ThÐp lµ hîp chÊt cña s¾t víi lu huúnh, photpho, cacbon vµ mét sè nguyªn tè kh¸c, trong ®ã hµm lîng cacbon chiÕm díi 2%.. Tuú theo m«i trêng mµ kim lo¹i tiÕp xóc bÞ ¨n mßn nhanh hay chËm,[r]
(1)Chơng 2 Kim loại
A - Mét sè kiÕn thøc cÇn nhí
I - TÝnh chÊt vËt lÝ cđa kim lo¹i
- Kim lo¹i 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 lo¹i cã tÝnh dẫn nhiệt, kim loại khác có khả dẫn nhiệt khác nhau, kim loại dẫn điện tốt thêng cịng dÉn ®iƯn tèt
- Các kim loại u cú ỏnh kim
- Ngoài kim loại có số tính chất vật lí riêng khác:
+ Các kim loại khác có khối lợng riêng khác nhau, kim loại có khối lợng riêng nhỏ gam/cm3 đợc gọi kim loại nhẹ, cịn kim loại có khối l-ợng riêng lớn gam/cm3 đợc 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 là vonfram (W) 3410oC.
+ Các kim loại khác có độ cứng khác II - Tính chất hố học chung kim loại 1 Phản ứng kim loại với phi kim
a T¸c dơng víi oxi
Hầu hết kim loại (trừ Au, Pt …) phản ứng với oxi nhiệt độ thờng nhiệt độ cao tạo thành oxit (thờng oxit bazơ)
ThÝ dơ 1:
Natri ph¶n øng víi oxi tạo thành natri oxit:
4Na + O2 2Na2O
Thí dụ 2:
Sắt cháy oxi không khí tạo thành sắt từ oxit:
3Fe + 2O2 ⃗to Fe3O4
ThÝ dô 3:
Đồng cháy oxi tạo thành đồng (II) oxit:
2Cu + O2 ⃗to 2CuO b T¸c dơng víi phi kim kh¸c
ở nhiệt độ cao kim loại phản ứng với nhiều phi kim khác tạo thành muối
ThÝ dơ 1:
Natri nãng ch¶y ph¶n øng víi khí clo tạo thành muối natri clorua tinh thể:
2Na + Cl2 ⃗to 2NaCl
ThÝ dô 2:
Sắt phản ứng với lu huỳnh nhiệt độ cao tạo thành sắt (II) sunfua:
(2)ThÝ dô 3:
Đồng phản ứng clo tạo thành đồng (II) clorua:
Cu + Cl2 ⃗to CuCl2 2 Phản ứng kim loại với dung dịch axit
Một số kim loại phản ứng với dung dịch axit (HCl, H2SO4 loÃng ) tạo thành muối giải phóng khí hidro
Thí dụ:
Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
3 Ph¶n øng cđa kim loại với dung dịch muối
Kim loi hot ng hoá học mạnh (trừ kim loại tác dụng với nớc nhiệt độ thờng nh: K, Ca, Na …) đẩy kim loại hoạt động yếu khỏi dung dịch muối tạo thành muối kim loại
ThÝ dô 1:
Sắt đẩy đồng khỏi dung dịch muối đồng (II) sunfat:
Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4
Thí dụ 2:
Nhôm đẩy bạc khỏi dung dịch muối bạc nitrat:
Al + 3AgNO3 → 3Ag + Al(NO3)3
ThÝ dô 3:
Đồng đẩy bạc khỏi dung dịch muối bạc nitrat:
Cu + 2AgNO3 → 2Ag + Cu(NO3)2
III - D y hoạt động hoá học ã
Dãy hoạt động hoá học dãy kim loại đợc xếp theo chiều giảm dần mức hoạt động hoá học
Dãy hoạt động hoá học số kim loại thờng gặp: K, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H), Cu, Ag, Au
Dùa vµo tÝnh chất hoá học chung kim loại ta có bảng tỉng kÕt sau:
TÝnh chÊt Kim lo¹i
1 T¸c dơng víi oxi
K, Ba Na, Ca … Phản ứng nhiệt độ thờng
4K + O2 2K2O
Mg, Al, Zn, Fe, Pb, Cu cần nhiệt độ cao để khơi mào phản ứng
2Cu + O2 ⃗to 2CuO
Au, Pt … Không phản ứng với O2 nhiệt độ cao
2 T¸c dơng víi níc
Kim loại đứng trớc Mg phản ứng với nớc nhiệt độ thờng giải phóng H2
2K+2H2O 2KOH+H2
Một số kim loại hoạt động tơng đối mạnh phản ứng với nớc nhiệt độ cao tạo thành oxit giải phóng H2
Mg+H2O to 2MgO+H2
Không phản ứng
(3)víi dung dÞch axit
(HCl, HBr, H2SO4 loÃng ) tạo thành muối giải phóng H2
Fe + H2SO4 FeSO4 + H2
sau H không phản ứng với
các HCl,
H2SO4 loÃng Tác dụng
với
dung dịch muèi
Kim loại đứng trớc (trừ kim loại tác dụng với nớc nhiệt độ th-ờng) đẩy kim loại đứng sau khỏi dung dịch muối
Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag IV - Nh«m
1 TÝnh chÊt vËt lÝ
Nhôm kim loại phổ biến màu trắng bạc, có ánh kim, dẫn nhiệt dẫn điện tốt, nhẹ (khối lợng riêng 2,7 gam/cm3), dẻo … nên có nhiều ứng dụng đời sống nh đồ dùng gia đình, chế tạo hợp kim …
2 TÝnh chÊt ho¸ häc
a Phản ứng nhôm với phi kim * Tác dụng với oxi
Nhôm cháy sáng oxi tạo thành nh«m oxit:
4Al + 3O2 → 2Al2O3
ë điều kiện thờng nhôm phản ứng với oxi tạo thành lớp Al2O3 mỏng bền vững bảo vệ không cho nhôm phản ứng với oxi không khí nớc.
* Nhôm tác dụng với nhiều phi kim khác tạo thành muối
Thí dụ: Nhôm tác dụng với S, Cl2, Br2… 2Al + 3S ⃗to Al2S3 b Ph¶n øng nhôm loại với dung dịch axit
Nhôm phản ứng với dung dịch axit (HCl, H2SO4 loÃng ) tạo thành muối giải phóng khí hidro
ThÝ dô:
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.
Có thể phản ứng với dung dịch axit H2SO4 đặc nóng, dung dịch axit HNO3
không giải phóng H2.
Thí dô:
2Al + 6H2SO4 đặc ⃗to Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Al + 4HNO3 loãng → Al(NO3)3 + NO + 2H2O c Phản ứng nhôm với dung dịch muối kim loại hoạt động
ThÝ dụ 1: Nhôm đẩy sắt khỏi dung dịch muối s¾t (II) sunfat:
2Al + 3FeSO4 → 3Fe + Al2(SO4)3
Thí dụ 2: Nhôm đẩy bạc khỏi dung dịch muối bạc nitrat:
(4)2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 NaAlO2 muối natri aluminat
3 Sản xuất nhôm
Trong tự nhiên nhôm tồn chủ yếu dới dạng oxit, muối Ngời ta sản xuất nhôm phơng pháp điện phân nóng chảy hỗn hợp nhôm oxit víi criolit (Na3AlF6):
2Al2O3 4Al + 3O2 V - S¾t
1 TÝnh chÊt vËt lÝ
Sắt kim loại màu trắng xám, có ánh kim, dẫn nhiệt dẫn điện tốt, sắt kim loại nặng (khối lợng riêng 7,86 gam/cm3), dẻo … nên có nhiều ứng dụng đời sống nh đồ dùng gia đình, chế tạo hợp kim …
2 TÝnh chÊt hoá học a Phản ứng với phi kim * Tác dụng với oxi
Sắt cháy oxi không khí tạo thành sắt từ oxit: 3Fe + 2O2 to Fe3O4
* Sắt tác dụng với nhiều phi kim khác tạo thành muối
Thí dụ: Sắt tác dụng víi S, Cl2, Br2…
Fe + S ⃗to FeS
2Fe + 3Cl2 ⃗to 2FeCl3 b Ph¶n øng cđa sắt với dung dịch axit
Sắt phản ứng với dung dịch axit (HCl, H2SO4 loÃng ) tạo thành muối giải phóng khí hidro
Thí dụ:
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
kh«ng gi¶i phãng H2.
