TỔNG ôn môn HOÁ ôn THI THPT QUỐC GIA THEO CHUYÊN đề (24)

Chủ đề 26: Bài toán nhiệt phân muối giàu oxi Trong chủ để nghiên cứu nhiệt phân muối cacbonat, KMnO4, KClOx…Với dạng toán bạn cần ý số lưu ý sau: + Muối HCO3- dễ bị nhiệt phân nhiệt Với muối CO32- K2CO3 Na2CO3 khơng bị nhiệt phân BaCO3 CaCO3 bị nhiệt phân cho CO2 BaO, CaO + Với muối giàu oxi KMnO4, KClO3…các bạn cần ý áp dụng định luật bảo tồn giải tốn Ví dụ 1: Đun nóng 48,2 gam hỗn hợp X gồm KMnO4 KClO3, sau thời gian thu 43,4 gam hỗn hợp chất rắn Y Cho Y tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl đặc, sau phản ứng thu 15,12 lít Cl2 (đktc) dung dịch gồm MnCl2, KCl HCl dư Số mol HCl phản ứng là: A 1,8 B 2,4 C 1,9 D 2,1 Trích đề thi THPT Quốc Gia 2016 – Bộ Giáo Dục Định hướng tư giải BTKL Ta ắắắ đ nO = 48, - 43, = 0,3(mol) 16 ì158a + 122,5b = 48, ỡKMnO4 : a ỡa = 0,15 Gi ắắ đ BTE ắắ đớ đ 0,3.2 + 0,675.2 = 5a + 6b ỵb = 0, ỵKClO3 : b ỵ ¾¾¾ ìKCl : 0,35 BTNT BTNT.Clo ¾¾¾ ®í ¾¾¾¾ ® n HCl = 0,35 + 0,15.2 + 0,675.2 - 0,2 = 1,8(mol) ỵMnCl2 : 0,15 Ví dụ 2: Nhiệt phân 30,225 gam hỗn hợp X gồm KMnO4 KClO3, thu O2 24,625 gam hỗn hợp chất rắn Y gồm KMnO4, K2MnO4, KClO 3, MnO2 KCl Cho toàn Y tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,8 mol HCl đặc, đun nóng Phần trăm khối lượng KMnO4 X là: A 39,20% B 66,67% C 33,33% D 60,80% Định hướng tư giải BTKL ¾¾¾ ® n O2 = 30, 225 - 24,625 = 0,175(mol) 32 BTKL ỡKMnO4 : a ỡù ắắắđ158a + 122,5b = 30, 225 ìa = 0,075 30, 225 í ® í BTE ®í ® 5a + 6b - 0,175.4 = 0,8 - 3a ợb = 0,15 ợKClO3 : b ùợ ắắắ ¾¾ ® %KMnO4 = 0,075.158 100% = 39, 20% 30, 225 Chú ý: lượng HCl phản ứng 3a mol chui vào MnCl2 KCl khơng đóng vai trò chất khử Ví dụ 3: Nung nóng hỗn hợp gồm 31,6 gam KMnO4 24,5 gam KClO3 thời gian thu 46,5 gam hỗn hợp rắn Y gồm chất Cho Y tác dụng với dung dịch HCl đặc dư, đun nóng thu khí clo Hấp thụ khí sinh vào 300ml dung dịch NaOH 5M đung nóng thu dug dịch Z Cô cạn Z m(gam) chất rắn khan Các phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m là: A 79,8 g B 91,8 g C 66,5 g D 86,5 g Định hướng tư giải ìïn KMnO4 = 0, 2(mol) BTKL 31,6 + 24,5 - 46,5 Ta cú: ắắắđ n ưO2 = = 0,3(mol) 32 ùợn KClO3 = 0, 2(mol) HCl BTE Y ắắắ đ Cl2 ắắắ đ0,2.5 + 0,2.6 = 0,3.4 + 2n Cl2 ® n Cl2 = 0,5(mol) t Chú ý : 3Cl + 6NaOH ắắ đ 5KCl + NaClO3 + 3H O o