Nh chúng ta đã biết nhôm là một nguyên tố đợc dùng rất phổ biến, nhất là các vật dụng trong gia đình ChÝnh v× vËy mµ nguyªn tè nh«m vµ hîp chÊt cña chóng v« cïng phøc t¹p, bëi nh«m vµ mộ[r]
(1)Ch×a khãa vµng 12 Ph¬ng ph¸p gi¶I bµi to¸n vÒ aluminum vµ hîp chÊt cña aluminum I mét sè chó ý gi¶I bµi to¸n vÒ aluminum vµ hîp chÊt cña aluminum Nh chúng ta đã biết nhôm là nguyên tố đợc dùng phổ biến, là các vật dụng gia đình ChÝnh v× vËy mµ nguyªn tè nh«m vµ hîp chÊt cña chóng v« cïng phøc t¹p, bëi nh«m vµ số hợp chất chung tác dụng đợc đồng thời axit và bazơ (lỡng tính) VÝ dô: cho mét kim lo¹i kiÒm M vµo dung dÞch muèi cña nh«m th× tïy vµo d÷ kiÖn bài toán, tỷ lệ số mol mà sản phẩm có thể xuất kết tủa, sau đó kết tủa tan phần kết tủa tan hết….qua ví dụ đó các phơng trình phản ứng có thể xẫy 2M 2H O 2MOH H (1) 3OH Al3 Al(OH)3 (2) OH Al(OH)3 AlO 2H O (3) §Ó lµm tèt c¸c bµi to¸n vÒ nh«m vµ hîp chÊt cña nh«m cÇn lu ý mét sè ®iÓm sau: Nắm đợc đặc điểm cấu tạo, cấu hình, vị trí, ô , nhóm, chu kỳ… Nắm đợc tính chất vật lý, tính chất hóa học, phơng pháp điều chế nhôm Nắm đợc cách xử lý quặng nhôm (Bôxit) để thu đợc nhôm Nắm đợc tính chất vật lý, tính chất hóa học, phơng pháp điều chế ôxit nhôm ( Al 2O3), hi®roxit nh«m (Al(OH)3), muèi nh«m (Al3+)… Nắm đợc số phơng pháp giải nhanh liên quan đến nhôm và hợp chất chúng Khi cho dung dịch kiềm vào muối nhôm thu đợc kết tủa thì ta có phản ứng có thể xẫy ra: Al3+ + 3OH- Al(OH)3 (1) Al(OH)3 + OH AlO2 + 2H2O (2) Al3 4OH AlO 2 2H O (3) Khi cho muối AlO tác dụng với dung dịch axit thu đợc kết tủa thì ta có phản ứng có thÓ xÉy ra: AlO2 H H O Al(OH)3 (1) 3 Al(OH)3 3H Al 3H O (2) 3 AlO 4H Al 3H O (3) II bµi to¸n ¸p dông Bài toán 1: ( Trích đề thi tốt nghiệp TH PT 2007) Hoà tan 5.4 gam Al lợng dung dịch H2SO4 loãng d Sau phản ứng thu đợc dung dịch X và V lít khí H2 đktc Giá trị V lít: A 2.24 lÝt B 3.36 lÝt C 4.48 lÝt D 6.72 lÝt Bµi gi¶i: Al 3e Al3 0,2 0,6 2H 2e H 0,6 0,3 n Al 5,4 0,2 n H 0,3 27 mol VH2 = 0,3.22,4 =6,72 lít => D đúng Bài toán 2: (Trích đề thi tuyển sinh đại học ĐH –CĐ Khối A 2007) Cho m gam hçn hîp Mg, Al vµo 250 ml dung dÞch X chøa hçn hîp axit HCl M vµ axit H2SO4 0,5 M thu đợc 5,32 lít H2 (ở đktc) và dung dịch Y (coi thể tích dung dịch không đổi) Dung dÞch Y cã pH lµ: A: B: C: D: Bµi gi¶i: (2) n H (HCl) 0,25.1 0,25(mol) n H (H SO 2H+ 4) n 0,25 0,25 0,5mol 0,25.0,5.2 0,25(mol) H( X ) + 2e H2 0,475mol… 