Bài tập Al và hợp chất có lời giải

Phần A: Bài tập có lời giải Đề 446 Nêu tợng viết phơng trình phản ứng trờng hợp sau: a Nhỏ dung dịch KOH vào dung dịch Al2(SO4)3 b Nhỏ dung dịch AlCl3 vào dung dịch NaOH c Cho Na kim loại vào dung dịch AlCl3 447 Nhôm tan đợc dễ dàng dung dịch kiềm mạnh (ví dụ dung dịch NaOH) giải phóng hidro Có thể nói nhôm kim loại lỡng tính hay không? Tại sao? Kiềm giữ vai trò phản ứng này? Viết phơng trình phản ứng xảy 448 (Trích đề thi ĐH CĐ khối B - 2004) Cho hỗn hợp A gồm Al2O3, MgO, Fe3O4, CuO Cho khí CO d qua A nung nóng đợc chất rắn B Hoà tan B vào dung dịch NaOH d, đợc dung dịch C chất rắn D Cho dung dịch HCl d vào dung dịch C Hoà tan chất rắn D vào dung dịch HNO loãng (phản ứng tạo khí NO) Viết phơng trình phản ứng 449 Cho hỗn hợp A gồm 4,6 gam Na 8,1 gam Al Tính số mol khí H2 thu đợc khi: Cho A vào lợng H2O d Cho A vào lợng dung dịch NaOH d 450 Hoà tan hết m gam hỗn hợp gồm Al Na dung dịch NaOH d, thu đợc 8,96 lít khí H2 (đktc) dung dịch A Sục khí CO vào A tới lợng kết tủa không thay đổi thu đợc 15,6 gam kết tủa Viết phơng trình phản ứng tính m 451 Hỗn hợp bột A gồm Ba Al Cho m gam A vào lợng nớc d thu đợc 0,25 mol khí H2 Cho m gam A vào dung dịch NaOH d thu đợc 0,4 mol khí H2 Viết phơng trình phản ứng xảy tính m 452 Bình A chứa 300 mL dung dịch AlCl3 1M Cho 500 mL dung dịch NaOH vào bình A thu đợc 15,6 gam kết tủa Tính nồng độ mol/L dung dịch NaOH dùng 453 Hoà tan hết 0,81 gam bột nhôm vào 550 mL dung dịch HCl 0,2M thu đợc dung dịch A Tính thể tích dung dịch NaOH 0,5 M cần thêm vào dung dịch A để: a Thu đợc lợng kết tủa lớn b Thu đợc 0,78 gam kết tủa 454 Cho 3,87 gam hỗn hợp A gồm Mg Al vào 250 mL dung dịch X chứa axit HCl 1M axit H2SO4 0,5M đợc dung dịch B 4,368 lít khí H2 đktc Hãy chứng minh dung dịch B d axit Tính khối lợng kim loại hỗn hợp A Tính thể tích dung dịch C gồm NaOH 0,2M Ba(OH) 0,1M cần để trung hoà hết lợng axit d dung dịch B 455 Cho 5,2 gam hỗn hợp A gồm Al, Fe, Cu tác dụng với 20 mL dung dịch NaOH 6M, thu đợc 2,688 lít khí đktc, sau thêm tiếp 400 mL dung dịch axit HCl 1M đun nóng đến khí H2 ngừng thoát Lọc tách hỗn hợp chất rắn B Cho B tác dụng hết với dung dịch HNO3 loãng thu đợc dung dịch C 0,672 lít khí NO (đo đktc) Cho C tác dụng với dung dịch NaOH d tạo kết tủa D Nung D nhiệt độ cao đến khối lợng không đổi thu đợc chất rắn E Biết phản ứng xảy hoàn toàn Tính khối lợng kim loại A Tính khối lợng chất rắn E 456 Cho m gam hỗn hợp A gồm Al, Mg, Cu Hoà tan m gam A dung dịch NaOH d, thu đợc 3,36 lít khí H2 đktc phần không tan B Hoà tan hết B dung dịch H 2SO4 đặc nóng thu đợc 2,24 lít khí SO2 đktc dung dịch C Cho C phản ứng với dung dịch NaOH d thu đợc kết tủa D Nung kết tủa D tới khối lợng không đổi, thu đợc chất rắn E Cho E phản ứng với lợng khí H2 d đun nóng thu đợc 5,44 gam chất rắn F Biết phản ứng xảy hoàn toàn Tính khối lợng chất A F 457 Hoà tan hoàn toàn 2,16 gam kim loại M 500 mL dung dịch HNO 0,6M thu đợc dung dịch A (không chứa muối NH4NO3) 604,8 mL hỗn hợp khí N2 N2O đktc Tỉ khối hỗn hợp khí so với H2 18,445 Mặt khác, hoà tan hoàn toàn 7,038 gam Na kim loại vào 400 mL dung dịch HCl x mol/L thu đợc khí H2 dung dịch E Trộn dung dịch A với dung dịch E thu đợc 2,34 gam kết tủa Xác định kim loại M Xác định nồng độ mol/L dung dịch HCl dùng 458 Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm với 84,15 gam hỗn hợp bột Al Fe 2O3 Chia hỗn hợp chất rắn thu đợc sau phản ứng thành phần Phần có