BTKL ắắắ đ 0,5.71 + 1,5.40 = m + 0,5.18 ® m = 86,5(gam) Ví dụ 4: Nung nóng 51,8 gam hỗn hợp X gồm muối KHCO3 Na2CO3 tới phản ứng xảy hoàn toàn thu 45,6 gam chất rắn Phần trăm khối lượng KHCO3 X : A 38,61% B 61,39% C 42,18% D 57,82% Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư giải ìKHCO3 : a ìK 2CO3 : 0,5a ì100a + 106b = 51,8 t0 ắắắ đ 45,6 đớ BTNT ợ138.0,5a + 106b = 45,6 ỵ Na 2CO3 : b ỵ Na 2CO3 : b Ta có : 51,8 í ìa = 0, 2(mol) 0, 2.100 ắắ đớ ắắ đ %KHCO3 = = 38,61% 51,8 ỵb = 0,3(mol) Ví dụ 5: Nung m gam hỗn hợp X gồm KClO3 KMnO4 thu chất rắn Y (KCl, K2MnO4, MnO2, KMnO4) O2 Trong Y có 1,49 gam KCl chiếm 19,893% theo khối lượng Trộn lượng O2 với khơng khí theo tỉ lệ thể tích tương ứng 1:4 thu hỗn hợp khí Z Đốt cháy hết 0,528 gam cacbon hỗn hợp Z thu hỗn hợp khí T gồm khí O2, N2, CO2, CO2 chiếm 22% thể tích Biết khơng khí có 80% N2 20% O2 theo thể tích Giá trị m A 8,70 B 8,77 C 8,91 D 8,53 Trích đề thi thử chuyên Vĩnh Phúc – 2015 Định hướng tư giải ìX = Y + O2 ïï Ta có : íKCl = 1, 49 ® m y = 7, 49 ï ïỵn C = n CO2 = 0,044 ® n T = 0, Chú ý : C + O2 → CO2 Nên số mol khí khơng thay đổi ® n T = n Z = 0, 2(mol) nhiữt phân ắắ đ n B = O2 0, = 0,04(mol) ắắ đ m = 7, 49 + 0,04.32 = 8,77(gam) Bài tập rèn luyện Câu 1: Nung nóng 40,94g hỗn hợp gồm KMnO4 MnO2 thời gian, thu 1,344 lít (đktc) khí O2 hỗn hợp rắn H gồm chất Cho H tác dụng hết với dung dịch HCl dư thấy có 0,92 mol HCl bị oxi hóa Khối lượng chất rắn có phân tử khối nhỏ H A 20,88g B 15,66g C 6,32g D 22,62g Định hướng tư gii ỡKMnO4 : a ắắ đ158a + 87b = 40,94 ỵMnO2 : b Ta có: 40,94 í BTE Và n O2 = 0,06 ắắắ đ 5a + 2b = 0,06.4 + 0,92 ỡa = 0,16 ắắ đớ ắắ đ m MnO2 = 0, 24.87 = 20,88 ỵb = 0,18 Câu 2: Hòa tan hồn tồn 6,9 gam Na vào 200ml dung dịch X gồm NaHCO3 1M KHCO3 1M, thu dung dịch Y Cơ cạn Y, sau nung nóng chất rắn thu đến khối lượng khơng đổi, thu m gam muối khan Giá trị m là: A.43,4 B 36,5 C 48,8 D 40,3 Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2015 Định hướng tư giải å ìï n + = 0,3 + 0,2 = 0,5(mol) BTDT Na Ta có : í ắắắđ n CO2- = 0,35 ùợn K+ = 0,2 BTKL ắắắ đm = ồm( K, Na,CO ) = 0,2.39 + 0,5.23 + 0,35.60 = 40,3(gam) 23 Câu 3: Đem nhiệt phân hoàn toàn 83,68gam hỗn hợp gồm KClO3, Ca(ClO3)2, CaCl2, KCl thu chất rắn X 17,472 lít khí đktc Chất rắn X hòa tan vào nước, sau