chuyên đề BDHSG9-HHkimloai

Bài1: Hỗn hợp X gồm kim loại kiềm M và Al. Hòa tan hoàn toàn 2,54 gam X bằng một lượng vừa đủ H 2 SO 4 trong dung dịch loãng tạo ra 2,464 lít H 2 (đktc) và dung dịch Y. Cho Y tác dụng với một lượng vừa đủ dung dịch Ba(OH) 2 cho tới khi gốc sunfat (SO 4 2- )chuyển hết vào kết tủa thì thu được 27,19 gam kết tủa. Xác định kim loại M. LG: Gọi số mol của M và Al trong 2,54g hỗn hợp lần lượt là x và y. Ta có: xM + 27y = 2,54 (I) - Tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 loãng: 2M + H 2 SO 4 → M 2 SO 4 + H 2 (1) x 0,5x 0,5x 2Al + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 (2) y 0,5y 1,5y Ta có: 0,5x + 1,5y = 0,11 (II) Dung dịch Y chứa M 2 SO 4 và Al 2 (SO 4 ) 3 . Cho tác dụng với dd Ba(OH) 2 đủ để kết tủa vừa hết gốc =SO 4 . M 2 SO 4 + Ba(OH) 2 → BaSO 4 + 2MOH (3) 0,5x 0,5x x Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Ba(OH) 2 → 3BaSO 4 + 2Al(OH) 3 (4) 0,5y 1,5y y Do MOH là kiềm mạnh nên ta có phản ứng: MOH + Al(OH) 3 → MAlO 2 + 2H 2 O (5) Khối lượng BaSO 4 = (0,5x + 1,5y).233 = 0,11.233 = 25,63 < 27,19gam. Vậy kết tủa còn Al(OH) 3 → MOH hết và hòa tan x mol Al(OH) 3 theo phản ứng (5) 3 ( )Al OH m còn = 27,19 – 25,63 = 1,56 g 3 ( )Al OH n còn = 1,56 0,02 78 mol= 3 ( )Al OH n còn = y – x = 0,02mol (III) Từ (II) và (III), ta có hệ phương trình: 0,5 1,5 0.11 0,04 0,22 0,06 x y x x y y + = =   ⇒   − + = =   Thay vào (I) ta được: 0,04M + 0,06.27 = 2,54 ⇒ M = 23. Vậy M là natri. B ài 2: Cho m gam dung dịch H 2 SO 4 x% tác dụng với một lượng hỗn hợp hai kim loại K và Mg (lấy dư). Sau khi phản ứng kết thúc, lượng khí H 2 thu được có giá trị 0,05m gam. Tìm giá trị x. B ài 3: Cho 11,2 gam hỗn hợp X gồm Mg và kim loại R (hóa trị II, đứng sau H trong dãy hoạt động hóa học) thực hiện hai thí nghiệm: - Thí nghiệm I: Cho hỗn hợp phản ứng với dung dịch H 2 SO 4 loãng dư thu được 4,48 lít khí H 2 (đktc). - Thí nghiệm II: Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 đặc, nóng thu được 6,72 lít khí SO 2 (đktc). a. Viết các phương trình hóa học. b. Tính khối lượng Mg, R. c. Xác định R. LG: a. Các phương trình phản ứng: Mg + H 2 SO 4 -----> MgSO 4 + H 2  (1) Mg + 2H 2 SO 4 -----> MgSO 4 + SO 2  + 2H 2 O (2) R + 2H 2 SO 4 -----> RSO 4 + SO 2  + 2H 2 O (3) b. - Số mol khí H 2 : n H 2 = 4,48 : 22,4 = 0,2 mol Theo phương trình (1): n Mg = n H 2 = 0,2 mol => khi lng ca R: m R = 0,2.24 = 4,8 gam - Khi lng ca R trong hn hp: m R = 11,2 4,8 = 6,4 gam c. S mol SO 2 : n SO 2 = 6,72 : 22,4 = 0,3 mol. Theo phng trỡnh (2): n SO 2 = n Mg = 0,2 mol => S mol SO 2 trờn phng trỡnh (3): n SO 2 (p3) = 0,3 0,2 = 0,1 mol Theo phng trỡnh (3): n R = n SO 2 (p3) = 0,1mol Vy khi lng mol ca R: M R = 6,4 : 0,1 = 64 => R l kim loi ng (Cu) Bài 4: Cho 3,87 gam Mg và Al tác dụng với 500 ml dung dịch HCl 1M a. Chứng minh rằng sau phản ứng với Mg và Al thì axit vẫn còn d ? b. Nếu phản ứng trên làm thoát ra 4,368 lít khí H 2 (đktc). Hãy