Đang tải... (xem toàn văn)
Tổng hợp các bài tập vô cơ hay trong đề thi hsg, đề thi đại học, bổ trợ rất nhiều cho các thầy cô ra đề thi hsg, cho học sinh ôn thi hsg, bao gồm rất nhiều bài tập hay mà tác giả tự nghĩ ra và tham khảo trong các đề hsg, đề thi thpt quốc gia 20152017. Mong rằng tài liệu phần nào đó giúp các em được tiếp cận với nhiều dạng đề bài tập vô cơ trong đè hsg
Chun đề số dạng tốn vơ Bài 1: Cho m gam hỗn hợp X gồm Na kim loại M vào nước dư.Phản ứng xảy hồn tồn thu 8,96 lít khí (đktc), dung dịch Y phần chất rắn khơng tan.Cho tồn lượng chất rắn tác dụng với 1,628 lít dung dịch HNO3 0,5 M (lấy dư 10% so với lượng cần thiết)sau phản ứng thu 0,448 lít N2( đktc) dung dịch Z Cơ cạn Z 46,6 gam chất rắn khan.Viết phương trình phản ứng xác định m,M? Đ.s: Al; 15,4 gam Bài 2: Hòa tan hồn tồn 1,62 gam Al vào 280ml dung dịch HNO3 1M dung dịch A khí NO sản phẩm khử Mặt khác cho 7,35 gam kim loại kiềm thuộc chu kì lien tiếp vào 150ml dung dịch HCl dung dịch B 2,8 lít H2 đktc.Trộn dung dịch A B có 1,56 gam kết tủa.Xác định kim loại kiềm tính CM dung dịch HCl Đ.s Na,K 0,3M Bài 3: Cho hỗn hợp A gồm kim loại R hóa trị kim loại X hóa trị 2.Hòa tan gam A vào dung dịch chứa HNO3 H2SO4 thu 2,94 gam hỗn hợp khí B gồm NO2 khí D, có V= 1,344 lít đktc a Tính khối lượng muối khan thu cạn dung dịch b Nếu tỉ lệ NO2/D thay đổi khối lượng muối thay đổi khoảng nào? c Nếu cho lượng Clo tác dụng với R X mR=3,375mX, mRCl=2,126mXCl Tính %m kim loại hỗn hợp.Đ.s:a.7,06; b.6,367,34; c 64% Bài Cho 3,28 gam hỗn hợp A gồm Fe Mg vào 400ml dung dịch CuSO4 Sau phản ứng hồn tồn thu 4,24 gam chất rắn B dd C.Thêm dd NaOH dư vào dung dịch C lọc lấy kết tủa nung ngồi khơng khí đến khối lượng khơng đổi 2,4 gam chất rắn D a Tính CM dung dịch CuSO4 b % mFe hỗn hợp c Hòa tan B dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu V lít SO2 đktc.Tính V? Đ.a: a.0,1; b 85,366%Fe; c 1,904 lít Bài 1) Cho hỗn hợp gồm a mol FeS2 b mol Cu2S tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 thu dung dịch A (chỉ chứa muối sunfat) 26,88 lít hỗn hợp khí Y gồm NO NO điều kiện tiêu chuẩn (khơng sản phẩm khử khác), tỉ khối Y so với H 19 Cho dung dịch A tác dụng với Ba(OH) dư thu kết tủa E Nung E đến khối lượng khơng đổi thu m gam chất rắn a Tính % theo thể tích khí b Tính giá trị m 2) Cho BaO tác dụng với dung dịch H 2SO4 thu kết tủa A dung dịch B Cho B tác dụng với kim loại Al dư thu dung dịch D khí E Thêm K 2CO3 vào dung dịch D thấy tạo kết tủa F Xác định chất A, B, D, E, F viết phương trình phản ứng xảy Giải: b) * Sơ đồ phản ứng: 2− FeS2 + Cu2S + HNO3 → dd { Fe3+ + Cu2+ + SO } + NO ↑ + NO2 ↑ + H2O a b a 2b 2a + b mol - Áp dụng bảo tồn định luật bảo tồn điện tích ta có: 3a + 2.2b = 2(2a + b) => a - 2b = (1) - Áp dụng định luật bảo tồn electron ta có: FeS2 Fe3+ + 2S+6 + 15e Cu2S 2Cu2+ + S+6 + 10e => 15n FeS2 + 10n Cu 2S = 3n NO + n NO2 => 15a + 10b = 3.0,6 + 0,6 = 2,4 (2) Giải hệ (1), (2) ta có: a = 0,12 mol; b = 0,06 mol * Sơ đồ phản ứng: ( OH ) dư {Fe3+, Cu2+, SO 24− } +Ba → {Fe(OH)3, Cu(OH)2, BaSO4} t0 {Fe(OH)3, Cu(OH)2, BaSO4 → Fe2O3, CuO, BaSO4 2Fe 3+ → Fe O 0,12 0,06 2+ Cu → CuO 0,12 0,12 BaSO4 → BaSO4 0,3 0,3 mol => m(chất rắn) = 0,06.160 + 0,12.80 + 0,3.233 = 89,1 gam 2) Cho BaO tác dụng với dung dịch H 2SO4 thu kết tủa A dung dịch B Cho B tác dụng với kim loại Al dư thu dung dịch D khí E Thêm K 2CO3 vào dung dịch D thấy tạo kết tủa F Xác định chất A, B, D, E, F viết phương trình phản ứng xảy Đáp án: * Trường hợp 1: dung dịch B: Ba(OH)2 A: BaSO4 B: Ba(OH)2 D: Ba(AlO2)2 E: H2 F: BaCO3 Các phương trình phản ứng: BaO + H2SO4 → BaSO4↓ + H2O BaO + H2O → Ba(OH)2 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2↑ K2CO3 + Ba(AlO2)2 → BaCO3↓ + 2KAlO2 * Trường hợp 2: dung dịch B: H2SO4 A: BaSO4 B: H2SO4 D: Al2(SO4)3 E: H2 F: Al(OH)3 BaO + H2SO4 → BaSO4↓ + H2O 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2↑ Al2(SO4)3 + 3K2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 3K2SO4 + 3CO2↑ Bài 6.Hòa tan hồn tồn lượng hỗn hợp A gồm Fe 3O4 FeS2 25 gam dung dịch HNO3 tạo khí màu nâu đỏ tích 1,6128 lít (đktc) Dung dịch thu cho tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch NaOH 1M, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng khơng đổi, 3,2 gam chất rắn Tính khối lượng chất A nồng độ % dung dịch HNO3 (giả thiết HNO3 khơng bị bay q trình phản ứng) Giải: Các phương trình phản ứng: Fe3O4 + 10H+ + NO3- → 3Fe3+ + NO2 + 5H2O (1) FeS2 + 14H+ + 15NO3- → Fe3+ + 2SO42- + 15NO2 + 7H2O (2) + H + OH → H2O (3) 3+ Fe + 3OH → Fe(OH)3 (4) t 2Fe(OH)3 (5) → Fe2O3 + 3H2O Gọi số mol Fe3O4 FeS2 ban đầu x y mol 1,6128 3,2 = 0,072mol n Fe3+ = 2n Fe2O3 = × = 0,04mol , ta có: Từ n NO = 22,4 160 3x + y = 0,04 m Fe3O = 0,012 × 232 = 2,784g x = 0,012mol ⇒ , m FeS2 = 0,004 × 120 = 0,480g x + 15 y = 0,072 y = 0,004mol n H + (1,2) = 10 x + 14 y = 0,176mol n H + (3) = n OH − (3) = 0,2 − (3 × 0,04) = 0,08mol ⇒ n HNO3 = n H + (1,2,3) = 0,256mol ⇒ C% = 0,256 × 63 × 100% = 64,5% 25 Bài 7: a Cho hỗn hợp A gồm Fe 2O3 Cu vào dung dịch HCl dư, thu dung dịch B lại gam Cu khơng tan Sục NH3 dư vào B, lọc lấy kết tủa nung ngồi khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu 1,6 gam chất rắn Tính khối lượng hổn hợp A ban đầu b Cho 48 gam Fe2O3 vào m gam dung dịch H2SO4 lỗng nồng độ 9,8%, sau kết thúc phản ứng thu dung dịch có khối lượng 474 gam( dung dịch A) Tính C% chất tan dung dịch A Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 +3 H2O Giải: Nếu Fe2O3 tan hết m = 474 – 48 → n H2SO4 = 0,426 mol < n Fe2O3 = 0,3 = 0,9 mol Suy Fe2O3 tan không hết H2 SO4 phản ứng hết ( 0,5 đ) Gọi n Fe2O3 pu = x mol → n H2SO4 pu = x mol → C% H2SO4 = 3x.98 100/ 474 -160x = 9,8 → x = 0,15 mol.( 0,5 đ) Trong dung dòch A C% Fe2(SO4)3 = 0,15.400.100/ 474 = 12,66 %.