ThÐp lµ hîp chÊt cña s¾t víi cacbon vµ mét sè nguyªn tè kh¸c, trong ®ã hµm lîng cacbon chiÕm díi 2%.. §iÖn ph©n nãng ch¶y.[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 lợng riêng lớn 5
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 vonfram (W) 3410oC. + Các kim loại khác có độ cứng khác
II - TÝnh chÊt ho¸ häc chung kim loại 1 Phản ứng kim loại víi 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 dụ 1:
Natri phản ứng với oxi tạo thµnh 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:
Fe + S ⃗to FeS
ThÝ dô 3:
Đồng phản ứng clo tạo thành đồng (II) clorua:
Cu + Cl2 ⃗to CuCl2
2 Ph¶n øng 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
ThÝ dô:
Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
(2)Kim loại hoạt động hoá học mạnh (trừ kim loại tác dụng với nớc nhiệt độ th-ờng 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
ThÝ dô 2:
Nhôm đẩy bạc khỏi dung dịch muèi b¹c nitrat:
Al + 3AgNO3 → 3Ag + Al(NO3)3
Thí dụ 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
Dựa vào tính chất hoá học chung kim loại ta có bảng tổng kết sau:
Tính chất Kim loại
1 Tác dụng với 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 Tác dơng víi dung dÞch axit
Kim loại đứng trớc H phản ứng với số axit (HCl, HBr, H2SO4 lỗng …) tạo thành muối giải phóng H2
Fe + H2SO4 FeSO4 + H2
Kim loại đứng sau H khơng phản ứng với
c¸c HCl,
H2SO4 lo·ng T¸c dơng
víi c¸c
dung dÞch 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
Nhơm 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 nhôm oxit:
4Al + 3O2 2Al2O3
ở 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.
(3)Thí dụ: Nhôm tác dụng víi S, Cl2, Br2… 2Al + 3S ⃗to Al2S3
b Phản ứng nhôm loại với dung dịch axit
Nhôm phản ứng với dung dịch axit (HCl, H2SO4 loÃng ) tạo thành muối giải phóng khÝ 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
phãng H2.
ThÝ 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 ng hn
Thí dụ 1: Nhôm đẩy sắt khỏi dung dịch muối sắt (II) sunfat:
2Al + 3FeSO4 → 3Fe + Al2(SO4)3
ThÝ dô 2: Nhôm đẩy bạc khỏi dung dịch muối bạc nitrat:
Al + 3AgNO3 → 3Ag + Al(NO3)3
d Phản ứng nhôm với dung dịch kiềm
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 chất 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 dơng víi S, Cl2, Br2…
Fe + S ⃗to FeS
2Fe + 3Cl2 ⃗to 2FeCl3
b Ph¶n ứng 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 không giải
phãng H2.
(4)ThÝ dô:
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
Thí dụ 2: Sắt đẩy chì khỏi dung dịch muối chì nitrat:
Fe + Pb(NO3)2 → Pb + Fe(NO3)2 VI - hỵp kim sắt
1 Hợp kim
Hp kim l chất rắn thu đợc sau làm nguội hỗn hợp nóng chảy nhiều kim loại khác hỗn hợp kim loại phi kim
2 Hỵp kim sắt
Gang Thép
Các hợp kim s¾t
- Gang hợp kim sắt với cacbon, hàm lợng cacbon chiếm từ - 5% Ngồi 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, cơng cụ lao động, xây dựng …
Sản xuất - Nguyên liệu chính: Các loại quặng sắt: manhetit Fe3O4, hematit Fe2O3 … than cốc, không khí … - Nguyên tắc sản xuất: Dùng CO khử oxit sắt nhiệt độ cao lò luyện kim
- Quá trình sản xuất: + Phản ứng t¹o 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 liệu khí oxi
- Nguyên 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 víi Fe t¹o FeO 2Fe + O2 ⃗to 2FeO
+ FeO oxi hoá nguyên tố khác có gang nh: C, S, P, Mn, Si …thµnh oxit lo¹i khái thÐp
FeO + Mn ⃗to Fe + MnO
VII - 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 lo¹i
Thí dụ: Sắt thép để khơng khí bị gỉ xốp, giòn dễ gãy vỡ …
2 Những yếu tố ảnh hởng đến ăn mòn kim loi
- ảnh hởng chất môi trờng: Tuỳ theo môi trờng mà kim loại tiếp
xúc bị ăn mòn nhanh hay chậm Thí dụ môi trờng ẩm, có nhiều chất oxi hoá kim loại bị phá huỷ nhanh chóng môi trờng khô, mặt chất oxi hoá
- Khi nhiệt độ cao kim loại bị ăn mòn nhanh nhiệt độ thấp 3 Các phơng pháp chống ăn mòn kim loại
(5)- 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 điện tốt nhất?