0,2375(mol) n H2 5,32 0,2375(mol) 22,4 n H (Y) 0,5 0,475 0,025(mol) [H ] 0,025 0,1 10 (mol / lit) 0,250 pH = A đúng Bài toán 3: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH- CĐ - KB - 2007) Cho 200 ml dung dịch AlCl3 1,5 M tác dụng với V lít dung dịch NaOH 0,5M, lợng kết tủa thu đợc là 15,6 gam, giá trị lớn V lÝt lµ: A: 1,2 gam B: 1,8 gam C: 2,0 gam D: 2,4 gam Bµi gi¶i: Ta cã: n AlCl3 n Al3 0, 2.1,5 0,3mol 15,6 n Al(OH)3 0, 2mol 78 0,6 n 0,6mol V 1, 2lit NaOH 0,5 n 1mol V 2lit NaOH 0,5 ‘ giá trị lớn là lít C đúng n Al(OH)3 0,3 Al3+ 0,2 n - OH Bài toán 4: (Trích đề tuyển sinh ĐH- CĐ Khối A 2008) Cho hçn hîp 2,7 gam nh«m vµ 5,6 1,2 gam s¾t vµo 550 ml dung dÞch AgNO 1M Sau ph¶n øng xÉy hoàn toàn thì đợc m gam 30,9 0,3 0,6 chất rắn( biết Fe3+/Fe2+ đứng trớc Ag+/Ag) Giá trị m gam là: A 59,4 gam B 64,8 gam C 32,4 gam D 54,0 gam Bµi gi¶i: Ph¶n øng x¶y hoµn toµn, nªn: AgNO3 Ag + NO3¸p dông §LBT nguyªn tè b¹c: 0,55 0,55mol n Ag n Ag n AgNO3 0,55mol; m Ag 0,55.108 59, 4g A đúng Chú ý: - Nếu phản ứng không hoàn toàn AgNO3 phản ứng còn d thì không áp dụng đợc ĐLBT nguyên tố n 3n 2n 0,5mol Al Fe - NÕu Ag mAg = 0,5 108 = 54,0g D sai Bài toán 5: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH – CĐ Khối A 2008) Cho hỗn hợp bột gồm 2,7 gam Al vµ 5,6 gam Fe vµo 550 ml dung dÞch AgNO3 1M, sau c¸c ph¶n øng xÈy hoµn toµn thu đợc m gam chất rắn, giá trị m là ( biết thứ tự dãy điện hóa: Fe3+/ Fe2+ đứng trớc Ag+/Ag) A 59,4 gam B 64,8 gam C 32,4 gam D 54,0 gam Bµi gi¶i: nAl = 0,1mol; nFe= 0,1mol; Ph¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra: n Ag n AgNO3 0,55mol (3) Al + 3Ag+ Al3+ + 3Ag mAg = 108 0,3 0,1 0,3 0,1 0,3 Fel + 2Ag+ Fe2+ + 2Ag mAg = 108 0,2 0,1 0,2 0,1 0,2 Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag+ mAg = 108 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 m = 108 0,55 = 59,4g A đúng Chó ý: + Phản ứng xảy hoàn toàn nên ta áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố bạc: n Ag n AgNO3 0,55mol m m Ag 108.0,55 59, 4g , A đúng + NÕu mAg = 108 0,5 = 54g D sai Bài toán 6: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối A-2008) Nung nóng m gam hỗn hợp Al và Fe2O3 (trong môi trờng không có không khí) đến phản ứng xẫy hoàn toàn thu đợc hỗn hợp rắn Y, chia Y thµnh hai phÇn b»ng nhÇn b»ng nhau: - PhÇn t¸c dông víi H2SO4 lo·ng d sinh 3.08 lÝt khÝ hi®r« (®ktc) - PhÇn t¸c dông NaOH d sinh 0.84 