Thông tin tài liệu
Chương KIM LOẠI A - MỘT SỐ KIẾN THỨC CẦN NHỚ I - TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA KIM LOẠI - Kim loại có tính dẻo, dễ dát mỏng, kéo sợi Những kim loại khác có tính dẻo khác - Kim loại có tính dẫn điện, kim loại khác có khả dẫn điện khác nhau, kim loại dẫn điện tốt bạc sau đến đồng, nhơm, sắt … - Kim loại có tính dẫn nhiệt, kim loại khác có khả dẫn nhiệt khác nhau, kim loại dẫn điện tốt thường dẫn điện tốt - Các kim loại có ánh kim - Ngồi kim loại cịn có số tính chất vật lí riêng khác: + Các kim loại khác có khối lượng riêng khác nhau, kim loại có khối lượng riêng nhỏ gam/cm3 gọi kim loại nhẹ, kim loại có khối lượng riêng lớn gam/cm3 gọi kim loại nặng + Các kim loại khác có nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi khác Kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp Thuỷ ngân (Hg) - 39oC cao vonfram (W) 3410oC + Các kim loại khác có độ cứng khác II - TÍNH CHẤT HỐ HỌC CHUNG CỦA KIM LOẠI Phản ứng kim loại với phi kim a Tác dụng với oxi Hầu hết kim loại (trừ Au, Pt …) phản ứng với oxi nhiệt độ thường nhiệt độ cao tạo thành oxit (thường oxit bazơ) 4Na + O2 2Na2O o 3Fe + 2O2 t Fe3O4 o 2Cu + O2 t 2CuO b Tác dụng với clo Ở nhiệt độ cao, hầu hết kim loại phản ứng với clo tạo thành muối clorua o 2Na + Cl2 t 2NaCl o Cu + Cl2 t CuCl2 c Tác dụng với phi kim khác Ở nhiệt độ cao, hầu hết kim loại phản ứng với S tạo thành muối sunfua.(trừ Hg + S nhiệt độ thường) o Fe + S t FeS Hg + S HgS Phản ứng kim loại với dung dịch axit a Một số kim loại phản ứng với dung dịch axit (HCl, H 2SO4 loãng …) tạo thành muối giải phóng khí hidro Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 b Với dd HNO3, H2SO4 đặc tạo thành muối khơng giải phóng khí hidro - Với HNO3 SP khí là: NO2, NO, N2O, N2, NH3 3Cu + 8HNO3 loãng 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Cu(NO3)2 Cu + 4HNO3 đặc + 2NO2 + 2H2O - Với H2SO4 đặc SP khí SO2, S, H2S o Cu + 2HSO4 đặc CuSO4 + SO2 + 4H2O t *Lưu ý: Al, Fe, Cr không tác dụng với HNO3 đặc nguội H2SO4 đặc nguội Phản ứng kim loại nước Các kim loại nhóm I, II tác dụng với nước nhiệt độ thường giải phóng khí hidro 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 Phản ứng kim loại với dung dịch muối Kim loại hoạt động hoá học mạnh (trừ kim loại tác dụng với nước nhiệt độ thường như: K, Ca, Na …) đẩy kim loại hoạt động yếu khỏi dung dịch muối tạo thành muối kim loại Cu Fe + CuSO4 + FeSO4 Gpc686@gmail.com 3Ag Al + 3AgNO3 + Al(NO3)3 2Ag Cu + 2AgNO3 + Cu(NO3)2 III - DÃY HOẠT ĐỘNG HOÁ HỌC Dãy hoạt động hoá học dãy kim loại xếp theo chiều giảm dần mức hoạt động hoá học Dãy hoạt động hoá học số kim loại thường gặp: K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Pt, Au Dựa vào tính chất hố học chung kim loại ta có bảng tổng kết sau: Tính chất Tác dụng với oxi Kim loại K, Ba Na, Ca … Mg, Al, Zn, Fe, Pb, Cu cần nhiệt độ cao Au, Pt … Phản ứng nhiệt để khơi mào phản ứng Không phản ứng với o t độ thường O2 nhiệt 2Cu + O2 2CuO độ cao 4K + O2 2K2O Tác dụng Kim loại đứng trước Mg Một số kim loại hoạt động tương nước phản ứng với nước mạnh phản ứng với nước nhiệt độ cao nhiệt độ thường giải tạo thành oxit giải phóng H2 o phóng H2 Mg+H2O t 2MgO+H2 2K+2H2O 2KOH+H2 Tác dụng Kim loại đứng trước H phản ứng với số axit (HCl, HBr, H 2SO4 với dung loãng …) tạo thành muối giải phóng H2 dịch axit Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 Không phản ứng Kim loại đứng sau H khơng phản ứng với HCl, H2SO4 lỗng Tác dụng Kim loại đứng trước (trừ kim loại tác dụng với nước nhiệt độ thường) đẩy kim loại với dung đứng sau khỏi dung dịch muối dịch muối Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag IV - NHƠM Tính chất vật lí Nhơm kim loại màu trắng bạc, có ánh kim, dẫn nhiệt dẫn điện tốt, nhẹ (khối lượng riêng 2,7 gam/cm3), dẻo … nên có nhiều ứng dụng đời sống đồ dùng gia đình, chế tạo hợp kim … Tính chất hố học a Tác dụng với phi kim * Tác dụng với oxi Nhôm cháy sáng oxi tạo thành nhôm oxit: 4Al + 3O2 2Al2O3 Ở điều kiện thường nhôm phản ứng với oxi tạo thành lớp Al2O3 mỏng bền vững bảo vệ không cho nhơm phản ứng với oxi khơng khí nước * Nhôm tác dụng với nhiều phi kim khác tạo thành muối Thí dụ: Nhơm tác dụng với S, Cl2, Br2 … o 2Al + 3S t Al2S3 b Tác dụng với dung dịch axit - Nhôm tác dụng với dung dịch axit (HCl, H2SO4 loãng …) tạo thành muối giải phóng khí hidro 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 Chú ý: Nhôm không phản ứng với axit H2SO4 đặc nguội axit HNO3 đặc nguội - Tác dụng với dung dịch axit H2SO4 đặc nóng, dung dịch axit HNO3 khơng giải phóng H2 o 2Al + 6H2SO4 đặc Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O t Al + 4HNO3 loãng Al(NO3)3 + NO + 2H2O c Tác dụng với dung dịch muối kim loại hoạt động 3Fe 2Al + 3FeSO4 + Al2(SO4)3 3Ag Al + 3AgNO3 + Al(NO3)3 d Tác dụng với dung dịch kiềm 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 Natri aluminat e Tác dụng với oxit kim loại Gpc686@gmail.com o 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe t Sản xuất nhôm Trong tự nhiên nhôm tồn chủ yếu dạng oxit, muối Người ta sản xuất nhôm phương pháp điện phân nóng chảy hỗn hợp nhơm oxit với criolit (Na3AlF6): 2Al2O3 Điện phân nóng chảy 4Al + 3O2 V - SẮT Tính chất vật lí Sắt kim loại màu trắng xám, có ánh kim, dẫn nhiệt dẫn điện tốt, có tính nhiễm từ, sắt kim loại nặng (khối lượng riêng 7,86 gam/cm3), dẻo … nên có nhiều ứng dụng đời sống đồ dùng gia đình, chế tạo hợp kim … Tính chất hố học a Tác dụng với phi kim * Tác dụng với oxi o 3Fe + 2O2 t Fe3O4 * Sắt tác dụng với nhiều phi kim khác tạo thành muối Thí dụ: Sắt tác dụng với S, Cl2, Br2 … o Fe + S FeS t o 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 t b Tác dụng với dung dịch axit - Sắt phản ứng với dung dịch axit (HCl, H2SO4 loãng …) tạo thành muối giải phóng khí hidro Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 Chú ý: Sắt không phản ứng với