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 số kim loại cho dới để loại bỏ CuSO4 khỏi dung dịch A
A Na B Fe C Al D Cu
Đáp án: B đúng
2.7 Cho phản ứng sau:
X + HCl A + H2
A + NaOH B + D
B ⃗to
C H + H2O
H + CO ⃗toC X + E
X kim loại số kim loại sau:
A Na B Ag C Fe D Cu
Đáp án: C đúng
2.8 Một kim loại vàng (Au) bị bám Fe bề mặt dùng dung dịch nào số dung dịch sau để hoà tan lớp bột sắt
A H2O B Dung dịch HCl C Dung dịch AlCl3 D Dung dịch FeCl2 Đáp án: B đúng
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 dịch NaOH B Dung dịch CuCl2 C Dung dịch AlCl3 D Dungdịch FeCl3 Đáp án: D đúng
2.10 Các nhóm kim loại cho dới thoả mãn điều kiện tất kim loại tác dụng với dung dịch axit HCl
(6)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 đúng
2.12 Cho phản ứng sau:
X + HCl A + H2
A + NaOHvừa đủ B + D
B + NaOHd H + E
X kim loại số kim loại sau:
A Al B Ag C Fe D Cu
Đáp án: A đúng
2.13 Có ba kim loại bề ngồi giống Ag, Ba, Al dùng dung dịch cho dới có thể 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 đúng
2.14 Có dung dịch MgSO4, KOH, HCl dùng chất cho dới 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
2.15 Cho mgam hỗn hợp Al Ag tác dụng với lợng d dung dịch H2SO4 lỗng thu đợc 6,72
lÝt khÝ (®o ë ®ktc) Sau phản ứng thấy 4,6 gam kim loại không tan Tính thành phần % theo khối lợng hỗn hợp kim loại ban đầu
Giải
- Ag ng 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
- Khèi lỵng Al cã hỗn hợp: mAl = 27.0,20 = 5,4 mol
- % Khối lợng Al hỗn hợp: mAl = 5,4
4,6+5,4.100 % = 54,0%
- % Khèi lợng Ag hỗn hợp:
mAg = 4,6
4,6+5,4.100 % = 46,0%
2.16 Hoà tan hoàn tồn 5,4 gam bột nhơm 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:
(7)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 ph¬ng trình phản ứng (1): y = nH
2=
3nAl
2 =
3 0,2
2 =0,3 mol
ThĨ tÝch H2 ®o ë ®iỊu kiƯn tiªu chuÈn: 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
Thể tích dung dịch khơng đổi V = 200,0 ml = 0,2 lít Nồng độ chất tan dung dịch thu đợc sau phản ứng:
SO4¿3 ¿
SO4¿3 ¿
Al2¿ n¿
Al2¿ C¿
M
2.17 Hoà tan hoàn tồn 2,7 gam bột nhơm 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
Phơng trình phản ứng:
2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (1) Theo phơng trình phản øng: 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 ứng hết tính chất phản ứng theo Al
a TÝnh thĨ tÝch khÝ tho¸t (H2) Theo phơng trình phản ứng (1): nH
2=
3nAl
2 =
3 0,1
2 =0,15 mol
Thể tích H2 đo điều kiện tiêu chuÈn: VH2=22,4 nH2=22,4 0,15=3,36 lÝt
b Chất tan dung dịch thu đợc sau phản ứng Al2(SO4)3 H2SO4 d:
SO4¿3
¿
Al2¿
n¿
mol
nH2SO4(d)=nH
2SO4−
3nAl
2 =0,2−
3 0,1
2 =0,05 mol
(8)Nồng độ chất tan dung dịch thu đợc sau phản ứng:
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
Gi¶i
- 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 lµ: mMg + mAl = 19.0 - 6,4 = 12,6 gam
Gäi sè mol Mg vµ Al hỗn hợp lần lợt x mol y mol Ta có phơng trình phản ứng:
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 (1)
2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (2)
Theo phơng trình phản ứng (1) (2) ta có hệ phơng trình: {24x+27y=12,6
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 lỵng 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
Gäi sè mol Fe Al 22,2 gam hỗn hợp lần lợt x mol y mol Ta có phơng trình phản øng:
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 (1)
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (2)
Theo phơng trình phản ứng (1) (2) ta có hệ phơng trình: {56x+x3+27y=22,2
2y= 13,44
22,4 =0,6
Giải hệ phơng trình thu đợc x = 0,3 mol; y = 0,2 mol