lÝt khÝ hi®r« (®ktc) Gi¸ trÞ m gam lµ: A 22.75 B 21.40 C 29.40 D 29.43 Bµi gi¶i: Ph©n tÝch bµi to¸n: Tõ P2 + NaOH d nªn Al d cßn Fe2O3 hÕt: Nh vËy hçn hîp Y: Fe, Al2O3 vµ Al d Gäi x, y, z lÇn lît lµ sè mol Al2O3, Fe vµ Al d mçi phÇn: Al 3e Al3 z 3z z P1: 2 Fe 2e Fe y 2y y 2H 2e H 0,275 0,1375 ¸p dông §LBT e: 3z + 2y = 0,275 Al 3e Al3 z 3z z 2H 2e H 0,075 0,0375 ¸p dông §LBT e: 3z + 2y = 0,075 P2: Thay vµo (1) y = 0,1mol: Fe2O3 + 2Al Al2O3 + 2Fe (1) z= 0,025M (3) x n Al2O3 n Fe 0,05mol Tõ (3) m = 2.(0,05 102 + 56 0,1 + 27 0,025)= 22,75 A đúng Bài toán 7: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH - KA - 2008) Cho V lít dung dịch NaOH M vào dung dịch chứa 0,1 mol Al 2(SO4)3 và 0,1 mol H2SO4 đến phản ứng hoàn toàn thu đợc 7,8 gam kết tủa Giá trị lớn V lít để thu đợc khối lợng kết tủa trên là: A: 0,05 lÝt B: 0,25 lÝt C: 0,35 lÝt D: 0,45 lÝt Bµi gi¶i: C¸ch n H 2.n H2SO4 2.0,1 0.2mol; n Al3 2.n Al2 (SO4 )3 0,2mol Thø tù c¸c ph¬ng tr×nh x¶y ra: H+ + OH- H2O 0,2 0,2mol Al3+ + 3OH- Al(OH)3 0,2 0,6mol n Al(OH)3 7,8 0,1mol 78 (1) (2) (4) Al(OH)3 + OH - AlO-2 2H 2O 0,1 Tõ (1), (2), (3): 0,1mol (3) n OH 0,2 0,6 0,1 0,9mol 0,9 0, 45 lít D đúng 0,1 n OH 0,1mol V 0,05 Chó ý: + NÕu lÝt A sai 0,5 n OH 0,5mol V 0, 25 + NÕu lÝt B sai 0,7 n OH 0,7mol V 0,35 + NÕu lÝt C sai n NaOH + Cách 2: áp dụng phơng pháp đồ thị: n H2SO4 0,1mol; n Al3 2n Al2 (SO4 )3 0, 2mol; n Al(OH)3 n 0,7mol 7,8 0,1mol 78 Trên đồ thị OH mÆt kh¸c trung hoµ 0,1mol H2SO4 th× cÇn 0,2mol OH n NaOH n OH 0, 0,7 0,9mol VNaOH 0,9 0, 45 lít D đúng Al(OH)3 0,2 A 0,1 Bµi to¸n 8: Nhóng mét nh«m nÆng 45 gamnvµo OH 400 ml dung dÞch CuSO 0,5 M Sau mét 0,8Khèi lîng gam Cu tho¸t lµ: 0,646,38 0,7 gam thêi gian lÊyOthanh nh«m0,3 c©n nÆng A 0,64 gam B 12,80 gam C 1.92 gam D 1,38 gam Bµi gi¶i: Kim lo¹i m¹nh ®Èy kim lo¹i yÕu khái dung dÞch muèi (ph¶n øng thÕ bëi k/lo¹i) 2Al + 3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu 2Al + 3Cu2+ 2Al3+ + 3Cu (rót gän) ¸p dông ph¬ng ph¸p t¨ng gi¶m khèi lîng ta cã: Cứ mol Al đã tạo mol Cu nh khối lợng tăng: ( 64 - 27) = 138g Theo bµi th× x mol Cu khèi lîng t¨ng: 46,38 - 45 = 1,38g x n Cu 3 1,38 0, 03mol m Cu 0, 03.64 1, 92g 138 C đúng Chó ý: + NÕu mCu = 0,01 64 = 0,64g A sai + NÕu mCu = 0,5 0,4 64 = 12,8 B sai + NÕu mCu = 46,38 - 45 = 1,38g D sai áp dụng gặp bài toán có PT rút gọn: nA + mBn+ nAm+ + mB (Trong đó: n, m lần lợt là điện tíchcủa kim loại B và