( 0,5 đ) c) Cho 48 gam Fe 2O3 vào m gam dung dịch H 2SO4 9,8%, sau sục khí SO vào dư Tính C% chất tan dung dịch thu được, biết phản ứng xảy hồn tồn m = 474 – 160.0,15 = 450 gam Sục SO2 vào : Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 +3 H2O SO2 + Fe2(SO4)3 + 2H2O = 2FeSO4 + H2SO4 Fe2O3 + SO2 + H2SO4 = 2FeSO4 +3 H2O Ban đầu 0,3 0,45 mol Phản ứng 0,3 0,3 0,3 Còn lại 0,0 0,15 0,6 mol ( C% FeSO4 = 0,6 x 152x 100% / ( 48 + 64 0,3+ 450) = 17,63% C% H2 SO4 = 0,15 x 98 x 100%/ ( 48 + 64 0,3+ 450)= 2,84% Bài Nung 8,08 gam muối A, thu sản phẩm khí 1,6 gam hợp chất thể rắn khơng tan nước Tồn sản phẩm khí hấp thụ hết 200 gam dung dịch NaOH nồng độ 1,2%, sau phản ứng thu dung dịch chứa muối B có nồng độ 2,47% Tìm cơng thức phân tử A, biết nung số oxi hóa kim loại khơng thay đổi Khối lượng sản phẩm khí = 8,08 - 1,6 = 6,48(g) Khối lượng dung dịch muối thu = 200 + 6,48 = 206,48(g) Gọi cơng thức muối dung dịch NanX (muối Na với gốc axit X hố trị n) nNaOH = 200.0,012/40 = 0,06(mol) Số mol NanX = 0,06/n Khối lượng NanX = (23n + X).0,06/n = 206,48.0,0247 = 5,1 ⇒ X = 62n Lấy n = 1; X = 62 ⇒ X gốc NO3(-) Sản phẩm khí có NO2 O2 2NO2 + 1/2O2 + 2NaOH = 2NaNO3 + H2O (phản ứng khơng thực tế, khơng xét đến đây) nNO2 = nNaOH = 0,06 mol; nO2 = 0,015 mol mNO2 + mO2 = 46.0,06 + 32.0,015 = 3,24(g) < 6,48 Như sản phẩm khí phải có thêm nH2O = (6,48 - 3,24)/18 = 0,18(mol) Cơng thức muối A: M(NO3)m.kH2O 2M(NO3)m.kH2O ―(t°)→ M2Om + 2mNO2 + m/2O2 + 2kH2O nM2Om = nNO2/2m = 0,06/2m = 0,03/m mM2Om = (2M + 16m).0,03/m = 1,6 ⇒ M = 56m/3 Lấy m = 3; M = 56 ⇒ M Fe nFe(NO3)3.kH2O = 0,06/3 = 0,02(mol) k = 0,18/0,02 = ⇒ Fe(NO3)3.9H2O Bài 1.Cho 20,8 gam hỗn hợp Fe, FeS, FeS2, S tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nóng dư thu V lít khí NO2 (là sản phẩm khử nhất, đo đktc) dung dịch A Cho A tác dụng với dung dịch Ba(OH) dư thu 91,3 gam kết tủa Tính V? Do sản phẩm cuối cho hỗn hợp tác dụng với HNO3 đặc nóng có Fe3+, SO42- nên coi hỗn hợp ban đầu Fe S Gọi x y số mol Fe S, số mol NO2 a Fe → Fe+3 + 3e x x 3x +6 S → S + 6e y y 6y +5 N +e → N+4 a a a A tác dụng với Ba(OH)2 Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3 Ba2+ + SO42- → BaSO4 Ta có hệ phương trình 107x + 233y = 91,3 ⇔ y=0,3 56x + 32 y = 20,8 x= 0,2 Theo bte: 3x+6y = a = 3.0,2 + 6.0,3= 2,4 mol ⇒ V = 2,4.22,4 = 53,76 (lít) Cho m gam hỗn hợp hai kim loại Fe, Cu (trong Fe chiếm 30% khối lượng) vào 50 ml dung dịch HNO nồng độ 63% (d = 1,38 g/ml) đun nóng, khuấy hỗn hợp tới phản ứng hồn tồn thu rắn A cân nặng 0,75 m gam, dung dịch B 6,72 lít hỗn hợp khí NO NO (ở đktc) Hỏi cạn dung dịch B thu gam muối khan ? (Giả sử q trình đun nóng HNO3 bay khơng đáng kể) Giải: Khối lượng Fe = 0,3m (g); khối lương rắn A = 0,75 m(g) Suy lượng Fe phản ứng = 0,25 m → Fe dư ; Cu chưa phản ứng Dung dịch B chứa Fe(NO3)2 , khơng có Fe(NO3)3 Cu(NO3)2 nhỗn hợpkhí = 6,72/22,4= 0,3 mol 50.1,38.63 = 0,69 (mol) Số mol HNO3 = 100.63 Fe → Fe+2 + 2e NO3- + 3e → NO NO3- +e → NO2 Số mol NO3- tạo muối = 0,69 – 0,3 = 0,39 (mol) Khối lượng Fe(NO3)2 = 0,39(56 + 62.2) = 35,1( g ) (gam) Bài 10 Cho 3,64 gam hỗn hợp A gồm oxit, hiđroxit muối cacbonat trung hòa kim loại M có hóa trị II tác dụng vừa đủ với 117,6 gam dung dịch H2SO4 10% Sau phản ứng thu 448 ml khí CO2 (đktc) dung dịch X chứa muối Dung dịch X có có nồng độ phần trăm nồng độ mol 10,876% 0,545M Khối lượng riêng dung dịch X 1,093 g/ml a) Xác định tên kim loại M b) Tính % khối lượng chất có hỗn hợp A a Xác định kim loại M Đặt số mol MO, M(OH)2, MCO3 tương ứng x, y, z Nếu tạo muối trung hòa ta có phản ứng MO + H2SO4 (1) → MSO4 + H2O M(OH)2 + H2SO4 (2) → MSO4 + 2H2O MCO3 + H2SO4 (3) → MSO4 + H2O + CO2 Nếu tạo muối axít ta có phản ứng MO + 2H2SO4 (4) → M(HSO4)2 + H2O M(OH)2 + 2H2SO4 + 2H2O (5) → M(HSO4)2 MCO3 + 2H2SO4 (6) → M(HSO4)2 + H2O + CO2 d.C%.10 1, 093.10,876.10 = ≈ 218 Ta có : M Mi = CM 0,545 -TH1: Nếu muối MSO4 => M +96 = 218 => M=122 (loại) -TH2: Nếu muối M(HSO4)2 => M + 97.2 = 218 => M = 24 (Mg) Vậy xảy phản ứng (4, 5, 6) tạo muối Mg(HSO4)2 b.Theo (4), (5), (6) => Số mol CO2 = 0,448/22,4 = 0,02 mol => z = 0,02 (I) 117,6.10% = 0,12 mol => 2x + 2y + 2z = 0,12 Số mol H2SO4 = (II) 98 Mặt khác 40x + 58y + 84z = 3,64 (III) Giải hệ (I), (II), (III) được: x = 0,02; y = 0,02; z = 0,02 %MgO = 40.0,02/ 3,64 = 21,98% %Mg(OH)2 = 58.0,02/3,64 = 31,87% %MgCO3 = 84.0,02/3,64 = 46,15% Bài 11 Cho 3,9 gam hỗn hợp M gồm hai kim loại X, Y có hố trị khơng đổi II III vào dung dịch H2SO4 lỗng (dư), sau phản ứng xảy hồn tồn thu dung dịch A 4,48 lít khí H2 (đktc) a) Tính khối lượng muối A b) Cho 3,9 gam hỗn hợp M tác dụng vừa đủ với V lít dung dịch HNO 1M, sau phản ứng thu 0,84 lít khí B (đktc) dung dịch C Cơ cạn cẩn thận dung dịch C 29,7 gam muối khan Tìm cơng thức phân tử B tính giá trị V? PTHH X + 2H+ → X2+ + H2 (1) 2Y + 6H+ → 2Y3+ + 3H2 (2) Ta có n H2 = 4,48 =0,2mol 22,4 ⇒ mmi = mhçnhỵ pKL + mSO2 − = 3,9 + 0, 2.96 = 23,1 gam b Theo (1) (2): X → X 2+ +2e 2H + +2e → H Y → Y 3+ +3e ⇒ ne cho=2.0,2=0,4 mol mmi nitratcđaKL = mKL + 62.nNO− = mKL + 62.2nSO2 − = 3,9 + 62.2.0, = 28, gam < 29, gam ⇒ Ngồi muối NO3- hai kim loại có muối NH4NO3 29, − 28, ⇒ nNH NO3 = = 0, 0125 mol 80 0,84 = 0, 0375 mol Gọi cơng thức khí B NxOy: nB = 22, x NO3- + (6x – 2y)H+ + (5x –2y)e → NxOy +(3x-2y)H2O 0,0375 NO3- + 10 H+ + 8e → NH4+ + H2O 0,0125 Ta có ne nhận= (5x –2y) 0,0375 + 0,0125 =(5x –2y) 0,0375 + 0,1 mol ĐLBT electron: (5x –2y) 0,0375 + 0,1=0,4 ⇒ 5x –2y = x = ⇒ ⇒ Blµ:N 2O y = nHNO3 = nH + = ( 6x – 2y ) 0, 0375 +1 0 0, 0125 = 0,5 ( mol ) ⇒ V= 0,5 lít Bài 12 Dung dịch X chứa HCl 4M HNO aM Cho từ từ Mg vào 100 ml dung dịch X khí ngừng thấy tốn hết b gam Mg, thu dung dịch B chứa muối Mg 17,92 lít hỗn hợp khí Y gồm khí Cho Y qua dung dịch NaOH dư thấy lại 5,6 lít hỗn hợp khí Z có dZ / H =3,8 Các phản ứng xảy hồn tồn Thể tích khí đo đktc Tính a, b? Bài 13 Cho 5,8 gam FeCO3 tác dụng với dung dịch HNO3 vừa đủ thu dung dịch X hỗn hợp Y gồm CO 2, NO Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch X dung dịch Y Dung dịch Y hồ tan tối đa m gam Cu tạo sản phẩm khử NO Tính m? Câu I : (5 điểm) nY = 0,8 mol; nZ = 0,25 mol → nNO = 0,55mol (0,5 đ) Vì qua dung dịch NaOH có khí NO2 hấp thụ nên Z phải chứa khí H2 khí A (M Z = 7,6) 2 Ta có nH = nHCl = 0,2 mol → nA = 0,05 mol 0,2.2 + 0,05.M A MZ = = 7,6 → MA = 30 → A NO 0,25 Gọi nMg phản ứng x mol Q trình oxi hóa: Mg → Mg+2 + 2e x 2x (0,5 đ) Q trình khử: → 2H + 2e 0,4 mol +5 → N + 1e 0,55 mol +5 → N + 3e 0,15 mol → Áp dụng bảo tồn electron ta có: 2x = 0,4 + 0,55 + 0,15 x = 0,55 mol → b = 0,55.24 = 13,2 gam nHNO (pu) = nNO (pu) + nNO (muoi) = 0,55 + 0,05 + (0,55 – 0,2) = 1,3 mol − 3 + H2 0,2 mol N+4 0,55 mol N+2 0,05 mol − 1,3 = 13M → a = 13M 0,1 (2 điểm): nFe3+ = nFeCO3 = 0,05mol; nNO− = 3nFe3+ = 0,15mol → [ HNO3 ] = 3Cu + 8H 0,15.3 mol Cu 0,025 mol Vậy m = 64 ( + 2NO3 → - 3Cu 2+ (0,5đ) (0,5) (0,5đ) + 2NO + 4H2O (0,5đ) (0,5đ) 2Fe2+ (0,5đ) + (0,5đ) 