ThÝ dơ:
2Fe + 6H2SO4 đặc ⃗to Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O c Phản ứng sắt với dung dịch muối kim loại hoạt động
Thí dụ 1: Sắt đẩy đồng khỏi dung dịch muối đồng (II) sunfat:
Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4
ThÝ dụ 2: Sắt đẩy chì khỏi dung dịch muối ch× nitrat:
Fe + Pb(NO3)2 → Pb + Fe(NO3)2 VI - hợp kim sắt
1 Hợp kim
(5)Hợp kim chất rắn thu đợc sau làm nguội hỗn hợp nóng chảy nhiều kim loại khác hỗn hợp kim loại v phi kim
2 Hợp kim sắt
Gang Thép
Các hợp kim sắt
- Gang hợp kim sắt với cacbon, hàm lợng cacbon chiếm từ - 5% Ngoài gang cịn có số ngun tố khác nh Mn, Si, S …
- Cã hai lo¹i gang:
+ Gang trắng thờng dùng để luyện thép
+ Gang xám thờng dùng để chế tạo máy móc, thiết bị …
- Thép hợp kim sắt với cacbon số nguyên tố khác, hàm lợng cacbon chiếm dới 2%
- Thép thờng đợc dùng chế tạo máy móc, công cụ lao động, xây dựng …
Sản xuất - Nguyên liệu chính: Các loại quặng sắt: manhetit Fe3O4, hematit Fe2O3 … than cốc, khơng khí … - Nguyên tắc sản xuất: Dùng CO khử oxit sắt nhiệt độ cao lò luyện kim
- Quá trình sản xuất: + Phản ứng tạo CO C + O2 ⃗to CO2 C + CO2 ⃗to 2CO + Khư s¾t oxit
Fe2O3 + 3CO ⃗to 2Fe + 3CO2 Fe3O4 + 4CO ⃗to 3Fe + 4CO2 + T¹o xØ
CaO + SiO2 ⃗to CaSiO3
- Nguyên liệu chính: Gang, sắt phế liƯu vµ khÝ oxi
- Ngun tắc sản xuất: oxi hoá kim loại, phi kim để loại khỏi gang phần lớn nguyên tố C, S, P, Mn, Si
- Quá trình sản xuất:
+ O2 phản ứng với Fe tạo FeO 2Fe + O2 to 2FeO
+ FeO oxi hoá nguyên tè kh¸c cã gang nh: C, S, P, Mn, Si thành oxit loại khỏi thép
FeO + Mn ⃗to Fe + MnO
VII - sù ăn mòn kim loại bảo vệ kim loại không bị ăn mòn 1 Sự ăn mòn kim loại
Sự phá huỷ kim loại, hợp kim môi trờng tự nhiên tác dụng hoá học gọi ăn mòn kim loại
Thớ d: St thộp khơng khí bị gỉ xốp, giịn dễ gãy vỡ …
2 Những yếu tố ảnh hởng đến ăn mịn kim loại
- ¶nh hëng cđa chất môi trờng: Tuỳ theo môi trờng mà kim loại tiếp xúc bị ăn mòn nhanh hay chậm ThÝ dơ m«i trêng Èm, cã nhiỊu chÊt oxi hoá kim loại bị phá huỷ nhanh chóng môi trờng khô, mặt chất oxi hoá
(6)- Ngăn không cho kim loại tiếp xúc với môi trờng xung quanh nh: sơn, mạ, tráng men
- Chế tạo hợp kim có khả chống chịu ăn mòn nh: thép crom, thép niken
B - câu hỏi Bài tập
2.1 Trong kim loại sau: Al, Cu, Ag, Au kim loại có khả dẫn ®iÖn tèt nhÊt?
A Al B Ag C Au D Cu
Đáp án: B đúng
2.2 Vonfram (W) đợc dùng làm dây tóc bóng đèn vì: A Có khả dẫn điện tốt
B Có khả dẫn nhiệt tốt C Có độ cứng cao
D Có nhiệt độ nóng chảy cao
Đáp án: D đúng
2.3 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
2.4 Hãy tính thể tích mol kim loại phịng thí nghiệm, biết điều kiện nhiệt độ áp suất phịng thí nghiệm kim loại có khối lợng riêng tơng ứng là: Li 0,5 (g/cm3), Fe 7,86 (g/cm3) Trong phơng án sau phơng án nhất:
A Li 13,88 cm3, Fe 7,11 cm3 B Li 7,11 cm3, Fe 13,88 cm3 C Li 6,84 cm3, Fe 56,0 cm3 D Li 3,42 cm3, Fe 7,11 cm3
Đáp án: A đúng
2.5 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
2.6 Có dung dịch A chứa FeSO4 có lẫn CuSO4, sử dụng kim loại trong số kim loại cho dới để loại bỏ CuSO4 khỏi dung dịch A
A Na B Fe C Al D Cu
Đáp án: B
2.7 Cho phản ứng sau:
X + HCl A + H2
A + NaOH B + D
B ⃗to
C H + H2O
H + CO ⃗to
C X + E
X kim loại số kim loại sau:
A Na B Ag C Fe D Cu
(7)2.8 Một kim loại vàng (Au) bị bám Fe bề mặt dùng dung dịch số dung dịch sau để hoà tan lớp bột sắt
A H2O B Dung dÞch HCl C Dung dÞch AlCl3 D Dung dÞch FeCl2
Đáp án: B
2.9 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 dÞch NaOH B Dung dÞch CuCl2 C Dung dÞch AlCl3 D DungdÞch FeCl3
Đáp án: D
2.10 Các nhóm kim loại cho dới thoả mãn điều kiện tất kim loại tác dụng với dung dịch axit HCl
A Fe, Al, Ag, Zn, Mg B Al, Fe, Au, Mg, Zn C Fe, Al, Ni, Zn, Mg D Zn, Mg, Cu, Al, Ag
Đáp án: C
2.11 Các nhóm kim loại cho dới thoả mãn điều kiện tất kim loại tác dụng với dung dịch axit H2SO4 đặc nóng
A Fe, Al, Ag, Zn, Mg B Al, Fe, Au, Mg, Zn C Fe, Al, Ni, Zn, Mg
D Cả hai nhóm kim loại a c
Đáp án: D
2.12 Cho c¸c ph¶n øng sau:
X + HCl A + H2
A + NaOHvừa đủ B + D
B + NaOHd H + E
X lµ kim loại số kim loại sau:
A Al B Ag C Fe D Cu
Đáp án: A
2.13 Có ba kim loại bề ngồi giống Ag, Ba, Al dùng dung dịch nào cho dới phân biệt đồng thời ba kim loại
A Níc B Dung dÞch axit HCl
C Dung dịch axit H2SO4 loãng D Cả b c
Đáp án: C
2.14 Có dung dịch MgSO4, KOH, HCl dùng chất cho dới có thể phân biệt đồng thời dung dịch
A Dung dÞch axit H2SO4 lo·ng B Dung dÞch axit HCl
C Giấy quỳ tím D Cả a b
Đáp án: C
(8)Gi¶i
- Ag đứng sau H dãy hoạt động hố học nên khơng phản ứng với dung dịch H2SO4 loãng Vậy khối lợng Ag hỗn hợp đầu mAg = 4,60 gam.