(9)%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+mAlCl3 =127x + 133,5y = 64,8 gam
2.20 Nhúng nhôm 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 phn ng)
Giải
Phơng trình phản ứng:
2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu (1)
Gäi sè mol CuSO4 cã 400,0 ml dung dÞch ban đầu là: x = 0,4.0,5 = 0,2 mol
Gi sử lợng CuSO4 tham gia phản ứng y mol Theo định luật bảo tồn khối lợng 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 Số 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
Nồng độ dung dịch sau phản ứng: 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 Gii
a Tính 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 øng:
(10)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 Xỏc nh R:
- Ta có khối lợng hỗn hợp kim loại ban đầu:
m = mAl + mR = 27x + Ry = gam => R = 24 lµ Mg
2.22 Hồ tan 15,80 gam hỗn hợp Al, Mg Fe vào 500,0 ml dung dịch HCl 2,50 mol/lít thu đ-ợc 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 hoà tan tính khối lợng muối có dung dịch A
Giải
- 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 øng:
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 ph¶n øng (1), (2) vµ (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:
mhỗn hợp kim loại = 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 hỵp mi:
mmi = mAlCl3 + mMgCl2 + mFeCl2 = 58,40 gam
2.23 Cho hỗn hợp X gồm Fe, Al kim loại A có hoá 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 khơng phản ứng đợc với dung dịch NaOH) tính thể tích dung dịch H2SO4 tối thiểu cần dùng Các khí đo điều kiện tiêu chuẩn
Gi¶i
Gäi 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 ứng với dung dịch H2SO4:
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 (1)
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 (2) A + H2SO4 → ASO4 + H2 (3) Theo phơng trình phản ứng ta có:
3x+3x +y=
12,32
22,4 =0,55 mol (I)
(11)Phần II tác dụng với dung dÞch NaOH
2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 (4) Theo phơng trình phản øng (4):
nH2=3nAl
2 =
3 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 Hoà tan a gam nhôm 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
- Khèi lỵng dung dịch H2SO4 cần dùng: mddH2SO4 = 0,6 98 100 %
98 % = 60 gam
- Thể tích 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:
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O (2) - Sè mol NaOH cÇn dïng:
nNaOH = nSO2 = 0,60 mol
- ThÓ tÝch dung dịch NaOH cần dùng:
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
(12)- 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
- Sè 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 khô 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 3x mol
- 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 = 0,01
0,10 = 0,30 M
- Khối lợng Cu bám vào kim loại: mCu = 64.3x = 1,92 gam
2.27 Nguyên tố R phản ứng với lu huỳnh tạo thành hợp chất RaSb Trong phân tử RaSb có 5 nguyên tử, có khối lợng phân tử 150 Xác định nguyên tố R
Giải
- Phơng trình phản ứng:
aR + bS → RaSb - Ta cã: a + b = (I) vµ Ra + 32b = 150 (II) => R = 150−32b
5−b < b <
CỈp nghiƯm phù hợp b = R = 27 => R lµ Al vµ muèi lµ Al2S3
2.28 Hoà 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 Cơ cạn dung dịch sau trung hồ thu đợc 55,6 gam muối khan Tính nồng độ dung dịch axit HCl dùng, xác định kim loại đem hoà
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:
(13)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+111 y=55,6
mMCl
n=(M+35,5n)x=55,6−111 0,1=44,5 gam
áp dụng định luật bảo tồn khối lợng cho phơng trình phản ứng (1): mM+mHCl=mMCl
n+mH2a+36,5 nH2=44,5+2nH2a=9gam