A) thì ta áp dụng phơng pháp tăng giảm khối lợng Khối lợng tăng hay giảm lợng đợc tính theo công thức trị tuyệt đối kiện đề để tính toán m.M B n.M A sau đó dựa vào (5) Bµi to¸n 9: §Ó 2,7 gam mét nh«m ngoµi kh«ng khÝ, mét thêi gian sau ®em c©n thÊy nhôm nặng 4,14 gam Phần trăm khối lợng nhôm đã bị oxi hóa oxi không khÝ lµ: A 65,21% B 30% C 67,5% D 60% Bµi gi¶i: Khèi lîng cña oxit tham gia ph¶n øng víi nh«m lµ: 1, 44 m Al( p ) 27 0, 06.27 1, 62g 16 4,14 - 2,7 = 1,44 gam 1, 62 %Al 100% 60% 2, D đúng 2, %Al 100% 65, 21% 4,14 Chó ý: + NÕu A sai 1, 44 1,8225 m Al( p ) 27 1.8225g %Al 100% 67,5% 32 2,7 + NÕu C sai 1, 44 0,81 m Al( p ) 27 0,81g %Al 100% 30% 32 2,7 + NÕu B sai Bµi to¸n 10: Chia hçn hîp X gåm Al vµ Al2O3 thµnh phÇn b»ng - Phần tác dụng NaOH d thu đợc 0.3 mol khí - Phần tan hoàn toàn dung dịch HNO3 thu đợc 0.075 mol khí Y Y là: A NO2 B NO C N2O D N2 Bµi gi¶i: Trong X chØ cã Al cã tÝnh khö: 2H2O + 2e H2 + 2OH0,6 0,3 Khi t¸c dông víi HNO3, chÊt oxi ho¸ lµ HNO3 N+5 + ne Y 0,075n 0,075mol ta cã: 0,075n = 0,6 Với n là số e mà N+5 nhận để tạo thành Y n = Vậy Y là N2O C đúng Bài toán 11: Cho m gam Al tan hoàn toàn dung dịch HNO3 nóng d thu đợc 11.2 lít (đktc) hh khí A gåm: N2 , NO, N2O cã tØ lÖ vÒ sè mol t¬ng øng lµ 2:1:2 Gi¸ trÞ m gam lµ: A 35.1 B 18.9 C 27.9 D 26.1 Bµi gi¶i: nA 11,2 0,5mol n N2 0,2mol;n NO 0,1mol; n N2O 0,2mol 22,4 + Qu¸ tr×nh oxi ho¸: Al - 3e Al3+ (1) a 3a a + Qu¸ tr×nh khö: ¸p dông §LBT e: 2N+5 + 10e N2 (2) 3a = + 0,3 + 1,6 = 3,9 a = 1,3 0,4 0,2 mAl = 27 1,3 = 35,1g A đúng +5 +2 N + 3e N (NO) (3) 0,3 0,1 2N+5 + 8e N+1(N2O) (4) 1,6 0,2 Ph©n tÝch bµi to¸n: + NÕu (2, 3, 4) kh«ng c©n b»ng 3a = + 0,3 + 0,8 a = 0,7 mAl = 18,9g B sai + NÕu (2, 3) c©n b»ng cßn (4) kh«ng: 3a = + 0,3 + 0,8 a 3,1 mAl = 27,9 C sai + NÕu (2) kh«ng c©n b»ng, (3,4) c©n b»ng 3a = + 0,3 + 1,6 a 2,9 mAl = 26,1 D sai (6) Bµi to¸n 12 Mét dung dÞch chøa 0,39 gam K+, 0,54gam Al3+ cïng lo¹i anion 1,92 gam SO42- và ion NO3- Nếu cô cạn dung dịch thì thu đợc khối lợng muối khan là: A 4,71 gam B 3,47 gam C 4,09 gam D 5,95 gam Bµi gi¶i n K 0,01mol, n Al3 0,02mol , n SO2 0,02mol ¸p dông §LBT§T : 0,01 + 0,02.3 = 0,02 + nNO3- => nNO3-=0,03 mol mµ m muoi m K m Al3 mSO2 m NO 0,39 0,54 1,92 62.0,03 4,71gam A dung n NO 0,01 0,02 0,02 0,01mol m muoi 3,47gam B sai Chó ý:- NÕu - NÕu n NO 0,02mol m muoi 4,09gam C sai n 0,01 0,02 0,02 0,05mol m muoi 5,95gam D sai - NÕu NO3 