dung dịch tạo thành cho phản ứng vừa đủ với 360ml dung dịch K2CO3 0,5M thu kết tủa Y dung dịch Z Khối lượng chất tan có dung dịch Z A 48,62 gam B 43,25 gam C 65,56 gam D 36,65 gam Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2015 nh hng t gii BTKL Ta cú: ắắắ đ mX = 83,68 - ìCaCl2 : a(mol) 17,472 32 = 58,72(gam) 22,4 ợKCl : b(mol) K 2CO3 X ắắắđ a = 0,5.0,36 = 0,18(mol) ® b = 0,52(mol) BTNT.Clo ¾¾¾¾ ® n KCl = 2a + b ® m = 65,56(gam) Câu 4: Hỗn hợp thuốc nổ đen gồm 68% KNO3, 15% S, 17% C (về khối lượng), cháy giả sử xảy phản ứng KNO3 + C + S ® N2 + CO2 + K 2S tạo sản phẩm rắn nên có tượng khói đen (thuốc nổ đen) Cho nổ 10,00 gam khơi thuốc nổ đen bình kín dung tích 300 ml, nhiệt độ bình đạt 427,00 0C, áp suất gây bình nổ A 36,16 atm B 35,90 atm C 32,22 atm D 25,57 atm Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2015 Định hướng tư giải Chú ý : + Sản phẩm rắn K2S nên khí tạo áp suất có N2 CO2 + Lượng khí CO2 phải tính theo KNO3 C lấy oxi KNO3 để thành CO2 10 ì BTNT.N ® n N2 = 0,0336635(mol) ïïn KNO3 = 101 0,68 = 0,067327(mol) ¾¾¾¾ Ta có: í BTNT.O ùn = 0,17.10 = 0,1417(mol) ắắắắ đ n CO2 = 0,1(mol) ùợ C 12 ắắ đp = nRT (0,0336635 + 0,1).0,082.(273 + 427) = = 25,57(atm) V 0,3 Câu 5: Nhiệt phân 30,225 gam hỗn hợp X gồm KMnO4 KClO3, thu O2 24,625 gam hỗn hợp chất rắn Y gồm KMnO4, K2MnO4, KClO 3, MnO2 KCl Cho toàn Y tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,8 mol HCl đặc, đun nóng Phần trăm khối lượng KMnO4 X là: A 39,20% B 66,67% C 33,33% D 60,80% Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2015 Định hướng tư giải 30, 225 - 24,625 BTKL ắắắ đ n O2 = = 0,175(mol) 32 BTKL ỡKMnO4 : a ỡù ắắắđ158a + 122,5b = 30, 225 ìa = 0,075 30, 225 í ® í BTE ®í ® 5a + 6b - 0,175.4 = 0,8 - 3a ỵb = 0,15 ỵKClO3 : b ùợ ắắắ 0,075.158 %KMnO4 = 100% = 39, 20% 30, 225 Chú ý : lượng HCl phản ứng 3a mol chui vào MnCl2 KCl khơng đóng vai trò chất khử Câu 6: Nung nóng 22,12 gam KMnO4 18,375 gam KClO3, sau thời gian thu chất rắn X gồm chất có khối lượng 37,295 gam Cho X tác dụng với dung dịch HCl đặc dư, đun nóng Tồn lượng khí clo thu cho phản ứng hết với m gam bột Fe đốt nóng chất nóng Y Hòa tan hồn tồn Y vào nước dung dịch Z thêm AgNO3 dư vào dung dịch Z đến phản ứng hoàn toàn 204,6 gam kết tủa Giá trị m là: A 22,44 B 28,0 C 33,6 D 25,2 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015 Định hướng tư giải BTNT Ta cú : ắắắ đ n ưO2 = BTE ắắắ đ 2.n ­Cl2 + 0,1.4 = 22,12 + 18,375 - 37, 295 = 0,1(mol) 32 ìFeCl3 : 0,4 22,12 18,375 Fe + đ n ưCl2 = 0,6(mol) ắắ đY í 158 122,5 ỵFe : a(mol) ìAgCl :1, BTKL AgNO3 Y ắắắđ 204,6 ắắắđ1, 2.143,5 + 108.3a = 204,6 đ a = 0,1(mol) ợAg : 3a BTNT.Fe Vy ¾¾¾¾ ® m = 56(0,4 + 0,1) = 28(gam) Câu 7: Nhiệt phân 50,56 gam KMnO4, sau thời gian thu 46,72 gam chất rắn Cho toàn lượng khí sinh phản ứng hết với hỗn hợp X gồm Mg, Fe thu hỗn hợp Y nặng 13,04 gam Hòa tan hồn tồn hỗn hợp Y dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu 1,344 lít SO2 đktc (sản phẩm khử nhất) Phần trăm khối lượng Mg hỗn hợp X A 39,13% B 52,17% C 46,15% D 28,15% Trích đề thi thử Chuyên Thăng Long – 2016 Định hướng tư giải 50,56 - 46,72 BTKL + Ta ắắắ đ nO = = 0, 24(mol) 16 ìMg : a(mol) BTKL ï ïì ¾¾¾® 24a + 56b = 9, + Vậy 13,04 ớFe : b(mol) ắắ đ BTE đ 2a + 3b = 0, 24.2 + 0,06.2 ùợ ắắắ ùO : 0, 24(mol) ợ ỡa = 0,15 0,15.24 ắắ đớ ắắ ® %Mg = = 39,13% 9, ỵb = 0,1 Câu 8: Nung nóng hỗn hợp gồm 31,6 gam KMnO4 24,5 gam KClO3 thời gian thu 46,5 gam hỗn hợp rắn Y gồm chất Cho Y tác dụng với dung dịch HCl đặc dư, đun nóng thu khí clo Hấp thụ khí sinh vào 300ml dung dịch NaOH 5M đung nóng thu dug dịch Z Cô cạn Z m(gam) chất rắn khan Các phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m là: A 79,8 g B 91,8 g C 66,5 g D 86,5 g Trích đề thi thử chuyên Lê Khiết – Quảng Ngãi – 2016 Định hướng tư giải 31,6 + 24,5 - 46,5 ïìn KMnO4 = 0, 2(mol) BTKL Ta cú : ắắắđ n ưO2 = = 0,3(mol) 32 ïỵn KClO3 = 0, 2(mol) HCl BTE Y ¾¾¾ ® Cl2 ¾¾¾ ®0,2.5 + 0,2.6 = 0,3.4 + 2n Cl2 ® n Cl2 = 0,5(mol) t Chú ý : 3Cl + 6NaOH ắắ đ 5KCl + NaClO3 + 3H O o BTKL ắắắ đ 0,5.71 + 1,5.40 = m + 0,5.18 ® m = 86,5(gam) Câu 9: Nung nóng hỗn hợp gồm 15,8 gam KMnO4 24,5 gam KClO3 thời gian thu 36,3 gam hỗn hợp Y gồm chất Cho Y tác dụng với dung dịch HCl đặc dư đun nóng lượng khí clo sinh cho hấp thụ vào 300 ml dung dịch NaOH 5M đun nóng thu dung dịch Z Cô cạn Z chất rắn khan phản ứng xảy hoàn toàn Khối lượng chất rắn khan thu A 12 g B 91,8 g Định hướng tư giải C 111 g D 79,8 g ìKMnO4 : 0,1 ắắ đớ ợKClO3 : 0,2 BTKL ắắắ đ nO = 15,8 + 24,5 - 36,3 = 0,25 16 BTE ắắắ đ 0,1.5 + 0,2.6 = 0,25.2 + 2n Cl2 ắắ đ n Cl2 = 