THÔNG TIN TÀI LIỆU
Chủ đề 21: Bài toán nhiệt phân muối nitrat Định hướng tư giải + Cần nhớ sản phẩm trình nhiệt phân muối Với muối kim loại: t + Muối kim loại kiềm v kim th ắắ đ M(NO ) n + O t + Từ Mg(NO3)2 tới Cu(NO3)2 ¾¾ ® M x O y + NO2 + O2 t + AgNO3 ắắ đ Ag + NO + O + Muối NH4NO3 tùy thuộc vào nhiệt độ cho N2, N2O H2O Ví dụ 1: Nung nóng hồn tồn 27,3 gam hỗn hợp NaNO3, Cu(NO3)2 Hỗn hợp khí dẫn vào nước dư thấy có 1,12 lít khí (đktc) khơng bị hấp thụ (lượng O2 hòa tan khơng đáng kể) Khối lượng Cu(NO3)2 hỗn hợp ban đầu là: A.10,2 gam B 18,8 gam C 4,4 gam D 8,6 gam Trích đề thi thử Chuyên ĐHSP Hà Nội – 2016 Định hướng tư giải Để ý thấy với Cu(NO3)2 sau q trình số oxi hóa N O khơng thay đổi.Nên lượng khí khơng bị hấp thụ O2 q trình nhiệt phân NaNO3 Vậy ta có : BTE BTKL n ưO2 = 0,05 ắắắ đ n NaNO3 = 0,1 ắắắ ® mCu(NO3 )2 = 27,3 - 85.0,1 = 18,8(gam) Ví dụ 2: Nung 22,8 gam hỗn hợp X gồm Cu(NO3)2 CuO khí trơ Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu chất rắn Y Cho toàn Y phản ứng vừa đủ với 300 ml dung dịch HCl 1M Phần trăm khối lượng CuO X là: A 17,54 % B 35,08% C 52,63% D 87,72% Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2016 Định hướng tư giải ìCu(NO3 )2 : a t0 HCl ắắđ CuO : a + b ắắắ đ a + b = 0,15(mol) ỵCuO : b Ta có : 22,8 í ìa + b = 0,15 ìa = 0,1(mol) ®í ®í ® %CuO = 17,54% ỵ188a + 80b = 22,8 ỵb = 0,05(mol) Ví dụ 3: Cho 43,2 gam Fe(NO3)2 vào bình kín khơng có khơng khí nướng thời gian thu 33,2 gam chất rắn V lít hỗn hợp khí (đktc).Giá trị V : A 4,48 B 5,6 C 5,376 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 D 5,04 Định hướng tư giải Ta có : n Fe(NO ) = ìFe2O3 : a ì160a + 180b = 33,2 43,2 t0 = 0,24 ắắ đ 33,2 đớ 180 îFe(NO3 )2 : b î2a + b = 0,24 BTNT.N ỡ ắắắắ đ NO : 0, 48 - 0,14.2 = 0, 2(mol) ìa = 0,05(mol) ï ®í ® í BTKL 43, - 33, - 0, 2.46 = 0,025(mol) ợb = 0,14(mol) ù ắắắđ O : 32 ỵ ® V = (0,2 + 0,025).22,4 = 5,04(lit) Ví dụ 4: Nhiệt phân hoàn toàn lượng Fe(NO3)2 thu chất rắn X hỗn hợp khí Y Cho chất rắn X khử CO dư, t0 thu chất rắn Z Cho hỗn hợp khí Y tác dụng với H2O dư thu dung dịch T chứa chất tan khí NO Cho Z tác dụng với T tạo khí NO (là sản phẩm khử nhất), biết phản ứng xẩy hoàn toàn Hỏi Z tan phần trăm? A 62,5% B 50,0% C 75,0% D 100% Trích đề thi HSG Thái Bình – 2015 Định hướng tư giải Giả sử ta lấy mol Fe(NO3)2 làm thí nghiệm ® n Fe = 1(mol) ìFe O3 : 