Thà để giọt mồ rơi trang sách, giọt nước mắt rơi thi August 13, 2016 CHẤT LẤY OXI KHỎI HỖN HỢP Các chất đề cập viết chất có tính khử với hỗn hợp kim loại/ oxit kim muối nitrat,… đặc điểm chung phản ứng việc chất tăng tính khử cho hỗn hợp đầu phương thức di chuyển ngun tử O theo cách đơn giản phức tạp Tác giả đề cập đến: C; CO; H2 Ngồi ra, kim loại làm điều tương tự với hỗn hợp muối nitrat tác giả trình bày kĩ chun đề nhiệt phân muối Tất tập đề cập viết tốn tác giả trích dẫn ghi rõ nguồn A Phân tích hình thức biến đổi Mơ hình đơn giản sau: CO / H2 Mx Oy hh CO2 H2 O nO nCO Phức tạp hóa: CO CO C H O CO2 M x Oy hh n O 2n CO Cho nước qua than nóng đỏ H O H CO MCO3 CO CO / H hh n O n H O n CO n MCO bò nhiệt phân n hh khí ban đầu n CO, H lúcsau 2 N x Oy H H O CO / O2 C M(NO3 )n / X (CO3 )m hh CO NO B Các ví dụ minh họa Ví dụ 1: Dẫn luồng khí CO qua 34,4 gam hỗn hợp X chứa CuO; Fe2O3 ; MgO (trong Oxi chiếm 29,3% khối lượng), sau thời gian thu hỗn hợp rắn Y V lít khí CO2 (đktc) Hòa tan hồn tồn Y dung dịch HNO3 thu dung dịch Z chứa muối 0,1 mol hỗn hợp khí T gồm NO; NO2 có khối lượng 3,32 gam Thêm NaOH dư vào Z thấy xuất 44,38 gam kết tủa Giá trị V A.3,136 B.3,36 C.3,584 D.3,808 Chọn D Nhận xét: Hỗn hợp đầu chứa oxit bão hòa hóa trị, tức chúng khơng thể tham gia phản ứng OXH-K, vai trò CO trường hợp tăng tính OXH-K Nếu bạn khơng thể giải thích điều thật đơn giản, nghĩa bạn chưa hiểu đủ August 13, 2016 Thà để giọt mồ rơi trang sách, giọt nước mắt rơi thi Nếu HNO3 dư kim loại bị đẩy lại lên bão hòa, chênh lệch số mol e Y với số mol e mà CO “tặng” cho X số mol sắt (II) V n NO 0, 08 Xác định được: n e/ Y 0, 08.3 0, 02 0,26 n Fe2 0,26 n NO 0, 02 22, Số mol nhóm –OH thêm vào Z để tạo kết tủa là: 2.n O/ X n Fe2 2.0,63 Vậy: m m KL m OH 34, 0,63.16 17.(2.0,63 V 0,26 22, V 0,26) 44,38 V 3,808 lít 22, Ví dụ 2: Dẫn luồng khí CO qua 48 gam hỗn hợp X gồm CuO; Fe2 O3 nung nóng thời gian thu chất rắn Y hỗn hợp khí Z Hấp thụ Z vào bình đựng Ca(OH)2 dư thu 24 gam kết tủa Hòa tan hồn tồn Y dung dịch HNO3 thu dung dịch T chứa 130,52 gam muối nitrat kim loại hỗn hợp khí chứa 0,11 mol NO 0,07 mol NO Khối lượng muối Fe(NO3 )3 T gần với A.19,4 B.50,8 C.101,6 D.82,3 Chọn D Số mol O bị lấy đi: 0,24 tức số mol e lớn mà Y trao đổi là: 0,24.2=0,48 Tuy nhiên, ne/ Y 0,11.3 0,07 0,4 n Fe2 0,48 0,4 0,08 Đặt: n NO / muối x; nO/ X y n HNO x 0,11 0,07 x 0,18 2n H O 3 Bảo tồn ngun tố O: nO/ Y 3.n NO OXH-K y 0,24 3.