axit H2SO4 đặc nguội axit HNO3 đặc nguội - Có thể phản ứng với dung dịch axit H2SO4 đặc nóng, dung dịch axit HNO3 khơng giải phóng H2 o 2Fe + 6H2SO4 đặc Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O t Fe + 4HNO3 loãng Fe(NO3)3 + NO + 2H2O c Phản ứng sắt với dung dịch muối kim loại hoạt động Cu Fe + CuSO4 + FeSO4 Pb Fe + Pb(NO3)2 + Fe(NO3)2 VI - HỢP KIM SẮT Hợp kim Hợp kim chất rắn thu sau làm nguội hỗn hợp nóng chảy nhiều kim loại khác hỗn hợp kim loại phi kim Hợp kim sắt Gang Thép Các hợp - Gang hợp kim sắt với cacbon, - Thép hợp kim sắt với cacbon số kim hàm lượng cacbon chiếm từ - nguyên tố khác, hàm lượng cacbon sắt 5% Ngồi gang cịn có số chiếm 2% ngun tố khác Mn, Si, S … - Thép thường dùng chế tạo máy - Có hai loại gang: móc, cơng cụ lao động, xây dựng … + Gang trắng thường dùng để luyện thép + Gang xám thường dùng để chế tạo máy móc, thiết bị … Sản xuất - Nguyên liệu chính: Các loại quặng sắt: - Nguyên liệu chính: Gang, sắt phế liệu khí manhetit Fe3O4, hematit Fe2O3 … than cốc, oxi khơng khí … - Ngun tắc sản xuất: oxi hố kim loại, phi - Nguyên tắc sản xuất: Dùng CO khử kim để loại khỏi gang phần lớn nguyên tố oxit sắt nhiệt độ cao lò luyện kim C, S, P, Mn, Si … - Quá trình sản xuất: - Quá trình sản xuất: + Phản ứng tạo CO + O2 phản ứng với Fe tạo FeO o o t C + O2 2Fe + O2 CO2 t 2FeO o + FeO oxi hố ngun tố khác có C + CO2 t 2CO gang như: C, S, P, Mn, Si …thành oxit loại + Khử sắt oxit khỏi thép Gpc686@gmail.com o Fe2O3 + 3CO t 2Fe + 3CO2 o FeO + Mn t Fe + MnO o Fe3O4 + 4CO t 3Fe + 4CO2 + Tạo xỉ o CaO + SiO2 t CaSiO3 … VII - SỰ ĂN MỊN KIM LOẠI VÀ BẢO VỆ KIM LOẠI KHƠNG BỊ ĂN MỊN Sự ăn mịn kim loại Sự phá huỷ kim loại, hợp kim môi trường tự nhiên tác dụng hố học gọi ăn mịn kim loại Thí dụ: Sắt thép để khơng khí bị gỉ xốp, giòn dễ gãy vỡ … Những yếu tố ảnh hưởng đến ăn mòn kim loại - Ảnh hưởng chất môi trường: Tuỳ theo môi trường mà kim loại tiếp xúc bị ăn mịn nhanh hay chậm Thí dụ mơi trường ẩm, có nhiều chất oxi hố kim loại bị phá huỷ nhanh chóng mơi trường khơ, khơng có mặt chất oxi hoá … - Khi nhiệt độ cao kim loại bị ăn mòn nhanh nhiệt độ thấp Các phương pháp chống ăn mòn kim loại - Ngăn không cho kim loại tiếp xúc với môi trường xung quanh như: sơn, mạ, tráng men … - Chế tạo hợp kim có khả chống chịu ăn mòn như: thép crom, thép niken … B - CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Trong kim loại sau: Al, Cu, Ag, Au kim loại có khả dẫn điện tốt nhất? A Al B Ag C Au D Cu Đáp án: B Trong kim loại sau: Na, Cu, Fe, Cr kim loại có độ cứng cao nhất? A Na B Fe C Cr D Cu Đáp án: C Sắp xếp kim loại sau theo chiều hoạt động hoá học tăng dần: A Ag, K, Fe, Zn, Cu, Al B Al, K, Fe, Cu, Zn, Ag C K, Fe, Zn, Cu, Al, Ag D K, Al, Zn, Fe, Cu, Ag Đáp án: D Có dung dịch A chứa FeSO có lẫn CuSO4, sử dụng kim loại số kim loại cho để loại bỏ CuSO4 khỏi dung dịch A A Na B Fe C Al D Cu Đáp án: B Cho phản ứng sau: X + HCl A + H2 A + NaOH B + D o t C B H + H2O o t C X H + CO + E X kim loại số kim loại sau: A Na B Ag C Fe D Cu Đáp án: C Một kim loại vàng (Au) bị bám Fe bề mặt dùng dung dịch số dung dịch sau để hoà tan lớp bột sắt A Dung dịch NaOH B Dung dịch CuCl2 C Dung dịch AlCl3 D Dungdịch FeCl3 Đáp án: D Cho phản ứng sau: X + HCl A + H2 A + NaOHvừa đủ B + D B + NaOHdư H + E X kim loại số kim loại sau: A Al B Ag C Fe D Cu Đáp án: A Có ba kim loại bề ngồi giống Ag, Ba, Al dùng dung dịch cho phân biệt đồng thời ba kim loại Gpc686@gmail.com A Nước B Dung dịch axit HCl C Dung dịch axit H2SO4 loãng D Cả b c Đáp án: C Có dung dịch MgSO4, KOH, HCl dùng chất cho phân biệt đồng thời dung dịch A Dung dịch axit H2SO4 loãng B Dung dịch axit HCl C Giấy quỳ tím D Cả a b Đáp án: C 10 Cho m gam hỗn hợp Al Ag tác dụng với lượng dư dung dịch H 2SO4 lỗng thu 6,72 lít khí (đo đktc) Sau phản ứng thấy 4,6 gam kim loại khơng tan Tính thành phần % theo khối lượng hỗn hợp kim loại ban đầu Giải - Ag đứng sau H dãy hoạt động hố học nên khơng phản ứng với dung dịch H 2SO4 loãng Vậy khối lượng Ag hỗn hợp đầu mAg = 4,60 gam - Al phản ứng với dung dịch H2SO4: 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (1) 6,72 nH = 0,30 mol 22,4 - Số mol Al có hỗn hợp: nAl = nH2 = 0,20 mol - Khối lượng Al có hỗn hợp: mAl = 27.0,20 = 5,4 mol 5,4 100% = 54,0% - % Khối lượng Al hỗn hợp: mAl = 4,6 5,4 - % Khối lượng Ag hỗn hợp: 4,6 100% = 46,0% mAg = 4,6 5,4 11 Hoà tan hồn tồn 5,4 gam bột nhơm vào 200,0 ml dung dịch H2SO4 1,50 M a Tính thể tích khí thu đo điều kiện tiêu chuẩn b Tính nồng độ chất dung dịch thu sau phản ứng Thể tích dung dịch coi khơng đổi Giải Số mol Al = 5,4 0,2 mol, số mol H2SO4 = V.CM = 0,2.1,5 = 0,3 mol 27 Phương trình phản ứng: 2Al + 3H2SO4 Theo phương trình phản ứng: 2mol 3mol Theo ra: 0,2mol 0,3mol Ta có tỉ lệ: Al2(SO4)3 + 1mol xmol 3H2 (1) 3mol ymol 0,2 0,3 (Al) (H 2SO ) chất phản ứng với vừa đủ a Tính thể tích khí (H2) 3n Al 3.0,2 0,3mol 2 22,4.n H 22,4.0,36,72lít Theo phương trình phản ứng (1): y = n H Thể tích H2 đo điều kiện tiêu chuẩn: VH b Chất tan dung dịch thu sau phản ứng Al2(SO4)3 có số mol là: x = n Al2 (SO4 )3 n Al 0,2 0,1mol 2 Thể tích dung dịch khơng đổi V = 200,0 ml = 0,2 lít Nồng độ chất tan dung dịch thu sau phản ứng: C Al2 (SO )3 n Al2 (SO )3 V 0,1 0,5 M 0,2 12 Hoà tan hoàn toàn 2,7 gam bột nhôm vào 200,0 ml dung dịch H2SO4 1,0 M a Tính thể tích khí thu đo điều kiện tiêu chuẩn b Tính nồng độ chất dung dịch thu sau phản ứng Thể tích dung dịch coi không đổi Giải Gpc686@gmail.com Số mol Al = 2,7 0,1mol, số mol H2SO4 = V.CM = 0,2.1,0 = 0,2 mol 27 Phương trình phản ứng: 2Al + 3H2SO4 Theo phương trình phản ứng: 2mol 3mol Theo ra: 0,1 mol 0,2mol Ta có tỉ lệ: Al2(SO4)3 + 1mol xmol 3H2 (1) 3mol ymol 0,1 0,2 (Al) (H 2SO ) H2SO4 dư, Al phản ứng hết tính chất phản ứng theo Al a Tính thể tích khí (H2) 3n Al 3.0,1 0,15mol 2 Thể tích H2 đo điều kiện tiêu chuẩn: VH 22,4.n H 22,4.0,153,36lít Theo phương trình phản ứng (1): n H b Chất tan dung dịch thu sau phản ứng Al2(SO4)3 H2SO4 dư: n Al 0,1 0,05mol 2 3n 3.0,1 n H 2SO Al 0,2 0,05mol 2 n Al2 (SO )3 n H 2SO ( d ) Thể tích dung dịch khơng đổi V = 200,0 ml = 0,2 lít Nồng độ chất tan dung dịch thu sau phản ứng: C Al2 (SO4 )3 C H 2SO4 n Al2 (SO4 )3 V n H 2SO4 V 0,05 0,25M 0,2 0,05 0,25M 0,2 13 Hoà tan 19,00 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al vào dung dịch axit HCl dư, sau phản ứng thu 13,44 lít khí điều kiện tiêu chuẩn cịn 6,40 gam chất rắn khơng tan Hãy tính thành phần % khối lượng chất hỗn hợp Giải - Vì Cu khơng phản ứng với axit HCl nên chất rắn khơng tan Cu mCu = 6,4 gam Khối lượng kim loại Mg Al tan là: mMg + mAl = 19.0 - 6,4 = 12,6 gam Gọi số mol Mg Al hỗn hợp x mol y mol Ta có phương trình phản ứng: Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (1) 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (2) Theo phương trình phản ứng (1) (2) ta có hệ phương trình: 24x 27y 12,6 x y 13,440,6 22,4 Giải hệ phương trình thu x = 0,3 mol; y = 0,2 mol Vậy % khối lượng kim loại hỗn hợp dầu là: 6,4 100% =33,68% 19,0 24x 24.0,3 100% 100% =37,89% %mMg = 19,0 19,0 27y 27.0,2 100% 100% =28,42% %mAl = 19,0 19,0 %mCu = 14 Cho 22,2 gam hỗn hợp gồm Al, Fe hoà tan hoàn tồn dung dịch HCl thu 13,44 lít H2 (đktc) Tính thành phần % khối lượng chất hỗn hợp khối lượng muối clorua khan thu Giải Gọi số mol Fe Al 22,2 gam hỗn hợp x mol y mol Ta có phương trình phản ứng: Gpc686@gmail.com 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (1) Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (2) Theo phương trình phản ứng (1) (2) ta có hệ phương trình: 56x 27y 22,2 x y 13,440,6 22,4 Giải hệ phương trình thu x = 0,3 mol; y = 0,2 mol Vậy % khối lượng kim loại hỗn hợp dầu là: 56x 56.0,3 100% 100% =75,68% 22,2 22,2 27y 27.0,2 100% 100% =24,32% %mAl = 22,2 22,2 %mFe = Khối lượng muối clorua thu được: m = m FeCl2 m AlCl3 =127x + 133,5y = 64,8 gam 15 Nhúng nhơm có khối lượng 50,00 gam vào 400,0 ml dung dịch CuSO4 0,50 M thời gian Lấy nhôm sấy khô đem cân thấy kim loại lúc nặng 51,38 gam Giả sử tất lượng Cu giải phóng bám vào nhơm Tính khối lượng Cu nồng độ muối có dung dịch (giả sử khơng có thay đổi thể tích q trình phản ứng) Giải Phương trình phản ứng: 2Al + 3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu (1) Gọi số mol CuSO4 có 400,0 ml dung dịch ban đầu là: x = 0,4.0,5 = 0,2 mol Giả sử lượng CuSO4 tham gia phản ứng y mol Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: 50 - 27y + 64y = 51,38 y = 0,03 mol Khối lượng Cu thoát là: mCu = 64y = 64.0,03 = 1,92 gam Số mol CuSO4 lại sau phản ứng: x - y = 0,2 - 0,03 = 0,17 mol Số mol Al2(SO4)3 tạo thành sau phản ứng: y = 0,01 mol Nồng độ dung dịch sau phản ứng: C CuSO4 n CuSO4 0,17 0,425M 0,4 V n Al (SO ) 0,01 C Al2 (SO )3 0,025M V 0,4 16 Hoà tan m gam hỗn hợp Al kim loại R hoá trị II đứng trước H dãy hoạt động hoá học vào 500,0 ml dung dịch HCl 2,0 M thu 10,08 lít H2 (đo đktc) dung dịch A Trung hoà dung dịch A NaOH sau cạn dung dịch thu 46,8 gam hỗn hợp muối khan a Tính khối lượng m hỗn hợp kim loại hoà tan b Xác định kim loại R biết tỉ lệ số mol R Al hỗn hợp 3:4 Giải a Tính khối lượng hỗn hợp kim loại - Gọi số mol Al hỗn hợp x mol Gọi số mol R hỗn hợp y mol Ta có x:y = 3:4 => 4x = 3y - Số mol HCl: nHCl = 0,5.2 = 1,0 mol - Các phương trình phản ứng: 2AlCl3 + 2Al + 6HCl 3H2 (1) R + 2HCl RCl2 + H2 (2) RCl2 + NaOH + 2HCl H2 (3) - Số mol H2 thu được: 10,08 nH = 1,5x + y = = 0,45 mol => x = 0,2 mol; y = 0,15 mol 22,4 - Số mol HCl tham gia phản ứng (1) và(2): nHCl = nH = 2.0,45 = 0,90 mol Gpc686@gmail.com - Số mol HCl tham gia phản ứng (3) số mol NaOH: NNaOH = nHCl = 1,0 - 0,90 = 0,10 mol - Khối lượng muối thu được: mmuối = mAlCl mRCl = 46,8 - mNaCl = 46,8 - 58,5.0,1 = 40,95 gam - Khối lượng hỗn hợp kim loại ban đầu: m = mAl + mR = 40,95 + mHCl - mH = 9,0 gam b Xác định R: - Ta có khối lượng hỗn hợp kim loại ban đầu: m = mAl + mR = 27x + Ry = gam => R = 24 Mg 17 Hoà tan 15,80 gam hỗn hợp Al, Mg Fe vào 500,0 ml dung dịch HCl 2,50 mol/lít thu 13,44 lít H2 (đo đktc) dung dịch A Trong hỗn hợp có số mol Al số mol Mg Tính % khối lượng kim loại hỗn hợp hồ tan tính khối lượng muối có dung dịch A Giải - Gọi số mol Al, Mg Fe hỗn hợp là: x mol, x mol, z mol - Số mol HCl: nHCl = 0,500.2,5 = 1,250 mol - Các phương trình phản ứng: MgCl2 + Mg + 2HCl H2 (1) 2AlCl3 + 2Al + 6HCl 3H2 (2) Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (3) 13,44 0,60mol - Số mol H2 sinh ra: nH 1,5x x y (I) 22,4 - Số mol HCl tham gia phản ứng (1), (2) (3): nHCl = nH = 2.0,60 = 1,20 mol < 1,25 mol nên HCl dư, kim loại tan hết - Khối lượng hỗn hợp kim loại: mhỗn hợp kim loại = mAl + mMg + mFe = 27x + 24x + 56y = 15,80 gam (II) Giải phương trình (I) (II) thu được: x = 0,20 mol, y = 0,010 mol %mAl = 34,18%; %mMg = 30,38%; %mFe = 35,44%; - Khối lượng hỗn hợp muối: mmuối = mAlCl3 + mMgCl + mFeCl2 = 58,40 gam 18 Cho hỗn hợp X gồm Fe, Al kim loại A có hố trị II, hỗn hợp X có tỉ lệ số mol Al Fe 1:3 Chia 43,8 gam kim loại X làm phần nhau: Phần I cho tác dụng với dung dịch H 2SO4 1,0 M Khi kim loại tan hết thu 12,32 lít khí Phần II cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu 3,36 lít H2 Xác định kim loại A (A khơng phản ứng với dung dịch NaOH) tính thể tích dung dịch H 2SO4 tối thiểu cần dùng Các khí đo điều kiện tiêu chuẩn Giải Gọi số mol Fe, Al A phần 3x, x y mol Phần I tác dụng với dung dịch H2SO4, kim loại tan hết nên A phản ứng với dung dịch H2SO4: 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (1) Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 (2) A + H2SO4 ASO4 + H2 (3) Theo phương trình phản ứng ta có: 3x 3x 12,32 y 0,55 mol 22,4 (I) mhh = 2(56.3x + 27x + Ay) = 43,8 gam (II) Phần II tác dụng với dung dịch NaOH 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 (4) Theo phương trình phản ứng (4): 3n 3.x 3,36 n H Al 0,15 mol x = 0,1 