0,5(mol) ï Fe ( NO3 )2 ắắắắ đ NO : 2(mol) ® n HNO3 = + = (mol) 3 ïO : 0, 25 ỵ t /BTNT Chú ý : 3NO2 + H O ® 2HNO3 + NO Sử dụng : 4HNO3 + 3e ® 3NO3- + NO + 2H2O - BT.n hom.NO3 ắắắắắđ n Fe(NO3 )2 = 0,625(mol) Ví dụ 5: Nung nóng hỗn hợp chất rắn A gồm a mol Mg 0,25 mol Cu(NO3)2, sau thời gian thu chất rắn X 0,45 mol hỗn hợp khí NO2 O2 X tan hoàn toàn dung dịch chứa vừa đủ 1,3 mol HCl, thu dung dịch Y chứa m gam hỗn hợp muối clorua, thoát 0,05 mol hỗn hợp khí Z gồm N2 H2, tỉ khối Z so với H2 11,4 Giá trị m gần A 82 B 74 C 72 D 80 Trích đề thi thử chuyên Bạc Liêu – 2016 Định hướng tư giải ìïn H = 0,01 Ta có : í Chú ý : Có H2 bay nghĩa dung dịch khơng ïỵn N2 = 0,04 NO3- Chúng ta tư theo kiểu chặn đầu với câu hỏi đơn giản quan trọng Clo HCl đâu? Rất nhanh có ìn = 0, 25 ùù CuCl2 BTNT.Clo ắắắắ đ ớn MgCl2 = a ï BTNT.H ® n H2O = 4a - 0,96 ïỵn NH4Cl = 1,3 - 0,5 - 2a = 0,8 - 2a ¾¾¾¾ Tiếp tục, câu hỏi 0,25.3.2=1,5 mol O ban đầu phân bổ đâu? Nó vào H2O bay lên trời hỗn hợp khí (0,45 mol) BTNT.O Như ¾¾¾¾ ® 0,45.2 + 4a - 0,96 = 1,5 ® a = 0,39(mol) ® m = 71,87(gam) Ví dụ 6: Nung hỗn hợp chứa m gam Cu 37,6 gam Cu(NO3)2 bình kín khơng có khơng khí (chân khơng) phản ứng xảy hoàn toàn.Giá trị m để sau nung áp suất bình nhỏ (xem thể tích chất rắn không đáng kể): A 12,8 B 9,6 C 11,52 D Đáp án khác Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư giải Ta có : n Cu ( NO ) ìCuO : 0, ù = 0, ắắắ đ NO : 0, ï BTNT ® CuO : 0, đ m 64.0, = 12,8 ợO2 : 0,1 ¾¾¾ BTNT Bài tập rèn luyện Câu 1: Nhiệt phân 50,5 gam KNO3 với hiệu suất 60%, lượng oxi thu tác dụng vừa đủ với m gam photpho Giá trị lớn m A 10,33 B 12,4 C 3,72 D 6,20 Định hướng tư giải n KNO3 = 0,5 t KNO3 ắắ đ KNO2 + 0,5O2 ® n O2 = 0,25.0,6 = 0,15 BTNT.oxi m ln nht oxit l P2O3 ắắắắ đ nP = 0,2 ® mP = 6,2 Câu 2: A hỗn hợp muối Cu(NO3)2, Fe(NO3)3, Mg(NO3)2 O chiếm 55,68% khối lượng Cho dung dịch KOH dư vào dung dịch chứa 50 gam muối A, lọc kết tủa thu đem nung đến khối lượng không đổi thu m gam oxit Giá trị m A 12,88 gam B 18,68 gam C 31,44 gam D 23,32 gam Định hướng tư giải ìïn O = 1,74 ® m A = 42,67 m O = 27,84 ® í ® m KL = 50 - 0,58.62 = 14,04 ùợn NO3- = 0,58 0,58 NO3- đ0,5O ắắắắđ m oxit = 14,04 + 16 = 18,68 Câu 3: Nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp X gồm KNO3 Fe(NO3) thu hỗn hợp khí Y Dẫn từ từ hỗn hợp khí Y vào nước thấy khí hấp thụ hoàn toàn Tỉ lệ số