Các bài tập biện luận Hóa 9

Sau đó đun cạn dung dịch thu được 55,6 gam muối khan.. Tính nồng độ mol/l của dung dịch axit đã dùng, tính a và xác định kim loại bị hòa tan.. Xác định kim loại chưa biết nếu biết trong

BÀI TOÁN BIỆN LUẬN HÓA 9

Bài 1 : Hòa tan a gam kim loại chưa biết bằng 500ml dung dịch HCl thoát ra 11,2 lít (dm3) H2 (đktc).Phải trung hòa axit dư trong dung dịch thu được bằng 100ml Ca(OH)2 1M Sau đó đun cạn dung dịch thu được 55,6 gam muối khan Tính nồng độ mol/l của dung dịch axit đã dùng, tính a và xác định kim loại bị hòa tan

Gợi ý :

nCa(OH)2 = 0,1 mol ; nH2 = 0,5 mol

2R + 2x HCl  2 RClx + x H2

0,5 Ca(OH)2 + 2 HCl  CaCl2 + 2 H2O

0,1 0,2 0,1

mRClx = 55,6-(111.0,1) = 44,5 g

nHCl = 0,5.2+0,2=1,2 mol

CM HCl = 1,2/0,5= 2,4 M

a = m RClx – m Clx = 44,5 - 35,5.1 = 9 g

(Đlbtkl : a= 44,5+1-36,5 = 9)

nR = 0,5.2/x = 1/x => MR = 9x

Với x=1  R=9 , x=2  R=18 Không thỏa mãn kim loại nào

Với x=3  R = 27 (Al)

Bài 2 : 5,6 gam chất A tác dụng vừa hết với một lượng dung dịch loãng chứa 9,8 gan H2SO4 thu được muối C và chất D

a Hỏi A,C,D có thể là những chất nào ? Giải thích và viết phương trình hóa học

b Nếu lượng C thu được bằng 15,2 gam thì lượng D thu được là bao nhiêu ?

Biết rằng A có thể là CaO , MgO , NaOH , KOH , Zn , Fe

Gợi ý :

Có 3 trường hợp hợp lí

CaO + H2SO4  CaSO4 + H2O

KOH + H2SO4  KHSO4 + H2O

Fe + H2SO4  FeSO4 + H2

Vậy 3 trường hợp là

1 A là CaO , C là CaSO4 , D là H2O

2 A là KOH , C là KHSO4 , D là H2O

3 A là Fe , C là FeSO4 , D là H2

Nếu mC = 15,2 g thì mD = 5,6 + 9,8 – 15,2 = 0,2 g

Vậy trường hợp 3 thõa mãn vì nC= 0,1 mol = 15,2/152 = nFeSO4

Bài 3 : 16,2 gam một hỗn hợp gồm kim loại kiềm A và oxit của nó tan hết trong nước thu được dung dịch

B và trung hòa hết 1/10 dung dịch B cần 200 ml H2SO4 0,15 M.Hỏi A là nguyên tố nào ? Khối lượng mỗi chất ban đầu trong hỗn hợp là bao nhiêu ?

Gợi ý :

nH2SO4 = (0,2.0,15).10 =0,3 mol

2A + 2 H2O  2 AOH + H2

x x

A2O + H2O  2AOH

y 2y

2 AOH + H2SO4  A2SO4 + 2 H2O

0,6 0,3

Ax + (2A+16).y = 16,2

x + 2y = 0,6

y = (16,2 – 0,6A ) / 16

y > 0 thì 16,2 – 0,6A > 0 => A < 27

y < 0,3 thì (16,2 – 0,6A ) / 16 <0,3 nên A > 19

Vậy A là Na = 23 suy ra y = 0,15 và x = 0,3

Bài 4 : Hỗn hợp gồm Mg và 1 kim loại hóa trị II hòa tan hết trong HCl thấy thoát ra 6,72 lít khí ( đktc )

Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 31,7 gam muối khan Xác định kim loại chưa biết nếu biết trong hỗn hợp số mol kim loại đó bằng ½ số mol của Mg

Đáp số : Fe

Bài 5 : Hòa tan hoàn toàn 1,7 gam hỗn hợp gồm kẽm và kim loại A ( hóa trị II không đổi ) trong dung

dich HCl dư tạo 0,672 lít khí ( đktc ) Mặt khác nếu hòa tan riêng 1,9 gam kim loại A thì dùng không hết

200 ml dung dịch HCl 0,5 M Tìm kim loại A

Gợi ý :

nH2 = 0,03 mol

Zn + 2 HCl  ZnCl2 + H2

A + 2 HCl  ACl2 + H2

0,05 0,1

65x + Ay = 1,7

x + y = 0,03

1,9/A < 0,05

M TB 2 kl = 1,7/ 0,03 = 56,67

 56,67 > A > 38 => có 2 kim loại là Fe và Ca , nhưng có hóa trị không đổi thì phải là Ca = 40