mol 2 22,4 Thay x vào phương trình (I) thu được: y = 0,1 mol Thay x y vào phương trình (II) thu được: A = 24 Vậy kim loại A Mg Theo phương trình phản ứng từ (1) đến (3) số mol H2SO4 tối thiểu cần dùng số mol H2 sinh ra: n H 2SO n H 0,55mol Gpc686@gmail.com Thể tích dung dịch H2SO4 tối thiểu cần dùng: VH 2SO n H 2SO CM 0,55 = 0,55 lít = 550,0 ml 1,0 19 Hồ tan a gam nhôm kim loại dung dịch H 2SO4 đặc nóng có nồng độ 98% (d =1,84 g/ml) Khí SO2 sinh hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch NaOH 1,0 M a Tính thể tích dung dịch H2SO4 98% (d =1,84 g/ml) cần lấy, biết lượng dung dịch lấy dư 20% so với lượng cần phản ứng b Tính thể tích dung dịch NaOH cần lấy để hấp thụ hoàn toàn lượng SO2 tạo thành muối trung hồ Giải a Tính thể tích dung dịch H2SO4 98% (d =1,84 g/ml) cần lấy - Số mol Al: 5,4 nAl = = 0,20 mol 27 - Phương trình phản ứng: o 2Al + 6H2SO4 (1) t Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O - Số mol SO2 sinh ra: nSO = 1,5nAl = 0,30 mol - Số mol H2SO4 cần dùng: nH 2SO = 3nAl = 0,60 mol - Khối lượng dung dịch H2SO4 cần dùng: 0,6.98.100% mddH 2SO = = 60 gam 98% - Thể tích dung dịch H2SO4 cần dùng: 60.120% VddH 2SO = = 39,13 ml 1,84.100% b Tính thể tích dung dịch NaOH cần lấy - Phương trình phản ứng: SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O (2) - Số mol NaOH cần dùng: nNaOH = nSO = 0,60 mol - Thể tích dung dịch NaOH cần dùng: 0,60 Vdd NaOH = = 0,60 lít = 600,0 ml 1,0 20 Hoà tan 5,1 gam Al2O3 vào 200,0 ml dung dịch H2SO4 nồng độ 1,0 M Tính nồng độ chất dung dịch thu Giả sử thể tích dung dịch khơng đổi hồ tan Al2O3 Giải - Số mol Al2O3: 5,1 nAl 2O3 = = 0,05 mol 102 - Phương trình phản ứng: Al2O3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2O (1) nH 2SO = 0,2.1,0l = 0,20 mol - Số mol H2SO4 lấy: nH 2SO = nAl 2O3 = 3.0,05= 0,15 mol - Số mol H2SO4 phản ứng: - Số mol H2SO4 dư: nH 2SO = 0,20 - 0,15 = 0,05 mol 0,05 = 0,25 M 0,20 0,05 CAl (SO )3 = - Nồng độ Al2(SO4)3 dung dịch thu được: = 0,25 M 0,20 21 Nhúng Al có khối lượng 5,00 gam vào 100,0 ml dung dịch CuSO4 đến phản ứng hoàn toàn, dung dịch khơng cịn màu xanh CuSO4 Lấy cẩn thận kim loại rửa sạch, sấy khô cân 6,38 - Nồng độ H2SO4 dung dịch thu được: CH 2SO = Gpc686@gmail.com gam (Giả sử Cu thoát bám hết vào kim loại) Tính thể tích nồng độ dung dịch CuSO lấy khối lượng Cu bám vào kim loại Giải - Phương trình phản ứng: 2Al + 3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu - Gọi số mol Al phản ứng 2x mol số mol CuSO4 phản ứng số mol Cu sinh 3x mol - Theo định luật bảo toàn khối lương: mthanh kim loại = mAl + mCu - mAl pu = + 64.3x - 27.2x = 6,38 gam => x = 0,01 mol 3.0,01 - Nồng độ CuSO4 dung dịch ban đầu: CCuSO = = 0,30 M 0,10 - Khối lượng Cu bám vào kim loại: mCu = 64.3x = 1,92 gam 22 Nguyên tố R phản ứng với lưu huỳnh tạo thành hợp chất RaSb Trong phân tử RaSb có nguyên tử, có khối lượng phân tử 150 Xác định nguyên tố R Giải - Phương trình phản ứng: aR + bS RaSb - Ta có: a+b=5 (I) Ra + 32b = 150 (II) 150 32b => R = < b < 5 b Cặp nghiệm phù hợp b = R = 27 => R Al muối Al2S3 23 Hoà tan a gam kim loại vào 500,00 ml dung dịch HCl thu dung dịch A 11,2 lít khí H2 (đktc) Trung hoà lượng HCl dư dung dịch A cần 100,0 ml dung dịch Ca(OH)2 1M Cô cạn dung dịch sau trung hồ thu 55,6 gam muối khan Tính nồng độ dung dịch axit HCl dùng, xác định kim loại đem hồ tan tính a Gọi kim loại đem hồ tan M có hố trị n có x mol a gam - Số mol Ca(OH)2 y = 0,1.1 = 0,1 mol 11,2 0,5 mol - Số mol H2 sinh ra: n H 22,4 Các phương trình phản ứng: 2M + 2nHCl 2MCln + nH2 (1) 2HCl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2H2O (2) - Số mol HCl có dung dịch ban đầu: n HCl 2n H2 2n Ca ( OH)2 2.0,5 2.0,11,2 mol C M ( HCl ) Nồng độ dung dịch HCl ban đầu: n HCl 1,2 2,4M V 0,5 Khi cô cạn dung dịch sau trung hoà: m muèikhanm MCl n m CaCl2 ( M 35,5n ) x 111y 55,6 m MCln (M 35,5n ) x 55,6 111.0,144,5gam Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho phương trình phản ứng (1): m M m HCl m MCln m H a 36,5.2.n H 44,5 2n H a 9 gam Theo phương trình phản ứng (1): x = n H2 n n Mặt khác a = Mx = 9gam M = 9n Cặp nghiệm phù hợp là: n = M = 27 M Al 24 Tính khối lượng nhơm sản xuất từ 1,0 quặng boxit chứa 61,2% Al 2O3 phương pháp điện phân nóng chảy Biết hiệu suất trình đạt 80% Giải 1000.61,2% - Khối lượng Al2O3 có 1,0 quặng: mAl 2O = = 612 kg 100% - Phương trình phản ứng: Điện phân nóng chảy Gpc686@gmail.com 10 2Al2O3 4Al + 3O2 - Theo phương trình phản ứng 102 gam điện phân 54 gam Al 612.54 80% = 259,2 kg => mAl = 102 25 Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau: ( 2) ( 3) ( 4) AlCl3 Al2O3 Al(NO3)3 Al(OH)3 (1) Al (9) (10) (11) (5) ( 6) Al2O3 Giải Al (7) (8 ) Al2(SO4)3 2Al + 3Cl2 2AlCl3 AlCl3 + 3AgNO3 Al(NO3)3 + 3AgCl Al(NO3)3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaNO3 o 2Al(OH)3 t Al2O3 + 3H2O o 4Al + 3O2 t 2Al2O3 2Al2O3 Điện phân nóng chảy 4Al + 3O2 Al2(SO4)3 + 3H2 2Al + 3H2SO4 2AlCl3 + 3BaSO4 Al2(SO4)3 + 3BaCl2 2Al + 3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu 2Al(OH)3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2O 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 6HCl 26 Hoàn thành phương trình phản ứng sau: Al + HCl A + A + NaOH B + B + NaOHdư C + C + HCl B + o B t D + Điện phân nóng chảy D Al + Giải 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl Al(OH)3 NaOH NaAlO2 + 2H2O NaAlO2 + HCl + H2O Al(OH)3 + NaCl o 2Al(OH)3 t Al2O3 + 3H2O 2Al2O3 Điện phân nóng chảy 4Al + 3O2 27 Cho sơ đồ phản ứng sau: R + HCl A + … A + Cl2 B B + NaOH Dđỏ nâu + … o t D E + … AlCl3 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (1) (2) (3) (4) (5 (6) o E + CO t R + … R kim loại số kim loại cho đây: A Cr B Mg C Al Viết phương trình phản ứng cho sơ đồ biến hoá Đáp án: D Fe + 2HCl FeCl2 + H2 2FeCl2 + Cl2 2FeCl3 FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3đỏ nâu + 3NaCl o 2Fe(OH)3 t Fe2O3 + 