mol chất tương ứng hỗn hợp X : A : B : C : D : Định hướng tư giải ì NO2 : 2b ìKNO3 : a ìKNO : a ù BTNT Xớ đớ ắắắ đớ a + 0,5b ỵFe(NO3 )2 : b ỵFe O3 : 0,5b ùO : ợ a + 0,5b BTE ắắắ ® n NO2 = 4n O2 ® 2b = ® b = 2a Câu 4: Đem nung khối lượng Ca(NO3)2 sau thời gian dừng lại làm nguội cân thấy khối lượng giảm 0,54 gam Khối lượng Ca(NO3)2 bị nhiệt phân là: A 0,8200 gam B 2,7675 gam C 0,4500 gam D 0,2321 gam Định hướng tư giải t Ca ( NO3 )2 ¾¾ ® Ca ( NO2 )2 + O2 0,54 nhiet phan = 0,016875 ắắ đ m Ca ( NO3 )2 = 2,7675 32 Câu 5: Nung 19,4 gam hỗn hợp Fe(NO3)2, AgNO3 thời gian thu hỗn hợp chất rắn X Cho X vào nước đến phản ứng xảy hoàn toàn thu chất rắn Y dung dịch Z Cho Y vào dung dịch HCl dư có 4,32 gam chất rắn khơng tan Cho Z tác dụng với dung dịch HCl dư có khí khơng màu hóa nâu khơng khí Phần trăm khối lượng AgNO3 hỗn hợp ban đầu A 30,94% B 35,05 % C 22,06% D 30,67% Định hướng tư giải n O2 = Vì Z tác dụng với HCl cho khí NO nên Z phải có Fe2+ NO 3- Do đó,Z khơng 4,32 0,04.170 = 0,04 ® %AgNO3 = = 35,05% 108 19,4 Câu 6: Cho 31,6 gam hỗn hợp Cu Cu(NO3)2 bình kín khơng chứa khơng Ag+ Vậy ta có : n Ag = n AgNO3 = khí nung bình nhiệt độ cao để phản ứng xảy hoàn toàn, khối lượng chất rắn giảm 9,2 gam so với ban đầu Cho chất rắn tác dụng với HNO3 thấy có NO Khối lượng Cu hỗn hợp đầu là: A 18,8 B 12,8 C 11,6 D 15,7 Định hướng tư giải Vì phản ứng hoàn toàn chất rắn tác dụng với HNO3 có khí NO → 9,2 gam NO2 Ta có : n NO = ìCu(NO3 )2 : 0,1 9,2 BTNT.N + BTKL = 0,2 ắắắắắ đ 31,6 46 îCu :12,8 Câu 7: Nhiệt phân hoàn toàn 9,4 gam muối nitrat kim loại thu gam chất rắn oxit CTPT muối là: A Fe(NO3)3 B Cu(NO3)2 C KNO3 D AgNO3 Định hướng tư giải Vì thu oxit nên ta loại C D Với B ta có : n Cu(NO3 )2 = 9,4 BTNT.Cu = 0,05 ắắắắ đ m CuO = 0,05.80 = 188 Câu 8: Nung nóng mg Cu(NO3)2 sau thời gian dừng lại, làm nguội cân thấy khối lượng giảm 0,54 gam.Vậy khối lượng Cu(NO3)2 bị nhiệt phân là: A 0,5 gam B 0,49 gam C 0,94 gam D 9,4 gam Định hướng tư giải bi nhiet phan ìnCu ï ( NO3 )2 = a Ta có : í ® Dm = 2a.46 + 0,5a.32 = 0,54 t0 đ CuO + 2NO2 + 0,5O2 ùợCu ( NO3 )2 ắắ đ a = 0,005 đ mCu(NO3 )2 = 0,94 Câu 9: Nung 66,20 gam Pb(NO3)2 bình kín, sau thời gian thu 64,58 gam chất rắn hỗn hợp khí X Hấp thụ hồn tồn X vào nước, lít dung dịch Y Dung dịch Y có giá trị pH A B Định hướng tư giải C D ìNO : a BTE ì4b = a ìa = 0,03 BTNT.nito Dm = 1,62 