Bai tap nang cao-HSG-THCS -2

Bài 1. Lấy 17,2 gam hỗn hợp Y gồm Fe và Fe x O y hòa tan hết trong dung dịch HCl 2M tạo thành 2,24 lít khí (đktc). Cho dung dịch thu được tác dụng với NaOH dư, lọc kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 20 gam chất rắn. 1. Tính thành phần % các chất trong Y. 2. Xác định công thức của oxit. 3. Tính thể tích dung dịch HCl đã dùng (tối thiểu) 1. Các phương trình hóa học xảy ra: Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 Fe x O y + 2yHCl → x 2y x FeCl + yH 2 O Theo phương trình phản ứng thì: Fe n = 2 H n = 2,24 22,4 = 0,1 mol Vậy thành phần % các chất trong Y là: %Fe = 0,1 . 56 . 100 17,2 = 32,56% %Fe x O y = 100 ‒ 32,56 = 67,44% 2. Khi nung kết tủa thì thu được toàn Fe 2 O 3 . Số mol nguyên tử Fe là: Fe n = 2 . 20 160 = 0,25 mol Vậy khối lượng nguyên tử có trong Y là: O m = 17,2 ‒ 0,25 . 56 = 3,2 gam ⇒ O n = 3,2 16 = 0,2 mol Số mol nguyên tử Fe trong oxit là: Fe n = 0,25 ‒ 0,1 = 0,15 mol Ta có tỉ lệ: x : y = 0,15 : 0,2 = 3 : 4 Vậy công thức của oxit là Fe 3 O 4 . 3. Số mol HCl dùng để hòa tan hết hỗn hợp Y là: HCl n = 2 Fe n + 2y x y Fe O n = 2 . 0,1 + 2 . 4 . 0,05 = 0,6 mol Vậy thể tích dung dịch HCl 2M đã dùng là: HCl V = 0,6 2 = 0,3 lít hay 300 ml Bài 2. Khử hoàn toàn 4,06 gam một oxit kim loại bằng khí CO ở nhiệt độ cao thành kim loại. Dẫn toàn bộ lượng khí sinh ra vào dung dịch Ca(OH) 2 dư, thấy tạo thành 7 gam kết tủa. Nếu lấy lượng kim loại sinh ra hòa tan hết vào dung dịch HCl dư thì thu được 1,176 lít khí H 2 (đktc). 1. Xác định công thức oxit kim loại. 2. Cho 4,06 gam oxit kim loại trên tác dụng với 500 ml dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng dư thì thu được dung dịch X và khí SO 2 . Tính nồng độ của muối có trong dung dịch X? 1. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho nguyên tử O trong oxit ta có: O n = 2 CO n = 7 100 = 0,07 mol Vậy khối lượng kim loại trong oxit là: 4,06 ‒ 0,07 . 16 = 2,94 gam Khi hòa tan trong HCl: 2M + 2nHCl → 2MCl n + nH 2 Theo phương trình phản ứng ta có: 2 H n = 2,94 . n 2 . M = 1,176 22,4 = 0,0525 mol ⇒ M = 28n Với n = 2 thì M = 56. Vậy M là sắt: Fe Gọi công thức oxit sắt là Fe x O y . Ta có tỉ lệ: x : y = 0,0525 : 0,07 = 3 : 4 Vậy công thức của oxit sắt là Fe 3 O 4 . 2. Khi Fe 3 O 4 phản ứng với H 2 SO 4 : 2Fe 3 O 4 + 10H 2 SO 4 → 3Fe 2 (SO 4 ) 3 + SO 2 + 10H 2 O Theo phương trình phản ứng, số mol muối sunfat là: 2 4 3 Fe (SO ) n = 2 3 3 4 Fe O n = 2 3 . 4,06 232 = 7 600 mol Nồng độ muối có trong X là: 2 4 3 M(Fe (SO ) ) C = 7 600 : 0,5 = 7 300 M Bài 3. Cho CO đi qua ống sứ đựng 0,04 mol hỗn hợp A gồm FeO và Fe 2 O 3 đốt nóng. Sau khi kết thúc phản ứng thu được 4,784 gam chất rắn B gồm 4 chất. Khí đi qua ống sứ cho hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ba(OH) 2 dư thì thu được 9,062 gam kết tủa. Mặt khác hòa tan chất rắn B trong dung dịch HCl dư thấy có 0,6272 lít khí H 2 (đktc). 