tính số gam Mg và Al đã ding ban đầu ? LG: a. PTHH: Mg + 2HCl -> MgCl 2 + H 2 (1) x mol x mol 2Al + 6HCl -> 2AlCl 3 + 3H 2 (2) y mol 2 3 y mol - S mol HCl: n HCl = 0,5.1 = 0,5 mol. Gi s tt c hn hp l Mg: n hh = n Mg = 3,87 : 24 = 0,16125 mol Gi s tt c hn hp l Al: n hh = n Al = 3,87 : 27 = 0,143 mol => 0,143 mol < n hh < 0,16125mol Theo phng trỡnh (1): n HCl = 2n Mg = 2.0,16125 = 0,3225 mol Theo phng trỡnh (2): n HCl = 3n Al = 3.0,143= 0,429 mol Ta thy n HCl(max) = 0,429 < 0,5 mol => Vy HCl vn cũn d khi tỏc dng vi hn hp Al v Mg. b. S mol H 2 sinh ra: n H 2 = 4,368 : 22,4 = 0,195 mol - Gi x, y ln lt l s mol Mg v Al cú trong hn hp. Theo gi thit v phng trỡnh, ta cú: 24x + 27y = 3,87 (a) x + 2 3 y = 0,195 (b) Gii h phng trỡnh (a) v (b) ta c: x = 0,06 mol ; y = 0,09 mol - Khi lng mi kim loi trong hn hp ban u: n Mg = 24.0,06 = 1,44 gam. n Al = 27.0,09 = 2,43 gam. Bi 5: Cho 3,79 gam hn hp gm Zn v Al tỏc dng vi dung dch H 2 SO 4 loóng, d. Sau phn ng thu c 1,792 lớt khớ ktc. Tớnh thnh phn % mi kim loi trong hn hp ban u? LG: Phng trỡnh húa hc: Zn + H 2 SO 4 -----> ZnSO 4 + H 2 (1) xmol xmol 2Al + 3H 2 SO 4 -----> Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 (2) ymol 2 3 ymol - S mol H 2 : n H 2 = 1,792 : 22,4 = 0,08mol Gi x, y l lt l s mol Zn v Al trong hn hp. Theo phng trỡnh (1) v (2) ta cú: 65x + 27y = 3,79 (*) x + 2 3 y = 0,08 (**) Gii h phng trỡnh (*) v (**) ta c: x = 0,05 mol; y = 0,02 mol - Khi lng mi kim loi cú trong hn hp u: m zn = 65. 0,05 = 3,25gam m Al = 27. 0,02 = 0,54 gam - Thnh phn % theo khi lng mi kim loi trong hn hp ban u: %m zn = %100. 79,3 25,3 = 85,75% %m Al = %100. 79,3 54,0 = 14,25% Bi 6: Cho 4,32 gam hn hp kim loi A v B. Cho hn hp trờn tỏc dng vi dung dch H 2 SO 4 loóng, d thy xut hin 2,688 lớt khớ H 2 ktc. Sau phn ng khi lng hn hp gim i mt na. Cho phn cũn li tỏc dng vi dung dch H 2 SO 4 c, núng cú 756 ml khớ SO 2 thoỏt ra ktc. Tỡm tờn kim loi A v B? LG: - Vỡ sau phn ng khi lng hn hp gim i mt na nờn ch cú mt kim loi tỏc dng c vi H 2 SO 4 loóng => m A = m B = 4,32 : 2 = 2,16gam. - Gi n, m ln lt l húa tr ca hai kim loi A v B. - Gi s B khụng tỏc dng c vi H 2 SO 4 loóng. - Phng trỡnh húa hc: 2A + nH 2 SO 4 (l) -----> A 2 (SO 4 ) n + nH 2 (1) 2B + 2mH 2 SO 4 , núng -----> B 2 (SO 4 ) m + mSO 2 + 2mH 2 O (2) - S mol H 2 : n H 2 = 2,688: 22,4 = 0,12mol. Theo phng trỡnh (1): n A = n 2 n H 2 = n 24,0 mol => Khi lng mol ca A: M A = 24,0 .16,2 n = 9n Bin lun: n 1 2 3 M A 9 18 27 Kt qu Loi Loi Nhụm (Al) Vy A l kim loi Al. - S mol SO 2 : n SO 2 = 0,756 : 22,4 = 0,0375mol Theo phng trỡnh (2): n B = m 2 n SO 2 = m 0675,0 mol => Khi lng mol ca B: M B = 0675,0 .16,2 m = 32m Bin lun: n 1 2 3 M B 32 64 96 Kt qu Loi ng (Cu) Loi Vy B l kim loi Cu. Bài 7: 1/ Cho 3,8 gam bột hỗn hợp P gồm các kim loại Mg, Al, Zn, Cu tác dụng hoàn toàn với oxi d thu đợc hỗn hợp rắn Q có khối lợng 5,24 gam. Tính thể tích ( tối thiểu) dung dịch HCl 1M cần dùng