- Al phản ứng với dung dịch H2SO4:
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 (1)
nH2=6,72
22,4 = 0,30 mol
- Sè mol Al có hỗn hợp: nAl =
3nH2 = 0,20 mol - Khối lợng Al có hỗn hợp: mAl = 27.0,20 = 5,4 mol
- % Khèi lợng Al hỗn hợp: mAl = 5,4
4,6+5,4.100 % = 54,0%
- % Khèi lỵng Ag hỗn hợp:
mAg = 4,6
4,6+5,4.100 % = 46,0%
2.16 Hoà tan hoàn toàn 5,4 gam bột nhôm vào 200,0 ml dung dịch H2SO4 1,50 M a Tính thể tích khí thu đợc đo điều kiện tiêu chuẩn
b Tính nồng độ chất dung dịch thu đợc sau phản ứng Thể tích dung dịch coi nh khơng đổi
Gi¶i
Sè mol Al = 5,4
27 =0,2 mol, sè mol H2SO4 = V.CM = 0,2.1,5 = 0,3 mol
Phơng trình phản ứng:
2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (1) Theo phơng trình phản ứng: 2mol 3mol 1mol 3mol Theo bµi ra: 0,2mol 0,3mol xmol ymol Ta cã tØ lÖ: 0,2
2 (Al)= 0,3
3 (H2SO4)⇒ chất phản ứng với vừa đủ a Tính thể tích khí (H2)
Theo phơng trình phản ứng (1): y = nH2=3nAl
2 = 0,2
2 =0,3 mol
Thể tích H2 đo điều kiện tiêu chuẩn: VH2=22,4 nH2=22,4 0,3=6,72 lÝt
b Chất tan dung dịch thu đợc sau phản ứng Al2(SO4)3 có số mol là: x =
SO4¿3 ¿
Al2¿
n¿
mol
(9)SO4¿3 ¿
SO4¿3 ¿
Al2¿
n¿ Al2¿
C¿
M
2.17 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 đợc đo điều kiện tiêu chuẩn
b Tính nồng độ chất dung dịch thu đợc sau phản ứng Thể tích dung dịch coi nh khơng đổi
Gi¶i
Sè mol Al = 2,7
27 =0,1 mol, sè mol H2SO4 = V.CM = 0,2.1,0 = 0,2 mol
Ph¬ng trình phản ứng:
2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (1) Theo phơng trình phản ứng: 2mol 3mol 1mol 3mol Theo bµi ra: 0,1 mol 0,2mol xmol ymol Ta cã tØ lÖ: 0,1
2 (Al)< 0,2
3 (H2SO4)⇒ H2SO4 d, Al ph¶n øng hÕt tÝnh chất phản ứng theo Al
a Tính thể tích khí thoát (H2)
Theo phơng trình phản øng (1): nH2=3nAl
2 = 0,1
2 =0,15 mol
Thể tích H2 đo điều kiện tiêu chuẩn: VH2=22,4 nH2=22,4 0,15=3,36 lít b Chất tan dung dịch thu đợc sau phản ứng Al2(SO4)3 H2SO4 d:
SO4¿3 ¿
Al2¿
n¿
mol
nH2SO4(d)=nH2SO4−3nAl
2 =0,2− 0,1
2 =0,05 mol
(10)SO4¿3 ¿
SO4¿3 ¿ ¿
V=
0,05
0,2 =0,25M Al2¿
n¿ Al2¿
¿
C¿
2.18 Hoà tan 19,00 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al vào dung dịch axit HCl d, sau phản ứng thu đợc 13,44 lít khí điều kiện tiêu chuẩn cịn 6,40 gam chất rắn khơng tan Hãy tính thành phần % khối lợng chất hỗn hợp trờn
Giải
- Vì Cu không phản ứng với axit HCl nên chất rắn không tan Cu mCu = 6,4 gam
Khối lợng kim loại Mg Al tan là: mMg + mAl = 19.0 - 6,4 = 12,6 gam
Gäi sè mol Mg Al hỗn hợp lần lợt x mol y mol Ta có phơng trình phản øng:
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 (1)
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 (2)
Theo phơng trình phản ứng (1) (2) ta có hệ phơng trình: {24x+x3+27y=12,6
2 y= 13,44 22,4 =0,6
Giải hệ phơng trình thu đợc x = 0,3 mol; y = 0,2 mol
VËy % khối lợng kim loại hỗn hợp dầu là: %mCu = 6,4
19,0 100 % =33,68%
%mMg = 24x
19,0 100 %=
24 0,3
19,0 100 % =37,89%
%mAl = 27y
19,0.100 %= 27 0,2
19,0 100 % =28,42%
2.19 Cho 22,2 gam hỗn hợp gồm Al, Fe hoà tan hoàn toàn dung dịch HCl thu đợc 13,44 lít H2 (đktc) Tính thành phần % khối lợng chất hỗn hợp khối lợng muối clorua khan thu đợc
Gi¶i
(11)2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 (1)
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (2)
Theo c¸c phơng trình phản ứng (1) (2) ta có hệ phơng trình: {56x+27y=22,2
x+3
2y= 13,44 22,4 =0,6
Giải hệ phơng trình thu đợc x = 0,3 mol; y = 0,2 mol
VËy % khèi lợng kim loại hỗn hợp dầu là: %mFe = 56x
22,2 100 %= 56 0,3
22,2 100 % =75,68%
%mAl = 27y
22,2 100 %= 27 0,2
22,2 100 % =24,32%
Khối lợng muối clorua thu đợc: m = mFeCl2+mAlCl
3 =127x + 133,5y = 64,8 gam
2.20 Nhúng nhơm có khối lợng 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 lợng Cu giải phóng bám vào nhơm Tính khối lợng Cu nồng độ muối có dung dịch (giả sử khơng có thay đổi thể tích q trình phản ng)
Giải
Phơng 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 lợng CuSO4 tham gia phản ứng y mol Theo định luật bảo tồn khối l-ợng ta có:
50 -
3 27y + 64y = 51,38 y = 0,03 mol
Khối lợng Cu thoát lµ: mCu = 64y = 64.0,03 = 1,92 gam Sè mol CuSO4 lại sau phản ứng: x - y = 0,2 - 0,03 = 0,17 mol Sè mol Al2(SO4)3 tạo thành sau phản ứng:
3 y = 0,01 mol
(12)CCuSO4=nCuSO4
V =
0,17
0,4 =0,425M SO4¿3
¿
SO4¿3
¿
Al2¿
n¿
¿
Al2¿
C¿
2.21 Hoà tan m gam hỗn hợp Al kim loại R hoá trị II đứng trớc H dãy hoạt động hoá học vào 500,0 ml dung dịch HCl 2,0 M thu đợc 10,08 lít H2 (đo đktc) dung dịch A Trung hoà dung dịch A NaOH sau cạn dung dịch thu đợc 46,8 gam hỗn hợp muối khan
a Tính khối lợng 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 TÝnh khối lợng hỗn hợp kim loại
- Gọi số mol Al hỗn hợp x mol. Gọi số mol R hỗn hợp y mol.
Ta cã x:y = 3:4 => 4x = 3y
- Sè mol HCl: nHCl = 0,5.2 = 1,0 mol
- Các phơng trình phản ứng:
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 (1) R + 2HCl → RCl2 + H2 (2) NaOH + 2HCl → RCl2 + H2 (3) - Số mol H2 thu đợc:
nH2 = 1,5x + y =
10,08
22,4 = 0,45 mol => x = 0,2 mol; y = 0,15 mol
- Sè mol HCl tham gia phản ứng (1) và(2): nHCl = nH2 = 2.0,45 = 0,90 mol
- Sè mol HCl tham gia ph¶n øng (3) b»ng sè mol NaOH:
NNaOH = nHCl = 1,0 - 0,90 = 0,10 mol
- Khối lợng muối thu đợc:
mmuèi = mAlCl3+mRCl2 = 46,8 - mNaCl = 46,8 - 58,5.0,1 = 40,95 gam
- Khối lợng hỗn hợp kim loại ban đầu:
m = mAl + mR = 40,95 + mHCl - mH2 = 9,0 gam
b Xác định R:
- Ta cã khèi lỵng hỗn hợp kim loại ban đầu:
(13)2.22 Hoà tan 15,80 gam hỗn hợp Al, Mg Fe vào 500,0 ml dung dịch HCl 2,50
mol/lớt thu đợc 13,44 lít H2 (đo đktc) dung dịch A Trong hỗn hợp có số mol Al số mol Mg Tính % khối lợng kim loại hỗn hợp hồ tan tính khối lợng muối có dung dịch A
Gi¶i
- Gọi số mol Al, Mg Fe hỗn hợp lần lợt là: x mol, x mol, z mol.