ắắắ đớ đớ ắắắắ ® n HNO3 = 0,03 ỵ46a + 32b = 1,62 îb = 0,0075 îO : b éë H + ùû = 0,01 ® PH = Câu 10: Nung 44 gam hỗn hợp X gồm Cu Cu(NO3)2 bình kín phản ứng xảy hoàn toàn thu chất rắn Y Chất rắn Y phản ứng vừa đủ với 600 ml dung dịch H2SO4 0,5 M thấy Y tan hết Khối lượng Cu Cu(NO3)2 có hỗn hợp X : A 12,4 g Cu; 31,6 g Cu(NO3)2 B 8,8 g Cu; 35,2 g Cu(NO3)2 C 6,4 g Cu; 37,6 g Cu(NO3)2 D 9,6 g Cu; 34,4 g Cu(NO3)2 Định hướng tư giải BTNT Có n H2SO4 = 0,3 ® n H2 O = 0,3 ắắắ đ n O = n CuO = 0,3 BTNT.Cu ® a + b = 0,3 ỡCu : a ỡa = 0,1 ùỡ ắắắắ đ 44 í ® í BTKL ®í ® 64a + 188b = 44 ợb = 0,2 ợCu(NO3 )2 : b ùợ ắắắ ® mCu = 6,4(gam) mCu(NO3 )2 = 37,6(gam) Câu 11: Cho 0,5 mol Mg 0,2 mol Mg(NO3)2 vào bình kín khơng có oxi nung nhiệt độ cao đến phản ứng hoàn toàn thu hỗn hợp chất rắn X Hỗn hợp chất rắn X tác dụng với nhiều 500 ml dung dịch Fe(NO3)3 có nồng độ aM Giá trị a A 0,667 B 0,4 C D 1,2 Định hướng tư giải ì0,5: Mg ỡMgO : 0,4 BTNT BTNT:oxi ắắắ đ NO2 : 0,4 ắắắắ đớ ợMg : 0,3 ợ0,2 : Mg(NO3 )2 Có í ìïFe3+ + 1e ® Fe2 + ®í ® Fe3+ : 0,6 đ a = 1,2 2+ ùợMg - 2e ® Mg Câu 12: Nhiệt phân hồn tồn 1,88 gam Cu(NO3)2 hấp thụ tồn lượng khí sinh nước thu lít dung dịch X Tiếp tục thêm 0,04 gam NaOH vào 100 ml dung dịch X dung dịch Y pH dung dịch X,Y A ; 7,0 B ; 11,0 Định hướng tư giải C 2,2 ; 12,0 D 7; 12,7 BTNT.nito ỡ ắắắắ đ n NO2 = 0,02 ï n Cu(NO3 )2 = 0,01 ® í ® n HNO3 = 0,02 ® PH = 0,02 BTE đ n O2 = = 0,005 ù ắắắ ỵ ìïn NaOH = 0,001 ® PH = í ïỵn HNO3 = 0,02 / 20 = 0,001 Câu 13: Nhiệt phân hồn tồn 0,2 mol muối M(NO3)2 thu 16,0 gam oxit 10,08 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm NO2 O2 X hỗn hợp RBr MBr2 Lấy 31,9 gam hỗn hợp X có số mol tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu 67,2 gam kết tủa Tổng số proton M2+ R+ A 36 B 38 C 35 D 37 Định hướng tư giải ìBTNT : NO2 : 0,4 BTNT.oxi trong.oxit 0,2M ( NO3 )2 ® í ¾¾¾¾ ® n oxi = 0,2.2.3 - 0,4.2 - 0,05.2 = 0,3 O : 0,45 0,4 = 0,05 ỵ ì 26 Fe ìRBr : a ìAgBr : 3a ® Fe2 O3 ® 31,9 í ® 67,2 í ® a = 0,1 đ ợAg : a ợFeBr2 : a î 11 Na Câu 14: Nung m gam hỗn hợp X gồm FeCO3, Fe(NO3)2 bình chân khơng đến phản ứng xảy hồn tồn thu chất rắn Fe2O3 10,08 lít (ở đktc) hỗn hợp gồm hai khí Nếu cho ½ hỗn hợp X tác dụng với dung dịch H2SO4 lỗng dư thu tối đa lít khí (ở đktc, sản phẩm khử NO) ? A 2,80 lít B 2,24 lít C 5,60 lít D 1,68 lít Định hướng tư giải a+b ì ïFe2 O3 : ï ìa + 2b = 0,45 ìFeCO3 : a ỡa = 0,15 BTNT Xớ ắắắ đ ớCO2 : a ® í BTE ®í ® a + b = 2b îb = 0,15 îFe(NO3 )2 : b î ¾¾¾ ïNO : 2b ï ỵ ìï Fe2 + : 0,15 ® NO : 0,05 X ìFeCO3 : 0,075 BTE :í ắắắ đ BTNT đ V = 2,8 ợFe(NO3 )2 : 0,075 đ CO2 : 0,075 ợù ắắắ Cõu 15: Nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp T gồm Fe(NO3)2 Al(NO3)3 thu hỗn hợp khí X Trộn hỗn hợp khí X với 112 ml khí O2 (đktc) thu hỗn hợp khí Y Hấp thụ hồn tồn hỗn hợp khí Y vào 3,5 lít H2O (khơng thấy có khí ra) thu dung dịch có pH = 1,7 Phần trăm khối lượng Fe(NO3)2 hỗn hợp T A 62,83% B 50,26% C 56,54% D 75,39% Định hướng tư giải ì X + 0,005O ® Y ï ï Ta có: í2NO2 + O + H O ® 2HNO ï ï é H + ù = 0,02 ® n + = 0,07 H ỵë û ìïa : Fe ( NO3 )2 ỡFe O : 0,5a ắắ đớ ắắ đớ O2 : 0,0125 ỵAl O3 : 0,5b ïỵb : Al ( NO3 )3 ì ìa = 0,02 ï2a + 3b = 0,07 = n N ắắ đớ ắắ ®í ỵb = 0,01 ï ỵ n O = 6a + 9b = 1,5a + 1,5b + 0,07.2 + 0,0125.2 ¾¾ ®X NO2 : 0,07 å ¾¾ ®%Fe ( NO3 )2 = 62,83% Câu 16: Nung m gam hỗn hợp X gồm Zn(NO3)2 NaNO3 nhiệt độ cao đến phản ứng hồn tồn thu 8,96 lít hỗn hợp khí Y (đktc) Cho khí Y hấp thụ vào nước thu lít dd Z lại 3,36 lít khí (đktc) khơng bị hấp thụ (coi oxi khơng tan nước) Dung dịch Z có: A PH=1,3 B PH=1 C PH=1,7 D PH=2 Định hướng tư giải ìNO2 n Y = 0,4 í + H O đ Oư2 = 0,15 O ợ 0,4 - 0,15 BTNT.nito ắắắắ đ n NO2 = n axit = = 0,2 ® PH = Chú ý : Bảo tồn e có số mol NO2 gấp lần số mol O2 Câu 17: Nung hỗn hợp gồm 6,4 gam Cu 54 gam Fe(NO3)2 bình kín ,chân khơng Sau phản ứng hồn tồn thu hỗn hợp khí X Cho X phản ứng hết với nước thu lít dung dịch Y pH dung dịch Y là: A 0,664 B 1,3 Định hướng tư giải C.1,0 D 0,523 ììCuO : 0,1 ïí ïỵFe2 O3 : 0,15 ìCu : 0,1 ï BTNT ắắắ đ ớỡ ỡHNO3 : a ợFe(NO3 )2 : 0,3 ïïNO2 : 0,6 ® í BTE ® a = 2(0,6 - a) + 0,025.4 ỵNO : 0,6 - a ắắắ ùớ ù ùợO2 : 0,025 ợ ỡùa = 0,433 đớ + đ PH = A ùợ ộở H ùû = 0,2167 Với BTE ln mặc định bên trái số mol e nhường ,bên phải số mol e nhận Câu 18: Hỗn hợp X gồm Fe(NO3)2, Cu(NO3)2 AgNO3 Thành phần % khối lượng nitơ X 11,864% Có thể điều chế tối đa gam hỗn hợp ba kim loại từ 14,16 gam X? A 10,56 gam B 7,68 gam C 3,36 gam D 6,72 gam Định hướng tư giải X m = 14,16.0,11864 = 1,68 ® n N = 0,12 ® n Otrong X = 0,36 N BTKL ắắắ đ m KL = m X - m(N,O) = 14,16 - 0,12.14 - 0,36.16 = 6,72 Câu 19: Nung 22,8 gam hỗn hợp X gồm Cu(NO3)2 CuO khí trơ Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu chất