Bài 6 : Hòa tan hoàn toàn 26,6 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat axit và cacbonat trung tính của 1 kim loại

kiềm bằng 200ml HCl 2M Sau phản ứng phải trung hòa HCl dư bằng 50 ml dung dịch Ca(OH)2 1M Tìm công thức 2 muối và khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp

Đáp số : KHCO3 và K2CO3 , 6,6 gam và 20 gam

Bài 7 : Hòa tan 3,82 gam hỗn hợp hai muối sunfat kim loại A và B có hóa trị I và II tương ứng vào nước

thành dung dịch rồi thêm một lượng vừa đủ BaCl2 thấy tách ra 6,99 gam kết tủa

- Lọc bỏ kết tủa , lấy nước lọc đem cô cạn thu được bao nhiêu gam muối khan ?

- Tìm công thức 2 muối và khối lượng mỗi muối biết A và B có vị trí ở cùng chu kì trong bảng tuần hoàn

A2SO4 + BaCl2  BaSO4 + 2 ACl

BSO4 + BaCl2  BaSO4 + BCl2

m muối khan = 3,82 – (0,03.96) + (0,03.71) = 3.07 gam

M trung bình của 2 muối sunfat = 3,82/0,03 = 127,33

B + 96 < 127,33< 2A + 96 => B < 31,33 < 2A

Do 2 kim loại cùng chu kì nên A (hóa trị I) < B (hóa trị II) 31,33>B>A>15,67

2 kim loại là Mg và Na

m Na2SO4 = 1,42 g ; m MgSO4 = 2,4 g

Bài 8 : Hòa tan hoàn toàn 17,2 gam hỗn hợp hai kim loại kiềm A và oxit của nó vào nước được dung

dịch B Cô cạn dung dịch B thu được 22,4 gam hidroxit khan Xác định tên kim loại và % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp

Gợi ý :

Cách 1

A2O + H2O  2 AOH m1= 34 – 16 = 18 g

x 2x

2A + 2 H2O  2 AOH + H2 m2 = 17 g

y y

m =22,4 – 17,2 = 5,2 g

5,2/18 = 0,289 < nhh < 5,2/17 = 0,306

 17,2/0,306 = 56,2 < M tb < 17,2/0,289 = 59,5

A<59,5

20,1 < A < 59,5 Kim loại kiềm thỏa mãn là Na hoặc K

2A + 16 > 56,2

TH1 : Nếu A là Na

62x+23y = 17,2 x = 0,27

80x + 40y = 22,4 y= 0,02

% Na2O = (0,27.62/17,2).100% = 97,33% %Na = 2,67%

TH2 : Nếu A là K

94x + 39y = 17,2 x = 0,1

80x + 40y = 22,4 y = 0,2

% K2O = (0,1.94/17,2).100% = 54,65% %K = 45,35%

Cách 2 :

A2O + H2O  2 AOH m1= 34x – 16x = 18x g

x 2x

2A + 2 H2O  2 AOH + H2 m2 = 17y g

y y

m = 22,4 – 17,2 = 5,2 g

18x + 17y = 5,2 (1)

2x + y = 22,4/(MA + 17) 18x + 9y = 201,6/(MA + 17) (2)

Lấy (2) – (1) 8y = 5,2 - 201,6/(MA + 17) MA = 201/(5,2 – 8y) - 17 (3)

0 < y < 5,2/17 = 0,31 Thay vào (3) 21,7 < MA < 57,1  Chỉ có Na hoặc K thỏa mãn điều kiện

Xét 2 trường hợp như trên

Bài 9 : Một hỗn hợp gồm Na , Al, Fe

- Nếu cho hỗn hợp tác dụng với nước dư thu được V lít khí

- Nếu cho hỗn hợp tác dụng với NaOH dư thu được 7/4 V lít khí

- Nếu cho hỗn hợp tác dụng với HCl dư thu được 9/4 V lít khí

a Tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp

b Nếu vẫn giữ nguyên lượng Al còn thay Na và Fe bằng một kim loại hóa trị II với lượng kim loại này bằng một nửa tổng lượng Na và Fe rồi cũng cho tác dụng với HCl dư thì vẫn thu được 9/4V lít khí (đktc) Xác định tên kim loại hóa trị II

Gợi ý :

a Khi hỗn hợp tác dụng với H2O (Al tan phụ thuộc vào lượng NaOH (Na) )