- Sè mol HCl: nHCl = 0,500.2,5 = 1,250 mol
- Các phơng trình phản ứng:
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 (1) 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 (2) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (3) - Sè mol H2 sinh ra: nH
2=1,5x+x+y=
13,44
22,4 =0,60 mol (I)
- Sè mol HCl tham gia phản ứng (1), (2) (3):
nHCl = nH2 = 2.0,60 = 1,20 mol < 1,25 mol nên HCl d, kim loại tan hết - Khối lợng hỗn hợp kim loại:
mhn hp kim loi = mAl + mMg + mFe = 27x + 24x + 56y = 15,80 gam (II) Giải phơng trình (I) (II) thu đợc: x = 0,20 mol, y = 0,010 mol
%mAl = 34,18%; %mMg = 30,38%; %mFe = 35,44%; - Khối lợng hỗn hợp muối:
mmuối = mAlCl3 + mMgCl2 + mFeCl2 = 58,40 gam
2.23 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 H2SO4 1,0 M Khi kim loại tan hết thu đợc 12,32 lít khí Phần II cho tác dụng với dung dịch NaOH d thu đợc 3,36 lít H2 Xác định kim loại A (A không phản ứng đợc với dung dịch NaOH) tính thể tích dung dịch H2SO4 tối thiểu cần dùng Các khí đo điều kiện tiêu chun
Giải
Gọi số mol Fe, Al A phần lần lợt 3x, x y mol
Phần I tác dụng với dung dịch H2SO4, kim loại tan hết nên A phản øng víi dung dÞch H2SO4:
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 (1)
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 (2) A + H2SO4 → ASO4 + H2 (3) Theo phơng trình ph¶n øng ta cã:
3x+3x
2 +y= 12,32
22,4 =0,55 mol (I)
mhh = 2(56.3x + 27x + Ay) = 43,8 gam (II) Phần II tác dơng víi dung dÞch NaOH
(14)Theo phơng trình phản ứng (4):
nH2=3nAl
2 = x
2 = 3,36
22,4=0,15 mol x = 0,1 mol
Thay x vào phơng trình (I) thu đợc: y = 0,1 mol Thay x y vào phơng trình (II) thu đợc: A = 24 Vậy kim loại A Mg
Theo phơng trình phản ứng từ (1) đến (3) số mol H2SO4 tối thiểu cần dùng số mol H2 sinh ra:
nH2SO4=nH2=0,55 mol
ThĨ tÝch dung dÞch H2SO4 tèi thiĨu cÇn dïng:
VH2SO4=nH2SO4
CM =
0,55
1,0 = 0,55 lÝt = 550,0 ml
2.24 Hồ tan a gam nhơm kim loại dung dịch H2SO4 đặc nóng có nồng độ 98% (d =1,84 g/ml) Khí SO2 sinh đợc hấp thụ hồn tồn vào dung dịch NaOH 1,0 M
a TÝnh thÓ tích dung dịch H2SO4 98% (d =1,84 g/ml) cần lấy, biết lợng dung dịch lấy d 20% so với lợng cần phản ứng
b Tớnh th tớch dung dịch NaOH cần lấy để hấp thụ hoàn toàn lợng SO2 tạo thành muối trung hồ
Gi¶i
a TÝnh thĨ tÝch dung dÞch H2SO4 98% (d =1,84 g/ml) cÇn lÊy - Sè mol Al:
nAl = 5,4
27 = 0,20 mol
- Ph¬ng trình phản ứng:
2Al + 6H2SO4 to Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (1) - Sè mol SO2 sinh ra:
nSO2 = 1,5nAl = 0,30 mol - Sè mol H2SO4 cÇn dïng:
nH2SO4 = 3nAl = 0,60 mol - Khối lợng dung dịch H2SO4 cÇn dïng:
mddH2SO4 = 0,6 98 100 %
98 % = 60 gam
- ThÓ tÝch dung dịch H2SO4 cần dùng:
VddH2SO4 = 60 120 %
1,84 100 % = 39,13 ml
b Tính thể tích dung dịch NaOH cần lấy - Phơng trình phản ứng:
(15)- Sè mol NaOH cÇn dïng:
nNaOH = nSO2 = 0,60 mol - ThĨ tÝch dung dÞch NaOH cÇn dïng:
Vdd NaOH = 0,60
1,0 = 0,60 lÝt = 600,0 ml
2.25 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 đợc
Giả sử thể tích dung dịch khơng đổi hoà tan Al2O3 Giải
- Sè mol Al2O3:
nAl2O3 = 5,1
102 = 0,05 mol
- Phơng trình phản ứng:
Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O (1) - Số mol H2SO4 lấy: nH2SO4 = 0,2.1,0l = 0,20 mol
- Số mol H2SO4 phản ứng: nH2SO4 = nAl2O3 = 3.0,05= 0,15 mol - Số mol H2SO4 d: nH2SO4 = 0,20 - 0,15 = 0,05 mol
- Nồng độ H2SO4 dung dịch thu đợc: CH2SO4 = 0,05
0,20 = 0,25 M
- Nồng độ Al2(SO4)3 dung dịch thu đợc:
SO4¿3
Al2¿
C¿
= 0,05
0,20 = 0,25 M
2.26 Nhúng Al có khối lợng 5,00 gam vào 100,0 ml dung dịch CuSO4 đến phản ứng hồn tồn, dung dịch khơng cịn màu xanh CuSO4 Lấy cẩn thận kim loại rửa sạch, sấy khơ cân đợc 6,38 gam (Giả sử Cu bám hết vào kim loại) Tính thể tích nồng độ dung dịch CuSO4 lấy khối lợng Cu bám vào kim loại
Gi¶i
- Phơng 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 3xmol
- Theo định luật bảo toàn khối lơng:
mthanh kim lo¹i = mAl + mCu - mAl pu = + 64.3x - 27.2x = 6,38 gam
=> x = 0,01 mol
- Nồng độ CuSO4 dung dịch ban đầu: CCuSO4 =
3 0,01
0,10 = 0,30 M
(16)2.27 Nguyên tố R phản ứng với lu huỳnh tạo thành hợp chất RaSb Trong phân tử RaSb có nguyên tử, có khối lợng phân tử 150 Xác định nguyên tố R Giải
- Ph¬ng trình phản ứng:
aR + bS RaSb - Ta cã: a + b = (I) vµ Ra + 32b = 150 (II) => R = 150−32b
5−b < b <
Cặp nghiệm phù hợp b = vµ R = 27 => R lµ Al vµ muèi lµ Al2S3
2.28 Hồ tan a gam kim loại vào 500,00 ml dung dịch HCl thu đợc dung dịch A 11,2 lít khí H2 (đktc) Trung hồ lợng HCl d dung dịch A cần 100,0 ml
dung dịch Ca(OH)2 1M Cô cạn dung dịch sau trung hoà thu đợc 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 hoà tan M có hoá trị n có x mol a gam - Sè mol Ca(OH)2 lµ y = 0,1.1 = 0,1 mol
- Sè mol H2 sinh ra: nH 2=
11,2
22,4=0,5 mol
Các phơng trình phản ứng:
2M + 2nHCl → 2MCln + nH2 (1) 2HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2H2O(2) - Số mol HCl có dung dịch ban đầu:
OH¿2 ¿
Ca¿
nHCl=2nH2+2n¿
Nồng độ dung dịch HCl ban đầu: CM
(HCl)=
nHCl
V =
1,2
0,5=2,4M
Khi cô cạn dung dịch sau trung hoà:
mmuối khan=mMCln+mCaCl2=(M+35,5n)x+111y=55,6 mMCln=(M+35,5n)x=55,6−111 0,1=44,5 gam
áp dụng định luật bảo toàn khối lợng cho phơng trình phản ứng (1):
mM+mHCl=mMCl
n+mH2a+36,5 nH2=44,5+2nH2a=9gam Theo phơng trình phản ứng (1): x =
nnH2=
1
n
Mặt khác a = Mx = 9gam M = 9n
(17)2.29 Tính khối lợng nhơm sản xuất đợc từ 1,0 quặng boxit chứa 61,2% Al2O3 phơng pháp điện phân nóng chảy Biết hiệu suất trình đạt 80% Giải
- Khèi lợng Al2O3 có 1,0 quặng: mAl2O3 = 1000 61,2%
100 % = 612
kg
- Phơng trình phản ứng:
2Al2O3 4Al + 3O2
- Theo phơng trình phản ứng 102 gam điện phân đợc 54 gam Al => mAl = 612 54
102 80 % = 259,2 kg
2.30 Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau:
AlCl3 ⃗(2) Al(NO3)3 ⃗(3) Al(OH)3 ⃗(4) Al2O3 (1)
Al (9) (10) (11)
(5)
Al2O3 ⃗(6) Al ⃗(7) Al2(SO4)3 ⃗(8) AlCl3
Gi¶i
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3 (1) AlCl3 + 3AgNO3 → Al(NO3)3 + 3AgCl (2) Al(NO3)3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaNO3(3) 2Al(OH)3 ⃗to Al2O3 + 3H2O (4) 4Al + 3O2 ⃗to 2Al2O3 (5)
2Al2O3 4Al + 3O2 (6) 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 (7) Al2(SO4)3 + 3BaCl2 → 2AlCl3 + 3BaSO4 (8) 2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu (9) 2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O (10) Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O (11) 2.31 Hoàn thành phơng trình ph¶n øng sau:
Al + HCl → A + A + NaOH → B + B + NaOHd → C + C + HCl B +
Điện phân nóng ch¶y
(18)B ⃗to D +
D Al + Gi¶i
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 (1)
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl (2) Al(OH)3 NaOH → NaAlO2 + 2H2O (3)
NaAlO2 + HCl + H2O → Al(OH)3 + NaCl (4) 2Al(OH)3 ⃗to Al2O3 + 3H2O (5
2Al2O3 4Al + 3O2 (6) 2.32 Cho sơ đồ phản ứng sau:
R + HCl → A + … A + Cl2 → B
B + NaOH → Dđỏ nâu + … D ⃗to E + ….