khối lợng 28,05 gam cho tác dụng với dung dịch HCl d thu đợc 0,175 mol H2 Phần hai cho tác dụng với dung dịch NaOH d thu đợc 0,15 mol H2 Tính khối lợng chất hỗn hợp đầu Tính hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm 459 Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm với Fe 2O3 điều kiện không khí Chia hỗn hợp sau phản ứng trộn thành phần Phần có khối lợng 67 gam cho tác dụng với lợng d dung dịch NaOH thấy có 16,8 lít H2 bay Hoà tan phần lợng d dung dịch HCl thấy có 84 lít H2 bay Các phản ứng xảy hoàn toàn, thể tích khí đo đktc Viết phơng trình phản ứng xảy Tính khối lợng Fe thu đợc trình nhiệt nhôm 460 Hoà tan hoàn toàn lợng oxit FexOy dung dịch H2SO4 đặc nóng thu đợc 4,48 lít khí SO2 đktc, phần dung dịch chứa 240 gam loại muối sắt Xác định công thức oxit sắt Trộn 5,4 gam bột Al 23,2 gam bột oxit sắt tiến hành phản ứng nhiệt nhôm, giả sử xảy phản ứng khử trực tiếp Fe xOy thành Fe Hoà tan hết hỗn hợp chất rắn sau phản ứng dung dịch H2SO4 20% ( d = 1,4 g/mL) thu đợc 5,376 lít khí H2 đktc a Tính hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm b Tính thể tích tối thiểu dung dịch H2SO4 20% dùng 461 Một hỗn hợp A gồm bột Al Fe 3O4 Đun nóng hỗn hợp cho phản ứng hoàn toàn môi trờng không khí thu đợc hỗn hợp B Cho B phản ứng với dung dịch NaOH d sinh 6,72 lít khí H2 Còn cho B tác dụng với dung dịch HCl d thu đợc 26,88 lít khí H2 Viết phơng trình phản ứng xảy Tính số gam chất hỗn hợp A B Tính thể tích dung dịch HNO 10% (d = 1,2 g/mL) để hoà tan vừa hết hỗn hợp A (Biết khí thoát NO) Các khí đo đktc 462 (Trích đề thi ĐH CĐ khối B - 2002) Cho hỗn hợp A có khối lợng m gam gồm bột Al sắt oxit Fe xOy Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm điều kiện không khí, thu đợc hỗn hợp B Nghiền nhỏ, trộn B chia thành hai phần Phần có khối lợng 14,49 gam đợc hoà tan hết dung dịch HNO3 đun nóng, thu đợc dung dịch C 3,696 lít khí NO đktc Cho phần hai tác dụng với lợng d dung dịch NaOH đun nóng thấy giải phóng 0,336 lít khí H đktc lại 2,52 gam chất rắn Các phản ứng xảy hoàn toàn Viết phơng trình phản ứng xảy Xác định công thức sắt oxit tính m 463 Hoà tan 13,9 gam hỗn hợp A gồm Mg, Al, Cu V mL dung dịch HNO 5M (vừa đủ), giải phóng 20,16 lít khí NO đktc dung dịch B Thêm dung dịch NaOH d vào dung dịch B, lấy kết tủa nung nhiệt độ cao tới khối lợng không đổi thu đợc chất rắn D, dẫn luồng khí H2 d qua D đun nóng thu đợc 14,40 gam chất rắn E Biết phản ứng xảy hoàn toàn Viết phơng trình phản ứng xảy Tính % theo khối lợng kim loại hỗn hợp A Tính V 464 Một hỗn hợp A gồm Ba Al Cho m gam A tác dụng với H2O d, thu đợc 1,344 lít khí, dung dịch B phần không tan C Cho 2m gam A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 d thu đợc 20,832 lít khí Biết phản ứng xảy hoàn toàn, khí đo đktc Tính khối lợng kim loại m gam A Cho 50 mL dung dịch HCl vào dung dịch B Sau phản ứng xong, thu đợc 0,78 gam kết tủa Xác định nồng độ mol/L dung dịch HCl 465 Hỗn hợp bột E gồm kim loại K, Al, Fe đợc chia thành phần nhau: Phần 1: Cho tác dụng với H2O lấy d tạo 4,48 lít khí Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch KOH d tạo 7,84 lít khí Phần 3: Hoà tan hết 0,5 lít dung dịch H2SO4 1,2M tạo 10,08 lít khí dung dịch A Tính số gam kim loại hỗn hợp E Cho dung dịch A tác dụng với 240 gam dung dịch NaOH 20% thu đợc kết tủa, lọc rửa kết tủa nung không khí tới khối lợng không đổi thu đợc m gam chất rắn Tính m lời giải 446 a Ban đầu xuất kết tủa keo trắng