Theo phơng trình ph¶n øng (1): x = nnH2=
1
n Mặt khác a = Mx = 9gam M = 9n
Cặp nghiệm phù hợp là: n = vµ M = 27 vËy M lµ Al
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 q trình đạt 80%
Giải
- Khối lợng Al2O3 có 1,0 tÊn qng: 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)
Điện phân nóng chảy
(14)2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O (10) Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O (11) 2.31 Hoàn thành phơng trình phản ứng sau:
Al + HCl → A + A + NaOH → B + B + NaOHd → C + C + HCl → B + 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 lµ 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:
1 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% Ngoài 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 lợng cacbon chiếm dới 2%
B Thép hợp chất sắt với cacbon số nguyên tố khác, hàm lợng cacbon chim di 2%
Điện phân nóng chảy
(15)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 mơi trờng tự nhiên tác dụng hố học đợc 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
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 môi 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
Gi¶i
- Gọi số mol kim loại R hoá trị n a gam x mol
- Phơng trình phản øng:
2R + nCl2 → 2RCln - Theo ph¬ng trình phản ứng ta có:
+ Khối lợng kim lo¹i: 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
Chỉ có cặp nghiệm n = R = 56 phù hợp Vậy kim loại R Fe
2.38 Đun nóng 16,8 gam bột sắt với 6,4 gam bột lu huỳnh (trong điều kiện khơng có khơng khí) đến phản ứng hồn tồn thu đợc chất rắn A Hoà tan A dung dịch HCl d thu đợc hỗn hợp khí B Chia hỗn hợp khí B làm phần nhau, phần cho lội từ từ qua dung dịch CuCl2 thấy có mgam kết tủa CuS đen Phần đem đốt cháy oxi cần Vlít (đo đktc) 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 øng: Fe + S ⃗to
C FeS (1)
nFe > nS => Fe d, hỗn hợp rắn A gåm FeS vµ Fe
FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S (2) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (3)
(16)H2S + CuCl2 CuS + 2HCl (4) - Đốt cháy nửa hỗn hợp khí B:
2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O (5)
2H2 + O2 → 2H2O (6)
b TÝnh m, V
- Theo phơng trình phản ứng (1) hỗn hỵp A gåm FeS 0,2 mol, Fe 0,1 mol - Theo phơng trình phản ứng (1) (2) hỗn hỵp B gåm H2S 0,2 mol, H2 0,1 mol - Theo phơng trình phản ứng (4) số 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 cần: 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 loãng 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
Khối lợng bột sắt tham gia phản ứng: mFe = 56x = 56.0,3 = 16,8 gam
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
Gi¶i
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 thành: 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
(17)2.41 Hoà tan hoàn toàn 7,2 gam FeO lợng vừa đủ dung dịch H2SO4 24,5% (loãng) thu đ-ợc 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
24,5 % 100 % = 40 gam
Khối 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
Khèi lỵng mi 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 trờn Gii
a Gọi công thức phân tử sắt oxit FexOy % khối lợng oxi 27,59%
% khối lợng 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
(18)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 dung dịch CuSO4 Sau phản ứng hoàn toàn, lấy cẩn thận kim loại rửa sạch, sấy khô thấy khối lợng kim loại lúc 51,0 gam Tính nồng độ dung dịch trớc sau phản ứng, giả sử q trình thí nghiệm thể tích dung dịch khơng thay đổi tồn l ợng đồng tách bám vào sắt
Giải
Phơng trình phản ứng:
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu (1)