để hoà tan hoàn toàn Q. 2/ Cho một lợng bột CaCO 3 tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl 32,85%, sau phản ứng thu đợc dung dịch A trong đó nồng độ HCl còn lại là 24,2%. Thêm vào A một lợng bột MgCO 3 , khuấy đều cho phản ứng xảy ra hoàn toàn, sau phản ứng thu đợc dung dịch B trong đó nồng độ HCl còn lại là 21,1%. Tính nồng độ phần trăm của các muối CaCl 2 và MgCl 2 trong dung dịch B. Bài 8: Hỗn hợp 2 kim loại kiềm tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ rồi cô cạn thì nhận đợc m 1 gam muối khan . Cùng lợng hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 vừa đủ rồi cô cạn dung dịch thì nhận đợc m 2 gam muối khan. Thiết lập biểu thức tính tổng số mol 2 kim loại kiềm theo m 1 . Nếu m 2 = 1,1807 m 1 thì 2 kim loại kiềm kiềm kế tiếp nhau là nguyên tố nào ? Với m 1 + m 2 = 90,5. Tính khối lợng hỗn hợp đầu và lợng kết tủa tạo ra từ (m 1 + m 2 ) gam muối tác dụng với dung dịch BaCl 2 d. LG: Gọi công thức chung của 2 kim loại kiềm là M có khối lợng mol trung bình là M số mol của 2 kim loại đó là a 2 M + 2HCl 2 M Cl + H 2 a a 2 M + H 2 SO 4 M 2 SO 4 + H 2 a a/2 m 1 = ( M + 35,5) a a = 5,35M m 1 + m 2 = (2 M + 96) 2 a = ( M + 48)a 1 2 m m = ( M + 48)/ ( M + 35,5) = 1,1807 M = 33,675 Đó là Na = 23 và K = 39 từ m 2 = 1,1807 m 1 và m 1 + m 2 = 90,5 tính đợc m 1 = 41,5 và m 2 = 49 Suy ra số mol muối sufat = 0,3 lợng 2 kim loại kiềm = 49- 0,3.96 = 20,2 (gam) Ba 2+ + SO 4 2- BaSO 4 lợng kết tủa = 0,3x 233=69,9 gam Bài 9: Hoà tan hoàn toàn 5,5g hỗn hợp gồm Al và Fe bằng dd HCl 14,6% có khối lợng riêng (d = 1,08g/ml) thu đợc 4,48lit H 2 ở ĐKTC. a.Tìm % khối lợng mỗi kim loại b.Tính thể tích dd HCl tối thiểu cần dùng c. Tính C% các muối có trong dd sau p. Bài 10: Hoà tan 20g hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu vào dd H 2 SO 4 loãng , d thu đợc 8,96lit khí H 2 ở ĐKTC và 9g một kim loại không p . Tính % các kim loại trong hỗn hợp . Bài 11: Hỗn hợp gồm Al,Al 2 O 3 và Cu nặng 10g.Nếu hoà tan hoàn toàn hỗn hợp bằng HCl d toạ 3,36 dm 3 khí và dd B ,chất rắn A .Đem nung A trong không khí đến khối lợng không đổi thu đợc 2,75gam .Viết PT PƯ tính % khối lợng mỗi chất ban đầu . Bài 12: Cho 0,297g gam hợp kim Na , Ba tác dụng hết với nớc thu đợc dd X và khí Y. Trung hoà dd X cần 50ml HCl , cô cạn thu đợc 0,4745g muối khan.Tính V Y , C M HCl và khối lợng mỗi kim loại . Bài 13: Có 21g hỗn hợp Fe,Mg, Zn, hoà tan hết bằng HCl thu đợc 8.96lit khí . Thêm KOH đến d vào dd sau p trên , lọc kết tủa , lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lợng không đổi thu đợc 12g chất rắn .Tìm khối lợng mỗi kim loại trong hỗn hợp . Bài 14: Hoà tan 1,42g hỗn hợp gồm Mg ,Al , Cu bằng dd HCl d thu đợc dd A và khíB , chất rắn B .ChoA tác dụng với NaOH d , lọc kết tủa nung ở nhiệt độ cao đến khối lợng không đổi thu đợc 0,4g chất rắn E .Đốt nóng chất rắn D trong không khí đến khối lợng không đổi thu d- ợc 0,8 g chất rắn F . Tính 5 mỗi kim loại . Bài 15: Cho 35 gam hỗn hợp Mg , Al , Zn p với dd HCl d tạo ra 19,04lit khí và dd A a. Tính % mỗi kim loại trong hỗn hợp b. Thêm NaOH d vào dd A , lọc kêt tủa nung nóng đến khối lợng không đổi thu đợc chất rắn B ,tìm khối lợng B . Bài 16: A. là mẫu hợp kim gồm Zn và Cu đợc chia đôi . Phần 1 hoà tan bằng HCl d thấy còn 1g không tan . Phần 2 thêm vào đó 4g Cu để đợc hỗn hợp B thì % lợng Zn trong B nhỏ hơn % lợng Zn trong A là 33,33% .Tìm % lợng Cu trong A.Biết rằng khi ngâm B vào dd NaOH thì sau một thời gian thể tích khí H 2 thoát ra vợt quá 0,6 lit ở ĐKTC . Bài 17: Hoà tan một lợng hỗn hợp gồm Al và một kim loại hoá trị II băng 2lit dd HCl 0,5 M thấy tạo ra 10,08 dm 3 khí ở ĐKTC . Dung dịch sau p làm đỏ quì tím và phải trung hoà axit d bằng NaOH sau p cô cạn dd còn lại 46,8g muối khan. a. Tìm lợng kim loại đã bị hoà tan b. Tìm kim loại hoá trị II nếu trong hỗn hợp số mol của nó chỉ bằng 75% số mol của Al. Bài 18: Cho 1,36 g hỗn hợp gồm Mg và Fe đợc hoà tan trong 100ml dd CuSO 4 .Sau p nhận đ- ợc dd A và 1,84 g chất rắn B gồm 2 kim loại . Thêm NaOH d vào A rồi lọc kết tủa nung trong không khí đến khối lợng không đổi nhận đợc chất rắn D gồm MgO , Fe 2 O 3 nặng 1,2 g . Tìm khối lợng mỗi kim loại ban đầu . Bài 19: Cho hn hp gm 1,4 gam Fe v 0,24 gam Mg vo 200 ml dung dch CuSO 4 ri khuy u n phn ng hon ton thu c 2,2 gam cht rn A gm 2 kim loi. a. Tớnh nng mol/l ca dung dch CuSO 4 . b. Tớnh th tớch khớ Cl 2 iu kin tiờu chun cn phn ng hon ton vi hn hp A. Bài 20: Hòa tan hoàn toàn 11 gam hỗn hợp bột các kim loại: Fe, Al cần V lít dd H 2 SO 4 0,5 M thu đợc dd A và 8,96 lít H 2 (đktc). 1) Viết PTHH xảy ra. 2) Tính phần trăm khối lợng của từng kim loại trong hỗn hợp ban đầu. 3) Tính nồng độ mol/lit của từng chất tan trong dd A( coi thể tích của dd không đổi). LG : Gọi số mol của Fe, Al trong hỗn hợp lần lợt là x, y mol ( x,y > 0) a) 2 4 4 2 : (1)PTHH Fe H SO FeSO H + + mol: x x x x 2 4 2 4 3 2 2 3 ( ) 3 (2)Al H SO Al SO H+ + mol: y 3 2 y 1 2 y 3 2 y b) Theo bài ra ta có: 2 8,96 3 0,4( )(éKTC) 0,4 : 2 3 0,8(3) 22,4 2 H n mol x y Hay x y= = + = + = Do khối lợng của Fe và Al là 11(g) nên ta có: 56 27 11(4)x y+ = Từ (3) và (4) Ta có hệ: 2 3 0,8 18 27 7, 2 38 3,8 0,1 56 27 11 56 27 11 2 3 0,8 0,2 x y x y x x x y x y x y y + = + = = = + = + = + = = 0,1.56 5,6( ) 0,2.27 5,4( ) e F Al m g m g = = = = 5,6 % 50,9% % 100% 50,9 49,1% 11 Fe Al m m= = = c) Theo PTHH(1) và (2) ta có: 2 4 2 0,4( ) H SO H n n mol= = 2 4 0,4 (dựng) 0,8( ) 0,5 ddH SO V lit = = V dd A = 0,8 lit (do thể tích thay đổi không đáng kể) Theo (1): 4 4 0,1 0,1( ) 0,125( / ) 0,8 ddFeSO FeSO M lit n mol C mol= = = Theo (2): 2 4 3 ( ) 2 4 3 ( ) 1 0,1 .0,2 0,1( ) 0,125( / ) 2 0,8 ddAl SO Al SO M lit n mol C mol= = ⇒ = = B i 21:à . trong đó nồng độ HCl còn lại là 24,2%. Thêm vào A một lợng bột MgCO 3 , khuấy đều cho phản ứng xảy ra hoàn toàn, sau phản ứng thu đợc dung dịch B trong đó