Al(OH)3: AlCl3 + 3KOH Al(OH)3 + 3KCl Sau thời gian, kết tủa Al(OH)3 tạo thành tan dần cho kiềm d: Al(OH)3 + KOH KAlO2 + 2H2O b Ban đầu xuất kết tủa keo trắng Al(OH)3 kết tủa tan ngay: AlCl3 + 4NaOH NaAlO2 + 3NaCl Sau thời gian, lại xuất kết tủa Al(OH)3 cho AlCl3 d: 3NaAlO2 + AlCl3 + 3H2O 2Al(OH)3 + 3NaCl c Natri tác dụng mạnh với nớc tạo thành NaOH giải phóng hidro: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 Đồng thời xuất kết tủa Al(OH)3 màu trắng: AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl Sau cho d Na tạo thêm NaOH để hoà tan kết tủa tạo ra: Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O 447 Nếu nhôm đợc phủ lớp oxit bảo vệ ban đầu bị phá huỷ dung dịch NaOH: Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O Sau không lớp oxit bảo vệ, nhôm phản ứng trực tiếp với nớc, phản ứng diễn bề mặt Al: 2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2 Trong dung dịch NaOH, lớp Al(OH)3 tạo thành bề mặt nhôm lại bị hoà tan: Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O Sau Al không lớp hidroxit bảo vệ lại tiếp tục phản ứng với nớc trình lặp lại làm Al tan dần Nh nói nhôm kim loại lỡng tính không phản ứng trực tiếp với kiềm, hợp chất nhôm thể tính chất lỡng tính 448 Cho A + khí CO d, nung nóng: CO khử Fe3O4, CuO thành kim loại: Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2 CuO + CO Cu + CO2 Chất rắn B gồm: Al2O3, MgO, Fe, Cu Cho B + dung dịch NaOH d, Al2O3 tan hết theo phơng trình: Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O Dung dịch C gồm NaAlO2 NaOH Chất rắn D gồm MgO, Fe, Cu Cho C + dung dịch HCl d: NaOH + HCl NaCl + H2O NaAlO2 + HCl + H2O Al(OH)3 + NaCl Cho D + dung dịch HNO3 loãng: MgO + 2HNO3 Mg(NO3)2 + H2O Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 449 Số mol Na = 0,2 mol; số mol nhôm = 0,3 mol Cho A tác dụng với nớc d: Na tan hết, Al tan phần theo phơng trình sau: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (mol): 0,2 0,2 0,1 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 (mol): 0,2 0,2 0,2 0,3 Từ (1), (2) số mol hidro thu đợc 0,4 mol Cho A tác dụng với dung dịch NaOH d: Na Al tan hết: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (mol): 0,2 0,2 0,1 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 (mol): 0,3 0,3 0,3 0,45 Từ (3), (4) số mol hidro thu đợc 0,55 mol 450 Gọi số mol kim loại hỗn hợp ban đầu Na = x mol; Al = y mol 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (mol): x x 0,5x 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 (mol): y y y 1,5y Từ (3), (4) 0,5x + 1,5y = 0,4 x + 3y = 0,8 Dung dịch A gồm NaAlO2 = y mol; NaOH d Sục CO2 d vào A: NaOH + CO2 NaHCO3 NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3 (mol): y y Số mol Al(OH)3 = 0,2 mol y = 0,2 Kết hợp với (3) x = 0,2 Vậy: m = 23x + 27y = 23.0,2 + 27.0,2 = 10 (gam) (1) (2) (3) (4) (1) (2) (3) (4) (5) (6) 451 Gọi số mol kim loại hỗn hợp ban đầu: Ba = x; Al = y - Khi cho m gam A tác dụng với nớc d: Ba tan hết, Al tan phần theo phản ứng: Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 (1) (mol): x x x 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O Ba(AlO2)2 + 3H2 (2) (mol): x x x 1,5x Số mol H2 = 0,4 mol Từ (1), (2) x + 1,5x = 0,25 x = 0,1 (3) - Khi cho m gam A tác dụng với dung dịch NaOH d: Ba Al tan hết: Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 (4) (mol): x x x 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 (mol): y y y 1,5y Số mol H2 = 0,55 mol x + 1,5y = 0,4 Từ (3), (6) y = 0,2 m = 137.x + 27y = 137.0,1 + 27.0,2 = 19,1 (gam) (5) (6) 452 Gọi nồng độ dung dịch NaOH dùng C mol/L Số mol kết tủa Al(OH)3 cần điều chế = 15,6 = 0,2 (mol) 78 - Trờng hợp 1: Lợng NaOH vừa đủ để tạo 15,6 gam kết tủa AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl (mol): 0,2 0,6 0,2 Vậy nồng độ dung dịch NaOH là: C = 0,2 = 0,4 (M) 0,5 - Trờng hợp 2: Lợng NaOH đủ để chuyển hết 0,3 mol AlCl3 thành kết tủa Al(OH)3, sau d để hoà tan đợc 0,1 mol kết tủa tạo thành AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl (mol): 0,3 0,9 0,3 Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (mol): 0,1 0,1 0,1 Vậy nồng độ dung dịch NaOH là: C = 0,9 + 0,1 = (M) 0,5 0,81 = 0,03 (mol) ; số mol HCl = 0,55.0,2 = 0,11 (mol) 27 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 453 Số mol Al = mol: 0,03 0,09 0,03 0,045 Dung dịch A thu đợc gồm: AlCl3 = 0,03 mol ; HCl = 0,11 - 0,09 = 0,02 (mol) a Thu lợng kết tủa lớn HCl + NaOH NaCl + H2O (mol): 0,02 0,02 AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl (mol): 0,03 0,09 0,03 Thể tích dung dịch NaOH cần dùng = 0,02 + 0,09 = 0,22 (lít) 0,5 b Thu đợc 0,78 gam kết tủa Số mol Al(OH)3 cần điều chế = 0,01 mol - Trờng hợp HCl + NaOH NaCl + H2O (mol): 0,02 0,02 AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl (mol): 0,01 0,03 0,01 Thể tích dung dịch NaOH cần dùng = 0,02 + 0,01 = 0,06 (lít) 0,5 - Trờng hợp HCl + NaOH NaCl + H2O (mol): 0,02 0,02 AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl (mol): 0,03 0,09 0,03 Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (mol): 0,02 0,02 0,02 Thể tích dung dịch NaOH cần dùng = 0,02 + 0,09 + 0,02 = 0,26 (lít) 0,5 454 Các phản ứng điện li dung dịch X: HCl H+ + Cl(mol): 0,25 0,25 0,25 H2SO4 2H+ + SO 24 (mol): 0,125 0,25 (1) (2) 0,125 Dung dịch X gồm: H = 0,5 mol; Cl- = 0,25 mol; SO 24 = 0,125 mol + Các phản ứng cho hỗn hợp A tác dụng với dung dịch X: Mg + 2H+ Mg2+ + H2 (mol): x 2x x x 2Al + 6H+ 2Al3+ + 3H2 (mol): y 3y y 1,5y Số mol H2 tạo thành = (3) (4) 4,368 = 0,195 (mol) 22,4 Từ (3), (4) x + 1,5y = 0,195 hay 2x + 3y = 0,39 (mol) (5) + + Số mol H phản ứng = 2x + 3y = 0,39 (mol) số mol H d = 0,5 - 0,39 = 0,11 (mol) Vậy Mg, Al phản ứng hết, axit d Khối lợng hỗn hợp A = 3,87 gam 24x + 27y = 3,87 (6) Từ (5), (6) x = 0,06 mol ; y = 0,09 mol Khối lợng kim loại hỗn hợp A: mMg = 0,06.24 = 1,44 (gam) ; mAl = 0,09.27 = 2,43 (gam) Gọi thể tích dung dịch C cần dùng V lít Các phản ứng điện li dung dịch C: NaOH Na+ + OH(7) (mol): 0,2V 0,2V Ba(OH)2 Ba2+ + 2OH(mol): 0,1V 0,2V Từ (7), (8) Số mol OH- dung dịch = 0,4V (mol) Phản ứng trung hoà: H+ + OH- H2O (mol): 0,11 0,11 Ta có: 0,4V = 0,11 V = 0,275 (lít) (8) (9) 455 Gọi số mol kim loại hỗn hợp đầu: Al = x; Fe = y; Cu = z Số mol khí hidro = 2,688 = 0,12 (mol) 22,4 Cho A + dung dịch NaOH: 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 (1) (mol): 0,08 0,08 0,08 0,12 Số mol NaOH d = 0,02.6 - 0,08 = 0,04 (mol) Nh Al tan hết x = 0,08 (2) Khi thêm tiếp 400 mL dung dịch axit HCl 1M đun nóng, xảy phản ứng sau: NaOH + HCl NaCl + H2O (3) (mol): 0,04 0,04 NaAlO2 + HCl + H2O Al(OH)3 + NaCl (4) (mol): 0,08 0,08 0,08 Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3NaCl (5) (mol): 0,08 0,24 0,08 Sau lợng axit HCl lại = 0,4 (0,04 + 0,08 + 0,24) = 0,04 (mol) tiếp tục phản ứng với Fe Do thu đợc hỗn hợp chất rắn B nên Fe d, axit HCl hết: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (6) (mol): 