ị ch Y thu được 71,72 g chất rắn khan. Để hòa tan m g Fe cần tối thi u bao nhiêu ml dung dịch HNO 3 1M, biết sản phẩm khử duy nhất là NO. A. 540 ml B. 480 ml