0,15 mol + 2Fe3+ → 0,05 mol Cu2+ + 0,15.3 +0,025) = 16 gam Bài 14 Đốt cháy hồn tồn 4.4g sunfua kim loại M (cơng thức MS) oxi dư Chất rắn sau phản ứng đem hồ tan lượng vừa đủ dung dịch HNO3 37.8% thấy nồng độ phần trăm muối dung dịch thu 41.72% Khi làm lạnh dung dịch 8.08g muối rắn Lọc tách muối rắn thấy nồng độ phần trăm muối dung dịch 34.7% Xác định cơng thức muối rắn Vì O2 dư nên M có hố trị cao oxit 2MS + (2 + n:2)O2 M2On + 2SO2 (0,25 đ) a 0,5a M2On + 2nHNO3 2M(NO3)n + n H2O (0,25 đ) 0,5a an a Khối lượng dung dịch HNO3 m = an × 63 × 100 : 37,8 = 500an : (g) Khối lượng dung dịch sau phản ứng m = aM + 8an + 500an : (g) Ta có (aM + 62an) : (aM + 524an: 3) = 0,4172 Nên M = 18,65n (0,50 đ) Chọn n = Suy M = 56 (Fe) Ta có: a(M+32)= 4,4 Suy a = 0,05 khối lượng Fe(NO3)3 m= 0,05 × 242 = 12,1(g) Khối lượng dung dịch sau muối kết tinh : mdd = aM + 524an: – 8,08 =20,92 (g) Khối lượng Fe(NO3)3 lại dung dịch : m = 20,92 × 34,7 : 100 = 7,25924 (g) Khối lượng Fe(NO3)3 kết tinh m = 12,1 - 7,25924 = 4,84 (g) (0,50 đ) Đặt cơng thức Fe(NO3)3 nH2O Suy 4,84:242 × (242 + 18n) = 8,08 Suy n = CT Fe(NO3)3 9H2O Bài 15 Hợp chất X tạo ngun tố A, B có khối lượng phân tử 76 A, B có số oxi hóa cao oxit + no + mo có số oxi hóa âm hợp chất với hiđro - nH - mH thỏa mãn điều hiện: | no|= | nH| | m0| = 3| mH| Tìm cơng thức phân tử X Biết A có số oxi hóa cao X Bài 16 Hòa tan hồn tồn kim loại M vào dung dịch HNO aM (lỗng) thu dung dịch X 0,2 mol NO (sản phẩm khử nhất) Hòa tan hồn tồn kim loại M’ vào dung dịch HNO aM thu dung dịch Y Trộn X Y dung dịch Z Cho dung dịch NaOH dư vào Z thu 0,1 mol khí kết tủa E Nung E đến khối lượng khơng đổi 40 gam chất rắn F Hãy xác định M, M’ Biết: M, M’ kim loại hóa trị II M, M’ có tỉ lệ ngun tử khối 3:8 Ngun tử khối M, M’ lớn 23 nhỏ 70 Vì M’ vào dung dịch HNO3 thu dung dịch Y, nên dd Y phải chứa NH+4 , khí thu NH3 nNH = nNH = 0,1mol Theo bảo tồn electron, ta có: + 2.nM = 0, 2.3 → nM = 0,3 2.nM ' = 0,1.8 → nM ' = 0, * Trường hợp 1: Chất rắn F hỗn hợp oxit MO, M’O(Kim loại ≠ Hg oxit khơng lưỡng tính) nF = 0,3 + 0,4 = 0,7 mol → nOxi F = 0,7 mol → mOxi = 0,7.16 = 11,2 gam → ∑ m2KL = 40 - 11,2 = 28,8 gam + Nếu M = , ta có: 0,3.M + 0,4.M’ = 28,8 M' 0,3.M + 0,4 .M’ = 28,8 → M = 64 (Cu) → M’ = 24 (Mg) + Nếu M' = , ta có: 0,3.M + 0,4.M’ = 28,8 M → M’ ; 56,2 ; M ; 21,1 (loại) * Trường hợp 2: F có oxit MO hay M’O (nhận) 40 = 100 → M' = 84 (loại) 0,4 40 = = 133,33 → M = 117,3 (loại) 0,3 M NO = M MO Bài 17 X hỗn hợp Cu, Fe Hồ tan hết m gam X V lít dung dịch H2SO4 98%, t0 dư (d=1,84 g/ml) dung dịch A Pha lỗng dung dịch A điện phân với điện cực trơ dòng điện I= 9,65A đến hết Cu 2+ phút 20 giây (H = 100%) Dung dịch B nhận sau phản ứng vừa hết 100ml dung dịch KMnO4 0,04M 1/ Tính phần trăm khối lượng kim loại X 2/ Tính V, biết lượng axit dùng hết 10% so với lượng có 1/ Đặt x, y số mol Fe Cu, ta có: 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O mol: x 3x 0,5x CuSO4 + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O Mol: y 2y y A có Fe2(SO4)3; CuSO4 H2SO4 dư Khi đp hết Cu2+ có pư sau(Fe3+ đp trước Cu2+): ® iƯn ph© n 2Fe2(SO4)3 + 2H2O → 4FeSO4 + 2H2SO4 + O2↑ mol: 0,5x x ®iƯn ph© n CuSO4 + H2O → Cu + H2SO4+ O2↑ Mol: y y It + Dựa vào thời gian suy số mol e trao đổi q trình đp = = 0,056 mol F 0,5x.2 + 2y = 0,056 hay x + 2y = 0,056 (I) Dung dịch B có: FeSO4 H2SO4 Khi pư với thuốc tím thì: 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O mol: x 0,2x 0,2x = 0,004 (II) + Từ (I II) ta có: x = 0,02 mol y = 0,018 mol %mFe = 49,3% Cu = 50,7% 2/ Số mol H2SO4 pư = 3x + 2y = 0,096 mol số mol axit ban đầu = 0,96 mol V = 52,17 ml Bài 18.Cho 20,0 gam hỗn hợp gồm kim loại M Al vào 200 ml dung dịch hỗn hợp gồm H 2SO4 HCl (Số mol HCl gấp lần số mol H2SO4) thu 11,2 lít khí H2 (đktc) dư 3,4 gam kim loại Lọc lấy phần dung dịch đem cạn thu lượng muối khan Biết M có hố trị II muối Hãy viết phương trình phản ứng dạng ion rút gọn Tính tổng khối lượng muối khan thu nồng độ mol/l axit dung dịch Xác định kim loại M, biết số mol kim loại tham gia phản ứng Hãy viết phương trình phản ứng dạng ion rút gọn: M + 2H+ → M2+ + H2↑ (1) + 3+ 2Al + 6H → 2Al + 3H2↑ (2) H2SO4 → 2H+ + SO42– a(mol) → 2a → a HCl → H+ + Cl– 3a(mol) → 3a → 3a Tính tổng khối lượng muối khan thu nồng độ mol/l axit dung dịch: Gọi a số mol H2SO4 3a số mol HCl H+ = 5a(mol) 2− SO4 = a(mol) − Cl = 3a(mol) Gt: Kim loại dư nên axit phản ứng hết 11,2 = 1⇒ a = 0,2(mol) (1), (2) ⇒ nH+ = 5a = 2nH2 = 22,4 0,6 = 3M 0,2 0,2 CM(H2SO4 ) = = 1M 0,2 CM(HCl) = Xác định kim loại M: Theo định luật bảo tồn khối lượng: 5a mmuối = (20− 3,4) + (98a+ 36,5.3a) − 2× = 57,1(gam) Gọi x số mol kim loại M Al: (1), (2) ⇒ x + ×x = 0,5 ⇒ x = 0,2(mol) Mx + 27x = 20 – 3,4 = 16,6 ⇒ M = 56 (Fe) Bài 19 Hòa tan hỗn hợp rắn (gồm Zn, FeCO3, Ag) dd HNO3 (lỗng, dư) thu hỗn hợp khí A gồm khí khơng màu có tỉ khối so với hiđro 19,2 dung dịch B Cho B phản ứng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa tạo thành nung đến khối lượng khơng đổi 2,82 gam chất rắn Biết chất hỗn hợp khử HNO3 tạo thành chất Lập luận để tìm khí cho Tính khối lượng chất hỗn hợp ban đầu (biết hỗn hợp số mol Zn = số mol FeCO3) Bài 20 Cho 10,40 gam hỗn hợp X (gồm Fe, FeS, FeS 2, S) tác dụng với dung dịch HNO đặc nóng dư thu V lít khí NO2 (là sản phẩm khử nhất, đo đktc) dung dịch A Cho A tác dụng với dung dịch Ba(OH) dư thu 45,65 gam kết tủa a) Viết phương trình hố học phản ứng xảy dạng phương trình ion b) Tính V số mol HNO3 dung dịch cần dùng để oxi hóa hồn tồn hỗn hợp X a) Trong hai khí chắn có CO2 = 44 đvC Vì M A = 38,4 < MCO2 nên khí lại có M < 38,4 đvC Vì khí khơng màu nên NO N2 + Do Ag kim loại yếu nên khơng thể khử HNO3 xuống sản phẩm ứng với số oxi hóa thấp nitơ, amoni nitrat nên khí lại NO + Vì chất hh khử HNO3 đến chất khử định nên Zn khử HNO3 xuống NO NH4NO3 b) Gọi x số mol Zn số mol FeCO3 = x, gọi số mol Ag= y + Nếu có Zn khử HNO3 tạo khí NO ta có: 3Zn + 8HNO3 → Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O mol: x 2x/3 3Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO + 2H2O mol: y y/3 3FeCO3 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + 3CO2 + NO + 5H2O mol: x x x/3 3x + y Khí tạo thành có: x mol CO2 mol NO + Vì hh khí có tỉ khối so với hiđro 19,2 nên số mol CO2 = 1,5.nNO 3x + y x = 1,5 y = -x (loại) (1,0 điểm) sảm phẩm khử phải có NH4NO3 sp khử