2Na + 2H2O  2NaOH + H2

x x x/2

2Al + 2NaOH + 2H2O  2NaAlO2 + 3H2

x x x 3x/2

x/2 + 3x/2 = V/22,4 => x = V/44,8

Khi hỗn hợp tác dụng với dd NaOH thì Al tan hết

2Na + 2H2O  2NaOH + H2

x x x/2

2Al + 2NaOH + 2H2O  2NaAlO2 + 3H2

y y y 3y/2

x/2 + 3y/2 = 7V/4.22,4 => y = 2V/44,8

Khi hỗn hợp tác dụng với HCl

2Na + 2HCl  2NaCl +H2

x x x/2

2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3H2

y 3y/2

Fe + 2HCl  FeCl2 + H2

z z

V/2.44,8 + 3.2V/2.44,8 + z = 9.V/4.22,4 => z = V/44,8

Vậy tỉ lệ mol Na:Al:Fe = 1:2:1

Tỉ số lượng Na:Al:Fe = 23:54:56 tương ứng 17,3% : 40,06% :42,1%

b Thay Na và Fe bằng kim loại M hóa trị II

n M = a =x/2 + z

mM = ½(23x + 56z)

 M= (23x + 56z)/(x + 2z)

M là trị số trung bình của 23 và 28 => 23 < M < 28 => M là Mg =24

Bài 10: Hòa tan hoàn toàn 0,5 g hỗn hợp sắt và một kim loại hóa trị II bằng dung dịch HCl dư thu được

1,12 lít H2 ( đktc ) Tìm kim loại hóa trị II

Gợi ý :

Fe + 2HCl  FeCl2 + H2

x x

A + 2HCl  ACl2 + H2

y y

x + y =0,05

56x + Ay = 0,5

Mtb = 0,5 / 0,05 = 10 => A< 10 <56 Vậy A là Be = 9

Bài 11: Cho 11,7 gam kim loại hóa trị II tác dụng với 350ml HCl 1M Sau khi phản ứng , chất rắn không

tan hết Nếu thêm vào dung dịch 50 ml HCl nữa thì chất rắn tan hết và dung dịch nhận được có thể tác dụng với CaCO3 tạo CO2 Xác định tên kim loại hóa trị II ?

Gợi ý :

A + 2HCl  ACl2 + H2

HCl + CaCO3  CaCl2 + CO2 + H2O

Ta có :

0,175A < 11,7

11,7/0,025 < A < 11,7/0,175 58,5 < A <66,86

11,7 – 0,175A < 0,025A

Vậy A là Zn

Bài 12 : Cho 3,6 gam hỗn hợp K và một kim loại kiềm tác dụng hết với nước thu được 1,12 lít H2

(đktc).Tìm kim loại kiềm , biết số mol của nó > 10% tổng số mol 2 kim loại trong hỗn hợp

Gợi ý :

K + H2O  KOH + ½ H2

M + H2O  MOH + ½ H2

n KL = 2nH2 = 0,1 mol

Vì n M > 0,01 nên 3,6 – 0,01M > 39.0.09  M < 9

Vậy M là Li

Bài 13 : Cho 14,7 gam hỗn hợp 2 kim loại kiềm tác dụng hết với nước thu được dung dịch B và 5,6 lít H2

(đktc) Trung hòa dung dịch B bằng HNO3 , đun cạn dung dịch được hỗn hợp muối D.Tìm khối lượng D.Xác định hai kim loại kiềm , biết muối có khối lượng mol lớn hơn chiếm 44,2% khối lượng hai muối trong D

Gợi ý :

A + H2O  AOH + 1/2H2

x x 1/2x

B + H2O  BOH + 1/2H2

y y 1/2y

AOH + HNO3  ANO3 + H2O

x x

BOH + HNO3  BNO3 + H2O

y y

n2KL = n 2muối nitrat = 2 nH2 = 2.0,25 = 0,5 mol

m muối nitrat = m 2KL + m gốc NO3 = 14,7 + 0,5.62 = 45,7 g

m muối có khối lượng mol lớn hơn = 45,7.0,442 = 20,2 g

Kim loại có khối lượng mol lớn hơn mà lượng muối nhỏ hơn nên có số mol = y < 0,25

 20,2/ (B + 62) < 0,25  B>18,8

x > 0,25  25,5/(A + 62) > 0,25  A < 40

18,8 <A< B< 40 => Hai kim loại là Na và K

Bài 14 : Hòa tan 10,8 gam hỗn hợp gồm kim loại kiềm và oxit của nó bằng H2O thu được 500 gam dung dịch B Để trung hòa 50 gam dung dịch B phải dùng hết 20 ml H2SO4 1M Tìm kim loại kiềm trên

Gợi ý :

A + H2O  AOH + 1/2H2

x x

A2O + H2O  2AOH

y 2y

2AOH + H2SO4  A2SO4 + 2H2O

0,04 0,02

Ax + (2A + 16)y = 10,8

Tương tự bài 4 : 19 < A < 27 => A là Na

x +2y = 0,4

Bài 15 : Hòa tan hai kim loại kiềm vào nước thu được dung dịch B và 336 ml(cm3) H2 (đktc).Thêm vào

B : 10ml HCl , rồi thêm tiếp 5 ml NaOH 1M để cho pH = 7 thì thu được dung dịch D.Cô cạn dung dịch D thu được 2,3675 gam muối Tìm 2 kim loại kiềm nếu chúng kế tiếp nhau trong cùng phân nhóm tìm nồng độ mol của dung dịch HCl