(0,11 0, 07) 0,11 0, 07.2 x 0,18 Khối lượng muối: m muối m KL m NO 48 16y 62x 130,52 x 1,54 n CuO 0,18 n Fe3 0, 42 0, 08 0,34 m Fe(NO ) 82,28 gam Giải hệ: 3 n Fe O 0,21 y 0,81 Ví dụ 3: Cho 20 gam hỗn hợp X gồm Fe; FeCO3 ; Fe2 O3 vào ống sứ nung nóng dẫn từ từ 0,2 mol hỗn hợp khí Y gồm CO H2 (tỉ khối với H2 4,25) qua ống sứ, sau thời gian thu hỗn hợp rắn X1 khí Y1 Cho khí Y1 hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thu gam kết tủa 0,06 mol khí Y2 (tỉ khối H2 7,5) Hòa tan X1 dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư thu dung dịch Z 0,62 mol hỗn hợp khí có khí màu nâu đỏ sản phẩm khử N+5 Nếu cho X tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu 0,225 mol hỗn hợp khí Phần trăm khối lượng Fe2O3 X A.32% B.48% C.16% Nếu bạn khơng thể giải thích điều thật đơn giản, nghĩa bạn chưa hiểu đủ D.40% August 13, 2016 Thà để giọt mồ rơi trang sách, giọt nước mắt rơi thi (Trích đề thi thử lần cuối năm 2016 chun Hùng Vương - Phú Thọ) Chọn D CO 0,03 CO 0,05 CO 0,07 Xác định thành phần Y: Y1 : H 0,15 H 0,03 H O 0,12 Chú ý: Một phần muối FeCO3 bị nhiệt phân nung nóng dẫn tới tăng lượng C Y1, cụ thể số mol muối bị nhiệt phân là: 0,03 0,07 0,05 0,05 Thế số mol O mà hỗn hợp Y lấy X là: 0,12 0,07 0,05 0,14 tính số mol Y trừ tổng số mol CO, H2 lại (0,2 0,06 0,14) NO (0,62-x) n FeCO3 x 0, 05 Sau hòa tan phần lại HNO3, đặt: n 0,225 x 0, 05 0,175 x CO2 x SO2 Cân số mol e hai lần hòa tan, ta có: 0,62 x 0,14.2 (0,175 x).2 x 0,01 n FeCO 0,06 Bảo tồn e: 3.n Fe n FeCO 2.(0,175 0,01) 0,33 n Fe 0,09 m Fe O gam %m Fe O 40% 3 Ví dụ 4: Cho nước qua than nóng đỏ thu hỗn hợp khí X Dẫn X qua bình đựng 48 gam hỗn hợp rắn Y chứa Fe2O3 ; MgO đến phản ứng hồn tồn (chất rắn lại bình chứa oxit sắt) Hấp thụ hết lượng khí vào bình đựng dung dịch nước vơi dư thu 24 gam kết tủa Hòa tan phần rắn lại dung dịch chứa 0,33 mol KNO3 x mol HCl khối lượng dung dịch tăng thêm 27,78 gam (khơng axit dư) 0,37 mol hỗn hợp khí T chứa NO; NO2; H2 Thêm lượng NaOH vừa đủ vào dung dịch tạo thành thấy khối lượng chất tan tiếp tục tăng 4,83 gam Hiệu số mol hai chất Y A.0,05 B.0,1 C.0,15 D.0,2 Chọn C Khí khỏi bình chứa Y có: 0,24 mol CO2 Ban đầu C khơng liên kết O, cuối giai đoạn có thêm 0,48 mol O lượng O lấy từ Y Chú ý: Có khí H2 dung dịch khơng muối nitrat có muối sắt (III) CO/H2 khơng khử MgO nên khơng xuất NH Lần tăng thứ nhất: m tăng 27,78 m hh m khí 48 0,48.16 m khí m khí 12,54 gam Nếu bạn khơng thể giải thích điều thật đơn giản, nghĩa bạn chưa hiểu đủ August 13, 2016 Thà để giọt mồ rơi trang sách, giọt nước mắt rơi thi a b c 0,37 a 0,17 Gọi số mol khí a,b,c thì: a b n NO 0,33 b 0,16 30a 46b 2c 12,54 c 0, 04 Đặt: n O/ Y y m 48 16y 17.n OH 48 16y 17.n NaOH m dd tăng lúc sau (40 17).n NaOH 48 16y = 23.n NaOH 16y 48 Mặt khác: n NaOH n( )KL nK x 0,33 4,83 23.