ứng với Zn ta có: 4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O mol: x x x/4 3Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO + 2H2O mol: y y y/3 3FeCO3 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + 3CO2 + NO + 5H2O mol: x x x x/3 x+y khí tạo thành có x mol CO2 mol NO Vì số mol CO2 = 1,5 nNO x=y + Khi B + NaOH dư nung chất rắn có: NaOH t0 Fe(NO3)3 → Fe(OH)3 → 0,5 Fe2O3 NaOH t0 AgNO3 → 0,5Ag2O → Ag 0,5x mol Fe2O3 + y mol Ag Vì x = y nên ta có: 80x + 108x = 2,82 x = 0,015 mol Vậy chất hh cho có số mol 0,015 mol Do đó: mZn = 0,975 gam; mFeCO3 = 1,74 gam mAg = 1,62 gam (1,5 điểm) a)Các phương trình phản ứng: (1,0 điểm) + 3+ Fe + 6H + 3NO3 → Fe + 3NO2 ↑+ 3H2O (1) FeS + 10 H+ + 9NO3- → Fe3+ + SO42- + 9NO2↑ + 5H2O (2) FeS2 + 14H+ + 15NO3- → Fe3+ + 2SO42- + 15NO2↑ + 7H2O (3) + 2S + 4H + NO3 → SO4 + 6NO2↑ + 2H2O(4) (4) Dung dịch sau phản ứng có: Fe3+, SO42-, H+ H+ + OH- → H2O Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3↓ Ba2+ + SO42- → BaSO4↓ b) Coi hỗn hợp gồm Fe S ta có sơ đồ: (2,0 điểm) 3+ Fe(OH )3 Fe Fe xmol xmol + Ba (OH )2 xmol + HNO3 d → → S SO4 2− BaSO ymol ymol ymol 56 x + 32 y = 10, x = 0,1mol → Theo ta có hệ: 107 x + 233 y = 45, 65 y = 0,15mol Áp dụng định luật bảo tồn eletron ta có: Fe → Fe+3 + 3e 0,1mol 3.0,1mol S → S+6 + 6e 0,15mol 6.0,15mol N+5 + 1e → N+4 a.1mol a mol Áp dụng định luật bảo tồn e ta có: a = 0,3 + 0,9 = 1,2 mol → V = 1,2.22,4 = 26,88 lít Theo (1) (4): nHNO3 = nH + = 6.nFe + 4nS = 1, 2mol Bài 21.Hồ tan hồn tồn hỗn hợp MgCl2, FeCl3, CuCl2 vào nước ta dung dịch A Cho từ từ dòng khí H 2S vào A dư thu lượng kết tủa nhỏ 2,51 lần lượng kết tủa tạo cho dung dịch Na 2S dư vào dung dịch A Tương tự, thay FeCl3 A FeCl2 với khối lượng (được dung dịch B) lượng kết tủa thu cho H2S vào B nhỏ 3,36 lần lượng kết tủa tạo cho dung dịch Na2S vào B Viết phương trình phản ứng xác định thành phần phần trăm khối lượng muối hỗn hợp ban đầu Đáp án Gọi x, y, z số mol CuCl2 , MgCl2 , FeCl3 * Tác dụng với dung dịch Na2S CuCl2 + Na2S CuS + 2NaCl MgCl2 + Na2S + 2H2O Mg(OH)2+ H2S + 2NaCl Ta có n H2 = 4,48 =0,2mol 22,4 ⇒ mmi = mhçnhỵ pKL + mSO2 − = 3,9 + 0, 2.96 = 23,1 gam b Theo (1) (2): X → X 2+ +2e 2H + +2e → H Y → Y 3+ +3e ⇒ ne cho=2.0,2=0,4 mol mmi nitratcđaKL = mKL + 62.nNO− = mKL + 62.2nSO2 − = 3,9 + 62.2.0, = 28, gam < 29, gam ⇒ Ngồi muối NO3 hai kim loại có muối NH4NO3 29, − 28, ⇒ nNH NO3 = = 0, 0125 mol 80 0,84 = 0, 0375 mol Gọi cơng thức khí B NxOy: nB = 22, x NO3- + (6x – 2y)H+ + (5x –2y)e → NxOy +(3x-2y)H2O 0,0375 + + → NO3 + 10 H + 8e NH4 + H2O 0,0125 Ta có ne nhận= (5x –2y) 0,0375 + 0,0125 =(5x –2y) 0,0375 + 0,1 mol ĐLBT electron: (5x –2y) 0,0375 + 0,1=0,4 ⇒ 5x –2y = x = ⇒ ⇒ Blµ:N 2O y = - nHNO3 = nH + = ( 6x – 2y ) 0, 0375 +1 0 0, 0125 = 0,5 ( mol ) V= 0,5 lít Bài 27.Cho 3,58 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu vào 200 ml dung dịch Cu(NO 3)2 0,5M Khi phản ứng hồn tồn dung dịch A chất rắn B Nung B khơng khí nhiệt độ cao đến phản ứng hồn tồn thu 6,4 gam chất rắn Cho A tác dụng dung dịch NH dư, lọc kết tủa nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu 2,62 gam chất rắn D 1/ Tính phần trăm khối lượng chất hỗn hợp ban đầu 2/ Hồ tan hồn tồn 3,58 gam hỗn hợp X vào 250 ml dung dịch HNO a (mol/l) dung dịch E khí NO (sản phẩm khử nhất) Dung dịch E tác dụng vừa hết với 0,88 gam bột đồng Tính a Phương trình hố học xảy ra: Trước hết: 2Al + 3Cu2+ → 2Al3+ + 3Cu (1) Khi Al hết: Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu (2) Nếu Cu2+ hết số mol Cu chất rắn C>0,1 mol =>Chất rắn sau nung B khơng khí có khối lượng > 0,1.80 = 8(g) (khơng phù hợp) Vậy Cu2+ dư nên Al Fe hết…………………………………………… Gọi số mol Al ,Fe, Cu hỗn hợp X là: a, b, c Phương trình khối lượng hỗn hợp: 27a + 56b + 64c = 3,58 (I) Chất rắn sau nung có CuO: 3a/2 + b + c = 0,08 (II) Dung dịch A chứa: Al3+, Fe2+, Cu2+ dư + NH d t , kk Al3+, Fe2+, Cu2+ → Fe(OH)2, Al(OH)3 → Fe2O3, Al2O3 khối lượng chất rắn D: 102.a/2 + 160.b/2 = 2,62 (III) Giải hệ (I), (II), (III) ta có: a = 0,02; b=0,02, c=0,03 % khối lượng kim loại hỗn hợp là: Al =15,084%; Fe=31,28%; Cu=53,63% Theo giả thiết nhận thấy: hỗn hợp X 0,88 gam Cu ( tức 0,01375 mol) tác dụng vừa đủ với 250 ml dung dịch HNO3 a(mo/l) Theo ĐL bảo tồn e suy số e nhận HNO3 tổng số e nhận hh X 0,88 gam Cu Số e nhường = 3nAl + 2nFe + 2nCu = 0,06+0,04+0,0875=0,1875 (mol) − Q trình nhận e: 4H+ + NO +3e → NO + 2H2O 0,25 0,1875 + Số mol HNO3=số mol H =0,25 (mol)=> a = 1M Bài 28 Cho 39,84 gam hỗn hợp X gồm Fe 3O4 kim loại M vào dung dịch HNO3 đun nóng, khuấy hỗn hợp để phản ứng hồn tồn, thu 4,48 lít khí NO sản phẩm khử (ở đktc), dung dịch Y 3,84 gam kim loại M Cho dung dịch NH3 dư vào dung dịch Y thu kết tủa T, nung T khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu 24 gam chất rắn H Tìm kim loại M (biết M có hóa trị khơng đổi phản ứng trên) Cơ cạn cẩn thận dung dịch Y thu gam muối khan Theo đầu kim loại M có tác dụng với dung dịch HNO3 - Theo đầu khối lượng X phản ứng 39,84 – 3,84 = 36 gam > 24 gam chất rắn H Nên 24 gam có Fe2O3 => M(OH)n bị hòa tan dung dịch NH3 - Các phương trình phản ứng Fe3O4 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O (1) M + 2n HNO3 → M(NO3)n + nNO2 + nH2O (2) Đặt số mol Fe3O4: x mol; Số mol M phản ứng (2): y mol * Nếu xảy phản ứng M + nFe(NO3)3 → M(NO3)n+ nFe(NO3)2 (3) Từ (3) → Số mol M phản ứng (2): 3x/n mol Theo đầu bài: 232x + My + M 3x/n = 36 gam (I) Từ (1,2) Số mol NO2 : x + ny = 0,2 (II) - Viết phương trình phản ứng dung dịch Y với dung dịch NH lọc kết tủa nung khơng khí 24 gam chất rắn có Fe2O3 Số mol Fe2O3 = 3x/2 = 24/160 → x= 0,1 mol (III) Từ (I, II, III) → x = 0,1 mol; y = 0,1/n mol → M = 32n Với n = → M = 64 kim loại M đồng (Cu) Dung dịch Y có 0,3 mol Fe(NO3)2 0,05 + 0,15 = 0,2 mol Cu(NO3)2 Khối lượng muối = 180 * 0,3+188*0,2 = 91,6 gam *Nếu khơng xảy phản ứng (3) thực tương tự loại Bài 29.Trộn CuO với oxit kim loại M hố trị II với số mol tương ứng theo tỉ lệ mol 1: 2, hỗn hợp A Cho luồng H2 dư qua 2,4 gam A nung nóng thu hỗn hợp B Để hồ tan hết B cần 40ml dung dịch HNO 2,5M thu khí NO Xác định kim loại M Gọi số mol CuO A x ⇒ số mol MO 2x mol t0 CuO + H2 (1) → Cu + H2O t Có thể: MO + H2 (2) → M + H2O 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO ↑+ 4H2O (3) 3M + 8HNO3 → M(NO3)2 + 2NO ↑+ 4H2O (4) Có thể: MO + 2HNO3 → M(NO3)2 + 2H2O (5) Trường hợp 1: Các oxit bị H2 khử hồn tồn, khơng có (5) 80x + (M +16)2x=2,4 Ta có hệ 8 x + 2x = 0, 04.2,5 = 0,1 Giải x = 0,0125 mol; M = 40 ⇒ Ca: Loại, CaO khơng bị khử Trường hợp 2: MO khơng bị H2 khử, khơng có (2,4) 80x + (M +16)2x=2,4 Ta có hệ: x + 2.2x = 0, 04.2,5 = 0,1 Giải x = 0,015 mol; M = 24 ⇒ M kim loại Mg Bài 30 Cho 10,62 gam hỗn hợp gồm Fe, Zn vào 800 ml dung dịch hỗn hợp X gồm NaNO3 0,45 M H2SO4 0,9M Đun nóng cho phản ứng xảy hồn tồn thu dung dịch Y 3,584 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đo đktc) Dung dịch Y hòa tan tối đa m1 gam bột Cu thu V lít khí NO (đktc, sản phẩm khử NO3-) Tính % khối lượng kim loại hỗn hợp ban đầu Tính giá trị m1 V Cho m2 gam Zn vào dung dịch Y (tạo khí NO sản phẩm khử NO 3-), sau phản ứng thu 3,36 gam chất rắn Tính giá trị m2 Số mol NaNO3 = 0,36 mol số mol H2SO4 = 0,72 mol => số mol H+ = 1,44 mol Ta có bán phản ứng: NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O (1) mol 0,16 ← 0,16 ← 0,16 ← 0,16 Số mol NO = 0,16 mol => H+ NO3- dư, kim loại phản ứng hết Số mol NO3- phản ứng = 0,16 mol; số mol H+ phản ứng = 0,64 mol Fe → Fe3+ + 3e(1) Zn → Zn2+ + 2e(2) Gọi số mol Fe x mol, số mol Zn y mol Theo khối lượng hỗn hợp ban đầu ta có phương trình 56 x + 65 y = 10,62 (I) Theo định luật bảo tồn electron ta có phương trình 3x + 2y = 0,16.3 (II) Giải hệ phương trình (I), (II) ta có: x = 0,12 y = 0,06 mol mFe = 0,12.56 = 6,72 g => % mFe = 63,28% => % mZn =100% - 63,28 % = 36,72 % Dung dịch Y có 0,2 mol NO3-; 0,8 mol H+; 0,12 mol Fe3+; 0,06 mol Zn2+, thêm bột Cu vào dung dịch Y: 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + H2O (3) 0,3 ← 0,8 ← 0,2 → 0,2 (mol) 3+ 2+ 2+ 2Fe + Cu → 2Fe + Cu (4) 0,12 → 0,06 Từ phản ứng (3), (4) có tổng số mol Cu = 0,36 mol m1 = 0,36.64 = 23,04 gam VNO = 4,48 lít Thêm m2 gam Zn vào dung dịch Y có 0,2 mol NO3-; 0,8 mol H+; 0,12 mol Fe3+; 0,06 mol Zn2+: Do khối lượng Fe3+ = 0,12.56 = 6,72 gam > khối lượng chất rắn 3,36 gam Nên 3,36 gam chất rắn sau phản ứng có Fe, Zn hết nFe = 3,36/56 = 0,06 mol 3Zn + 8H+ + 2NO3- → 3Zn2+ + 2NO + H2O 0,3 ← 0,8 ← 0,2 Zn + 2Fe3+ → Zn2+ + 2Fe2+ 0,06 ← 0,12 → 0,12 2+ 2+ Zn + Fe → Zn + Fe 0,06 ← 0,06 ← 0,06 Tổng số mol Zn phản ứng 0,3 + 0,12 = 0,42 mol => mZn = 27,3 gam Bài 31: Cho 13,36 gam hh A gồm Cu, Fe3O4 vào dd H2SO4 đặc nóng dư thu V1 lít SO2 dd B Cho B pư với NaOH dư kết tủa C, nung kết tủa đến khối lượng khơng đổi 15,2 gam chất rắn D Nếu cho lượng A vào 400 ml dd X chứa HNO3 H2SO4 thấy có V2 lít NO 0,64 gam kim loại chưa tan hết Các pư xảy hồn tồn khí đo đktc 1/ Tính V1, V2? 2/ Tính CM chất X biết dung dịch sau pư A với X có ion(khơng kể ion H+ OH- nước phân li ra)? Bài 32: Cho hỗn hợp gồm 25,6 gam Cu 23,2 gam Fe3O4 tác dụng với 400 ml dung dịch HCl 2M phản ứng hồn tồn thu dung dịch A chất rắn B Cho dung dịch A phản ứng với dung dịch AgNO dư tách kết tủa D Tính lượng kết tủa D 64 x + 232 y = 13,36 x = 0,1 Bài 33: 1/ Gọi x, y số mol Cu Fe3O4 ta dễ dàng lập hệ sau: 3y y = 0, 03 80 x + 160 = 15, Áp dụng ĐLBT electron V1 = 22,4.(0,1.2+0,03.1)/2= 2,576 lít + Khi cho A vào dd X có pư: 3Fe3O4 + 28H+ + NO3- → 9Fe3+ + NO + 14H2O mol: 0,03 0,09 0,01 3+ 2+ 2+ Cu + 2Fe → Cu + 2Fe Mol: 0,045 0,09 0,045 0,09 0, 64 phải có: 0,1-0,045 = 0,045 mol Cu pư với H+ NO3- theo pư: 64 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O mol: 0,045 0,045 0,03 V2 = 22,4.(0,01 + 0,03) = 0,896 lít 2/ Ta thấy số mol HNO3 = NO = 0,04 mol Dung dịch sau pư A với X có: 0,09 mol Fe2+ + 0,09 mol Cu2+ a mol SO42- Áp dụng ĐLBT điện tích a = 0,18 mol + Vậy X có HNO3 = 0,1M H2SO4 = 0,45M Fe3O4 + 8HCl → 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O 0,1 0,8 0,2 0,1 3+ 2+ 2+ Sau đó: Cu + Fe → Cu + Fe 0,1 0,2 0,1 0,2 Khi dung dịch A chứa CuCl2 (0,1 mol) FeCl2 (0,3 mol) Khi cho dung dịch A phản ứng với dung dịch AgNO3 dư có phản ứng: Bài 34: pư xảy ra: + − + Cl → AgCl ↓ 0,8 0,8 + 2+ 3+ Ag + Fe → Ag ↓ + Fe 0,3 0,3 khối lượng D = AgCl Ag = (0,8 × 143,5) + (0,3 × 108) = 147,2 g Ag Bài 35: Cho V lít CO qua ống sứ đựng 5,8 gam oxit sắt nung đỏ thời gian thu hh khí A chất rắn B Cho B pư hết với HNO3 lỗng thu dd C 0,784 lít NO Cơ cạn C thu 18,15 gam muối sắt (III) khan Nếu hòa tan B HCl dư thấy 0,672 lít khí(các khí đo đktc) a/ Tìm cơng thức oxit sắt ? b/ Tính %KL chất B ? Giải: a) Số mol Fe FexOy = số mol Fe Fe(NO3)3 = 0,075 → số mol oxi FexOy = (5,8-0,075.56)/16 = 0,1 oxit Fe3O4 b) B chứa Fe, FeO (a mol) Fe3O4 dư (b mol) 3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + H2O 3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 , nFe = nH = 0, 03(mol ) 56.0,03 + 72a + 232b = 5,16 a = a b ⇒ ta có : 0,03 + + = 0,035 b = 0,015 3 0,03.56 %m Fe = 100% = 32,56% % m Fe3O = 100% − 32,56% = 67,44% 5,16 Bài 36: Cho 2,16 gam hỗn hợp gồm Al Mg tan hết dung dịch axit HNO lỗng, đun nóng nhẹ tạo dung dịch A 448 ml ( đo 354,9 K 988 mmHg) hỗn hợp khí B khơ gồm khí khơng màu, khơng đổi màu khơng khí Tỷ khối B so với oxi 0,716 lần tỷ khối CO2 so với nitơ Làm khan A cách cẩn thẩn thu chất rắn D, nung D đến khối lượng khơng đổi thu 3,84 gam chất rắn E Viết phương trình phản ứng, tính lượng chất D % lượng kim loại hỗn hợp ban đầu Giải: Theo giả thiết B chứa N2 N2O với số mol 0,01 mol số mol e nhận để tạo khí : 0,01(10+8) = 0,18 mol (I) − + 2+ Mg + 12 H + NO → Mg + N2 ↑ + H2O − + 2+ Mg + 10 H + NO → Mg + N2O ↑ + H2O − + 3+ 10 Al + 36 H + NO → 10 Al + N2 ↑ + 18 H2O − + 3+ Al + 30 H + NO → Al + N2O ↑ + 15 H2O có pư tạo NH4NO3 − + + 2+ Mg + 10 H + NO → Mg + NH + H2O − + + 3+ Al + 30 H +3 NO → Al + NH + H2O D có Al(NO3)3, Mg(NO3)2 có NH4NO3 NH4NO3 → N2O↑ + 2H2O NH4NO3 → N2 ↑ + O2 ↑ + H2O ↑ 4Al(NO3)3 → 2Al2O3 + 12 NO2 ↑ + 3O2 ↑ 2Mg(NO3)2 → 2MgO + NO2 ↑ + O2 ↑ E có Al2O3 MgO 27 x + 24 y = 2,16 + Gọi x, y số mol Al Mg ta có hệ : x 102 + 40 y = 3,84 x = Al = 0,04 mol Mg = 0,045 mol số mol e cho = 0,21 mol (II) + Từ (I, II) suy phải có NH4NO3 Từ dễ dàng tính kết sau: D gồm: Al(NO3)3 (8,52 gam) ; Mg(NO3)2 (6,66 gam) ; NH4NO3 (2,4 gam) = 17,58 gam Hỗn hợp ban đầu có 50% lượng kim loại Bài 37: Hỗn hợp chứa kẽm kẽm oxit hòa tan hết dung dịch HNO lỗng nhận dung dịch A khơng có khí bay Cơ cạn cẩn thận dung dịch A nung khan 210 0C đến khơng thu 2,24 lít khí (đo 191,1 K 7,1 104 Pa) lại 113,4 gam chất rắn khơ Hãy xác định khối lượng chất hỗn hợp đầu(1 Pa = 9,87.10-6 atm) Bài 38: X,Y kim loại đơn