Gäi sè mol CuSO4 có 100,0 ml dung dịch ban đầu lµ x mol
Phản ứng xảy hồn tồn lợng sắt có d nên tồn lợng CuSO4 tham gia phản ứng Theo định luật bảo toàn khối lợng ta có:
50 - 56x + 64x = 51 x = 0,125 mol
Nồng độ dung dịch ban đầu: CCuSO4=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
- Khèi 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 Hoà tan hoàn toàn 8,0 gam oxit kim loại R cần dùng dung dịch chứa 0,3 mol HCl Xác định kim loại R oxit nói
Gi¶i
- Gọi công thức phân tử oxit kim loại R RxOy - 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
(19)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 TÝnh khèi lỵng kim loại X - Các phơng trình phản øng:
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
mAl = 0,4.27 = 10,8 gam mFe = 0,2.56 = 11,2 gam
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 cơng 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 lỵng 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
(20)- Số mol CO2 sinh ra: ya = 0,3 mol đợc hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch NaOH d:
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O (2)
Khối lợng dung dịch tăng khối lợng CO2
mdung dịch tăng = 44.0,3 = 13,2 gam
2.48 Trộn 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 lợng 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 ứng:
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
+ Dung dịch B chứa: Fe2(SO4)3 d 0,05 mol nồng độ dung dịch B
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 cơng thức oxit sắt tính m
Giải:
- Ta có phơng trình phản øng:
nFexOy + kH2SO4 ⃗toC 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¿
(21)+ §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 tè oxi FexOy:
mO = 46,4 - 33,6 = 12,8 gam
- Ta cã: 56x
16y=
33,6 12,8⇒
x y=
33,6 16 12,8 56=
3
VËy c«ng thøc 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 toC B + G
B + HCl → D + E D + NaOH → F + C F + O2 + G → H H ⃗to
C K + G K + E ⃗to
C B + G Gi¶i:
Fe3O4 + 4H2 ⃗to
C 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 ⃗toC 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)
(22)Fe3O4 + 4CO ⃗toC 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 ⃗toC 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) Tính thể tích dung dịch 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 số mol Fe2O3 hỗn hợp x mol và y mol Các phơng trình phản ứng:
Fe3O4 + 4CO ⃗to
C 3Fe + 4CO2 (1) Fe2O3 + 3CO ⃗to
C 2Fe + 3CO2 (2) Theo phơng trình phản ứng (1) (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) vµ (2) ta cã: nCO = 4x + 3y = 10,0 mol
- ThĨ tÝch khÝ CO cÇn sư dơng: VCO = 22,4.10,0 = 224,0 lÝt - Sè mol CO2 = sè mol CO = 10,0 mol
Ph¶n øng hÊp thơ CO2 víi thĨ tÝch tèi thiĨu:
2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 (3)
- Sè mol Ca(OH)2 =
2 sè mol CO2 = 5,0 mol
- Thể tích dung dịch Ca(OH)2 cần dïng: V = 5,00 lÝt
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 hồn tồn 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 tác dụng với axit HCl Phơng trình phản ứng:
(23)- 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
Gäi sè mol Fe vµ 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 c¸c phơng trình phản ứng (2) ta có: x = 0,10 mol
- Khối lợng hỗn hợp: m = 56x + 72y = 12,8 gam y = 0,10 mol, Theo phơng trình phản ứng (1) (2) ta cã: 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 gói cho vào 3 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 thÝ nghiƯm cho kim loại tác dụng với dung dịch NaOH có Al ph¶n øng: 2Al + 2H2O + 2NaOH 2NaAlO2 + 3H2
VËy gãi bét øng víi èng nghiệm thứ Al kim loại