rắn Y Cho toàn Y phản ứng vừa đủ với 300 ml dung dịch HCl 1M Phần trăm khối lượng CuO X là: A 17,54 % B 35,08% C 52,63% D 87,72% Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng t gii ỡCu(NO3 )2 : a t0 HCl ắắđ CuO : a + b ắắắ đ a + b = 0,15(mol) CuO : b ỵ Ta có : 22,8 í ìa + b = 0,15 ìa = 0,1(mol) ¾¾ đớ ắắ đớ đ %CuO = 17,54% ợ188a + 80b = 22,8 ỵb = 0,05(mol) Câu 20: Tiến hành nhiệt phân hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Cu(NO3)2 Cu bình kín, thu chất rắn Y có khối lượng (m – 7,36) gam Cho tồn chất rắn Y tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư đến phản ứng xảy hồn tồn thu 0,672 lít SO2 (đktc) sản phẩm khử Giá trị m là: A 19,52 g B 20,16 g Định hướng tư giải C 22,08 g D 25,28 g Do Y + H2SO4 có SO2 nên Y chứa Cu dư khối lượng giảm khối lượng NO2 (0,16 mol) Có ìCu : a + 0,08 ïìCu ( NO3 )2 : 0,08 t BTNT.nito ắắắắ đmớ ắắđ m - 7,36 îO : 6.0,08 - 2,0,16 = 0,16 îïCu : a BTE ắắắ đ 2(a + 0,08) = 0,16.2 + 0,03.2 ® a = 0,11 ® m = 22,08 Câu 21: Nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp gồm m1 gam Fe(NO3)2 m2 gam Al(NO3)3 thu hỗn hợp khí X Trộn hỗn hợp khí X với 112 ml khí O2 (ddktc) hỗn hợp khí Y Hấp thụ hồn tồn hỗn hợp khí Y vào 3,5 lít H2O (khơng thấy có khí ra) dung dịch có pH = 1,7 Giá trị m1 m2 A 4,5 6,39 B 2,700 3,195 C 3,60 2,130 D 1,80 0,260 Định hướng tư giải ìFe(NO3 )2 : 2a BTNT ìa : Fe2 O3 Ta cú: ắắắ đớ ợAl(NO3 )3 : 2b ợb : Al O3 ìNO : 4a + 6b ï ¾¾¾ ®X í 12a + 18b - 3a - 3b - 2(4a + 6b) = 0,5a + 1,5b ïO : ợ BTNT BTE đ 4a + 6b = 4(0,5a + 1,5b + 0,005) ìNO : 4a + 6b ùỡ ắắắ ắắ đY ắắ đ BTNT.nito ® n axit = 0,07 = 4a + 6b ỵO : 0,5a + 1,5b + 0,005 ợù ắắắắ ỡ m1 = 3,6 ỡa = 0,01 ắắ đớ đớ ợ b = 0,005 ỵm = 2,13 ... B 74 C 72 D 80 Trích đề thi thử chuyên Bạc Liêu – 2016 Định hướng tư giải ìïn H = 0,01 Ta có : í Chú ý : Có H2 bay nghĩa dung dịch khơng ïỵn N2 = 0,04 NO3- Chúng ta tư theo kiểu chặn đầu với... có khơng khí (chân không) phản ứng xảy hoàn toàn.Giá trị m để sau nung áp suất bình nhỏ (xem thể tích chất rắn khơng đáng kể): A 12,8 B 9,6 C 11,52 D Đáp án khác Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong... khử nhất), biết phản ứng xẩy hoàn toàn Hỏi Z tan phần trăm? A 62,5% B 50,0% C 75,0% D 100% Trích đề thi HSG Thái Bình – 2015 Định hướng tư giải Giả sử ta lấy mol Fe(NO3)2 làm thí nghiệm ® n Fe =
Ngày đăng: 21/03/2019, 22:09
Xem thêm: