Bài tâp hay giai theo nhiều cách

} Bài tập 1: Đốtcháy 48,72 gam hỗn hợp Al và Zn trong bình đựng khí Cl 2 thu được 78,54 gam hỗn hợp rắn. Cho hỗn hợp rắn này tan hết trong dung dịch axit HCl thì thu được V lít khí H 2 (đktc). Dẫn V lít khí này đi qua ống đựng 80 gam CuO nung nóng. Sau một thời gian trong ống còn lại 70,784 gam chất rắn và chỉ có 80% khí H 2 tham gia phản ứng. Tính giá trị V (lít) và %m mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu? Bài giải 2Al + 3Cl 2 2AlCl 3 (1) a. 1 (mol) 2 3 a. 1 (mol) Zn + Cl 2 ZnCl 2 (2) b. 1 (mol) b. 1 (mol) 2Al + 6HCl 2AlCl 3 + 3H 2 (3) a. 2 (mol) 2 3 a. 2 (mol) Zn + 2HCl ZnCl 2 + H 2 (4) b. 2 (mol) b. 2 (mol) H 2 + CuO Cu + H 2 O (5) - Gọi a mol: Al ⇒ 27a + 65b = 48,72 (*) b mol: Zn mCl 2 = 78,54 - 48,72 = 29,82g ⇒ nCl 2 = 71 82,29 = 0.42 (mol) Từ PT (1) và (2) ta có 2 3 a 1 + b 1 = 0.42 (**) m(O) = 80 - 70,784 = 9,216g ⇒ n(O) = 16 216.9 = 0.576 (mol) Theo PT (5) ta có nH 2 = nCuO = n(O) = 0.576 (mol) Mà theo giả thiết H 2 chỉ phản ứng 80% nên nH 2 thu được từ PT (3) và (4) là. nH 2 = 0.576 x 80 100 = 0.72 (mol) Từ PT (3) và (4) ta có 2 3 a 2 + b 2 = 0.72 (***) Vậy giá trị của V (lít) = 0.72 x 22.4 = 16.128 (lít) Lấy (**) cộng với (***) ta có 2 3 a 1 + b 1 + 2 3 a 2 + b 2 = 1.14 ⇒ 2 3 (a 1 +a 2 ) + (b 1 +b 2 ) = 1.14 hay 2 3 a + b = 1.14 (** **) Kết hợp (*) và (****) ta có hệ phương trình      =+ =+ 14.1 2 3 72.486527 ba ba ⇒    = = 6.0 36.0 b a %m Al = 72.48 2736.0 x x 100% = 19,95% %m Zn = 100% - 19,95% = 80,05% Bài tập 2: Hòa tan 1,42 gam hỗn hợp gồm Mg, Al và Cu bằng dung dịch HCl dư thu được dung dich A, khí B và chất rắn C. Cho dung dịch A tác dụng với dunng dich NaOH dư rồi lấy kết tủa nung ở nhiệt độ cao đến khi hoàn toàn thì thu được 0,4 gam chất rắn. Mặt khác, đốt nóng C trong không khí thì thu được 0.8 gam một oxit. Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu và thể tích khí B (đktc)? Bài giải: Mg + 2HCl MgCl 2 + H 2 (1) 2Al + 6HCl 2AlCl 3 + 3H 3 (2) MgCl 2 + 2NaOH Mg(OH) 2 + 2NaCl (3) AlCl 3 + 3NaOH Al(OH) 3 + 3NaCl (4) Al(OH) 3 + NaOH NaAlO 2 + 2H 2 O (5) Mg(OH) 2 MgO + H 2 O (6) 2Cu + O 2 2CuO (7) nCuO = 80 8.0 = 0.01 (mol). Theo PT (7) nCu = nCuO = 0.01 (mol) mCu = 0.01 x 64 = 0.64 gam nMgO = 40 4.0 = 0.01 (mol). Theo Pt (6) và (3) nMgCl 2 = nMg(OH) 2 = nMgO = 0.01 (mol) mMg = 0.01 x 24 = 0.24 gam mAl = 1.42 - (0.64 + 0.24) = 0.54 gam nH 2 = (0.01 + 0.03) = 0.04 (mol), V H 2 = 0.04 x 22,4 = 0,896 (lít) Bài tập 3: Để khử 2,4 gam một oxit kim loại M x O y ở nhiệt độ cao cần 1,008 lít khí H 2 (đktc). Kim loại thu được đem hòa tan hoàn toàn trong dung dịch HCl thu được 0,672 lit khí H 2 (đktc). Xác định công thức phân tử oxit kim loại đã dùng. Bài giải: M x O y + yH 2 xM + yH 2 O (1) a.mol yamol xamol 2M + 2nHCl 2MCl n + nH 2 (2) xamol 2 .xan mol nH 2 (1) = 4,22 008,1 = 0.045 (mol) nH 2 (2) = 4,22 672.0 = 0.03 (mol) Gọi a (mol): M x O y ⇒ (Mx + 16y)a = 2.4(*) Từ PT (1) ta có ya = 0.045 Từ PT (2) ta có 2 .xan = 0.03 ⇒ xa = n 06.0 Từ (*) ta có M. n 06.0 + 0.72 = 2.4 ⇒ 0.06M = 1.68n Nếu n = 1 ⇒ M = 28 (loại) Nếu n = 2 ⇒ M = 56 (Fe) Nếu n = 3 ⇒ M = 84 (loại) Khi n = 2 ⇒ xa = 0.03 ⇒ ya ax = 045.0 03.0 ⇒ y x = 3 2 ⇒ x = 2 và y = 3 Vậy M là Fe và x = 2 và y = 3 ⇒ CTHH Fe 2 O 3 Bài tập 4: Cho 6 gam Fe x O y tác dụng với V lít dung dịch HCl 1M (đã lấy dư 25% so với lượng chất cần thiết). Cô cạn dung dịch thu được 12,1875gam muối khan. Xác định CTHH của oxit sắt và V lít dunng dịch HCl. Bài giải Fe x O y + 2yHCl xFeCl2y / x + yH 2 O yx 1656 6 + mol xy /7156 1875,12 + mol Theo PT ta có yx 1656 6 + .x = xy /7156 1875,12 + ⇒ (56x +71y).6x = 12,1875x .(56x + 16y) 336x + 426y = 682.5x + 195y ⇒ 346,5x = 231y ⇒ y x = 5,346 231 = 3 2 Vậy CTHH Fe 2 O 3 Bài tập 5: Oxi hóa hoàn toàn 7,83 gam hỗn hợp một kim loại hóa trị II và một kim loại hóa trị III, thì tạo thành 14,23gam hỗn hợp hai oxit, hòa tan hỗn hợp hai oxit đó trong dung dịch NaOH dư thì còn lại 4,03gam chất rắn không tan. Xác định tên hai kim loại ban đầu, (biết rằn tỉ lệ mol của hai oxit bằng 1:1) Bài giải: Đặt CTHH của hai oxit là: AO và B 2 O 3 m(O) = 14,23 - 7,83 = 6,4 gam ⇒ n(O) = = 0.4mol Vì số mol của hai oxit là 1:1 ⇒ nO(AO): n(O)B 2 O 3 = 1 : 3 do đó n(O)AO = 4 4.0 = 0.1mol và n(O)B 2 O 3 = 0.3mol. Vì khi tác dụng với NaOH dư còn lại 4.03gam oxit ⇒ có một oxit lưỡng tính. TH1: AO lưỡng tính: AO + 2NaOH Na 2 AO 2 + H 2 O mAO = 14,23 - 4,03 = 10.20gam } nAO = n(O) = 0.1mol ⇒ M AO = 1.0 20.10 = 102 ⇒ M A = 102 - 16 = 84 (loại) TH1: B 2 O 3 lưỡng tính: B 2 O 3 + 2NaOH 2NaBO 2 + H 2 O nAO = nB 2 O 3 = 0.1mol mB 2 O 3 = 14,23 - 4,03 = 10,20gam MB 2 O 3 = 1,0 2,10 = 102 ⇒ M B = 2 48102 − = 27 ⇒ B là Al MAO = 1,0 03,4 = 40,3 ⇒ MA = 40,3 - 16 = 24,3 ⇒ A là Mg Bài tập 6: Hòa tan 3,87gam hỗn hợp A gồm M có hóa trị II và kim loai N hóa trị III vào 250ml dung dịch chứa HCl 1M và H 2 SO 4 0.5M thì thu được dung dịch B và 4,368lit khí ở đktc. a. Chứng minh rằng trong dung dịch B vẫn còn axit, tính giới hạn khối lượng muối khan thu được sau khi cô cạn dung dịch? b. Xác định hai kim loại biết tỉ lệ mol của hóa trị II và kim loại hóa trị III là 2:3 và NTK M : NTK N = 8:9? Bài giải a. nH + (HCl) = nHCl = 0.25x1 = 0.25mol. ⇒ nH + = 0.5mol nH + (H 2 SO 4 ) = 2nH 2 SO 4 = 20.25x0.5 = 0.25mol Theo đlbt nguyên tố nH + (pư) = 2nH 2 = 2 4,22 368,4 = 0.39mol 0.39 < 0.5 ⇒ nH + (pư) < nH + trong dung dịch B dư axit. m muối = m kim loại + mCl + mSO 4 Giả sử HCl tham gia phản ứng hết. nCl = nH + (HCl) = nHCl = 0.25mol ⇒ nH + (H 2 SO 4 ) = 0.39 - 0.25 = 0.14mol mà nSO4 = nH + (H 2 SO 4 )/2 = 0.07mol mCl = 0.25x35.5 = 8.875gam và mSO 4 = 0.07x96 = 6.72gam m muối = 3,87 + 8,875 + 6.72 = 19.465gam Giả sử H 2 SO 4 tham gia phản ứng hết. nSO 4 = nH 2 SO 4 = 0.125mol ⇒ nCl = nHCl = 0.39 - 0.25 = 0.14mol mSO 4 = 0.125x96 = 12gam và mCl = 0.14x35.5 = 4.97gam m muối = 3.87 + 12 + 4.97 = 20.84gam 19.465gam < m muối < 20.84 b. M + 2H + M 2+ + H 2 2amol 2amol 2N + 6H + 2N 3+ + 3H 2 3amol 4.5amol } 2a + 4.5a = 6.5a = 0.195 ⇒ a = 5.6 195.0 = 0.03mol Mx0.06 + Nx0.09 = 3.87 9M N = 8M M Giải ra ta có M M = 24; M N = 27 ⇒ M là Mg và N là Al Bài tập 7: Hỗn hợp A gôm oxit của kim loại hóa trị II và muối cacbonat của kim loại đó được hòa tan hết bằng H 2 SO 4 loãng vừa đủ tạo ra khí C và dung dịch B. Đem cô cạn dung dịch B thu được một lượng muối khan bằng 168% khối lượng A. Xác định kim loại hóa trị II biết khí C sinh ra bằng 44% khối lượng hỗn hợp A. Bài giải Lấy khối lượng của A = 100gam ⇒ khối lượng của muối = 168gam và m khí C = 44gam MO + H 2 SO 4 MSO 4 + H 2 O (1) amol amol MCO 3 + H 2 SO 4 MSO 4 + CO 2 + H 2 O (2) 1mol 1mol 1mol nCO 2 = 44 44 = 1mol theo PT (2) nMCO 3 = nMSO 4 = nCO 2 = 1mol Từ PT (1) và (2) ta có (M + 16).a + M + 60 = 100 a = 0.4 ⇒ (M + 96).a + M + 96 = 168 M = 24 Vậy kim loại hóa trị II là Mg. Bài tập 8: Khử m gam oxit sắt bằng khí H 2 nóng dư, cho hơi nước tạo ra được hấp thụ bằng 100gam H 2 SO 4 98% thì nồng độ dung dịch giảm đi 3,405%. Chất rắn thu được sau phản ứng khử được hòa tan bằng H 2 SO 4 loãng thoát ra 3,36lit khí H 2 đktc. Xác định CTHH của oxit sắt. Bài giải Fe x O y + yH 2 xFe + yH 2 O (1) amol xamol yamol Fe + H 2 SO 4 FeSO 4 + H 2 (2) xamol xamol mH 2 SO 4 = 100 10098x = 98gam; nồng độ % của dung dịch H 2 SO 4 sau khi hấp thụ H 2 O: 98% - 3.405% = 94.595%. mddH 2 SO 4 = 595.94 10098x = 103.6 gam ⇒ mH 2 O = 103.6 - 100 = 3.6gam ⇒ nH 2 O = 18 6.3 = 0.2mol ⇒ ya = 0.2mol (*) PT (1) nH 2 = 4.22 36.3 = 0.15mol Theo PT (2) ⇒ xa = 0.15mol (*) { { Từ (*) và (**) ⇒ ya xa = 2.0 15.0 = 4 3 ⇒    = = 4 3 y x ⇒ CTHH của oxit sắt là: Fe 3 O 4 Bài tập 9: Cho 4,93gam hôn hợp A gồm Mg và Zn tác dụng hết với 500ml dung dịch HCl 1M. a. Chứng minh rằng hỗn hợp A tan hết. b. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hôn hợp A và VH 2 đktc bay ra biết nồng độ mol của dung dịch HCl còn lại trong dung dịch thu được là 0,52M (giả thiết V thay đổi không đáng kể) Baig giải a. Mg + 2HCl MgCl 2 + H 2 (1) xmol 2xmol Zn + 2HCl ZnCl 2 + H 2 (2) ymol 2ymol n HCl = 0.5x1 = 0.5mol Từ PT (1) và (2) ta có 24x + 65y = 4,93 (*) mà 24x + 65y > 24x + 24y < 4.93 ⇒ x + y < 24 93.4 = 0,2054 mà theo PT (1) và (2) ta có n HCl (TG) = 2x + 2y = 2. 0.2054 = 0.411< 0.5 ⇒ hỗn hợp A tan hết ⇒ HCl dư b. Theo đề bài nHCl(dư) = 0.52x 0.5 = 0.26mol Theo PT (1) và (2) nHCl (pư) = 2x + 2y = 0.5 - 0.26 = 0.24mol ⇒ x + y = 0.12 (**) Từ (*) và (**)    =+ =+ 12.0 93.46524 yx yx ⇒    = = 05.0 07.0 y x m Mg = 0.07x24 = 1.68gam và %m Mg = %07.34 93.4 10068.1 = x %m Zn = 100% - 34,07% = 65,93% Bài tập 10: Một hỗn hợp A gồm Zn và Fe có khối lượng 18,6gam được hòa tan hooanf toàn trong 1 lít dung dịch H 2 SO 4 0.5M. a.Chứng minh rằng hỗn hợp A tan hết. b. Nếu khối lượng hỗn hợp A tăng lên gấp đôi so với ban đầu, lượng axit vẫn như ban đầu thì hỗn hợp kim loại có tan hết không? c. Trong trường hợp câu a, nếu lượng H 2 tạo ra khử vừa hết 24gan CuO đun nóng. Hãy tính % khối lượng mõi kim loại trong hỗn hợp A? Bài giải a. nH 2 SO 4 = 0.5x1 = 0.5mol Zn + H 2 SO 4 ZnSO 4 + H 2 (1) xmol xmol xmol Fe + H 2 S0 4 FeSO 4 + H 2 (2) ymol ymol ymol Theo đề bài ta có: 65x + 56y = 18.6 (*) mà 65x + 56y > 56x + 56y < 18.6 x + y < 56 6.18 = 0.332. theo PT (1) và (2) nH 2 SO 4 (Tg) = x +y = 0.332 < 0.5 ⇒ H 2 SO 4 dư b. m hỗn hợp A = 18.6x2 = 37.2 gam ⇒ 65x + 56y < 65x +65y > 37.2 65x + 56y > 56x + 56y < 37.2 0.572 = 65 2.37 < x + y < 56 2.37 = 0.664 mà 0.5 < 0.57 ⇒ H 2 SO 4 hết c. CuO + H 2 Cu + H 2 O (3) 0.3mol 0.3mol nCuO = 80 24 = 0.3mol, Theo PT (3) nH 2 = nCuO = 0.3mol Theo PT (1) và (2) ta có x + y = 0.3 (**) Từ (*) và (**) ta có    =+ =+ 6.185665 3.0 yx yx ⇒ 2.0 1.0 = = y x %mZn = 8.18 100651.0 xx = 34.95% ⇒ %mFe = 100% - 34.95% = 65.05% Bài tập 11: Cho hỗn hợp A gồm M 2 CO 3 , MHCO 3 và MCl (M là kim loại kiềm). Cho 43,71gam A tác dụng hết với V lít (dư) dung dịch HCl 10.52% (DddHCl = 1.05g/ml) thu được dung dịch B và 17.6gam khí C. Chia B làm hai phần bằng nhau. * Phần 1: Phản ứng vừa đủ với 125ml dung dịch KOH 0.8M, cô cạn dung dịch thì thu được m gam muối khan. * Phần 2:Tác dụng hoàn toàn với AgNO 3 thì thu được 68.88gam kết tủa trắng. a. Xác định kim loại M và % khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp A b. Tính giá trị của V lít và m gam c. Lấy 10.93gam hỗn hợp A nung cho đến khi không còn khí thoát ra, cho khí thu được vào 250 ml dung dịch Ca(OH) 2 0.02M. Tính khối lượng muối thu được trong dung dịch thu được. Bài giải a. Gọi amol:M 2 CO 3 ; bmol:MHCO 3 ; cmol:MCl trong hỗn hợp A M 2 CO 3 + 2HCl MCl + CO 2 + H 2 O (1) amol 2amol amol amol MHCO 3 + HCl MCl + CO 2 + H 2 O (2) bmol bmol bmol bmol HCl + KOH KCl + H 2 O (3) 0.1mol 0.1mol MCl + AgNO 3 AgCl + MNO 3 (4) 2 cba ++ mol 2 cba ++ mol HCl + AgNO 3 AgCl + HNO 3 (5) 0.1mol 0.1mol (2M + 60).a + (M + 61).b + (M + 35.5).c = 43.71 (*) Theo PT (1) và (2) nCO 2 = 44 6.17 = 0.4mol ⇒ a + b = 0.4 (**) n KOH = 0.125x 0.8 = 0.1mol nAgCl = 5.143 88.68 = 0.48mol 2 cba ++ + 0.1 = 0.48 ⇒ a + b + c = 0.76mol (***) từ (**) và (** *) ⇒ c = 0.36mol Thay c = 0.36 vào (*) (2M + 60).a + (M +61).b + 0.36M + 12.78 = 43.71 Nếu a = 0 ⇒ b = 0.4 ⇒ 0.76M + 24.4 + 12.78 = 43.71 ⇒ M = 76.0 53.6 = 8.59 Nêu b = 0 ⇒ a = 0.4 ⇒ 1.16M + 24 + 12.78 = 43.71 ⇒ M = 16.1 93.6 = 5.97 5.97 < M < 8.59 ⇒ M là Li b. a = . mà theo PT (1) và (2) ta có n HCl (TG) = 2x + 2y = 2. 0.2054 = 0.411< 0.5 ⇒ hỗn hợp A tan hết ⇒ HCl dư b. Theo đề bài nHCl(dư) = 0.52x 0.5 = 0.26mol Theo. hợp A? Bài giải a. nH 2 SO 4 = 0.5x1 = 0.5mol Zn + H 2 SO 4 ZnSO 4 + H 2 (1) xmol xmol xmol Fe + H 2 S0 4 FeSO 4 + H 2 (2) ymol ymol ymol Theo đề bài ta