E + CO ⃗to R + ….
1 R kim loại số kim loại cho dới đây:
A Cr B Mg C Al D Fe
2 Viết phơng trình phản ứng cho sơ đồ biến hoá
Đáp án: D
2 Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3
FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3đỏ nâu + 3NaCl 2Fe(OH)3 ⃗to Fe2O3 + 3H2O
Fe2O3 + 3CO ⃗to 2Fe + 3CO 2.33 Gang lµ:
A Gang hợp chất sắt với cacbon, hàm lợng cacbon chiếm từ -5% Ngồi gang cịn có số nguyên tố khác nh Mn, Si, S …
B Gang hợp kim sắt với cacbon, hàm lợng cacbon chiếm từ -5% Ngồi gang cịn có số ngun tố khác nh Mn, Si, S …
C Gang hợp kim sắt với cacbon, oxi hàm lợng cacbon chiếm từ -5% Ngồi gang cịn có số nguyên tố khác nh Mn, Si, S …
D Cả A C
Đáp án: B đúng 2.34 Thép là:
A Thép hợp kim sắt với cacbon số nguyên tố khác, hàm l-ợng cacbon chiếm dới 2%
Điện phân nóng chảy
(19)B Thép hợp chất sắt với cacbon số nguyên tố khác, hàm l-ợng cacbon chiếm dới 2%
C Thép hợp chất sắt với lu huỳnh, photpho, cacbon số nguyên tố khác, hàm lợng cacbon chiếm dới 2%
D Cả B C
Đáp án: A đúng
2.35 Trong công nghiệp sắt thờng đợc sản suất phơng pháp: A Điện phân nóng chảy oxit sắt
B Điện phân dung dịch muối sắt C Khử oxit sắt nhiệt độ cao D Khử muối sắt nhiệt độ cao
Đáp án: C đúng
2.36 Kết luận sau đúng:
A Sự phá huỷ kim loại, hợp kim môi trờng tự nhiên tác dụng hố học đợc gọi ăn mịn kim loại Tuỳ theo môi trờng mà kim loại tiếp xúc bị ăn mòn nhanh hay chậm, nhiệt độ cao kim loại bị ăn mòn nhanh
B Sự phá huỷ kim loại, hợp kim môi trờng tự nhiên tác dụng hố học đợc gọi ăn mịn kim loại Tuỳ theo môi trờng mà kim loại tiếp xúc bị ăn mòn nhanh hay chậm, nhiệt độ cao kim loại bị ăn mịn
C Sự phá huỷ kim loại, hợp kim môi trờng tự nhiên tác dụng vật lí gọi ăn mịn kim loại Tuỳ theo mơi trờng mà kim loại tiếp xúc bị ăn mòn nhanh hay chậm, nhiệt độ cao kim loại bị ăn mòn nhanh
D Cả B C
Đáp án: A đúng
2.37 Khi cho a gam một kim loại R tác dụng hồn tồn với khí clo thu đợc 2,9018a gam muối clorua Xác định kim loại R
Giải
- Gọi số mol kim loại R hoá trị n a gam x mol
- Phơng trình phản ứng:
2R + nCl2 2RCln - Theo phơng trình phản ứng ta có:
+ Khối lợng kim loại: mR = Rx = agam (I)
+ Khèi lỵng mi: mRCln = (R+35,5n)x = 2,9018agam (II) - Chia (II) cho (I):
mRCln
mR =
(R+35,5n)x
Rx =
2,9018a a
R = 18,67n
ChØ cã cặp nghiệm n = R = 56 phù hợp Vậy kim loại R Fe
(20)phần cho lội từ từ qua dung dịch CuCl2 thấy có m gam kết tủa CuS đen Phần đem đốt cháy oxi cần Vlít (đo ktc)
a Viết phơng trình phản ứng xảy b TÝnh m, V
Gi¶i
- Sè mol Fe: nFe = 16,8
56 = 0,3 mol; Sè mol S: nS = 6,4
32 = 0,2 mol
a Các phơng trình phản ứng:
Fe + S ⃗toC FeS (1)
nFe > nS => Fe d, 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 phơng trình phản ứng (1) hỗn hợp A gồm FeS 0,2 mol, Fe 0,1 mol - Theo phơng trình phản ứng (1) (2) hỗn hợp B gồm H2S 0,2 mol, H2 0,1 mol - Theo phơng trình phản ứng (4) sè mol CuS 0,1 mol
khèi lỵng CuS: mCuS = 96.0,1 = 9,6 gam
- Theo phơng trình phản ứng (5) (6) số mol O2 cÇn:
nO2=
3 2nH2S+
1
2nH2 = 0,175 mol
VO2=22,4 nO2 = 3,92 lÝt
2.39 Cho lợng bột sắt d vào 100,0 ml dung dịch H2SO4 lỗng thu đợc 6,72 lít
khí (đkc)
- Viết phơng trình phản ứng
- Tính khối lợng 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 d nên H2SO4 phản ứng hết Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 (1) Theo phơng trình phản ứng (1):
nH2=nFe=x=6,72
22,4=0,3 mol x = 0,1 mol
nH2SO4=nFe=0,3 mol
(21)Nồng độ dung dịch H2SO4 dùng: CM=nH2SO4
VM =
0,3
0,1 = 3,0 M
2.40 Hoà tan oxit MxOy lợng vừa đủ dung dịch H2SO4 24,5 % thu đợc dung dịch chứa muối có nồng độ 32,20% Tìm cơng thức ơxit Giải
Gọi số mol MxOy hoà tan a mol Ta có phơng trình phản ứng:
MxOy + yH2SO4 → Mx(SO4)y + yH2O (1) Theo phơng trình phản ứng (1) số mol dung dịch H2SO4 dùng ya mol, số mol
muối Mx(SO4)y tạo thành a mol Khối lợng dung dịch H2SO4 dùng:
m1 = 98 nH2SO4
C% 100 %= 98 ya
24,5 % 100 % = 400ya gam
Khối lợng MxOy hoà tan: m2 = (Mx+16y)a gam
Khối lợng muối Mx(SO4)y tạo thµnh: m3 = (Mx+96y)a gam
Khối lợng dung dịch thu đợc:
m = m1 + m2 = (Mx + 416y)a gam
Nồng độ % dung dịch sau phản ứng:
C%=m3
m 100 %=
(Mx+96y)a
(Mx+416y)a.100 %=32,20 %
⇒M=56 y
x
Cặp nghiệm phù hợp x = y =1 M = 56 Vậy M Fe công thức cđa oxit lµ: FeO
2.41 Hồ tan hồn tồn 7,2 gam FeO lợng vừa đủ dung dịch H2SO4 24,5% (loãng) thu đợc dung dịch A Làm lạnh dung dịch A xuống 5oC thấy tách m gam muối ngậm nớc FeSO4.7H2O dung dịch cịn lại có nồng độ 12,18%
a Tính khối lợng m gam muối ngậm nớc FeSO4.7H2O tách b Tính độ tan FeSO4 5oC.