3H2O Gpc686@gmail.com 11 D Fe 28 Khi cho a gam kim loại R tác dụng hồn tồn với khí clo thu 2,9018a gam muối clorua Xác định kim loại R Giải - Gọi số mol kim loại R hoá trị n a gam x mol - Phương trình phản ứng: 2R + nCl2 2RCln - Theo phương trình phản ứng ta có: + Khối lượng kim loại: mR = Rx = a gam (I) mRCl n = (R+35,5n)x = 2,9018a gam (II) + Khối lượng muối: - Chia (II) cho (I): mRCln (R 35,5n ) x 2,9018 a mR Rx a R = 18,67n Chỉ có cặp nghiệm n = R = 56 phù hợp Vậy kim loại R Fe 29 Đun nóng 16,8 gam bột sắt với 6,4 gam bột lưu huỳnh (trong điều kiện khơng có khơng khí) đến phản ứng hồn tồn thu chất rắn A Hoà tan A dung dịch HCl dư thu hỗn hợp khí B Chia hỗn hợp khí B làm phần nhau, phần cho lội từ từ qua dung dịch CuCl thấy có m gam kết tủa CuS đen Phần đem đốt cháy oxi cần V lít (đo đktc) a Viết phương trình phản ứng xảy b Tính m, V Giải 16,8 6,4 - Số mol Fe: nFe = = 0,3 mol; Số mol S: nS = = 0,2 mol 56 32 a Các phương trình phản ứng: t oC Fe + S FeS (1) nFe > nS => Fe dư, hỗn hợp rắn A gồm FeS Fe FeS + 2HCl FeCl2 + H2S (2) Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (3) - Hỗn hợp khí B gồm H2S H2 cho nửa hỗn hợp khí B qua dung dịch CuCl2: H2S + CuCl2 CuS + 2HCl (4) - Đốt cháy nửa hỗn hợp khí B: 2H2S + 3O2 2SO2 + 2H2O (5) 2H2 + O2 2H2O (6) b Tính m, V - Theo phương trình phản ứng (1) hỗn hợp A gồm FeS 0,2 mol, Fe 0,1 mol - Theo phương trình phản ứng (1) (2) hỗn hợp B gồm H2S 0,2 mol, H2 0,1 mol - Theo phương trình phản ứng (4) số mol CuS 0,1 mol khối lượng CuS: mCuS = 96.0,1 = 9,6 gam - Theo phương trình phản ứng (5) (6) số mol O2 cần: n O2 n H 2S n H = 0,175 mol 2 VO2 22,4.nO2 = 3,92 lít 30 Cho lượng bột sắt dư vào 100,0 ml dung dịch H2SO4 lỗng thu 6,72 lít khí (đkc) - Viết phương trình phản ứng - Tính khối lượng bột sắt tham gia phản ứng - Tính nồng độ mol/L dung dịch H2SO4 dùng Giải Gọi số mol Fe tham gia phản ứng x mol, bột sắt dư nên H2SO4 phản ứng hết Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 (1) Theo phương trình phản ứng (1): 6,72 n H n Fe x 0,3 mol x = 0,1 mol 22,4 n H 2SO n Fe 0,3 mol Khối lượng bột sắt tham gia phản ứng: Gpc686@gmail.com 12 mFe = 56x = 56.0,3 = 16,8 gam n H 2SO 0,3 = 3,0 M VM 0,1 31 Hoà tan oxit MxOy lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 24,5 % thu dung dịch chứa muối có nồng độ 32,20% Tìm cơng thức ơxit Giải Gọi số mol MxOy hoà tan a mol Ta có phương trình phản ứng: MxOy + yH2SO4 Mx(SO4)y + yH2O (1) Theo phương trình phản ứng (1) số mol dung dịch H2SO4 dùng ya mol, số mol muối Mx(SO4)y tạo thành a mol Khối lượng dung dịch H2SO4 dùng: 98.n H 2SO4 98.ya 100% 100% = 400ya gam m1 = C% 24,5% Khối lượng MxOy hoà tan: m2 = (Mx+16y)a gam Khối lượng muối Mx(SO4)y tạo thành: m3 = (Mx+96y)a gam Khối lượng dung dịch thu được: m = m1 + m2 = (Mx + 416y)a gam Nồng độ % dung dịch sau phản ứng: m (Mx 96y)a C% 100% 100% 32,20% m (Mx 416y)a y M 56 x Cặp nghiệm phù hợp x = y =1 M = 56 Vậy M Fe cơng thức oxit là: FeO 32 Hồ tan hoàn toàn 7,2 gam FeO lượng vừa đủ dung dịch H 2SO4 24,5% (loãng) thu dung dịch A Làm lạnh dung dịch A xuống 5oC thấy tách m gam muối ngậm nước FeSO4.7H2O dung dịch lại có nồng độ 12,18% a Tính khối lượng m gam muối ngậm nước FeSO4.7H2O tách b Tính độ tan FeSO4 5oC Giải a Số mol FeO hoà tan: 7,2 nFeO = = 0,1 mol 72 Phương trình phản ứng: FeO + H2SO4 FeSO4 + H2O (1) Theo phương trình phản ứng (1) số mol dung dịch H2SO4 dùng 0,1 mol, số mol muối FeSO4 tạo thành 0,1 mol Khối lượng dung dịch H2SO4 dùng: 98.n H 2SO4 98.0,1 100% 100% = 40 gam m1 = C% 24,5% Khối lượng muối FeSO4 tạo thành: m2 = (56+96).0,1 =15,2 gam Khối lượng dung dịch thu được: m3 = m1 + mFeO = 40 + 7,2 = 47,2 gam Gọi số mol FeSO4.7H2O tách làm lạnh dung dịch a mol Nồng độ % dung dịch sau phản ứng: m FeSO 15,2 152a C% 100% 100% 12,18% m3 47,2 278a a = 0,08 mol Khối lượng muối FeSO4.7H2O tách làm lạnh dung dịch: m FeSO4.7H 2O 278a 22,24gam CM Nồng độ dung dịch H2SO4 dùng: b Tính độ tan FeSO4 5oC Số mol FeSO4 lại dung dịch; 0,1 - a = 0,02 mol Khối lượng dung dịch lại: mdd = 47,2 - 22,24 = 24,96 gam Độ tan muối FeSO4 nước 5oC: Gpc686@gmail.com 13 m ct 152.0,02 100 10013,87 m dm 24,96 152.0,02 33 Một oxit sắt có % khối lượng oxi chiếm 27,59% a Xác định công thức oxit b Tính thể tích dung dịch HCl 2,0 M cần dùng để hoà tan hoàn toàn 23,2 gam oxit Giải a Gọi công thức phân tử sắt oxit FexOy % khối lượng oxi 27,59% % khối lượng Fe hợp chất 100% - 27,59% = 72,41% 56x 72,41% x Vậy sắt từ oxit Fe3O4 16y 27,59% y b Số mol Fe3O4 a mol: 23,2 a= = 0,10 mol 232 - Phương trình phản ứng; Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O (1) Theo phương trình phản ứng: nHCl = 8x = 0,8 mol - Thể tích dung dịch HCl cần dùng 0,8 VHCl = = 0,4 lít = 400 ml 34 Nhúng sắt có khối lượng 50,0 gam (lượng sắt có dư) vào 100,00 ml dung dịch CuSO4 Sau phản ứng hoàn toàn, lấy cẩn thận kim loại rửa sạch, sấy khô thấy khối lượng kim loại lúc 51,0 gam Tính nồng độ dung dịch trước sau phản ứng, giả sử q trình thí nghiệm thể tích dung dịch khơng thay đổi toàn lượng đồng tách bám vào sắt Giải Phương trình phản ứng: Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (1) Gọi số mol CuSO4 có 100,0 ml dung dịch ban đầu x mol Phản ứng xảy hồn tồn lượng sắt có dư nên toàn lượng CuSO tham gia phản ứng Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: 50 - 56x + 64x = 51 x = 0,125 mol Nồng độ dung dịch ban đầu: nCuSO4 0,125 CCuSO4 1,25 M V 0,1 Theo phương trình phản ứng (1) số mol FeSO4 sinh số mol CuSO4 phản ứng nên nồng độ dung dịch sau phản ứng: nFeSO4 0,125 CFeSO4 1,25M V 0,1 35 Cho kẽm nặng 15,0 (lượng kẽm có dư) vào 100,0 ml dung dịch muối sunfat kim loại hoá trị II nồng độ 2,0 M Đến phản ứng hoàn toàn, lấy cẩn thận kim loại rửa sạch, sấy khô thấy khối lượng kim loại giảm 1,8 gam so với trước phản ứng Xác định kim loại hố trị II tính thành phần % theo khối lượng kim loại sau phản ứng Giả sử toàn lượng kim