0,02 0,04 0,02 Chất rắn B gồm Fe = (y - 0,02) mol; Cu = z mol Cho B + dung dịch HNO3 loãng: Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (7) (mol): y - 0,02 y - 0,02 y - 0,02 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (8) (mol): z z z Số mol khí NO = 0,03 mol Từ (3), (4) y - 0,02 + z = 0,03 3y + 2z = 0,15 (9) Dung dịch C gồm: Fe(NO3)3 = y 0,02; Cu(NO3)2 = z; HNO3 d HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O Fe(NO3)3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaNO3 Cu(NO3)2 + 2NaOH Cu(OH)2 + 2NaNO3 Kết tủa D gồm: Fe(OH)3 = (y 0,02) mol; Cu(OH)2 = z mol Nung D: 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O (10) (11) (12) (13) Cu(OH)2 CuO + H2O (14) Chất rắn E gồm Fe2O3 = 0,5(y 0,02) mol; CuO = z mol Theo bài: mA = 5,2 gam 27x + 56y + 64z = 5,2 (15) Từ (2), (9) (15) x = 0,08 ; y = 0,044 mol; z = 0,009 mol Khối lợng kim loại A: mAl = 2,16 gam; mFe = 2,464 gam; mCu = 0,576 gam Khối lợng chất rắn E: mE = 160.0,5(0,044 0,02) + 80.0,009 = 2,64 (gam) 456 Gọi số mol kim loại: Al = x; Mg = y Cu = z Cho A + dung dịch NaOH d, Al tan hết theo phơng trình: 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 (1) (mol): x x x 1,5x Số mol khí H2 = 0,15 mol Từ (1) 1,5x = 0,15 x = 0,1 (mol) Phần không tan B gồm: Mg = y Cu = z Cho B + dung dịch H2SO4 đặc nóng: Mg + 2H2SO4 MgSO4 + SO2 + 2H2O (2) (mol): y y y Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 + 2H2O (3) (mol): z z z Số mol khí SO2 = 0,1 mol Từ (2), (3) y + z = 0,1 (4) Dung dịch C gồm: MgSO4 = y; CuSO4 = z H2SO4 d Cho C + dung dịch NaOH d: H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O MgSO4 + 2NaOH Mg(OH)2 + Na 2SO4 (5) CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na 2SO4 (6) Kết tủa D gồm: Mg(OH)2 = y Cu(OH)2 = z Nung kết tủa D: t0 Mg(OH)2 MgO + H2O (7) t0 Cu(OH)2 CuO + H2O (8) Chất rắn E gồm: MgO = y CuO = z Cho E + khí H d, đun nóng, CuO bị khử hết thành Cu: t0 CuO + H2 Cu + H2O (9) (mol): z z Chất rắn F gồm: MgO = y Cu = z Ta có mF = 5,44 gam 40y + 64z = 5,44 (10) Từ (4), (10) y = 0,04 mol, z = 0,06 mol Khối lợng chất A: m (Al) = 2,7 gam; m (Mg) = 0,96 gam ; m (Cu) = 3,84 gam Khối lợng chất F: m (MgO) = 1,6 gam; m (Cu) = 3,84 gam 457 Gọi hoá trị kim loại M n số mol ban đầu x Gọi số mol khí: N2 = a mol; N2O = b mol Theo ta có: a + b = 0,6048 28a + 44b = 0,027 = 18,445 22,4 2.0,027 Từ tìm đợc: a = 0,012 (mol) b = 0,015 (mol) 10 Cho A + dung dịch HNO3: 10M + 12nHNO3 10M(NO3)n + nN2 + 6nH2O (mol): 0,12 n 0,12 n 0,144 (1) 0,012 8M + 10nHNO3 8M(NO3)n + nN2O + 5nH2O (2) 0,12 0,12 0,15 0,015 n n 0,12 0,12 Ta có: M( + ) = 2,16 M = 9n Ta lập bảng sau: n n (mol): n M (loại) 18 (loại) 27 (nhận) Vậy M Al Dung dịch A gồm: Al(NO3)3 = 0,08 mol; HNO3 = 0,3 (0,144 + 0,15) = 0,006 (mol) Cho Na + 400 mL dung dịch HCl x mol/L: 2Na + 2HCl 2NaCl + H2 (3) (mol): 0,4x 0,4x 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (4) (mol): (0,306 - 0,4x) (0,306 - 0,4x) Dung dịch E gồm: NaOH = 0,306 0,4x; NaCl = 0,306 mol Khi trộn dung dịch A với dung dịch E, để thu đợc 0,03 mol kết tủa Al(OH)3, xảy hai trờng hợp: - Trờng hợp HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O (5) (mol): 0,006 0,006 Al(NO3)3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaNO3 (6) (mol): 0,03 0,09 0,03 Từ (5), (6) 0,306 0,4x = 0,006 + 0,09 x = 0,525 (M) - Trờng hợp HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O (5) (mol): 0,006 0,006 