hóa trị II III Hòa tan hết 14,0 gam hỗn hợp X, Y axit HNO 14,784 lít (27,30C 1,1atm) hỗn hợp khí oxit có màu nâu có tỷ khối so với He = 9,56 , dung dịch nhận chứa nitrat kim loại Cùng lượng hỗn hợp kim loại cho tác dụng với axit HCl dư 14,784 lít khí (27,30C 1atm) lại 3,2 gam chất rắn khơng tan Xác định X, Y tính % lượng kim loại hỗn hợp đầu Giải: Số mol khí = 0,66 0,6 mol Từ MTB= 9,56 = 38,24 suy NO2 > 38,24 nên khí lại phải NO = 30 < 38,24 Và tính NO = 0,32 mol NO2 = 0,34 mol 3X + 8HNO3 → 3X(NO3)2 + 2NO ↑+ 4H2O Y + 4HNO3 → Y(NO3)3 + NO ↑+ 2H2O X + 4HNO3 → X(NO3)2 + 2NO2 ↑+ 2H2O Y + 6HNO3 → Y(NO3)3 + 3NO2 ↑+ 3H2O X + 2HCl → XCl2 + H2 ↑ 2Y + 6HCl → 2YCl3 + 3H2 ↑ Biện luận: * Nếu kim loại Y khơng tan axit HCl 10,8 Theo pt: số mol X = 0,6 lượng X = 10,8 gam nên X = = 18 (khơng có kim loại thỏa mãn) 0, * Vậy kim loại X khơng tan axit HCl Theo pt: số mol Y = 0,4 lượng Y = 14- 3,2= 10,8 gam nên Y = Đặt số mol X a: 10,8 = 27 ∼ Al 0, 3+ Al− 3e → Al tổng số e nhường = 0,4 + 2a = 1,2 + 2a 2+ X − e → X +5 +2 N + 3e → N tổng số e thu = 0,32 + 0,34 = 1,30 +5 +4 N + 1e → N 3, 1,2 + 2a = 1,3 → a = 0,05 Vậy X = = 64 ∼ Cu % Al = 77,14% ; %Cu = 22,86% 0, 05 Bài 39: Cho 45,24 gam oxit sắt pư hết với 1,5 lít dd HNO3 lỗng thu dd A 0,896 lít hh khí B gồm NO N2O Biết tỉ khối B so với H2 17,625 Thêm vào A m gam Cu, sau pư thấy 0,448 lít NO lại 2,88 gam kim loại khơng tan Các khí đo đktc a/ Tìm cơng thức oxit sắt? b/ Tính m nồng độ mol/l dd HNO3 ban đầu? c/ Sau lọc bỏ kim loại khơng tan đem cạn dung dịch thu gam muối khan? Giải: a/ NO = 0,025 mol N2O = 0,015 mol số mol e cho = 0,195 mol số mol FexOy = 0,195 3x − y 0,195(56 x + 16 y ) x 124,8x = 93,6y = oxit sắt Fe3O4 3x − y y b/ dd A có 0,585 mol Fe(NO3)3 HNO3 dư Khi thêm m gam Cu vào có pứ sau: 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O mol: 0,03 0,08 0,02 0,02 2Fe3+ + Cu → 2Fe2+ + Cu2+ Mol: 0,585 0,2925 m = 64.(0,03+0,2925) + 2,88 = 23,52 gam + Số mol HNO3 = 1,89 mol CM = 1,26M c/ khối lượng muối = Fe(NO3)2 + Cu(NO3)2 = 165,93 gam 45,24 = Bài 40: Cho gam hỗn hợp A gồm Fe Cu vào 500 ml dung dịch AgNO3 Sau pư dung dịch A’ 21,8 gam chất rắn B Thêm NaOH dư vào A’ nung kết tủa sinh khơng khí đến khối lượng khơng đổi 7,6 gam chất rắn 1/ Tính %m kim loại? 2/ Tính V dung dịch HNO3 2M cần hồ tan hết gam A biết tạo NO? Giải: 1/ Pư xảy theo thứ tự sau: Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag (1) Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag (2) Có thể có: Fe(NO3)2 +AgNO3 → Fe(NO3)3 + 2Ag (3) + Gọi số mol Fe Cu x y ta có: 56x + 64y = (I) + Ta phải xét trường hợp sau: TH1: Chỉ có pư (1) có Fe pư TH2: Có pư (1) (2) Fe hết Cu pư phần vừa hết TH3: Có pư (1), (2) (3) Fe Cu hết AgNO3 dư sau (2) * TH 1: Chỉ có Fe pư (1) Gọi x số mol Fe pư, y số mol Cu z số mol Fe dư ta có: 56(x+z) + 64y = (I) Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag (1) Mol: x 2x x 2x A’ có Fe(NO3)2 = x mol B có 2x mol Ag + Cu = y mol có Fe dư = z mol + Theo giả thiết ta có: 108.2x + 64y + 56z = 21,8 (II) + Khi A’ pư với NaOH ta có: Fe(NO3)2 → Fe(OH)2 →Fe(OH)3 → Fe2O3 Mol: x x x 0,5x 0,5x.160 = 7,6 (III) + Thay (III) vào (I, II) ta có: 64y + 56z = 1,68 64y + 56z = 1,28 Loại trường hợp * TH2: Có pư (1, 2) Fe hết Cu pư phần vừa hết gọi x số mol Fe, y số mol Cu pư z số mol Cu dư ta có: 56x + 64(y+z) = (I) Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag (1) Mol: x 2x x 2x Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag Mol: y 2y y 2y A’ có Fe(NO3)2 = x mol Cu(NO3)2 = y mol B có (2x+2y) mol Ag + Cu dư = z mol + Theo giả thiết ta có: 108.(2x+2y) + 64z = 21,8 (II) + Khi A’ pư với NaOH ta có: 0,5x.160 + 80y = 7,6 (III) + Giải (I, II, III) được: x = 0,045 mol; y = 0,05 mol z = 0,02 mol Vậy %Fe = 36% *TH3: Xảy pư (3) B có Ag Số mol e mà Ag+ nhận ≥ số mol e mà A cho 21,8/108 ≥ số mol e mà A cho Giả sử A có Cu số mol e cho nhỏ = 2.7/64 21,8/108 ≥ 14/64 điều vơ lí 2/ gam A có 0,045 mol Fe 0,07 mol Cu Để lượng HNO3 xảy pư sau: Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O Mol: 0,045 0,18 0,045 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O mol: a 8a/3 a Cu + 2Fe(NO3)3 → Cu(NO3)2 + 2Fe(NO3)2 Mol: 0,0225 0,045 a + 0,0225 = 0,07 a = 0,0475 mol HNO3 = 0,3067 mol V = 153,33 mol ĐS: 1/ Fe = 36% 2/ 153,3 ml Bài 41: Một hỗn hợp rắn A gồm kim loại M oxit kim loại Người ta lấy phần, phần có 59,08g A Phần thứ hồ tan vào dung dịch HCl thu 4,48 lít khí H2 Phần thứ hai hồ tan vào dung dịch hỗn hợp NaNO3 H2SO4 thu 4,48 lít khí NO Phần thứ đem nung nóng cho tác dụng với khí H2 dư chất rắn nhất, hồ tan hết chất rắn nước cường toan có 17,92 lít khí NO Các thể tích đo đktc Hãy tính khối lượng ngun tử, cho biết tên kim loại M cơng thức oxit hỗn hợp A Giải: Đặt CT oxit MxOy; gọi số mol M MxOy phần a b ta có: Ma + b(Mx+16y) = 59,08 (I) + Với phần ta có: 2M + 2nHCl → 2MCln + nH2 Mol: a an/2 an = 0,4 (II) + Với phần ta có: 3M + 4mH+ + mNO3- → 3Mm+ +mNO + 2mH2O 3MxOy + (4xm-2y)H+ +(mx-2y)NO3- → 3xMm+ +(mx-2y)NO +(2mx-y)H2O am + b(mx-2y) = 0,2.3 (III) + Với phần ta có: MxOy + yH2 → xM + yH2O Mol: b bx chất rắn gồm (a+bx) mol M Do đó: 3M + mHNO3 + 3mHCl → 3MClm + mNO + 2mH2O m(a+bx) = 0,8.3 (IV) + Từ (III IV) ta có by = 0,9 mol thay vào (I) ta được: M(a+bx) = 44,68 (V) + Chia (V) cho (IV) được: M = 18,6 m m = M = Fe Từ M Fe (II) n = a = 0,2 mol bx = 0,6 mol by = 0,9 mol x/y = 2/3 oxit cho Fe2O3 Bài 42: 1/ Hòa tan 69 gam hh CuCl2, FeCl3 theo tỉ lệ mol 1:2 vào nước dung dịch A Điện phân A với điện cực trơ, thời gian điện phân hết muối T Tính độ tăng khối lượng catot điện phân thời gian 0,5T; 0,7T.(Cho thứ tự đp lần Fe3+ > Cu2+ > Fe2+) 2/ Hỗn hợp X gồm NaCl, NaHCO3, Na2CO3 có muối ngậm nước 61,3 gam X pư vừa hết với 100 ml dd HCl 4,5M thu V lít CO2 đktc, dd A Cho A vào 100 ml dd AgNO3 6,5M vừa thu kết tủa max Nếu cho dd NaOH dư vào X dd Y, cho tiếp dd Ba(NO3)2 dư vào Y thu lượng kết tủa lớn 68,95 gam Tính V %KL chất X? Giải: 1/ Ta có số mol CuCl2 = 0,15 mol FeCl3 = 0,3 mol Độ tăng KL catot KL kim loại sinh bám vào catot + Ở anot xảy pư: 2Cl- → Cl2 + 2e mol: 1,2 1,2 Khi đp hết số mol e trao đổi 1,2 mol đp 0,5T 0,7T số mol e trao đổi 0,6 mol 0,84 mol + Ở catot xảy pư theo thứ tự: Fe3+ + 1e → Fe2+ Cu2+ + 2e → Cu Fe2+ + 2e → Fe + TH1: thời gian đp 0,5T ứng với 0,6 mol e trao đổi có Fe3+ + 1e → Fe2+ mol: 0,3 0,3 0,3 Cu2+ + 2e → Cu mol: 0,15 0,3 0,15 Độ tăng KL catot = KL Cu = 0,15.64 = 9,6 gam + TH2: thời gian đp 0,7T ứng với 0,84 mol e trao đổi Fe3+ + 1e → Fe2+ mol: 0,3 0,3 0,3 Cu2+ + 2e → Cu mol: 0,15 0,3 0,15 Fe2+ + 2e → Fe mol: 0,12 0,24 0,12 Độ tăng KL catot = KL Cu + Fe = 16,32 gam 2/ + Đặt x, y, z số mol Cl-; HCO3- CO32- ta có: y + 2z = 0,1.4,5; x + 0,45 = 0,65 y + z = 0,35 x =0,2 mol; y = 0,25 mol z = 0,1 mol V = 22,4.(y+z)=7,84 lít Số mol NaCl = 0,2 mol; NaHCO3 = 0,25 mol; Na2CO3 = 0,1 mol Gọi n số mol nước ta có: 0,2.58,5 + 0,25.84 + 0,1.106 + 18.n = 61,3 n = mol có khả là: NaCl.5H2O; NaHCO3.4H2O Na2CO3.10H2O có Na2CO3.10H2O phù hợp với thực nghiệm Bài 43: Có 100 ml dd chứa H2SO4 0,8M HCl 1,2M Thêm vào 10 gam hh X gồm Fe, Mg, Zn Sau pư lấy 50% hiđro cho qua ống đựng a gam CuO nung nóng Sau pư ống 14,08 gam hh chất rắn A Cho A pư với AgNO3 sau pư thu chất rắn B có 25,23% Ag 1/ Tính a? 2/ Tính V dd HNO3 2M cần hòa tan hết B? Bài Giải: 1/ H2SO4 = 0,08 mol HCl = 0,12 mol H+ = 0,28 mol + Pư cho dạng: M + 2H+ → M2+ + H2↑ (1) + Nếu X có Zn số mol kim loại X nhỏ = 10/65 = 0,154 mol Số mol H+ cần để hòa tan hết X = 2.0,154 = 0,308 mol > số mol H+ giả thiết cho 0,28 mol Trong pư (1) H+ hết kim loại dư số mol H2 = 0,28/2 = 0,14 mol + Khi cho 50% ứng với 0,07 mol hiđro pư với CuO thì: CuO + H2 → Cu + H2O Mol: 0,07 0,07 0,07 a a A có 0,07 mol Cu ( - 0,07) mol CuO 0,07.64 + 80.( - 0,07) = 14,08 a = 15,2 gam 80 80 2/ A có: 0,07 mol Cu 0,12 mol CuO Khi pư với AgNO3 ta có: Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag Mol: x 2x 2x B có: 0,12 mol CuO + (0,07 - x) mol Cu + 2x mol Ag 108.2 x = 0,2523 x = 0,02 mol mB = 14,08 + 152x 14, 08 + 152 x B có: 0,12 mol CuO + 0,05 mol Cu + 0,04 mol Ag + Khi B + HNO3 thì: CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O Mol: 0,12 0,24 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O mol: 0,05 0,1333 3Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO + 2H2O mol: 0,04 0,0533 HNO3 = 0,42667 mol V =0,2133 lít Bài 44: 1/ Cho 5,8 gam FeCO3 pư vừa hết với dd HNO3 hh khí CO2 + NO dd A Thêm HCl dư vào A dd B Hỏi B hòa tan tối đa gam Cu? 2/ Cho 20 gam hh A gồm FeCO3, Fe, Cu, Al pư với 60 ml dd NaOH 2M 2,688 lít hiđro Sau pư thêm tiếp 740 ml dd HCl 1M đun nóng đến ngừng khí hh khí B, lọc tách cặn C Cho B hấp thụ từ từ vào dd nước vơi dư 10 gam kết tủa Cho C pư hết với HNO3 đặc nóng thu dd D 1,12 lít khí Cho D pư với NaOH dư kết tủa E Nung E đến KL khơng đổi m gam chất rắn Tính KL chất A m biết khí đo đktc? Giải: 1/ 16 gam(Cu pư với Fe3+ H+ + NO3-) 2/+ Khi A pư với NaOH số mol NaOH = 0,12 mol; số mol H2 = 0,12 mol Suy NaOH dư Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3/2 H2 Mol: 0,08 0,08 0,08 0,12 Sau pư hh có: FeCO3 + Fe + Cu + 0,04 mol NaOH dư + 0,08 mol NaAlO2 + Khi thêm vào 0,74 mol HCl vào thì: NaOH + HCl → NaCl + H2O Mol: 0,04 0,04 NaAlO2 + 4HCl + H2O → NaCl + AlCl3 + 3H2O Mol: 0,08 0,32 Số mol HCl lại sau pư 0,38 mol B hh khí nên B phải có CO2 + H2 C chắn có Cu, có FeCO3 + Fe Mặt khác C + HNO3 → NO2 khí nên C khơng thể chứa FeCO3 C có Cu có Fe (FeCO3 bị HCl hòa tan hết) TH1: Fe dư Gọi x số mol FeCO3; y số mol Fe bị hòa tan; z số mol Fe dư, t số mol Cu ta có: 116x + 56(y + z) + 64t = 20 – 0,08.27 = 17,84 (I) FeCO3 + 2HCl → FeCl2 + CO2↑ + H2O Mol: x 2x x x Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ Mol: y 2y y y Số mol HCl = 2x + 2y = 0,38 (II) B có x mol CO2 + y mol hiđro Dựa vào pư B với nước vơi x = 0,1 mol (III) C có z mol Fe dư + t mol Cu 3z + 2t = 1,12/22,4 (IV) x = 0,1 mol; y = 0,09 mol; z = 0,01 mol t = 0,01 mol Vậy A có: 0,1 mol FeCO3 + 0,1 mol Fe + 0,01 mol Cu + 0,08 mol Al %KL + Tính tiếp ta giá trị m = 1,6 gam TH2: Fe hết C có Cu số molCu = ½ NO2 = 0,025 mol A có 0,1 mol FeCO3 + 0,08 mol Al + 0,01 mol Cu + a mol Fe = 20 gam a = 0,1 mol Dễ dàng tính m = gam Bài 45 Cho hỗn hợp X gồm FeCO3, FeS2 tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO đặc, nóng thu dung dịch Y (chứa Fe(NO3)3; H2SO4) 22,4 lít hỗn hợp khí Z gồm hai khí (đktc) Pha lỗng dung dịch Y nước cất để thu lít dung dịch có pH = a Viết phương trình phản ứng tính khối lượng hỗn hợp X b Dung dịch Y hồ tan tối đa m gam Fe, tính m (Biết sản phẩm khử N+5 NO2) Giải: a (0,5đ) FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + CO2 + NO2 + 2H2O (1) 0,125 0,125 0,125 0,125 FeS2 + 18HNO3 → Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 15NO2 + 7H2O (2) 0,05 0,05 0,1 0,75 + Vì pH = 1=> [H ] = 0,1=> nH = 0, 2mol ⇒ nH SO = 0,1mol + Theo (2) có: nNO = 0, 75mol ⇒ nFeS = 0, 05mol 2 Gọi nFeCO = x = nCO = nNO => ∑ nZ = x + 0, 75 = ⇒ x = 0,125mol 2 ( 2) => m = mFeCO + mFeS = 116 × 0,125 + 120 × 0, 05 = 20,5 gam b (0,5đ) Dung dịch Y gồm: Fe(NO3)3: 0,175 mol ; H2SO4: 0,1 mol hay dung dịch Y có chứa: Fe3+ : 0,175 mol; NO3-: 0,525mol; H+ :0,2 mol Y hồ tan tối đa m gam Fe dung dịch thu muối Fe2+, xảy phản ứng sau: − Fe + 4H+ + NO3 → Fe2+ + 2NO2 + 2H2O 0,05 ¬ 0,2 → 0,1 Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+ 0,0875 ¬ 0,175 mol ∑ nFe = 0,1375 mol => mFe = 7,7 gam Bài 46 Hòa tan hồn tồn 66,2 gam hỗn hợp X gồm Fe 3O4, Fe(NO3)2 Al dung dịch chứa 3,1 mol KHSO (lỗng) Sau phản ứng, thu dung dịch Y chứa 466,6 gam muối sunfat trung hòa 10,08 lít (đktc) khí Z gồm khí có khí hóa nâu ngồi khơng khí, tỉ khối Z so với He 23/18 Tính phần trăm khối lượng Al hỗn hợp X Giải: Do MZ=46/9 → khí lại phải H2 ⇒ NO3- hết Gọi a, b số mol H2 NO, ta có hệ: a + b = 0, 45 a = 0, 4mol ⇒ 2a + 30b = 2,3 b = 0, 05mol Muối sunfat trung hòa: FeSO4, Fe2(SO4)3, (NH4)2SO4, K2SO4, Al2(SO4)3 Theo ĐLBTKL: 66,2 + 3,1.136= 466,6 + 0,45.46/9 + mH2O ⇒ mH2O=18,9 gam ⇒ nH2O=1,05 mol BTNT Hiđro: 3,1= 4x + 2.1,05 + 2.0,4 ⇒ x= 0,05 mol (nNH4+ = x mol) Vậy nNO3- = 0,05 + 0,05 = 0,1 mol ⇒ nFe(NO3)2=0,05 mol BTNT Oxi: 4y + 0,05.6 = 1,05 + 0,05 ⇒ y = 0,2 mol ( y= nFe3O4) ⇒ mAl = 66,2 - 0,2.232 - 180.0,05 = 10,8 gam Vậy %(m)Al = (10,8 100)/66,2 = 16,31% Bài 47: Cho 23,52g hỗn hợp kim loại Mg, Fe, Cu vào 200ml dung dịch HNO 3,4M khuấy thấy khí khơng màu hóa nâu khơng khí (sản phẩm khử nhất), dung dịch dư kim loại chưa tan hết Cho tiếp từ từ dung dịch H 2SO4 5M vào, chất khí lại kim loại vừa tan hết 44ml, thu dung dịch A Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch A, lọc kết tủa, rửa nung ngồi khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu chất rắn B nặng 31,2 g Biết