loại tách bám vào kẽm Giải - Gọi muối sunfat kim loại hố trị II RSO4 có số mol dung dịch x mol Ta có: x = 0,1.2,0 = 0,2 mol - Phương trình phản ứng: Zn + RSO4 ZnSO4 + R (1) - Theo định luật bảo tồn khối lượng ta có: mZn phản ứng - mR = 65x -Rx = 1,8 R = 56 gam Vậy R Fe - Khối lượng kim loại sau phản ứng: mthanh kim loại sau phản ứng = 15,0 - 1,8 = 13,2 gam S Gpc686@gmail.com 14 Trong mFe = 56.0,2 = 11,2 gam % khối lượng Fe Zn kim loại: 11,2 %mFe 100% = 84,85% 13,2 %mZn = 15,15% 36 Hoà tan hoàn toàn 8,0 gam oxit kim loại R cần dùng dung dịch chứa 0,3 mol HCl Xác định kim loại R oxit nói Giải - Gọi công thức phân tử oxit kim loại R RxOy - Phương trình phản ứng: FexOy + 2yHCl xFe Cl 2y + yH2O (1) x - Theo phương trình phản ứng số mol FexOy tham gia phản ứng là: nHCl 0,3 8,0 8.2y 0,3.16y 56 2y R a= 2y 2y Rx 16y 0,3.x x 2y Trong hoá trị nguyên tố R x 2y cặp nghiệm phù hợp = R = 56 Vậy sắt (III) oxit Fe2O3 x 37 Cho 22,0 gam hỗn hợp X gồm Fe Al tác dụng với lít dung dịch HCl 0,3 M thu V lít H2 (đkc) a Chứng minh hỗn hợp X khơng tan hết Tính V b Cho 22,0 gam hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với Cl thu 85,9 gam muối Tính khối lượng kim loại X Giải a Chứng minh hỗn hợp X khơng tan hết Tính V - Gọi số mol Fe 22,0 gam hỗn hợp a mol - Gọi số mol Al 22,0 gam hỗn hợp b mol Ta có: 56a + 27b = 22,0 gam (I) - Các phương trình phản ứng: 2AlCl3 + 2Al + 6HCl 3H2 (1) FeCl2 + Fe + 2HCl H2 (2) - Số mol HCl: nHCl = 2.0,3 = 0,6 mol - Từ phương trình (I) ta có: 28(2a + 3b) - 57b = 22,0 22 (2a + 3b) > = 0,79 mol > nHCl = 0,6 28 nên HCl thiếu, kim loại không tan hết n nH = HCl = 0,3 mol - Thể tích H2 thu được: VH2 = 22,4 nH = 6,72 lít b Tính khối lượng kim loại X - Các phương trình phản ứng: 2AlCl3 2Al + 3Cl2 (3) 2FeCl3 2Fe + 3Cl2 (4) - Khối lượng muối thu được: mmuối = 162,5a + 133,5b = 85,9 gam (II) - Giải hệ phương trình (I) (II) ta được: a = 0,2 mol, b = 0,4 mol mAl = 0,4.27 = 10,8 gam mFe = 0,2.56 = 11,2 gam 38 Khử hoàn toàn 16,0 gam bột oxit sắt CO nhiệtt độ cao Khi phản ứng kết thúc thấy khối lượng chất rắn giảm 4,8 gam Xác định công thức oxit sắt nói Nếu dẫn hỗn hợp khí sau phản ứng qua dung dịch NaOH dư khối dung dịch tăng hay giảm gam Giải - Gọi công thức phân tử oxit kim loại R RxOy có a mol 16,0 gam - Phương trình phản ứng: Gpc686@gmail.com 15 o t C FexOy + yCO + yCO2 (1) xFe - Khối lượng chất rắn giảm khối lượng oxi 16,8 gam oxit Ta có: mFe = 56xa = 16,0 - 4,8 = 11,2 gam xa = 0,2 mO2 = 16ya = 4,8 gam ya = 0,3 y ya x xa Vậy oxit sắt Fe2O3 có số mol a = 0,1 mol - Số mol CO2 sinh ra: ya = 0,3 mol hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch NaOH dư: CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O (2) Khối lượng dung dịch tăng khối lượng CO2 mdung dịch tăng = 44.0,3 = 13,2 gam 39 Trộn 100,0 ml dung dịch Fe2(SO4)3 1,5 M với 150,0 ml dung dịch Ba(OH)2 2,0 M thu kết tủa A dung dịch B Lọc kết tủa A đem nung nóng đến khối lượng không đổi thu chất rắn D Thêm BaCl dư vào dung dịch B thu kết tủa E Viết phương trình phản ứng tính khối lượng kết tủa A, chất rắn D kết tủa E Tính nồng độ chất dung dịch B Giả sử thể tích dung dịch B tổng thể tích hai dung dịch đem trộn Giải - Số mol Fe2(SO4)3: nFe2 (SO )3 = 0,1.1,5 = 0,15 mol nBa (OH )2 = 0,15.2,0 = 0,3 mol - Số mol Ba(OH)2: - Các phương trình phản ứng: Fe2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 2Fe(OH)3 + 3BaSO4 (1) - Theo phương trình phản ứng (1): + Hỗn hợp rắn A: Fe(OH)3 0,2 mol BaSO4 0,3 mol mA = 107.0,2 + 233.0,3 = 91,3 gam + Dung dịch B chứa: Fe2(SO4)3 dư 0,05 mol nồng độ dung dịch B 0,05 CFe2 (SO4 )3 = 0,2 M 0,1 0,15 - Phản ứng nung kết tủa t oC 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O (2) + Hỗn hợp rắn D: Fe2O3 0,1 mol BaSO4 0,3 mol mD = 160.0,1 + 233.0,3 = 85,9 gam - Dung dịch B tác dụng BaCl2 dư Fe2(SO4)3 + 3BaCl2 2FeCl3 + 3BaSO4 (3) + Chất rắn E: BaSO4 0,15 mol mE = 233.0,15 = 34,95 gam 40 Hoà tan m gam oxir sắt (FexOy) dung dịch H2SO4 đặc nóng thu 2,24 lít SO2 (đo đktc) dung dịch chứa 120,0 gam muối Xác định công thức oxit sắt tính m Giải: - Ta có phương trình phản ứng: t oC nFexOy + kH2SO4 pFe2(SO4)3 + qSO2 + kH2O (1) 2,24 nSO2 = - Ta có: = 0,1 mol 22,4 120 nFe2 (SO )3 = = 0,3 mol 400 - Theo định luật bảo toàn nguyên tố: + Đối với S: nH 2SO =3 nFe2 (SO )3 + nSO2 = 1,0 mol + Đối với Fe: mFe = 2.56 nFe2 (SO )3 = 2.56.0,3 = 33,6 mol - Theo định luật bảo toàn khối lượng cho phản ứng (1): m + mH 2SO4 = mFe2 (SO )3 + mSO2 + mH 2O Gpc686@gmail.com 16 m = 120 + 64.0,1 + 18.1,0 - 98.0,1 = 46,4 gam khối lượng nguyên tố oxi FexOy: mO = 46,4 - 33,6 = 12,8 gam 56x 33,6 x 33,6.16 - Ta có: 16y 12,8 y 12,8.56 Vậy cơng thức oxit sắt Fe3O4 41 Hồn thành phương trình phản ứng theo dãy biến hố sau: (1) (2) (3) (4) (5) Fe FeCl2 FeCl3 Fe(NO3)3 Fe(OH)3 Giải: FeCl2 + H2 Fe + 2HCl FeCl3 2FeCl2 + Cl2 Fe(NO3)3 + 3AgCl Fe(NO3)3 + 3AgCl FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl t oC 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O (6) Fe2O3 Fe (1) (2) (3) (4) (5) o t C Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 (6) 42 Thay chữ A, B … chất khác hồn thành phương trình phản ứng: t oC Fe3O4 + A B + G B + HCl D + E D + NaOH F + C F + O2 + G H t oC H K + G K o t C + E B + G Giải: o t C Fe3O4 + 4H2 3Fe + 4H2O FeCl2 + H2 Fe + 2HCl FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl 4Fe(OH)2 + O2 + H2O 3Fe(OH)3 t oC 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O (1) (2) (3) (4) (5) o t C Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O (6) 43 Khử hoàn toàn 552,0 gam hỗn hợp Fe3O4 Fe2O3 khí CO thu 392,0 gam sắt Tính thể tích CO cần dùng (đo đktc) Tính thể tích dung dịch Ca(OH) 1,00 mol/lít tối thiểu cần dùng để hấp thụ hồn tồn lượng khí CO2 sinh để tránh gây ô nhiễm môi trường Gọi số mol Fe3O4 số mol Fe2O3 hỗn hợp x mol y mol Các phương trình phản ứng: t oC Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2 (1) o t C Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 (2) Theo phương trình phản ứng (1) (2) ta có: - Khối lượng hỗn hợp oxit: m = 232x + 160y = 552,0 gam (I) - Khối lượng sắt thu được: mFe = 56(3x + 2y) = 392,0 gam (II) x = 1,0 mol, y = 2,0 mol, Theo phương trình phản ứng (1) (2) ta có: nCO = 4x + 3y = 10,0 mol - Thể tích khí CO cần sử dụng: VCO = 22,4.10,0 = 224,0 lít - Số mol CO2 = số mol CO = 10,0 mol Phản ứng hấp thụ CO2 với thể tích tối thiểu: 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 (3) - Số mol Ca(OH)2 = số mol CO2 = 5,0 mol - Thể tích dung dịch Ca(OH)2 cần dùng: V = 5,00 lít 44 Có thể dùng phản ứng hoá học để chứng minh Al2O3 Al(OH)3 hợp chất có tính chất lưỡng tính Viết phương trình phản ứng Al2O3 Al(OH)3 hợp chất có tính chất lưỡng tính chúng vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với bazơ Các phương trình phản ứng xảy ra: Gpc686@gmail.com 17 Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 2NaOHdư 2NaAlO2 + H2O Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + H2O Al(OH)3 + NaOHdư NaAlO2 + 2H2O 45 Hoà tan hoàn toàn 12,8 gam hỗn hợp gồm Fe FeO 500,0 ml dung dịch axit HCl vừa đủ thu dung dịch A 2,24 lít khí (đo đktc) Tính nồng độ dung dịch HCl dùng tính thể tích dung dịch axit HCl 2,00 mol/lít cần lấy để pha 500,0 ml dung dịch axit Gọi số mol Fe số mol FeO hỗn hợp x mol y mol Các phương trình phản ứng: FeO + 2HCl FeCl2 + H2O (1) Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (2) Theo phương trình phản ứng (2) ta có: x = 0,10 mol - Khối lượng hỗn hợp: m = 56x + 72y = 12,8 gam y = 0,10 mol, Theo phương trình phản ứng (1) (2) ta có: nHCl = 2x + 2y = 0,40 mol - Nồng độ dung dịch HCl dùng: CHCl = 0,40/0,500 = 0,80 mol/lít - Thể tích dung dịch HCl 2,00 mol/lít cần dùng: V = 200 ml 46 Có gói bột Al, Fe Ag bị nhãn, người ta lấy bột kim loại gói cho vào ống nghiệm có đánh số nhỏ vài giọt dung dịch NaOH vào ống nghiệm Kết có ống nghiệm số có khí Cịn tiến hành thí nghiệm thay dung dịch NaOH dung dịch H 2SO4 lỗng thấy có ống nghiệm số số có khí Xác định kim loại gói Giải thích viết phương trình phản ứng - Trong thí nghiệm cho kim loại tác dụng với dung dịch NaOH có Al phản ứng: 2Al + 2H2O + 2NaOH 2NaAlO2 + 3H2 Vậy gói bột ứng với ống nghiệm thứ Al kim loại - Trong thí nghiệm cho kim loại tác dụng với dung dịch axit HCl có Al Fe phản ứng: 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 Vậy gói bột ứng với ống nghiệm thứ ba Fe kim loại, cịn gói bột thứ hai Ag kim loại 47 Quấn dây sắt vào mẩu gỗ nhỏ (ví dụ mẩu que diêm), đốt cháy mẩu gỗ đưa vào lọ chứa khí clo Dự đốn tượng, viết phương trình phản ứng xảy có Khi đốt cháy mẩu gỗ cung cấp nhiệt cho phản ứng Fe Cl2 nên có phản ứng xảy ra, phản ứng mạnh nên ta thấy Fe cháy sáng khí Cl2 tao màu nâu đỏ FeCl3 Phương trình phản ứng: t oC 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 48 Nhỏ từ từ dung dịch NaOH loãng dư vào dung dịch FeSO4, lọc kết tủa nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi Dự đốn tượng viết phương trình phản ứng giải thích Hiện tượng dung dịch có kết tủa trắng xanh sau kết tủa dần chuyển sang đỏ nâu, nung kết tủa chuyển dần sang màu đen - Khi cho NaOH vào dung dịch FeSO4 dung dịch xuất kết tủa trắng xanh Fe(OH)2 FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2trắng xanh + Na2SO4 - Kết tủa trắng xanh chuyển sang đỏ nâu Fe(OH)3: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3đỏ nâu - Khi nung kết tủa: t oC 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O 49 Nhỏ từ từ dung dịch NaOH loãng đến dư vào dung dịch AlCl3 Dự đoán tượng viết phương trình phản ứng giải thích Hiện tượng dung dịch có kết tủa, sau kết tủa tan dần - Khi cho NaOH vào dung dịch AlCl3 dung dịch xuất kết tủa keo Al(OH)3 AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl - Khi dư NaOH Al(OH)3 tan dần có tính lưỡng tính: Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O Đề kiểm tra chương II (Đề 1) (Thời gian 45 phút) Câu1: (3 điểm) Axit H2SO4 loãng phản ứng với tất chất dãy chất cho đây: A ZnCl2, Al2O3, Cu, Ca(OH)2 B MgCl2, ZnO, Cu(OH)2, Al Gpc686@gmail.com 18 C BaCl2, CaO, Fe, Mg(OH)2 D Al(NO3)3, Zn(OH)2, CuO, Fe Viết phương trình phản ứng phương án chọn Câu 2: (3 điểm) 1.Cho 1,12 gam kim loại R tác dụng với dung dịch H 2SO4 đặc nóng thu 0,672 lít khí SO2 (đo đktc) muối R2(SO4)3 theo phương tình phản ứng sau: t oC 2R + 6H2SO4 R2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Kim loại kim loại số kim loại sau: A Al B Fe C Cr D Cu Viết phương trình phản ứng R với: dung dịch HCl, dung dịch CuSO4 Clo Câu 3: (4 điểm) Lập công thức phân tử oxit kim loại hoá trị III, biết để phản ứng vừa đủ với 10,2 gam oxit cần dùng 100,0ml dung dịch H2SO4 3M Tính nồng độ mol/lít nồng độ % dung dịch thu sau phản ứng Biết khối lượng riêng dung dịch H 2SO4 1,2 gam/ml khối lượng riêng dung dịch muối 1,25 gam/ml Cho: H = 1, S = 32, O = 16, Al = 27, Cr = 52, Cu = 64, Fe = 56 Đáp án đề kiểm tra chương II (Đề 1) Câu1: C Các phương trình phản ứng: BaSO4 BaCl2 + H2SO4 + 2HCl (1) CaSO4 CaO + H2SO4 + H2O (2) FeSO4 Fe + H2SO4 + H2 (3) Mg(OH)2 + H2SO4 MgSO4 + 2H2O (4) Câu2: Gọi số mol R 1,12 gam kim loại a mol t oC 2R + 6H2SO4 R2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Theo phương trình phản ứng: nSO = 1,5a = 0,03 a = 0,02 mol Mặt khác Ra = 1,12 R = 56 mol Vậy R Fe nên B Các phương trình phản ứng: FeCl2 Fe + 2HCl + H2 (1) Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (2) 2FeCl3 2Fe + 3Cl2 (3) Câu3: Gọi công thức oxit kim loại R2O3 số mol R2O3 10,2 gam oxit kim loại a mol Phương trình phản ứng: R2(SO4)3 R2O3 + 3H2SO4 + 3H2O (1) Theo phương trình phản ứng: nH 2SO = 3a = 0,100.3 = 0,3 a = 0,1 mol 10,2 M R 2O = = 102 R = 27 nhôm (Al) 0,1 Khối lượng dung dịch thu được: m = mH 2SO + mR 2O = 100,0.1,2 + 10,2 = 130,2 gam 342.0,1 .100% = 26,27% nồng độ % Al2(SO4)3: C% = 130,2 Thể tích