(x 0,33) 48 16y (1) Thêm nữa: n HCl x 2.nO 4.n NO 2.n NO 2.n H 2.(y 0,48) 4.0,17 2.0,16 2.0,04 (2) 2 x 1,98 n Fe O 0,27 mol 0,15 Giải hệ: n 0,12 y 0,93 MgO Ví dụ 5: Cho nước qua than nóng đỏ thu hỗn hợp X gồm CO2; CO; H2; H2O Dẫn X qua 25,52 gam hỗn hợp Fe3O4 FeCO3 nung nóng thu chất rắn Y gồm Fe; FeO; Fe3O4; nước 0,2 mol CO2 Chia Y làm phần nhau: - Phần 1: Hòa tan hết dung dịch chứa a mol HNO3 0,025 mol H2SO4 thu 0,1 mol khí NO - Phần 2: Hòa tan hết dung dịch H2SO4 đặc nóng thu dung dịch chứa hai muối có số mol 0,15 mol khí SO2 Giá trị a là: A.0,4 mol B.0,45 mol C.0,35 mol D.0,50 mol (Trích đề thi thử Moon.vn) Chọn B Nhận xét: - Phần khơng có CO2 nên FeCO3 bị nhiệt phân hết giai đoạn đầu Phản ứng xảy phần 2: n FeSO n Fe Bảo tồn e: (SO4 )3 Fe Fe / Fe3O4 n 4.(0,2 n FeCO ) 0,15.2.2 n FeCO 0, 06 n Fe O 0, 08 3 FeCO3 Có 0,14 mol CO2 tạo từ lượng C ban đầu nên số mol O mà X bị lấy 0,28 mol Nếu bạn khơng thể giải thích điều thật đơn giản, nghĩa bạn chưa hiểu đủ August 13, 2016 Thà để giọt mồ rơi trang sách, giọt nước mắt rơi thi Xét phản ứng phần 1, ta có ngay: a 0, 025.2 (0, 08.4 0, 06 0,28).2 0,1.4 a 0, 45 Ví dụ 6: Một bình kín chứa 46,54 gam hỗn hợp X gồm Mg, Cu(NO3)2 Thêm vào bình lượng C nung nóng bình (khơng có khơng khí) thời gian thấy khơng C dư, thu hỗn hợp rắn Y 5,152 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm khí có phân tử khối lớn 30 Hòa tan hồn tồn Y dung dịch chứa m gam HCl sau phản ứng thu dung dịch T chứa (m + 30,184) gam muối a mol NO (sản phẩm khử nhất) Biết số mol ngun tử N Z 0,19 Hiệu khối lượng Cu(NO3)2 Mg hỗn hợp đầu gần với A.35 B.37 C.39 D.41 Chọn D NO2 0,19 n CO ; O 0,04 2 Hỗn hợp Z gồm: Gọi số mol Mg Cu(NO3)2 x y, ta có ngay: 24x 188y 46,54 Bảo tồn e cho q trình: 2x 0,04.4 0,19 3a 2x 3a 0,03 Số mol NO3 dung dịch T là: 2y 0,19 a Biểu diễn mol nước sinh phản ứng hòa tan: nH O nO/ X nO/ Z nO/ T nO/ 6y 0,46 3.(2y 0,19 a) a 0,11 2a Đặt câu hỏi ! Tại y biểu thức ? Ta phải hiểu theo nghĩa “trong sáng” hơn, nói, bảo tồn O cho phản ứng với HNO3 thực ta khơng cần bận tâm tới NO3 dung dịch muối làm mơi trường, thế, có (a + 0,19) mol NO3 tham gia phản ứng từ lúc nung tạo khí, thì: 3.(a 0,19) mol O đâu ? 3.