phản ứng xảy hồn tồn Tính % số mol kim loại hỗn hợp đầu Tính nồng độ mol/l ion dung dịch A Gọi x, y, z số mol Mg, Fe, Cu hỗn hợp, ta có : 24x + 56y + 64z = 23,52 ⇔ 3x + 7y + 8z = 2,94 (1) Vì sau phản ứng với dung dịch HNO dư kim loại nên kim loại dư Cu Fe bị oxi hóa thành Fe2+ Phương trình phản ứng hồ tan Cu dư: 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O 0,165 ← 0,44 → 0,11 (mol) Các q trình oxi hóa: Mg → Mg2+ + 2e Fe → Fe2+ + 2e x x 2x (mol) y y 2y (mol) 2+ Cu → Cu + 2e (z - 0,165) (z - 0,165) 2(z - 0,165) (mol) Q trình khử: 2NO3- + 8H+ + 6e → 2NO + 4H2O 0,17← 0,68 → 0,51 (mol) Áp dụng bảo tồn electron ta có: 2(x + y + z – 0,165) = 0,51 ⇒ x + y + z = 0,42 (2) Cho NaOH dư vào dung dịch A lấy kết tủa nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu chất rắn B có chứa: MgO, Fe 2O3, CuO Từ khối lượng B, lập phương trình: x.40 + 160.y/2 + z 80 = 31,2 (3) Giải hệ phương trình (1), (2), (3) ta được: x = 0,06; y = 0,12; z = 0,24 Từ tính % số mol chất: % Mg = 14,28% ; % Fe = 28,57% ; % Cu = 57,15% Tính nồng độ ion dung dịch A: 0, 06 0, 24 0,12 [Mg2+] = = 0,246 M; [Cu2+] = =0,984 M ; [Fe2+] = = 0,492 M ; 0, 244 0, 244 0, 244 0, 044.5 0, 2.3, − 0,17 − 0,11 [SO42-] = =0,902 M ; [NO3-] = = 1,64 M 0, 244 0, 244 Bài 48 Hòa tan hồn tồn 11,6 gam hỗn hợp A gồm Fe Cu vào 87,5 gam HNO 50,4%, sau kim loại tan hết thu dung dịch X V lit (đktc) hỗn hợp khí B (gồm hai chất khí có tỉ lệ số mol 3:2) Cho 500ml dung dịch KOH 1M vào dung dịch X thu kết tủa Y dung dịch Z Lọc lấy Y nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu 16,0 gam chất rắn Cơ cạn dung dịch Z chất rắn T Nung T đến khối lượng khơng đổi thu 41,05 gam chất rắn Biết phản ứng xảy hồn tồn Tính % khối lượng kim loại A? Tính C% chất tan X? Xác định khí B tính V Giải: (1,0 điểm) n HNO3 = 87,5.50, = 0, mol ; nKOH = 0,5mol 100.63 Đặt nFe = x mol; nCu = y mol Hòa tan hết kim loại dung dịch HNO → X có Cu(NO3)2, muối sắt (Fe(NO3)2 Fe(NO3)3 muối sắt), có HNO3 dư X + dd KOH xảy phản ứng HNO3 + KOH → KNO3 + H2O (1) Cu(NO3)2 +2KOH → Cu(OH)2 + 2KNO3 (2) Fe(NO3)2 + 2KOH → Cu(OH)2 + 2KNO3 (4) Fe(NO3)3 + 3KOH → Fe(OH)3 + 3KNO3 (5) Cơ cạn Z chất rắn T có KNO3, có KOH dư Nung T: t 2KNO3 → 2KNO2 +O2 (6) + Nếu T khơng có KOH Theo phản ứng (1)(2)(3)(4)(5)(6) n KNO = n KNO =nKOH =0,5 mol → m KNO = 42,5 gam ≠ 41,05 gam (Loại) + Nếu T có KOH dư: Đặt n KNO = a mol → n KNO = amol; nKOH phản ứng = amol; → 85.a + 56.(0,5-a) = 41,05 → a = 0,45 mol Nung kết tủa Y t Cu(OH)2 → CuO + H2O t Nếu Y có Fe(OH)3: 2Fe(OH)3 → Fe2O3 +3H2O t Nếu Y có Fe(OH)2 4Fe(OH)2+ O2 → 2Fe2O3 +4H2O 3 0 Áp dụng BTNT sắt ta có: n Fe O = x nFe = ; 2 Áp dụng BTNT đồng ta có: nCuO = nCu= y mol →160 x + 80.y = 16 (I) mhh kim loại = 11,6 gam → 56.x + 64.y = 11,6 (II) Giải hệ (I) (II) → x= 0,15 y= 0,05 % mFe = 0,3.56 100% = 72,41% ; %mCu = 100-72,41= 27,59% 23,2 (0,5 điểm) Áp dụng BTNT Nitơ: nN X = n N KNO = 0,45 mol TH1: Dung dịch X có HNO3 dư, Cu(NO3)2, Fe(NO3)3 Ta có: nCu ( NO ) = nCu = 0,05 mol; n Fe ( NO ) = nFe = 0,15 mol Gọi n HNO = b mol → b+0,05.2+0,15.3= 0,45 → b= -0,1 (loại) TH2: Dung dịch X khơng có HNO3 ( gồm Cu(NO3)2, có muối Fe(NO3)2 Fe(NO3)3 Fe(NO3)2 Fe(NO3)3 ) n Fe ( NO ) = z mol (z ≥ 0); n Fe ( NO ) = t mol (t ≥ 0) Theo BTNT Nitơ → 2z+3t +0,05 = 0,45 (III) Theo BTNT sắt → z + t = 0,15 (IV) Giải hệ (III) (IV) → z = 0,1 t=0,05 3 3 3 Khi kim loại phản ứng với HNO3 nN hỗn hợp khí = nN HNO3 ban đầu- nN muối = 0,7-0,45=0,25mol Gọi số oxi hóa trung bình Nitơ hỗn hợp khí B +k (k≥0) Fe → Fe3+ + 3e N+5 + (5-k).e → N+k 0,05 0,15 0,25 0,25(5-k) 0,25 2+ Fe → Fe + 2e 0,1 0,2 Cu → Cu2+ + 2e 0,05 0,1 Áp dụng bảo tồn electron: 0,15+0,2+0,1=0,25(5-k) → k =3,2 - Xác định số mol O hỗn hợp khí Tổng số oxi hóa ngun tố hỗn hợp =0 nên 0,25.(+3,2) + (-2) nO = → nO = 0,4mol Bảo tồn khối lượng: mdd sau = m ddaxit + m 2kim loại – m hh khí → mdd sau= 87,5+11,6- (0,25.14+0,4.16)= 89,2 gam 0, 05.188 100% = 10,5% 89, 0,1.180 C % Fe ( NO3 ) = 100% = 20, 2% 89, 0, 05.242 C % Fe ( NO3 )3 = 100% = 13, 6% 89, C % Cu ( NO3 ) = (0,5 điểm) Vì k = 3,2 nên phải có khí mà số oxi hóa N lớn 3,2 Vậy khí NO2 Gọi khí lại khí A số oxi hóa khí lại x Giả sử khí A thành phần có ngun tử N TH1: tỉ lệ số mol (NO2) : số mol A = 3:2, dựa vào sơ đồ đường chéo suy x = Vậy khí A NO TH2: tỉ lệ số mol (NO2) : số mol A = 2:3 => x lẻ: Loại Nếu A có N, trường hợp tính x lẻ => loại Tính V: Đặt n (NO2) = 3a => n(NO) = 2a mol ∑ne nhận = n (NO2) + 3n (NO) = 3a + 3.2a = 0,45 => a= 0,05 => nkhí = 5a = 0,25 => V = 5,6 lit Bài 49 Hỗn hợp X gồm Fe kim loại M hóa trị Chia 38,6 gam X thành phần Phần cho tan hồn tồn dung dịch HNO3 lỗng dư thu sản phẩm khử có NO, N2O (hỗn hợp Y) với tổng thể tích 6,72 lít, tỉ khối Y so với H2 17,8 Phần cho vào dung dịch kiềm sau thời gian thấy lượng H2 vượt q 6,72 lít Biết khí đo điều kiện tiêu chuẩn a Xác định tên kim loại M % khối lượng kim loại X b Tính khối lượng HNO3 phản ứng Giải: a) Do HNO3 dư nên Fe tạo muối Fe3+=> Coi Fe M có cơng thức chung M => nY = 0,3 mol => Khối lượng trung bình Y: 35,6 g/mol Hỗn hợp Y 0,3 mol; a số mol NO => 30a + (0,3-a)44 = 35,6 => a= 0,18 mol => Tỉ lệ mol NO/N2O = 3/2 => Phương trình hóa học phần 1: t0 25 M + 96HNO3 → 25 M (NO3)3 + 9NO + N2O + 48H2O (1) 0,18.25 = 0,5 mol => nM = X tác dụng với kiềm có khí nên M phản ứng => Phương trình hóa học phần 2: M + 3H2O + OH- [M(OH)4]- + 3/2H2 (2) >2 0,3/3=0,2 >0,3 mol => 0,5 > nM > 0,2 mol - Gọi x số mol M => số mol Fe: 0,5 -x mol 56 x − 8,7 => Mx + (0,5-x)56 = 19,3 => M = với 0,2 < x < 0,5 x 8,7 8,7 => x= => 0,2 < < 0,5 => 12,5 < M < 38,6 => Chỉ có Al 56 − M 56 − M => x= 0,3 mol 0,3.27 100% = 41,97% ; %mFe = 58,03% Vậy %mAl = 19,3 b) Theo (1) n HNO3 =96 0,18/9 = 1,92 mol => Khối lượng HNO3 phản ứng = 63 1,92 = 120,96 gam ... Na+:0,42 mol ; SO42- : 0,215 mol Đặt x: số mol Mg Mg2+ : x mol MgO : x mol y: số mol Zn Zn2+ : y mol BaSO4 : 0,03 mol số mol OH- pứ = số mol H+ = 0,43 mol số mol OH- dư = 0,48 – 0,43 = 0,05... suy số e nhận HNO3 tổng số e nhận hh X 0,88 gam Cu Số e nhường = 3nAl + 2nFe + 2nCu = 0,06+0,04+0,0875=0,1875 (mol) − Q trình nhận e: 4H+ + NO +3e → NO + 2H2O 0,25 0,1875 + Số mol HNO3 =số mol... phẩm ứng với số oxi hóa thấp nitơ, amoni nitrat nên khí lại NO + Vì chất hh khử HNO3 đến chất khử định nên Zn khử HNO3 xuống NO NH4NO3 b) Gọi x số mol Zn số mol FeCO3 = x, gọi số mol Ag= y