Gi¶i
a Số mol FeO hoà tan: nFeO = 7,2
72 = 0,1 mol
Phơng trình phản ứng:
FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O (1) Theo phơng trình phản ứng (1) số mol dung dịch H2SO4 dùng 0,1 mol, số mol
muối FeSO4 tạo thành 0,1 mol Khối lợng dung dịch H2SO4 dùng:
m1 = 98 nH2SO4
C% 100 %=
98 0,1
(22)Khèi lợng muối FeSO4 tạo thành: m2 = (56+96).0,1 =15,2 gam
Khối lợng dung dịch thu đợc:
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:
C%=mFeSO4
m3 100 %=
15,2−152a
47,2−278a 100 %=12,18 %
a = 0,08 mol
Khối lợng muối FeSO4.7H2O tách làm lạnh dung dịch:
mFeSO4.7H2O=278a=22,24 gam
b Tính độ tan FeSO4 5oC
Sè mol FeSO4 lại dung dịch; 0,1 - a = 0,02 mol
Khối lợng dung dịch lại: mdd = 47,2 - 22,24 = 24,96 gam
§é tan cđa mi FeSO4 níc ë 5oC: S= mct
mdm
.100=152 0,02
24,96−152 0,02 100=13,87 2.42 Một oxit sắt có % khối lợng 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 lợng oxi 27,59%
% khèi lỵng cđa Fe hợp chất 100% - 27,59% = 72,41%
56x
16y=
72,41 % 27,59 % ⇒
x
y=
3
4 Vậy sắt tõ oxit Fe3O4
b Sè mol Fe3O4 lµ amol:
a = 23,2
232 = 0,10 mol
- Phơng trình phản ứng;
Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O (1) Theo phơng trình ph¶n øng:
nHCl = 8x = 0,8 mol
- Thể tích dung dịch HCl cần dùng
VHCl = 0,8
2 = 0,4 lÝt = 400 ml
2.43 Nhúng sắt có khối lợng 50,0 gam (lợng sắt có d) vào 100,00 ml
(23)dung dịch trớc sau phản ứng, giả sử q trình thí nghiệm thể tích dung dịch khơng thay đổi tồn lợng đồng tách bỏm vo st
Giải
Phơng trình phản ứng:
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (1)
Gäi sè mol CuSO4 cã 100,0 ml dung dịch ban đầu x mol
Phn ứng xảy hồn tồn lợng sắt có d nên toàn lợng CuSO4 tham gia phản ứng Theo định luật bảo tồn khối lợng ta có:
50 - 56x + 64x = 51 x = 0,125 mol
Nồng độ dung dịch ban đầu:
CCuSO
4=
nCuSO4
V =
0,125
0,1 =1,25 M
Theo phơng trình phản ứng (1) số mol FeSO4 sinh số mol CuSO4 phản ứng nên nồng độ dung dịch sau phản ứng:
CFeSO4=nFeSO4
V =
0,125
0,1 =1,25 M
2.44 Cho kẽm nặng 15,0 (lợng kẽm có d) 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 lợng kim loại giảm 1,8
gam so với trớc phản ứng Xác định kim loại hoá trị II tính thành phần % theo khối lợng kim loại sau phản ứng Giả sử toàn lợng kim loại tách bám vào kẽm
Gi¶i
- Gọi muối sunfat kim loại hoá trị II RSO4 có số mol dung dịch x mol.
Ta cã: x = 0,1.2,0 = 0,2 mol
- Phơng trình phản ứng:
Zn + RSO4 → ZnSO4 + R (1)
- Theo định luật bảo tồn khối lợng ta có:
mZn ph¶n øng - mR = 65x -Rx = 1,8 R = 56 gam
VËy R lµ Fe
- Khối lợng kim loại sau phản ứng:
mthanh kim loại sau phản ứng = 15,0 - 1,8 = 13,2 gam
Trong mFe = 56.0,2 = 11,2 gam
% khối lợng Fe Zn kim lo¹i:
%mFe=11,2
13,2 100 % = 84,85%
%mZn = 15,15%
2.45 Hoµ tan hoàn toàn 8,0 gam oxit kim loại R cần dùng dung dịch chứa 0,3
mol HCl Xỏc định kim loại R oxit nói Giải
(24)- Phơng trình phản ứng:
FexOy + 2yHCl → xFe Cl2y x + yH2O (1) - Theo phơng trình phản ứng số mol FexOy tham gia phản ứng là:
a = nHCl
2y =
0,3 2y=
8,0
Rx+16y⇒R=
8 2y −0,3 16y
0,3 x =
56
2y x
Trong 2y
x hoá trị nguyên tố R
cặp nghiệm phù hợp 2y
x = R = 56 Vậy sắt (III) oxit Fe2O3
2.46 Cho 22,0 gam hỗn hợp X gồm Fe Al tác dụng với lít dung dịch HCl 0,3 M thu đợc V lít H2 (đkc)
a Chứng minh hỗn hợp X không tan hết Tính V
b Cho 22,0 gam hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với Cl2 thu đợc 85,9 gam muối Tính khối lợng kim loại X
Giải
a Chứng minh hỗn hợp X không tan hÕt TÝnh V - Gäi sè mol cña Fe 22,0 gam hỗn hợp a mol - Gọi số mol Al 22,0 gam hỗn hợp b mol Ta cã: 56a + 27b = 22,0 gam (I)
- Các phơng trình phản ứng:
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 (1) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (2) - Sè mol HCl: nHCl = 2.0,3 = 0,6 mol
- Từ phơng trình (I) ta có:
28(2a + 3b) - 57b = 22,0 (2a + 3b) > 22
28 = 0,79 mol > nHCl = 0,6
nên HCl thiếu, kim loại không tan hết nH2 = nHCl
2 = 0,3 mol
- Thể tích H2 thu đợc: VH2 = 22,4 nH2 = 6,72 lít b Tính khối lợng kim loại X
- Các phơng trình phản ứng:
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3 (3)
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (4)
- Khối lợng muối thu đợc:
mmuèi = 162,5a + 133,5b = 85,9 gam (II)
- Giải hệ phơng trình (I) (II) ta đợc: a = 0,2 mol, b = 0,4 mol
(25)2.47 Khử hoàn toàn 16,0 gam bột oxit sắt CO nhiệtt độ cao Khi phản ứng kết thúc thấy khối lợng 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 d khối dung dịch tăng hay giảm gam
Giải
- Gọi công thức phân tử oxit kim loại R RxOy có a mol trong 16,0 gam
- Phơng trình phản ứng:
FexOy + yCO ⃗to
C xFe + yCO2 (1)
- Khối lợng chất rắn giảm khối lợng oxi 16,8 gam oxit Ta cã:
mFe = 56xa = 16,0 - 4,8 = 11,2 gam xa = 0,2
mO2 = 16ya = 4,8 gam ya = 0,3 y
x=
ya xa=
3
Vậy oxit sắt Fe2O3 có sè mol a = 0,1 mol
- Số mol CO2 sinh ra: ya = 0,3 mol đợc hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch NaOH d:
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O (2)
Khèi lỵng dung dịch tăng khối lợng CO2
mdung dịch tăng = 44.0,3 = 13,2 gam
2.48 Trn 100,0 ml dung dịch Fe2(SO4)3 1,5 M với 150,0 ml dung dịch Ba(OH)2 2,0 M thu đợc kết tủa A dung dịch B Lọc kết tủa A đem nung nóng đến khối l-ợng khơng đổi thu đợc chất rắn D Thêm BaCl2 d vào dung dịch B thu đợc kết tủa E Viết phơng trình phản ứng tính khối lợng 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
Gi¶i
- Sè mol Fe2(SO4)3:
SO4¿3
Fe2¿
n¿
= 0,1.1,5 = 0,15 mol
- Sè mol Ba(OH)2:
OH¿2
Ba¿
n¿
= 0,15.2,0 = 0,3 mol
- Các phơng trình phản øng:
Fe2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 → 2Fe(OH)3 + 3BaSO4 (1) - Theo phơng 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
(26)SO4¿3 ¿ Fe2¿
C¿
= 0,2 M
- Ph¶n øng nung kÕt tđa 2Fe(OH)3 ⃗to
C 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 d
Fe2(SO4)3 + 3BaCl2 → 2FeCl3 + 3BaSO4 (3) + ChÊt r¾n E: BaSO4 0,15 mol
mE = 233.0,15 = 34,95 gam
2.49 Hoà tan m gam oxir sắt (FexOy) dung dịch H2SO4 đặc nóng thu đợc 2,24
lít SO2 (đo đktc) dung dịch chứa 120,0 gam muối Xác định công thức oxit sắt tính m
Gi¶i:
- Ta cã phơng trình phản ứng: nFexOy + kH2SO4 to
C pFe2(SO4)3 + qSO2 + kH2O (1) - Ta cã: nSO2 = 2,24
22,4 = 0,1 mol SO4¿3
Fe2¿
n¿
= 120
400 = 0,3 mol
- Theo định luật bảo toàn nguyên tố: + Đối với S:
nH2SO4 =3
SO4¿3
Fe2¿
n¿
+ nSO2 = 1,0 mol
+ §èi víi Fe:
mFe = 2.56
SO4¿3
Fe2¿
n¿
= 2.56.0,3 = 33,6 mol
- Theo định luật bảo toàn khối lợng cho phản ứng (1):
m + mH2SO4 =
SO4¿3
Fe2¿
m¿
+ mSO2 + mH2O m = 120 + 64.0,1 + 18.1,0 - 98.0,1 = 46,4 gam
khối lợng nguyên tố oxi FexOy:
(27)- Ta cã: 56x
16y= 33,6 12,8⇒
x
y=
33,6 16 12,8 56=
3
VËy công thức oxit sắt Fe3O4
2.50 Hoàn thành phơng trình phản ứng theo dÃy biến hoá sau:
Fe ⃗(1) FeCl2 ⃗(2) FeCl3 ⃗(3) Fe(NO3)3 ⃗(4) Fe(OH)3 ⃗(5) Fe2O3 ⃗(6) Fe Gi¶i:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (1) 2FeCl2 + Cl2 → FeCl3 (2) Fe(NO3)3 + 3AgCl → Fe(NO3)3 + 3AgCl (3)
FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl (4) 2Fe(OH)3 ⃗toC Fe2O3 + 3H2O (5)
Fe2O3 + 3CO ⃗toC 2Fe + 3CO2 (6)
2.51 Thay chữ A, B chất khác hoàn thành phơng trình phản ứng:
Fe3O4 + A ⃗to
C B + G B + HCl → D + E D + NaOH → F + C F + O2 + G → H H ⃗toC K + G K + E ⃗to
C B + G Gi¶i:
Fe3O4 + 4H2 ⃗toC 3Fe + 4H2O (1) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (2)
FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl (3) 4Fe(OH)2 + O2 + H2O → 3Fe(OH)3 (4)
2Fe(OH)3 ⃗to
C Fe2O3 + 3H2O (5) Fe2O3 + 3H2 ⃗to
C 2Fe + 3H2O (6)
2.52 Từ 116,0 tấn từ loại quặng manhetit chứa (giả sử hàm lợng Fe3O4 100%), ngời ta tiến hành sản suất loại gang chứa 96% sắt 4% cacbon lị cao Tính khối lợng gang thu đợc từ 100,0 tấn quặng manhetit Tính khối lợng than cốc (giả sử chứa 100% cacbon) cần dùng trình luyện gang Hiệu suất phản ứng 100%
Giải
- Các phơng trình phản ứng;
C + O2 ⃗toC CO2 (1)
(28)Fe3O4 + 4CO ⃗to
C 3Fe + 4CO2 (3)
nFe3O4 = 116,0 10
232 =5.10
5mol - Theo phơng trình phản ứng:
+ Khối lợng Fe sinh ra: mFe = 3.56.5.105 = 84.106gam = 84 tấn + Khối lợng gang thu đợc: mgang = 84 100 %
96 % = 87,5 tÊn
+ Khèi lỵng cacbon gang: mC = 87,5 - 84 = 3,5 tÊn
+ Khối lợng cacbon để tạo CO: mC =
3.5 10
5 12
= tÊn
- Tỉng khèi lỵng than cèc cÇn lÊy: mC = 3,5 + 11,5 tÊn
2.53 Cần tấn quặng manhetit chứa 80% Fe3O4 để sản xuất đợc 100,0 tấn
gang chứa 96,0% sắt Giả sử hiệu suất trình sản xuất đạt 98% Các phơng trình phản ứng:
C + O2 ⃗to
C CO2 (1)
C + CO2 ⃗toC 2CO (2)
Fe3O4 + 4CO ⃗toC 3Fe + 4CO2 (3) - Khèi lỵng Fe cã 100,0 tÊn gang: mFe = 100,0.96 %
100 % = 96,0 tÊn
- Khèi lỵng Fe3O4: mFe3O4 = 96,0 232,0
168,0 100 %
98 % = 132,277 tấn
- Khối lợng quặng manhetit: mquặng = 132,277 100 %
80 % = 169,1 tÊn
2.54 Khử hoàn toàn 552,0 gam hỗn hợp Fe3O4 Fe2O3 khí CO thu đợc 392,0
gam sắt Tính thể tích CO cần dùng (đo đktc) TÝnh thĨ tÝch dung dÞch Ca(OH)2 1,00
mol/lít tối thiểu cần dùng để hấp thụ hồn tồn lợng khí CO2 sinh để tránh gây ô nhiễm môi trờng
Gäi sè mol Fe3O4 vµ sè mol Fe2O3 hỗn hợp x mol và y mol Các phơng trình phản ứng:
Fe3O4 + 4CO to
C 3Fe + 4CO2 (1) Fe2O3 + 3CO ⃗toC 2Fe + 3CO2 (2) Theo phơng trình phản øng (1) vµ (2) ta cã:
- Khối lợng hỗn hợp oxit: m = 232x + 160y = 552,0 gam (I) - Khối lợng sắt thu đợc: mFe = 56(3x + 2y) = 392,0 gam (II) x = 1,0 mol, y = 2,0 mol,
Theo phơng trình phản ứng (1) (2) ta có: nCO = 4x + 3y = 10,0 mol
- ThÓ tÝch khÝ CO cÇn sư dơng: VCO = 22,4.10,0 = 224,0 lÝt - Sè mol CO2 = sè mol CO = 10,0 mol
(29)2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 (3) - Sè mol Ca(OH)2 =
2 sè mol CO2 = 5,0 mol
- ThÓ tÝch dung dịch Ca(OH)2 cần dùng: V = 5,00 lít
2.55 Để xác định hàm lợng sắt có mẫu thép ngời ta ngâm 1,140 gam hợp kim dung dịch axit HCl d đến phản ứng hoàn toàn thu đợc 0,448 lít khí (đo đktc) Tính hàm lợng % theo khối lợng sắt có mẫu thép trên, giả sử mẫu thép có sắt tỏc dng vi axit HCl
Phơng trình phản ứng:
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
- Khối lợng sắt mẫu thép: mFe = 56 0,448
22,4 = 1,120 gam
- Hàm lợng Fe mÉu thÐp: %mFe = 1,120
1,140 100% = 98,25%
2.56 Có thể dùng phản ứng hố học để chứng minh Al2O3 Al(OH)3 hợp chất có tính chất lỡng tính Viết phơng trỡnh phn ng ú
Al2O3 Al(OH)3 hợp chất có tính chất lỡng tính chúng vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với bazơ Các phơng trình phản ứng xảy ra:
Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 2NaOHd 2NaAlO2 + H2O
Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + H2O
Al(OH)3 + NaOHd NaAlO2 + 2H2O
2.57 Nêu phơng pháp thực nghiệm để xếp kim loại sau theo thứ tự giảm dần mức hoạt động hố học: Al, Mg, Fe, Cu Ag Giải thích viết phơng trình phản ứng
Kim loại hoạt động mạnh đẩy kim loại hoạt động yếu khỏi dung dịch muối nó:
2AlCl3 + 3Mg 2Al + 3MgCl2 3FeCl2 + 2Al 3Fe + 2AlCl3
CuCl2 + Fe Cu + FeCl2
2AgNO3 + Cu 2Ag + Cu(NO3)2
Vậy mức độ hoạt động kim loại giảm dần theo dãy sau: Mg, Al, Fe, Cu, Ag 2.58 Hoà tan hoàn toàn 12,8 gam hỗn hợp gồm Fe FeO 500,0 ml dung dịch axit HCl vừa đủ thu đợc 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 đợc 500,0
ml dung dịch axit
Gọi số mol Fe số mol FeO hỗn hợp x mol và y mol Các phơng trình phản ứng:
FeO + 2HCl FeCl2 + H2O (1)
Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (2) Theo phơng trình phản ứng (2) ta có: x = 0,10 mol
(30)Theo phơng 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
2.59 Có gói bột Al, Fe Ag bị nhãn, ngời ta lấy bột kim loại mỗi 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 nh thí nghiệm nhng thay dung dịch NaOH dung dịch H2SO4 lỗng thấy có ống nghiệm số số có khí Xác định kim loại gói Giải thích viết phơng trình phản ứng
- Trong thí nghiệm cho kim loại tác dụng với dung dịch NaOH có Al phản ứng: 2Al + 2H2O + 2NaOH 2NaAlO2 + 3H2
VËy gãi bét øng víi èng nghiƯm thø nhÊt lµ Al kim lo¹i
- Trong thÝ nghiƯm cho kim loại tác dụng với dung dịch axit HCl có Al Fe phản ứng:
2Al + 6HCl 2AlCl3+ 3H2 Fe + 2HCl FeCl2 + H2
VËy gãi bét ứng với ống nghiệm thứ ba Fe kim loại, gói bột thứ hai Ag kim loại
2.60 Quấn dây sắt vào mẩu gỗ nhỏ (ví dụ mẩu que diêm), đốt cháy mẩu gỗ rồi đa vào lọ chứa khí clo Dự đốn tợng, viết phơng 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 Phơng trình phản ứng:
2Fe + 3Cl2 ⃗to
C 2FeCl3
2.61 Nhỏ từ từ dung dịch NaOH loãng d vào dung dịch FeSO4, lọc kết tủa nung trong khơng khí đến khối lợng khơng đổi Dự đốn tợng viết phơng trình phản ứng giải thích
Hiện tợng dung dịch có kết tủa trắng xanh sau kết tủa dần chuyển sang đỏ nâu, nung kết tủa chuyển dần sang mu en
- 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:
2Fe(OH)3 ⃗to
C Fe2O3 + 3H2O
2.62 Nhỏ từ từ dung dịch NaOH lỗng đến d vào dung dịch AlCl3 Dự đốn tợng viết phơng trình phản ứng giải thích
Hiện tợng dung dịch có kết tủa, sau kết tủa tan dần
- Khi cho NaOH vào dung dịch AlCl3 dung dịch xuất kÕt tña keo Al(OH)3
(31)- Khi d NaOH Al(OH)3 tan dần có tính lìng tÝnh:
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
Đề kiểm tra chơng II (Đề 1) (Thời gian 45 phút) Câu1: (3 điểm)
1 Axit H2SO4 loóng phản ứng với tất chất dãy chất cho dới đây: A ZnCl2, Al2O3, Cu, Ca(OH)2 B MgCl2, ZnO, Cu(OH)2, Al C BaCl2, CaO, Fe, Mg(OH)2 D Al(NO3)3, Zn(OH)2, CuO, Fe Viết phơng trình phản ứng phơng án chọn
C©u 2: (3 ®iĨm)
1.Cho 1,12 gam kim loại R tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu đợc 0,672 lít khí SO2 (đo đktc) muối R2(SO4)3 theo phơng tình phản ứng sau:
2R + 6H2SO4 ⃗to
C R2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Kim loại kim loại số kim loại sau:
A Al B Fe C Cr D Cu
2 Viết phơng 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 đợc sau phản ứng Biết khối lợng riêng dung dịch H2SO4 1,2 gam/ml khối lợng 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 chơng II (Đề 1) Câu1:
1 C
2 Các phơng trình phản ứng:
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HCl (1) CaO + H2SO4 → CaSO4 + H2O (2) Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 (3) Mg(OH)2 + H2SO4 → MgSO4 + 2H2O (4) C©u2:
1 Gäi sè mol R 1,12 gam kim loại a mol 2R + 6H2SO4 to
C R2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Theo phơng trình ph¶n øng:
nSO2 = 1,5a = 0,03 a = 0,02 mol
Mặt khác Ra = 1,12 R = 56 mol Vậy R Fe nên B Các phơng trình phản ứng:
(32)2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (3) C©u3:
Gọi công thức oxit kim loại R2O3 vµ sè mol R2O3 10,2 gam oxit kim loại a mol
Phơng trình phản ứng:
R2O3 + 3H2SO4 → R2(SO4)3 + 3H2O (1) Theo phơng trình phản ứng:
nH2SO4 = 3a = 0,100.3 = 0,3 a = 0,1 mol MR2O3 = 10,2
0,1 = 102 R = 27 nhôm (Al)
Khi lng dung dch thu c:
m = mH2SO4 + mR2O3 = 100,0.1,2 + 10,2 = 130,2 gam nồng độ % Al2(SO4)3: C% = 342 0,1
130,2 100 % = 26,27%
Thể tích dung dịch thu đợc: V = 130,2
1,25 = 104,16 ml = 0,10416 lÝt
nồng độ mol/lít Al2(SO4)3: CM = 0,1
0,10416 = 0,096 mol/lít
Đề kiểm tra chơng II (Đề 2) (Thời gian 45 phút) Câu1: (3 điểm)
Cho cặp chất sau:
Na nớc 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 phơng trình phản ứng cho cặp có phản ứng xảy Câu 2: (3 điểm)
Có bốn kim loại có bề giống nhau: Ba, Al, Ag vµ Mg
1 Chọn chất cho dới để phân biệt đồng thời
A Dung dịch H2SO4 loãng B Dung dịch H2SO4 đặc có đun nóng C Dung dịch HCl D Dung dch NaOH
2 Viết phơng 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 đợc V lít khí dung dịch B chứa 11,1 gam hỗn hợp hai muối
(33)b Xác định hai kim loại % khối lợng 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 chơng II (Đề 2)
C©u1:
a Các cặp chất nhóm D: Na nớc; Cu dung dịch AgNO3; Na dung dịch MgCl2; Fe dung dịch HCl
b Các phơng trình phản ứng cho cặp có phản ứng xảy
CỈp 1: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 (1)
CỈp 2: Cu + 2AgNO3 → 2Ag + Cu(NO3)2 (2) CỈp 5: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 (3)
2NaOH + MgCl2 → 2NaCl + Mg(OH)2 (4)
CỈp 6: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (5) C©u 2:
1 Chän A dung dịch H2SO4 loÃng
2 Cho từ từ bột kim loại vào ống nghiệm chứa dung dịch axit H2SO4 loÃng - Kim loại không tác dụng Ag
- Kim loại tác dụng tạo khí vµ kÕt tđa lµ Ba:
Ba + H2SO4 → BaSO4 + H2 (1) - Hai kim lo¹i 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 đợc Mg Al tác dụng với dung dịch H2SO4:
+ èng nghiƯm nµo cã kết tủa trắng không tan kim loại ban đầu lµ Mg: Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 (4)
Ba(OH)2 + MgSO4 → BaSO4 + Mg(OH)2 (5) + èng nghiƯm nµo cã kÕt tđa 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 đợc 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 lợng chúng hỗn hợp A Biết hỗn hợp A hai kim loại có số mol
(34)(Thêi gian 45 phót) Câu 1: (3 điểm)
1 Dung dịch NaOH phản ứng với tất chất dÃy chất cho dới 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 phơng trình phản ứng phơng án chọn trờn
Câu 2: (3 điểm)
Chỉ dùng thêm hoá chất khác hÃy nhận biết dung dịch riêng biệt sau: dung dịch HCl, dung dịch H2SO4 dung dịch Na2SO4 phơng pháp hoá học Viết phơng trình phản ứng minh hoạ
Câu 3: (4 ®iĨm)
Hồ tan lợng sắt vào 50,0 ml dung dịch H2SO4 loãng (d 10% so với l-ợng cần phản ứng vừa đủ phản ứng) thu đợc 3,36 lít khí H2 (đo điều kiện tiêu chuẩn)
1/ Viết phơng trình phản ứng xảy
2/ Tớnh khối lợng sắt tham gia phản ứng, khối lợng 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 chơng II (Đề 3) Câu 1:
1 Dung dÞch NaOH phản ứng với tất chất dÃy chất B: Cl2, CuCl2, AgNO3, H2S
2 Các phơng trình ph¶n øng:
Cl2 + 2NaOH → NaClO + NaCl + H2O (1) CuCl2 + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2NaCl (2) AgNO3 + NaOH → AgOH + NaCl (3)
AgOH tù chun ho¸:
2AgOH → Ag2O + H2O (4) Tuú tØ lÖ sè mol NaOH H2S mà xảy phản ứng (5), (6) c¶ hai:
H2S + NaOH → NaHS (5)
H2S + 2NaOH → Na2S + H2O (6) C©u 2:
Chän dung dịch Ba(HCO3)2 Cho từ từ dung dịch Ba(HCO3)2 vào ống nghiệm chứa dung dịch riêng rẽ
- Dung dịch có khí ra, dung dịch thu đợc 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:
(35)- Dung dịch có kết tủa trắng ống nghiệm chứa dung dịch Na2SO4: Na2SO4+ Ba(HCO3)2 → BaSO4 + 2NaHCO3 (3) Câu 3:
1 Phơng trình phản ứng:
H2SO4+ Fe → FeSO4 + H2 (1) Sè mol H2: nH2 = 3,36
22,4 = 0,15 mol
- Theo phơng trình phản ứng (1): nFe = nH2 = 0,15 mol khối lợng sắt phản ứng: mFe = 0,15.56 = 8,40 gam
- Khối lợng muối sắt thu đợc: mFeSO4 = 0,15.152 = 22,80 gam - Theo phơng trình phản ứng (1) số mol H2SO4 lấy:
nH2SO4 = nH2 + nH2SO4 d = 0,15 + 10 %
100 % 0,15 = 0,15 + 0,015 =
0,165 mol
nồng độ dung dịch H2SO4 ban đầu: CH2SO4 =
0,165
0,050 = 3,30 mol/lÝt
- Trong dung dịch B chứa: H2SO4 d nH2SO4 = 0,015 mol; FeSO4 0,15 mol nồng độ H2SO4 dung dịch B: CH2SO4 =
0,015
0,050 = 0,30 mol/lÝt
nồng độ FeSO4 dung dịch B: CFeSO4 = 0,15