dung dịch thu được: 130,2 V= = 104,16 ml = 0,10416 lít 1,25 0,1 nồng độ mol/lít Al2(SO4)3: CM = = 0,096 mol/lít 0,10416 Đề kiểm tra chương II (Đề 2) (Thời gian 45 phút) Câu1: (3 điểm) Gpc686@gmail.com 19 Cho cặp chất sau: Na nước Cu dung dịch AgNO3 Ag dung dịch CuNO3 Al dung dịch NaCl Na dung dịch MgCl2 Fe dung dịch HCl a Những cặp có phản ứng xảy ra: A Các cặp 1, 3, 4, B Các cặp 1, 3, 5, C Các cặp 2, 3, 4, D Các cặp 1, 2, 5, b Viết phương trình phản ứng cho cặp có phản ứng xảy Câu 2: (3 điểm) Có bốn kim loại có bề ngồi giống nhau: Ba, Al, Ag Mg Chọn chất cho để phân biệt đồng thời A Dung dịch H2SO4 loãng B Dung dịch H2SO4 đặc có đun nóng C Dung dịch HCl D Dung dịch NaOH Viết phương trình phản ứng minh hoạ Câu 3: (4 điểm) Cho 4,0 gam hỗn hợp A gồm Fe kim loại R hoá trị II tác dụng vừa đủ với 100,0 ml dung dịch HCl thu V lít khí dung dịch B chứa 11,1 gam hỗn hợp hai muối a Tính V nồng độ mol/lít dung dịch HCl b Xác định hai kim loại % khối lượng chúng hỗn hợp A Biết hỗn hợp A hai kim loại có số mol Cho: H = 1, Cl = 35,5, Fe = 56, Mg = 24, Zn = 65, Cu = 64, Ba = 137 Đáp án đề kiểm tra chương II (Đề 2) Câu1: a Các cặp chất nhóm D: Na nước; Cu dung dịch AgNO3; Na dung dịch MgCl2; Fe dung dịch HCl b Các phương trình phản ứng cho cặp có phản ứng xảy Cặp 1: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (1) Cặp 2: Cu + 2AgNO3 2Ag + Cu(NO3)2 (2) Cặp 5: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (3) 2NaOH + MgCl2 2NaCl + Mg(OH)2 (4) Cặp 6: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (5) Câu 2: Chọn A dung dịch H2SO4 loãng Cho từ từ bột kim loại vào ống nghiệm chứa dung dịch axit H2SO4 lỗng - Kim loại khơng tác dụng Ag - Kim loại tác dụng tạo khí kết tủa Ba: Ba + H2SO4 BaSO4 + H2 (1) - Hai kim loại tác dụng tạo khí Al Mg: 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (2) Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 (3) - Cho bột B kim loại vào ống nghiệm thu Mg Al tác dụng với dung dịch H2SO4: + Ống nghiệm có kết tủa trắng khơng tan kim loại ban đầu Mg: Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 (4) Ba(OH)2 + MgSO4 BaSO4 + Mg(OH)2 (5) + Ống nghiệm có kết tủa trắng tan phần kim loại ban đầu Al: Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 (6) 3Ba(OH)2 + 2Al2(SO4)3 3BaSO4 + 2Al(OH)3 (7) Ba(OH)2 + 2Al(OH)3 Ba(AlO2)2 + 4H2O (8) Câu 3: (4 điểm) Cho 4,0 gam hỗn hợp A gồm Fe kim loại R hoá trị II tác dụng vừa đủ với 100,0 ml dung dịch HCl thu V lít khí dung dịch B chứa 11,1 gam hỗn hợp hai muối a Tính V nồng độ mol/lít dung dịch HCl b Xác định hai kim loại % khối lượng chúng hỗn hợp A Biết hỗn hợp A hai kim loại có số mol Cho: H = 1, Cl = 35,5, Fe = 56, Mg = 24, Zn = 65, Cu = 64, Ba = 137 Gpc686@gmail.com 20 Đề kiểm tra chương II (Đề 3) (Thời gian 45 phút) Câu 1: (3 điểm) Dung dịch NaOH phản ứng với tất chất dãy chất cho đây: A ZnCl2, Al2O3, HCl, Ca(OH)2 B Cl2, CuCl2, AgNO3, H2S C FeCl2, CaCO3, H2SO4, SO2 D Al(NO3)3, Zn(OH)2, CuO, H3PO4 Viết phương trình phản ứng phương án chọn Câu 2: (3 điểm) Chỉ dùng thêm hoá chất khác nhận biết dung dịch riêng biệt sau: dung dịch HCl, dung dịch H2SO4 dung dịch Na2SO4 phương pháp hố học Viết phương trình phản ứng minh hoạ Câu 3: (4 điểm) Hoà tan lượng sắt vào 50,0 ml dung dịch H2SO4 loãng (dư 10% so với lượng cần phản ứng vừa đủ phản ứng) thu 3,36 lít khí H2 (đo điều kiện tiêu chuẩn) 1/ Viết phương trình phản ứng xảy 2/ Tính khối lượng sắt tham gia phản ứng, khối lượng muối tạo thành nồng độ mol/lít dung dịch H2SO4 ban đầu (Coi thể tích dung dịch khơng thay đổi q trình tiến hành thí nghiệm) Cho: H = 1; O = 16; S = 32; Fe = 56 Đáp án đề kiểm tra chương II (Đề 3) Câu 1: Dung dịch NaOH phản ứng với tất chất dãy chất B: Cl2, CuCl2, AgNO3, H2S Các phương trình phản ứng: Cl2 + 2NaOH NaClO + NaCl + H2O (1) CuCl2 + 2NaOH Cu(OH)2 + 2NaCl (2) AgOH + NaCl AgNO3 + NaOH (3) AgOH tự chuyển hoá: 2AgOH Ag2O + H2O (4) Tuỳ tỉ lệ số mol NaOH H2S mà xảy phản ứng (5), (6) hai: H2S + NaOH NaHS (5) H2S + 2NaOH Na2S + H2O (6) Câu 2: Chọn dung dịch Ba(HCO3)2 Cho từ từ dung dịch Ba(HCO 3)2 vào ống nghiệm chứa dung dịch riêng rẽ - Dung dịch có khí ra, dung dịch thu suốt ống nghiệm chứa axit HCl: 2HCl + Ba(HCO3)2 BaCl2 + 2CO2 + 2H2O (1) - Dung dịch vừa có khí ra, vừa có kết tủa trắng ống nghiệm chứa axit H2SO4: H2SO4 + Ba(HCO3)2 BaSO4 + 2CO2 + 2H2O (2) - Dung dịch có kết tủa trắng ống nghiệm chứa dung dịch Na2SO4: Na2SO4+ Ba(HCO3)2 BaSO4 + 2NaHCO3 (3) Câu 3: Phương trình phản ứng: H2SO4 + Fe FeSO4 + H2 (1) 3,36 Số mol H2: nH = = 0,15 mol 22,4 - Theo phương trình phản ứng (1): nFe = nH = 0,15 mol khối lượng sắt phản ứng: mFe = 0,15.56 = 8,40 gam mFeSO = 0,15.152 = 22,80 gam - Khối lượng muối sắt thu được: - Theo phương trình phản ứng (1) số mol H2SO4 lấy: 10% nH 2SO = nH + nH 2SO dư = 0,15 + 0,15 = 0,15 + 0,015 = 0,165 mol 100% 0,165 CH 2SO = nồng độ dung dịch H2SO4 ban đầu: = 3,30 mol/lít 0,050 - Trong dung dịch B chứa: H2SO4 dư nH 2SO = 0,015 mol; FeSO4 0,15 mol Gpc686@gmail.com 21 nồng độ H2SO4 dung dịch B: nồng độ FeSO4 dung dịch B: Gpc686@gmail.com 22 0,015 = 0,30 mol/lít 0,050 0,15 CFeSO = = 3,00 mol/lít 0,050 CH 2SO = ... 4H2 3Fe + 4H2O FeCl2 + H2 Fe + 2HCl FeCl2 + 2NaOH Fe(OH )2? ?? + 2NaCl 4Fe(OH )2 + O2 + H2O 3Fe(OH)3 t oC 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O (1) (2) (3) (4) (5) o t C Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O... 3H2O o 4Al + 3O2 t 2Al2O3 2Al2O3 Điện phân nóng chảy 4Al + 3O2 Al2(SO4)3 + 3H2 2Al + 3H2SO4 2AlCl3 + 3BaSO4 Al2(SO4)3 + 3BaCl2 2Al + 3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu 2Al(OH)3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3... BaCl2 + H2SO4 + 2HCl (1) CaSO4 CaO + H2SO4 + H2O (2) FeSO4 Fe + H2SO4 + H2 (3) Mg(OH )2 + H2SO4 MgSO4 + 2H2O (4) Câu2: Gọi số mol R 1, 12 gam kim loại a mol t oC 2R + 6H2SO4 R2(SO4)3
Ngày đăng: 18/03/2019, 17:31
Xem thêm: Chuong 2 kim loai hóa 9