- Trong thí nghiệm 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 øng víi èng nghiƯm thø ba Fe kim loại, gói bột thứ hai Ag kim lo¹i
2.60 Quấn dây sắt vào mẩu gỗ nhỏ (ví dụ mẩu que diêm), đốt cháy mẩu gỗ 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 ⃗toC 2FeCl3
(24)Hiện tợng dung dịch có kết tủa trắng xanh sau kết tủa dần chuyển sang đỏ nâu, nung kết tủa chuyển dần sang màu đen
- Khi cho NaOH vào dung dịch FeSO4 dung dịch xuất kết tủa trắng xanh Fe(OH)2 FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2tr¾ng 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 loãng đến d vào dung dịch AlCl3 Dự đoán tợng viết ph-ơng trình phản ứng giải thích
Hiện tợng dung dịch có kết tủa, sau kết tủa tan dần
- Khi cho NaOH vµo dung dÞch AlCl3 dung dÞch xt hiƯn kÕt tđa keo Al(OH)3
AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl
- Khi d NaOH Al(OH)3 tan dần nã cã tÝnh 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 loãng 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 trờn
Câu 2: (3 điểm)
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 ®iĨm)
Lập cơng 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 l 1,2 gam/ml
và 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 ỳng
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 phản ứng:
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:
(25)Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu (2)
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (3)
Câu3:
Gọi công thức oxit kim loại R2O3 số 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 lợng dung dịch thu đợc:
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/lÝt
Đề kiểm tra chơng II (Đề 2) (Thời gian 45 phút) Câu1: (3 điểm)
Cho cặp chất sau:
Na vµ níc Cu vµ 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 cã bỊ ngoµi gièng nhau: Ba, Al, Ag vµ Mg
1 Chọn chất cho dới để phân biệt đồng thời
A Dung dịch H2SO4 lỗng B Dung dịch H2SO4 đặc có đun nóng C Dung dịch HCl D Dung dịch NaOH
2 Viết phơng trình phản ứng minh hoạ Câu 3: (4 điểm)
Cho 4,0 gam hn hp 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
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) Cõu1:
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
Cặp 1: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 (1)
(26)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 dÞch H2SO4 lo·ng
2 Cho tõ 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 kết tủa Ba:
Ba + H2SO4 → BaSO4 + H2 (1) - Hai kim loại tác dụng tạo khí Al vµ 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: + ống nghiệm có kết tủa trắng khơng tan kim loại ban đầu Mg: Ba +
2H2O → Ba(OH)2 + H2 (4)
Ba(OH)2 + MgSO4 → BaSO4 + Mg(OH)2 (5) + èng nghiÖm có kết tủa 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
Cho: H = 1, Cl = 35,5, Fe = 56, Mg = 24, Zn = 65, Cu = 64, Ba = 137 §Ị kiĨm tra chơng II (Đề 3)
(Thời gian 45 phút) 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 lợng 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:
(27)2 Các phơng trình phản ứng:
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 lệ số mol NaOH H2S mà xảy phản ứng (5), (6) hai:
H2S + NaOH → NaHS (5)
H2S + 2NaOH → Na2S + H2O (6) C©u 2:
Chän dung dÞch Ba(HCO3)2 Cho tõ tõ dung dịch Ba(HCO3)2 vào ống nghiệm chứa dung dịch riªng rÏ trªn
- 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: H2SO4 + Ba(HCO3)2 → BaSO4 + 2CO2 + 2H2O (2)
- Dung dịch có kết tủa trắng ống nghiệm chứa dung dịch Na2SO4: Na2SO4+ Ba(HCO3)2 → BaSO4 + 2NaHCO3 (3) Cõu 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