0,6 ỡNaCl :1 BTNT.Clo ® a + b = 1,2 ìNaCl : a ïì ¾¾¾¾ ï ¾¾ ®í ¾¾ ® í BTE ¾¾ ® m = 91,8 íNaClO3 : 0,2 ® a = 5b îNaClO3 : b ïNaOH : 0,3 îï ¾¾¾ î Câu 10: Hỗn hợp X gồm muối NH4HCO3, NaHCO3, Ca(HCO3)2 Nung 48,8 gam hỗn hợp X đến khối lượng không đổi, thu 16,2 gam chất rắn Y Cho Y vào dung dịch HCl lấy dư, thu 2,24 lít khí (đktc) Phần trăm khối lượng NH4HCO3 hỗn hợp X là: A 34,43 % B 32,38 % C 35,6 % D 33,2 % Định hướng tư giải ìNH HCO3 : a ï ìNa CO : 0,5b t0 48,8 ớNaHCO3 : b ắắ đ16,2 + HCl đ CO : 0,5b ợCaO : c ï ỵCa ( HCO3 )2 : c ì79a + 84b + 162c = 48,8 ìa = 0,2 ï ï ¾¾ ® í53b + 56c = 16,2 ¾¾ ® íb = 0,2 ® %NH HCO3 = 32,38% ï0,5b = 0,1 ïc = 0,1 ỵ ỵ Câu 11: Nhiệt phân hồn tồn 36,8 gam quặng đơlơmit (có chứa 25% khối lượng tạp chất trơ) khí hấp thụ hồn toàn 210 ml dung dịch Ba(OH)2 1M Sau kết thúc phản ứng thu m gam kết tủa Giá trị m là: A 41,37 B 19,7 C 23,64 D 29,55 Định hướng tư giải 36,8.0,75 BTNT n dolomit = n MgCO3 CaCO3 = = 0,15 ¾¾¾ ® n CO2 = 0,3 84 + 100 ìïn CO2 = 0,3 ®í ® n ¯ = 0,21.2 - 0,3 = 0,12 đ m = 23,64 ùợn Ba(OH)2 = 0,21 Câu 12: Hỗn hợp X gồm KClO3, Ca(ClO3)2, CaCl2 KCl có tổng khối lượng 83,68 gam Nhiệt phân hồn tồn X thu 17,472 lít O2(đktc) chất rắn Y gồm CaCl2 KCl Y tác dụng vừa đủ 0,36 lít dung dịch K2CO3 0,5M thu dung dịch Z Lượng KCl Z nhiều gấp 22/3 lần lượng KCl X Phần trăm khối lượng KClO3 X là? A 47,62% B 23,51% C 58,55% D 81,37% Định hướng tư giải ìCaCl : a n O2 = 0,78 ® m Y = 83,68 - 0,78.32 = 58,72 đ 111a + 74,5b = 58,72 ợKCl : b ìCaCO3 : 0,18 ® a = 0,18 ® b = 0,52 Y + 0,18K CO3 ® í ® KCl Z : 0,88 ® KCl X : 0,12 îZ : KCl : b + 0,36 49 BTNT ¾¾¾ ® n KClO3 = b - 0,12 = 0,4 ® %KClO3 = = 58,55% 83,68 Câu 13: Trộn KMnO4 KClO3 với lượng bột MnO2 bình kính thu hỗn hợp X Lấy 52,550 gam X đem nung nóng , sau thời gian thu hỗn hợp chất rắn Y V lít khí O2 Biết KClO3 bị nhiệt phân hoàn toàn tạo 14,9 gam KCl chiếm 36,315% khối lượng Y Sau cho tồn Y tác dụng hoàn toàn với axit HCl đặc du đung nóng , sau phản ứng cạn dung dịch thu 51,275 gam muối khan Hiệu suất trình nhiệt phân muối KMnO4 X : A 62,5% B 91,5% C 75% D 80% Định hướng tư giải n KCl = 0,2 ® n KClO3 = 0,2 BTKL ắắắ đ n ưO2 = mY = 14,9 = 41,03 0,36315 52,550 - 41,03 = 0,36 32 Vì cho X Y tác dụng với HCl khối lượng muối nên ìKMnO4 : a ìKCl : a + 0,2 ï HCl ®í Ta