(a 0,19) nNO 2nO/ Z nH O a 0,46 nH O nH O 2a 0,11 2 Khối lượng rắn Y là: 46,54 0,46.16 0,19.14 36,52 gam x 0,114 Bảo tồn khối lượng: 36,52 30,184 30a 18.(0,11 2a) a 0,066 y 0,233 m 41,068 gam Như tưởng tính mol H2O phức tạp đẩy độ “trâu” tốn lên, thực có “chất” vốn có, vấn đề có tìm khơng để chi phối mình! C Bài tập tự luyện Chủ yếu mang tính chất củng cố cho bạn đọc Nếu bạn khơng thể giải thích điều thật đơn giản, nghĩa bạn chưa hiểu đủ August 13, 2016 Thà để giọt mồ rơi trang sách, giọt nước mắt rơi thi Câu 1: Cho nước qua than nóng đỏ thu 5,376 lít hỗn hợp khí X chứa CO; CO2; H2 Cho X qua bình đựng m gam hỗn hợp Y chứa a mol Fe2O3; b mol MgO (a > 2b) đến phản ứng hồn tồn thu 38,72 gam hỗn hợp rắn Z Để khử hồn tồn Z cần (a - 0,5b + 0,34) mol H2 Tỉ khối X so với He gần với A.3,94 B.4,44 C.4,14 D.3,74 (Ý tưởng: Phạm Hùng Vương) Câu 2: Dẫn từ từ 8,96 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm CO H2 (có tỉ khối so với H2 4,25) qua ống sứ chứa 15 gam hỗn hợp A gồm Fe, FeCO3, Fe3O4 nung nóng tới phản ứng hồn tồn thu hỗn hợp khí B chất rắn D Sục B vào dung dịch nước vơi dư thu gam kết tủa 2,24 lít (đktc) khí E Hòa tan hồn tồn D dung dịch H2SO4 lỗng dư thu 4,256 lít khí E (đktc) Tổng số mol chất A A.0,09 B.0,10 C.0,11 D.0,12 Câu 3: Dẫn luồng khí CO qua ống sứ đựng 57,52 gam hỗn hợp A gồm CuO; Fe3O4 sau thời gian thu hỗn hợp chất rắn B hỗn hợp khí C gồm khí Cho C phản ứng với dung dịch chứa 0,16 mol NaOH thu 10,96 gam muối Hòa tan B 500 ml dung dịch HNO3 4,2M , phản ứng hồn tồn tạo thành dung 4900 % khối lượng (khơng chứa 129 ngun tử H) Cho thể tích dung dịch thay đổi khơng đáng kể Nồng độ mol muối Fe(NO3 )3 D dịch D chứa muối 5,16 gam hỗn hợp khí E Nito chiếm A.0,96 B.0,22 C.0,3 D.0,64 Câu 4: Một bình kín chứa 81,14 gam hỗn hợp X gồm Mg, Cu(NO3)2 Thêm vào bình lượng C nung nóng bình thời gian (khơng có khơng khí) thấy khơng C dư, thu hỗn hợp rắn Y 2,912 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm khí có phân tử khối lớn 30 Hòa tan hồn tồn Y dung dịch chứa m gam HCl sau phản ứng thu (m + 73,48) gam dung dịch T chứa muối a mol N2 (sản phẩm khử nhất) Biết số mol ngun tử N Z 0,11 Nếu nhiệt phân hồn tồn 81,14 gam X thu b gam rắn Giá trị gần b A.36 B.40 C.41 D.45 Đáp án: A-A-C-B Nếu bạn khơng thể giải thích điều thật đơn giản, nghĩa bạn chưa hiểu đủ ... qua bình đựng 48 gam hỗn hợp rắn Y chứa Fe2O3 ; MgO đến phản ứng hồn tồn (chất rắn lại bình chứa oxit sắt) Hấp thụ hết lượng khí vào bình đựng dung dịch nước vơi dư thu 24 gam kết tủa Hòa tan phần