Al(NO3)3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaNO3 (7) (mol): 0,08 0,24 0,08 Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (8) (mol): 0,05 0,05 0,05 Từ (5), (7), (8) 0,306 0,4x = 0,006 + 0,24 + 0,05 x = 0,25 (M) Vậy nồng độ dung dịch HCl dùng 0,525M 0,25M 458 Phản ứng nhiệt nhôm: t0 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe 11 (1) Tổng khối lợng chất rắn sau phản ứng = khối lợng ban đầu = 60,15 gam Phần có khối lợng 20,05 gam phần có khối lợng 40,1 gam, gấp đôi phần - Gọi số mol chất phần Al = a, Fe2O3 = b, Al2O3 = c Fe = 2c - Gọi số mol chất phần Al = 2a, Fe2O3 = 2b, Al2O3 = 2c Fe = 4c Phần + dung dịch HCl 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (2) (mol): a 1,5a Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (3) (mol): b b Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O (4) FeO + 2HCl FeCl2 + H2O (5) Số mol hidro = 0,175 mol Từ (2), (3) 1,5a + b = 0,175 (6) Phần + dung dịch NaOH 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 (7) (mol): 2a 3a Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O (8) Số mol hidro = 0,15 mol Từ (7) 3a = 0,15 a = 0,05 (mol) (9) Từ (6), (9) b = 0,1 mol Mặt khác, 27a + 160b + 102c + 112c = 28,05 gam c = 0,05 mol m (Al) = 27(a + 2c).3 = 12,15 (gam) ; m (Fe 2O3) = 160(b + c).3 = 72 (gam) Khi Al phản ứng hết (0,45 mol) hiệu suất = 100% Thực tế Al phản ứng 3a = 0,15 mol nên hiệu suất 33,33% 459 Phản ứng nhiệt nhôm: t0 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe (*) Vì H = 100%, chất rắn sau phản ứng nhiệt nhôm + dung dịch NaOH tạo khí hidro nên phản ứng (*) nhôm d Fe2O3 phản ứng hết - Gọi số mol chất phần Al = a, Al2O3 = b Fe = 2b Ta có: 27a + 214b = 67 1,5a = 0,75 - Số mol chất phần Al = ka, Al2O3 = kb Fe = 2kb Số mol H2 = 3,75 mol 1,5ka + 2kb = 3,75 Từ ta tìm đợc a, b k 460 2FexOy + (6x -2y)H2SO4 xFe2(SO4)3 + (3x 2y)SO2 + (3x y) H2O Lập tỉ lệ x = công thức oxit Fe3O4 y Số mol Al = 0,2 mol; Fe3O4 = 0,1 mol t0 8Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe (mol): 8c 3c 4c 9c Chất rắn sau phản ứng gồm Al = 0,2 - 8c; Fe3O4 = 0,1 3c; Al2O3 = 4c Fe = 9c 12 Số mol H2 = 0,24 mol 1,5(0,2 8c + 9c = 0,24 c = 0,02 mol Khi nhôm phản ứng hết (0,2 mol) hiệu suất 100% Thực tế nhôm phản ứng 0,16 mol nên hiệu suất 80% 461 Gọi số mol ban đầu Al = a mol; Fe3O4 = 3b mol Do B tác dụng với dung dịch NaOH giải phóng hidro nên sau phản ứng nhiệt nhôm nhôm d Do hiệu suất 100% nên oxit sắt từ bị khử hết thành Fe t0 8Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe (mol): 8b 3b 4b 9b Chất rắn B gồm: Al2O3 = 4b mol; Fe = 9b mol; Al = a 8b Khi cho B tác dụng với dung dịch NaOH, có Al Al 2O3 phản ứng Số mol H = 0,3 mol 1,5(a 8b) = 0,3 a 8b = 0,2 Khi cho B tác dụng với dung dịch HCl d, chất bị hoà tan Số mol H2 = 1,2 mol 1,5(a 8b) + 9b = 1,2 a = 1,0 (mol); b = 0,1 (mol) 462 Phản ứng nhiệt nhôm: t0 2yAl + 3FexOy yAl2O3 + 3xFe (*) (mol): 2yb 3b yb 3xb Vì H = 100%, chất rắn sau phản ứng nhiệt nhôm + dung dịch NaOH tạo khí hidro nên phản ứng (*) nhôm d FexOy phản ứng hết - Gọi số mol chất phần Al = a, Al2O3 = yb Fe = 3xb Ta có: 27a + 102yb + 168xb = 14,49 Số mol NO = 0,165 mol a + 3xb = 0,165 - Số mol chất phần Al = ka, Al2O3 = kyb Fe = 3kxb Số mol H2 = 0,015 mol 1,5ka = 0,015 ka = 0,01 Chất rắn thu đợc Fe 3kxb = 0,045 kxb = 0,015 Vậy xb = 0,03; a = 0,075; yb = 0,04 Lập tỉ lệ: x = công thức oxit Fe3O4 y 463 Gọi số mol ban đầu Mg = a mol; Al = b mol; Cu = c mol Ta có: 24a + 27b + 64c = 13,9 Mg + 4HNO3 Mg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O (mol): a 4a 2a Al + 6HNO3 Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O (mol): b 6b 3b Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O (mol): c 4c 2c Số mol NO2 = 0,9 mol nên 2a + 3b + 2c = 0,9 Dung dịch B gồm Mg(NO3)2 = a; Al(NO3)3 = b Cu(NO3)2 = c 13 Chất rắn D MgO = a CuO = c Chất rắn E gồm MgO = a mol Cu = c mol Ta có: 40a + 64c = 14,4 Từ ta tìm đợc a = 0,2 mol; b = 0,1 mol ; c = 0,1 mol % mMg = 34,53%; % mAl = 19,42%; % mCu = 46,05% Số mol HNO3 dùng = 4a + 6b + 4c = 1,8 (mol) Vậy: V = 1,8 = 0,36 (lít) 464 Gọi số mol m, gam A: Ba = a mol; Al = b mol Cho A + nớc: Ba tác dụng với nớctạo thành Ba(OH)2, sau Ba(OH)2 tác dụng hết với nhôm Số mol khí H2 thu đợc (a + 3a = 4a a = 0,015 Cho A + dung dịch Ba(OH) 2: Ba tác dụng hết nớc, Al tác dụng hết với dung dịch Ba(OH)2 Số mol khí H2 thu đợc (2a + 3b Vậy b = 0,3 mol Khối lợng kim loại: m (Ba = 2,055 gam; m (Al) = 8,1 gam Dung dịch C gồm Ba(AlO2)2 = 0,015 mol Trờng hợp 1: HCl tác dụng vừa đủ với Ba(AlO2)2 để tạo 0,005 mol Al(OH)3 CM (HCl) = 0,005/ 0,05 = 0,1M Trờng hợp 2: HCl tác dụng với Ba(AlO 2)2 để tạo 0,03 mol kết tủa Al(OH) 3, sau hoà tan 0,025 mol kết tủa CM (HCl) = 0,105/ 0,05 = 2,1M 465 Gọi số mol phần: K = a mol; Al = b mol Fe = c mol Phần 1+ nớc: K tác dụng với nớctạo thành KOH, sau KOH tác dụng hết với nhôm Số mol khí H2 thu đợc 0,2 mol nên: 0,5a + 1,5a = 0,2 a = 0,1 (mol) Phần + dung dịch KOH: K tác dụng hết nớc, Al tác dụng hết với dung dịch KOH Số mol khí H2 thu đợc 0,35 mol nên: 0,5a + 1,5b = 0,35 b = 0,2 (mol) Phần + dung dịch H2SO4 loãng: kim loại phản ứng hết Số mol khí H2 thu đợc 0,45 mol nên: 0,5a + 1,5b + c = 0,45 c = 0,1 mol Khối lợng kim loại: m (K) = 3,9 gam; m (Al) = 5,4 gam; m (Fe) = 5,6 gam Dung dịch A gồm: K2SO4 = 0,05 mol; Al2(SO4)3 = 0,1 mol; FeSO4 = 0,1 mol H2SO4 = 0,6 (0,05 + 0,3 + 0,1) = 0,15 (mol) Số mol NaOH = 1,2 mol H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O (mol): 0,15 0,3 Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 (mol): 0,1 0,6 0,2 FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4 (mol): 0,1 0,2 0,1 Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (mol): 0,1 0,1 Kết tủa thu đợc Fe(OH)2 = 0,1 mol Al(OH)3 = 0,1mol Nung kết tủa không khí, xảy phơng trình: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 t0 2Fe(OH)3 Fe2O3 + H2O 14 t0 2Al(OH)3 Al2O3 + H2O chất rắn thu đợc thu đợc là: Fe2O3 = 0,05 mol Al2O3 = 0,05 mol Vậy m = 0,05.160 + 0,05.102 = 13,1 (gam) 15 [...]... HCl đã dùng là 0,525M hoặc 0,25M 458 Phản ứng nhiệt nhôm: t0 2Al + Fe2O3 Al2 O3 + 2Fe 11 (1) Tổng khối lợng chất rắn sau phản ứng = khối lợng ban đầu = 60,15 gam Phần 1 có khối lợng 20,05 gam phần 2 có khối lợng 40,1 gam, gấp đôi phần 1 - Gọi số mol các chất trong phần 1 là Al = a, Fe2O3 = b, Al2 O3 = c và Fe = 2c - Gọi số mol các chất trong phần 2 là Al = 2a, Fe2O3 = 2b, Al2 O3 = 2c và Fe = 4c Phần... trong phần 1 là Al = a, Al2 O3 = b và Fe = 2b Ta có: 27a + 214b = 67 và 1,5a = 0,75 - Số mol các chất trong phần 2 là Al = ka, Al2 O3 = kb và Fe = 2kb Số mol H2 = 3,75 mol 1,5ka + 2kb = 3,75 Từ đây ta tìm đợc a, b và k 460 1 2FexOy + (6x -2y)H2SO4 xFe2(SO4)3 + (3x 2y)SO2 + (3x y) H2O Lập tỉ lệ x 3 = công thức oxit là Fe3O4 y 4 2 Số mol Al = 0,2 mol; Fe3O4 = 0,1 mol t0 8Al + 3Fe3O4 4Al2 O3 + 9Fe (mol):... nhôm: t0 2yAl + 3FexOy yAl2O3 + 3xFe (*) (mol): 2yb 3b yb 3xb Vì H = 100%, chất rắn sau phản ứng nhiệt nhôm + dung dịch NaOH tạo ra khí hidro nên trong phản ứng (*) nhôm còn d và FexOy phản ứng hết - Gọi số mol các chất trong phần 1 là Al = a, Al2 O3 = yb và Fe = 3xb Ta có: 27a + 102yb + 168xb = 14,49 Số mol NO = 0,165 mol a + 3xb = 0,165 - Số mol các chất trong phần 2 là Al = ka, Al2 O3 = kyb và Fe =... nhiệt nhôm thì nhôm còn d Do hiệu suất là 100% nên oxit sắt từ đã bị khử hết thành Fe t0 8Al + 3Fe3O4 4Al2 O3 + 9Fe (mol): 8b 3b 4b 9b Chất rắn B gồm: Al2 O3 = 4b mol; Fe = 9b mol; Al = a 8b Khi cho B tác dụng với dung dịch NaOH, chỉ có Al và Al 2O3 phản ứng Số mol H 2 = 0,3 mol 1,5(a 8b) = 0,3 a 8b = 0,2 Khi cho B tác dụng với dung dịch HCl d, các chất đều bị hoà tan Số mol H2 = 1,2 mol 1,5(a 8b)... 0,15 0,3 Al2 (SO4)3 + 6NaOH 2Al( OH)3 + 3Na2SO4 (mol): 0,1 0,6 0,2 FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4 (mol): 0,1 0,2 0,1 Al( OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (mol): 0,1 0,1 Kết tủa thu đợc là Fe(OH)2 = 0,1 mol và Al( OH)3 = 0,1mol Nung kết tủa này trong không khí, xảy ra các phơng trình: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 t0 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3 H2O 14 t0 2Al( OH)3 Al2 O3 + 3 H2O chất rắn thu đợc thu đợc là: Fe2O3 =... dịch B gồm Mg(NO3)2 = a; Al( NO3)3 = b và Cu(NO3)2 = c 13 Chất rắn D là MgO = a và CuO = c Chất rắn E gồm MgO = a mol và Cu = c mol Ta có: 40a + 64c = 14,4 Từ đây ta tìm đợc a = 0,2 mol; b = 0,1 mol ; c = 0,1 mol 2 % mMg = 34,53%; % mAl = 19,42%; % mCu = 46,05% 3 Số mol HNO3 đã dùng = 4a + 6b + 4c = 1,8 (mol) Vậy: V = 1,8 = 0,36 (lít) 5 464 Gọi số mol trong m, gam A: Ba = a mol; Al = b mol Cho A + nớc:... thu đợc 0,03 mol kết tủa Al( OH)3, xảy ra hai trờng hợp: - Trờng hợp 1 HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O (5) (mol): 0,006 0,006 Al( NO3)3 + 3NaOH Al( OH)3 + 3NaNO3 (6) (mol): 0,03 0,09 0,03 Từ (5), (6) 0,306 0,4x = 0,006 + 0,09 x = 0,525 (M) - Trờng hợp 2 HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O (5) (mol): 0,006 0,006 Al( NO3)3 + 3NaOH Al( OH)3 + 3NaNO3 (7) (mol): 0,08 0,24 0,08 Al( OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (8) (mol): 0,05... Ba(AlO2)2 để tạo ra 0,005 mol Al( OH)3 CM (HCl) = 0,005/ 0,05 = 0,1M Trờng hợp 2: HCl tác dụng với Ba(AlO 2)2 để tạo ra 0,03 mol kết tủa Al( OH) 3, sau đó hoà tan 0,025 mol kết tủa CM (HCl) = 0,105/ 0,05 = 2,1M 465 Gọi số mol trong mỗi phần: K = a mol; Al = b mol và Fe = c mol Phần 1+ nớc: K tác dụng với nớctạo thành KOH, sau đó KOH tác dụng hết với nhôm Số mol khí H2 thu đợc là 0,2 mol nên: 0,5a + 1,5a... m (Al) = 27(a + 2c).3 = 12,15 (gam) ; m (Fe 2O3) = 160(b + c).3 = 72 (gam) 2 Khi Al phản ứng hết (0,45 mol) thì hiệu suất = 100% Thực tế Al phản ứng 3a = 0,15 mol nên hiệu suất là 33,33% 459 Phản ứng nhiệt nhôm: t0 2Al + Fe2O3 Al2 O3 + 2Fe (*) Vì H = 100%, chất rắn sau phản ứng nhiệt nhôm + dung dịch NaOH tạo ra khí hidro nên trong phản ứng (*) nhôm còn d và Fe2O3 phản ứng hết - Gọi số mol các chất. .. nớctạo thành Ba(OH)2, sau đó Ba(OH)2 tác dụng hết với nhôm Số mol khí H2 thu đợc là (a + 3a = 4a a = 0,015 Cho A + dung dịch Ba(OH) 2: Ba tác dụng hết trong nớc, Al tác dụng hết với dung dịch Ba(OH)2 Số mol khí H2 thu đợc là (2a + 3b Vậy b = 0,3 mol 1 Khối lợng mỗi kim loại: m (Ba = 2,055 gam; m (Al) = 8,1 gam 2 Dung dịch C gồm Ba(AlO2)2 = 0,015 mol Trờng hợp 1: HCl tác dụng vừa đủ với Ba(AlO2)2 để