có : m X = 52,55 ớKClO3 : 0,2 ắắắ ợMnCl2 : a + b ïMnO : b ỵ ì74,5(a + 0,2) + 126(a + b) = 51,275 BTKL ắắắ đớ ợ158a + 87b = 52,55 - 24,5 ìa = 0,15 ¾¾ đớ ợb = 0,05 t 2KMnO4 ắắ đ K MnO4 + MnO2 + O2 ắắ đ H% = 0,36 - 0,3 = 80% 0,075 Câu 14: Nung m gam loại quặng canxit chứa a% khối lượng tạp chất trơ, sau thời gian thu 0,78m gam chất rắn, hiệu suất phản ứng nhiệt phân 80% Giá trị a A 37,5 B 67,5 C 32,5 D 62,5 Định hướng tư giải t Chú ý : Quặng canxit CaCO3 CaCO3 ¾¾ ® CaO + CO2 ­ nhiet phan Dm ¯= 0,22m = m ­CO2 ® m CaCO = 0,22m.100 44 ® 0,8 = m.a m100 ® 0,22m.100 44 0,8 = 0,5 ® a = 37,5% 100 - a 100 Câu 15: Nhiệt phân 82,9 gam hỗn hợp X gồm KMnO4, K2MnO4, MnO2, KClO3 KClO (trong clo chiếm 8,565% khối lượng), sau thời gian thu chất rắn Y V lít O2 (đktc) Hòa tan hồn tồn Y cần lít dung dịch HCl 3M (đun nóng), thu 19,04 lít Cl2 (đktc) dung dịch Z chứa hai chất tan có nồng độ mol Giá trị V A 3,36 B 2,24 C 5,60 D 4,48 Trích đề thi thử THPT Chuyên – Phan Ngọc Hiền – 2016 Định hướng tư giải ìn HCl = ìKCl : 0,5(mol) ï X Ta cú: n Trong = 0, ắắ đZớ Cl îMnCl2 : 0,5(mol) ïn = 0,85 î Cl2 BTKL ¾¾¾ ®mY + 3.36,5 = 0,5.74,5 + 0,5.126 + 0,85.71 + 1,5.18 ắắ đ mY = 78,1 BTKL ắắắ đ n O2 = 82,9 - 78,1 = 0,15 ắắ đ V = 3,36(lit) 32 Câu 16: Cho 18 gam hỗn hợp X gồm R2CO3 NaHCO3 (số mol nhau) vào dung dịch chứa HCl dư, sau phản ứng kết thúc thu 4,48 lít CO2 (ở đktc) Mặt khác nung gam X đến khối lượng không đổi thu m gam chất rắn Giá trị m A 2,65 B 7,45 C 6,25 D 3,45 Trích đề thi thử THPT Chuyên Đại Học Vinh – 2016 Định hướng tư giải ìR CO3 : 0,1 BTNT.C BTKL Ta cú: n CO2 = 0,2 ắắắắ đớ ¾¾¾ ® R = 18 ¾¾ ® NH+4 NaHCO : 0,1 ợ Nung gam X ắắ đ Na 2CO3 : 0,025 ắắ đm = 2,65(gam) ... lít CO2 (ở đktc) Mặt khác nung gam X đến khối lượng không đổi thu m gam chất rắn Giá trị m A 2,65 B 7,45 C 6,25 D 3,45 Trích đề thi thử THPT Chuyên Đại Học Vinh – 2016 Định hướng tư giải ìR CO3... 32,22 atm D 25,57 atm Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2015 Định hướng tư giải Chú ý : + Sản phẩm rắn K2S nên khí tạo áp suất có N2 CO2 + Lượng khí CO2 phải tính theo KNO3 C lấy oxi KNO3... dung dịch Z chứa hai chất tan có nồng độ mol Giá trị V A 3,36 B 2,24 C 5,60 D 4,48 Trích đề thi thử THPT Chuyên – Phan Ngọc Hiền – 2016 Định hướng tư giải ìn HCl = ìKCl : 0,5(mol) ï X Ta cú: n