1. Tính thành phần % theo khối lượng của mỗi oxit trong A. 2. Tính thành phần % theo khối lượng của các chất trong B. Biết trong B có: 3 4 Fe O n = 1 3 ( FeO n + 2 3 Fe O n ) 1. Theo đề bài và định luật bảo toàn khối lượng ta có: 2 CO n = 9,062 197 = 0,046 mol Vậy khối lượng của hỗn hợp A là: 4,784 + 0,046 . 16 = 5,52 gam Gọi x và y lần lượt là số mol FeO và Fe 2 O 3 có trong hỗn hợp A. Theo đề bài ta có: x + y = 0,04 72x + 160y = 5,52    ⇒ x = 0,01 y = 0,03    Vậy thành phần % các oxit trong A là: %FeO = 0,01 . 72 . 100 5,52 = 13,04% %Fe 2 O 3 = 0,03 . 160 . 100 5,52 = 86,96% 2. Theo đề bài, số mol Fe có trong B là: Fe n = 0,6272 22,4 = 0,028 mol Trong B, gọi x, y và z lần lượt là số mol của FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 . Ta có: x + y ‒ 3z = 0 (I) Khối lượng các chất trong B: 0,028 . 56 + 72x + 160y + 232z = 4,784 ⇒ 72x + 160y + 232z = 3,216 (II) Theo định luật bảo toàn ta lại có số mol nguyên tử Fe: x + 2y + 3z = 0,01 + 0,03 . 2 ‒ 0,028 ⇒ x + 2y + 3z = 0,042 (III) Từ (I), (II) và (III) ta có được: x 0,012 y 0,006 z 0,006 =   =   =  Vậy thành phần % các chất trong A là: %Fe = 0,028 . 56 . 100 4,784 = 32,776% %FeO = 0,012 . 72 . 100 4,784 = 18,06% %Fe 2 O 3 = 0,006 . 160 . 100 4,784 = 20,067% %Fe 3 O 4 = 0,006 . 232 . 100 4,784 = 29,097% Bài 4. Nung 40,1 gam hỗn hợp A gồm Al và Fe x O y trong điều kiện không có không khí. Giả sử chỉ xảy ra phản ứng khử Fe x O y thành kim loại. Sau một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn B. Cho toàn bộ lượng chất rắn B tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư thu được 3,36 lít khí H 2 (đktc) và chất rắn không tan C nặng 27,2 gam. Nếu cho toàn bộ B tan trong dung dịch HCl 2M dư thì thu được 7,84 lít khí H 2 (đktc). 1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Xác định công thức của oxit sắt và thành phần % theo khối lượng của các chất trong B. 3. Tính thể tích dung dịch HCl đã dùng biết rằng đã dùng dư 10% so với lượng cần thiết. 1. Các phương trình phản ứng xảy ra: 2yAl + 3Fe x O y o t → yAl 2 O 3 + 3xFe Al 2 O 3 + 2NaOH → 2NaAlO 2 + H 2 O 2Al + 2H 2 O + 2NaOH → 2NaAlO 2 + 3H 2 Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 Fe x O y + 2yHCl → x 2y x FeCl + yH 2 O 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 Al 2 O 3 + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 O 2. Bài 5. 1. Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M (có hóa trị không đổi) trong dung dịch HCl dư thì thu được 1,008 lít khí (đktc) và dung dịch chứa 4,575 gam muối khan. Tính m? 2. Hòa tan hết cùng lượng hỗn hợp A (như phần 1) trong dung dịch chứa hỗn hợp HNO 3 đặc và H 2 SO 4 đặc ở nhiệt độ thích hợp thu được 1,8816 lít hỗn hợp gồm 2 khí NO 2 và SO 2 (đktc) có tỉ khối hơi so với H 2 là 25,25. Xác định kim loại M? 1. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta tính được: m = 4,575 ‒ 2. 35,5 . 1,008 22,4 = 1,38 gam 2. Gọi x và y lần lượt là số mol của Fe và M (có hóa trị n) trong 1,38 gam hỗn hợp A. Theo đề bài ta có: 56x + My = 1,38 (I) Mặt khác, khi hòa tan trong HCl: 2x + ny = 2 . 1,008 22,4 = 0,09 (II) Gọi a và b lần lượt là số mol của hai khí NO 2 và SO 2 . Ta có: 1,8816 a + b = = 0,084 22,4 46a + 64b = 2 . 25,25 . 0,084      ⇒ a = 0,063 b = 0,021    Khi hòa tan trong hỗn hợp HNO 3 và H 2 SO 4 ta có: 3x + ny = 0,063 . 1 + 0,021 . 2 = 0,105 (III) Từ (I), (II) và (III) ta có: x = 0,015 mol. M = 9n. Với n = 3 ⇒ M = 27. Vậy M là nhôm: Al Bài 6. Cho 13,44 gam Cu tác dụng với 500ml dung dịch AgNO 3 0,3M, sau phản ứng thu được 22,56 gam chất rắn A và dung dịch B. 1. Tính nồng độ mol các chất trong B. 2. Nhúng thành kim loại R nặng 15 gam vào dung dịch B, phản ứng hoàn toàn thu được thanh kim loại nặng 17,205 gam. Xác định R? Bài 7. Cho 1,12 gam Fe và 0,24 gam Mg tác dụng với 250 ml dung dịch CuSO 4 . Sau phản ứng thu được 1,88 gam kim loại. 1. Tính nồng độ dung dịch CuSO 4 đã dùng. 2. Tình thành phần % theo khối lượng của mỗi kim loại trong 1,88 gam chất rắn. Bài 8. Cho 2,144 gam hỗn hợp A gồm Fe và Cu tác dụng với 0,2 lít dung dịch AgNO 3 , sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được dung dịch B và 7,168 gam chất rắn C. Cho B tác dụng với NaOH dư, lọc kết tủa, nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 2,56 gam chất rắn. 1. Tính % khối lượng các kim loại trong A. 2. Tính nồng độ mol của dung dịch AgNO 3 3. Nếu cho chất rắn C thu được ở trên tác dụng với dung dịch AgNO 3 dư thu được chất rắn D. Hỏi khối lượng của D tăng trong khoảng bao nhiêu % sơ với khối lượng chất rắn C. Câu 9. Lấy hai thanh kim loại X và Y có cùng khối lượng và đứng trước Pb trong dãy hoạt động hóa học. Nhúng thanh X vào dung dịch Cu(NO 3 ) 2 và thanh Y vào dung dịch Pb(NO 3 ) 2 . Sau một thời gian lấy các thanh kim loại ra khỏi dung dịch và cân. Thấy khối lượng của thanh X giảm 1% và của thanh Y tăng 152% so với khối lượng ban đầu. Biết số mol các kim loại X và Y tham gia phản ứng bằng nhau và tất cả kim loại thoát ra bám vào các thanh kim loại X và Y. Mặt khác, để hòa tan 3,9 gam kim loại X cần dùng V ml dung dịch HCl và thu được 1,344 lít khí H 2 (đktc), còn để hòa tan 4,26 gam kim loại Y cũng cần V ml dung dịch HCl ở trên. 1. Hãy so sánh hóa trị của các kim loại X và Y. 2. Số mol của Cu(NO 3 ) 2 và Pb(NO 3 ) 2 trong hai dun dịch thay đổi như thế nào? Câu 10. Trộn hai dung dịch AgNO 3 0,44M và Pb(NO 3 ) 2 0,36M với thể tích bằng nhau thu được dung dịch A. Thêm 0,828 gam bột Al vào 100 ml dung dịch A tới khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn B và dung dịch C. 1. Tính khối lượng chất rắ B. 2. Cho 20ml dung dịch NaOH vào dung dịch C thu được 0,936 gam kết tủa. Tính nồng độ mol của dung dịch NaOH. 3. Cho chất rắn B vào dung dịch Cu(NO 3 ) 2 . Sau khi phản ứng kết thúc thu được 4,046 gam chất rắn D. Tính thành phần % về khối lượng các chất trong D. Bài 11. Cho a gam kim loại M có hóa trị không đổi vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO 3 ) 2 và AgNO 3 đều có nồng độ kaf 0,4M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lọc được (a + 27,2) gam chất rắn gồm 3 kim loại và một dung dịch chỉ chứa một muối tan. Hãy xác định M và số mol muối tạo thành trong dung dịch. Bài 12. Nung m gam hỗn hợp X gồm 2 muối cacbonat trung tính của hai kim loại A và B (đều có hóa trị II). Sau một thời gian thu được 3,36 lít khí CO 2 (đktc) và còn lại hỗn hợp rắn Y. Cho Y tác dụng với dung dịch HCl dư rồi cho khí thoát ra hấp thụ hoàn toàn bởi dung dịch Ca(OH) 2 dư, thu được 15 gam kết tủa. Cô cạn dung dịch thu được 32,5 gam hỗn hợp muối khan. Tính m. Bài 13. Cho 43 gam hỗn hợp BaCl 2 và CaCl 2 tác dụng với dung dịch chứa 0,1 mol Na 2 CO 3 và 0,25 ml (NH 4 ) 2 CO 3 thu được 39,7 gam kết tủa A. Hãy tính thành phần % theo khối lượng của mỗi chất trong A. Bài 14. Hỗn hợp X gồm Fe và kim loại R (có hóa trị không đổi). Trộn đều và chia 22,59 gam hỗn hợp X thành 3 phần bằng nhau: ‒ Hòa tan hết phần 1 bằng dung dịch HCk thì thu được 3,696 lít khí H 2 . ‒ Phàn 2 cho tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO 3 loãng thì thu được 3,36 lít khí NO duy nhất. 1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và xác định kim loại R. Biết các thể tích khí đo ở đktc. 2. Cho phần 3 vào 100ml dung dịch Cu(NO 3 ) 2 , lắc kỹ để Cu(NO 3 ) 2 phản ứng hết thu được chất rắn Y có khối lượng 9,76 gam. Tính nồng độ mol của dung dịch Cu(NO 3 ) 2 đã dùng. Bài 15. Hòa tan hoàn toàn 46 gam hỗn hợp A gồm Ba và hai kim loại kiềm liên tiếp nhau trong bảng THHH vào nước thu được 11,2 lít khí H 2 (đktc) và dung dịch. Mặt khác, cho A tác dụng với 0,18 mol Na 2 SO 4 thì dung dịch còn dư 2 Ba + . Nếu cho A tác dụng với dung dịch 0,21 mol Na 2 SO 4 thì dung dịch thu được còn dư 2 4 SO − . Xác định hai kim loại kiềm. Bài 16. Cho 7,2 gam hỗn hợp A gồm 2 muối cacbonat của hai kim loại kế tiếp nhau trong nhóm IIA. Cho A tan hết trong dung dịch H 2 SO 4 loãng 2M thu được khí B. Cho khí B hấp thụ hết trong 450 ml dung dịch Ba(OH) 2 0,2M thu được 15,76 gam kết tủa. 1. Xác định 2 muối và thành phần % theo số mol của hai muối trong hỗn hợp. 2. Tính thể tích dung dịch H 2 SO 4 2M. Biết rằng đã dùng dư 10%. Bài 17. Dung dịch A chứa 2 axit HCl xM và HNO 3 yM. 1. Để trung hòa 20 ml dung dịch A cần 300ml dung dịch NaOH 0,1M. Mặt khác, lấy 20 ml dung dịch A cho tác dụng với dung dịch AgNO 3 dư thấy tạo thành 2,87 gam kết tủa. Tính x và y. 2. Thêm từ từ Mg vào 100ml dung dịch A cho tới khi khí ngừng thoát ra, thu được dung dịch B chỉ chứa muối magie và 0,963 lít hỗn hợp khí D gồm 3 khí không màu nặng 0,772 gam. Trộn D với 1 lít O 2 , phản ứng hoàn toàn, cho khí còn lại đi qua dung dịch NaOH dư thì thể tích khí còn lại là 1,291 lít. Xác định các khí trong D? Biết rằng coi 2 khí có phần trăm về thể tích bằng nhau. Các thể tích đo ở đktc. Tính khối lượng Mg đã dùng và nồng độ các ion trong dung dịch B. Bài 18. Cho 10 gam hỗn hợp A gồm Fe, Mg và Zn tác dụng với 100ml dung dịch hỗn hợp gồm H 2 SO 4 0,8M và HCl 1,2M. Phản ứng xong, lấy 1 2 lượng khí sinh ra cho tác dụng với a gam CuO nung nóng, khi phản ứng kết thúc thấy còn 14,08 gam hỗn hợp chất rắn B. Cho B tác dụng với dung dịch AgNO 3 thì thu được chất rắn C có chứa 25,23% Ag. 1. Tính giá trị của a 2. Tính thể tích HNO 3 2M cần dùng để hòa tan hết B, biết rằng đã dùng dư 10% Bài 19. Cho 3,87 gam hỗn hợp A gồm Mg và Al vào 250 ml dung dịch HCl 1M và H 2 SO 4 0,5M thu được dung dịch B và 4,368 lít khí H 2 (đktc) 1. Tính thành phần % khối lượng mỗi kim loại trong A. 2. Tính thể tích dung dịch C gồm NaOH 0,02M và Ba(OH) 2 0,01M cần dùng để trung hòa hết lượng axit dư trong B? 3. Tính thể tích tối thiểu của dung dịch C tác dụng với dung dịch B để thu được lượng tủa là lớn nhất? Tính lượng kết tủa đó. Bài 20. Cho hỗn hợp A gồm Al và Fe x O y . Chia a thành 3 phần bằng nhau: ‒ Phần 1 cho vào 150 ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,1M và H 2 SO 4 0,15M thu được dung dịch B và 0,336 lít khí H 2 . ‒ Phần 2 đem thực hiện phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí. Lấy hỗn hợp sau phản ứng cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thì thu được dung dịch C, kết tủa D và 0,0672 lít khí H 2 . ‒ Phần 3 đem thực hiện phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí (như phần 2). Lấy hỗn hợp thu được sau phản ứng cho tác dụng với 150 ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,15M và H 2 SO 4 0,15M thu được dung dịch E và 0,2688 lít khí H 2 . Cho biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và các thể tích khí đo ở đktc. 1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra, xác định công thức của oxit sắt và tính khối lượng các chất trong hỗn hợp A. 2. Thêm vào B 270ml dung dịch hỗn hợp NaOH 0,14M và Ba(OH) 2 0,05M. Lọc kết tủa, nung ở nhiệt độ cao đến khi khối lượng không đổi thu được chất rắn F. Tính khối lượng chất rắn F. 3. Để trung hòa lượng axit dư trong E cần ít nhất bao nhiêu ml dung dịch hỗn hợp NaOH 0,14M và Ba(OH) 2 0,05M ?