Bµi to¸n 13 Cho tan hoµn toµn 15,6 gam hçn hîp Al vµ Al 2O3 500 ml dung dÞch NaOH 1M thu đợc 6,72 lít H2 (đktc) và dung dịch X Thể tích HCl M cần cho vào X để thu đợc kết tña lín nhÊt lµ : A 0,25 lÝt B 0,35 lÝt C 0,5 lÝt D 0,244 lÝt Bµi gi¶i: Trong dung dÞch X chøa AlO2- vµ OH- (nÕu d) Dung dÞch X trung hßa vÒ ®iÖn tÝch nªn n AlO n OH n Na 0,5mol cho axit HCl vµo dung dÞch X ta cã ptp sau: H + OH- H2O H+ + AlO2- + H2O Al(OH)3 Để thu đợc kết lớn thì + n H n AlO n OH 0,5mol VHCl 0,5 0,25lit A dung Bài toán 14: Một hỗn hợp kim loại gồm Al , Fe, Mg có khối lợng 26.1 gam đợc chia làm phÇn b»ng - PhÇn cho tan hÕt dung dÞch HCl thÊy tho¸t 13.44 lÝt khÝ - Phần cho tác dụng với dung dịch NaOH d thu đợc 3.36 lít khí - Phần cho tác dung dịch CuSO d , lọc lấy toàn chất rắn thu đợc sau phản ứng đem hoà tan dung dịch HNO3 d thì thu đợc V lít khí NO2 ( các khí đo đktc) Giá trị V lít thu đợc là: A 26.88 B 53.70 C 13.44 D 44.8 Bµi gi¶i: 2Al + 6HCl AlCl3 + 3H2 Mg + 2HCl MgCl2 + H2 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 m Khèi lîng mçi phÇn 26,1 8,7g Gäi x, y, z lµ sè mol Al, Mg, Fe 7,4 gam hçn hîp 27x 24y 56z 8,7 1,5x y z 0,3 1,5 0,15 x 0,1 y 0,075 x 0,075 34,7 gam hçn hîp nAl = 0,4; nMg = 0,3; nFe = 0,3 2Al + 3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu Mg + CuSO4 MgSO4 + Cu Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O - ë P3 c¸c kim lo¹i t¸c dông víi dung dÞch CuSO4 t¹o thµnh Cu, lîng Cu nµy t¸c dông víi HNO3 t¹o Cu2+ Do đó: Al, Mg, Fe là chất khử, nhờng e ne nhêng = 0,1 + 0,075 + 0,075 = 0,6mol - HNO3 lµ chÊt oxi ho¸, nhËn e: N+5 + 1e N+4 (NO2) a = 0,6 a a (7) n NO2 0,6mol VNO2 0,6.22,4 13,44l it C đúng Bµi to¸n 15: Chia hçn hîp X gåm Al, Al2O3, ZnO thµnh phÇn b»ng – Phần cho tác dụng dung dịch NaOH d thu đợc 0.3 mol khí – Phần tan hoàn toàn dung dịch HNO3 thu đợc 0.075 mol khí Y Khí Y là: A NO2 B NO C N2O C N2 Bµi gi¶i: Trong X chØ cã Al cã tÝnh khö níc bÞ nh«m khö theo ph¬ng tr×nh 2H2O + 2e H + 2OH0,075n = 0,6, n lµ sè e mµ N+5 nhËn 0,6 0,3mol Khi tác dụng với HNO3, chất oxi hoá là để tạo thành Y n = VËy Y lµ N2 O HNO3 C đúng N+5 + ne Y 0,075n 0,075 Bµi to¸n 16: Hoµ tan hoµn toµn 17.4 gam hçn hîp kim lo¹i Al, Fe, Mg dung dÞch HCl thÊy tho¸t 13.44 lÝt khÝ, nÕu cho 34.8 gam hçn hîp trªn t¸c dông víi dung dÞch CuSO d, läc lấy toàn chất rắn thu đợc sau phản ứng tác dụng với dung dịch HNO3 nóng d, thu đợc V lít khÝ NO2 ®ktc Gi¸ trÞ V lµ: A 11.2 lÝt B 22.4 lÝt C 53.76 lÝt D 26.88 lÝt Bµi gi¶i: Al, Fe, Mg nhêng e, sè mol e nµy chÝnh b»ng sè mol e Cu nhêng tham gia ph¶n øng víi HNO3 sè mol e mµ H+ nhËn còng chÝnh lµ sè mol e mµ HNO3 nhËn 2H+ + 2e H2 13,44 0,6mol 22,4 1,2mol 17,4 gam hçn hîp H+ nhËn 1,2 mol e VËy 34,8 gam sè mol mµ H+ nhËn lµ: 2,4 mol 17,4g hçn hîp n H 1,2 34,8g hçn hîp N+5 + 1e NO2 2,4mol 2,4 n n H 2,4mol 1,2 V VNO2 2,4.22,4 53,76 lít C đúng 1, 2.22,4 26,88 Chó ý: NÕu H NO2 lÝt D sai Bµi to¸n 17: Hoà tan 11.2 gam hỗn hợp X gåm Al và Fe HCl d th× thu hçn hîp dung dịch muèi Y1 vµ khÝ Y2 Cho dung dịch Y1 t¸c dụng với NaOH dư, lọc kết tủa nung kh«ng khÝ đến khối lượng kh«ng đổi th× thu gam chất rắn Z Thµnh phÇn % Fe hỗn hợp đầu là: A 58,03 % B 26.75 % C 75.25 % D 50.00 % Bµi gi¶i: S¶n phÈm cña qu¸ tr×nh nung lµ: Fe HCl Al FeCl2 NaOH Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe O3 AlCl3 Al(OH) 3tan n Fe2O3 0,05mol 160 áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe ta có: n Fe 2n Fe2O3 0,05.2 0,1mol mFe = 0,1.56 = 5,6gam, %Fe =50,00% D đúng Bµi to¸n 18: Cho 4.04 gam hçn hîp X gåm kim lo¹i Fe, Cu, Al ë d¹ng bét t¸c dông hoµn toµn với oxi thu đợc hỗn hợp Y gồm các oxit có khối lợng 5.96 gam Thể tích dung dịch HCl M vừa đủ để phản ứng hết với hỗn hợp Y là: A 60 ml B 120 ml C 224 ml D 30 ml Bµi gi¶i: áp dụng định luật bảo toàn khối lợng: (8) mO (oxit) = 5,96 - 4,04 = 1,92 gam 2H O 2 H O 1,92 nO 0,12mol : 16 0, 24 0,12 0,24 = 0,12 VHCl = lít = 120 ml B đúng 1,92 n O2 0,06mol 32 Chó ý: - NÕu VHCl = 60 ml A sai 1,92 n O2 0,06mol n n n 2 H O V = 30ml D sai 32 - NÕu HCl Bài toán 19: Hoà tan 10.14 gam hợp kim Cu, Mg, Al lợng vừa đủ dung dịch HCl thu đợc 7.84 lít khí X (đktc) và 1.54 gam chất rắn Y và dung dịch Z Cô cạn dung dịch Z thu đợc m gam muèi Gi¸ trÞ m gam lµ: A 21.025 gam B 33.45 gam C 14.8125 gam D 18.6 gam Bµi gi¶i: ¸p dông ®inh luËt b¶o toµn khèi lîng: m m (AlMg) mCl (10,14 1,54) 0,7.35,5 = 8,6 + 24,85 = 33,45(g) B đúng Ph©n tÝch bµi to¸n: +Cu kh«ng t¸c dông víi HCl, cßn Mg vµ Al t¸c dông víi HCl, t¹o khÝ H cã sè mol = 0,35mol + NÕu n H n HCl n H2 0,35 m = (10,14 - 1,54) + 0,35.35,5 = 21,025g A sai H n HCl n H2 0,175 + NÕu m = (10,14 - 1,54) + 0,175 35,5 = 14,81255g C sai Bài toán 20: Thực phản ứng nhiệt nhôm với 9.66 gam hỗn hợp X gồm Fe xOy và Al thu đợc hỗn hợp rắn Y Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH d thu đợc dung dịch D, 0.672 lít khí đktc và chất rắn không tan Z Sục CO2 đến d vào dung dịch D lọc lấy kết tủa và nung đến khối lợng không đổi đợc 5.1 gam chất rắn Khèi lîng gam cña FexOy vµ Al hçn hîp X lµ: A 6.96 gam vµ 2.7 gam B 5.04 gam vµ 4.62 gam C 2.52 gam vµ 7.14 gam D 4.26 gam vµ 5.4 gam C«ng thøc cña oxit s¾t lµ: A FeO B Fe2O3 C Fe3O4 D c«ng thøc kh¸c Bµi gi¶i: Phân tích bài toán: Bài có nhiều phơng trình phản ứng, đòi hỏi nắm vững kiến thức kim loại, tính toán phức tạp nên cần làm bớc và áp dụng định luật bảo toàn khối lợng, bảo toàn nguyên tố,… để làm 1) 2yAl 3Fe x O y 3xFe yAl O3 (1) Al NaOH H O NaAlO2 H (2) 0,02 0,02 0,03 NaAlO CO2 2H 2O Al(OH)3 NaHCO3 (3) 2Al(OH)3 t Al2 O3 3H O (4) Nhận xét: Tất lợng Al ban đầu chuyển hết Al2O3 (4) Do đó áp dụng định luật bảo toàn nguyªn tè Al: 5,1 0,1mol 102 m Fx O y 9,66 2,7 6,96g n Al(bandau) 2n Al2O3 2 mAl = 0,1 27 = 2,7 (g) A đúng (9) 2) mAl = 2,7 gam Theo định luật bảo toàn nguyên tố oxi ta có: no(trong FexOy) = no(trong Al2O3)=3.0,05=0,15 mol=> nFe=(6,96- 0,15.16):56=0.08 x : y = : 15 không xác định đợc Bài toán 21: Cho 3,42 gam Al2(SO4)3 vào 50ml dung dịch NaOH, thu đợc 1,56 gam kết tủa và dung dịch X Nồng độ M dung dịch NaOH là: A: 0,6 B: 1,2 C: 2,4 D: 3,6 Bµi gi¶i: + Cách 1: áp dụng phơng pháp đồ thị: n Al(OH)3 0,02 3,42 1,56 n Al2 (SO4 )3 0,01mol; n Al(OH)3 0,02mol 0,08 0,06 342 78 0,06 CM.NaOH 1,2M n OH 0,06mol 0,05 B đúng n OH- + C¸ch 2: - TH1: OH- thiÕu nªn xÉy ph¶n øng: Al3+ + 3OH- Al(OH)3 1,56 n Al(OH)3 0,02mol; n NaOH n OH 3n Al(OH)3 0,06mol 78 0,06 CM NaOH 1, 2M 0,05 B đúng - TH2: OH- d hoµ tan mét phÇn kÕt tña nªn xÉy ph¶n øng: Al + 3OH- Al(OH)3 (1) 0,02 0,06 0,02 3+ Al(OH)3 + OH- AlO-2 + 2H2O (2) n Al3 2n Al2 (SO4 )3 0,02mol n Al(OH)3 bÞ hoµ tan = 0,02 - 0,02 = lo¹i trêng hîp nµy Bài toán 22: Cho 200ml dung dịch KOH vào 200 ml dung dịch AlCl 1M thu đợc 7,8 gam kết tủa keo Nồng độ M dung dịch KOH là: A: 1,5 vµ 3,5 B: 1,5 vµ 2,5 C: 2,5 vµ 3,5 D: 2,5 vµ 4,5 Bµi gi¶i: + Cách 1: áp dụng phơng pháp đồ thị 7,8 0,1mol 78 0,3 1,5M 0, 0,7 3,5M 0, n AlCl3 0, 2mol; n Al(OH)3 n KOH 0,3mol C MKOH n KOH 0,7mol CM KOH Chọn A đúng n Al(OH)3 0,2 n OH- (10) Bài toán 23: Cho 200ml dung dịch HCl vào 200ml dung dịch NaAlO2 2M thu đợc 15,6 gam kết tủa keo Nồng độ M dung dịch HCl là: A: hoÆc B: hoÆc C: hoÆc D: hoÆc Bµi gi¶i: n Al(OH)3 0, n 1M 0, 2mol C M HCl H 0, n 1mol C 15,6 5M M HCl 0, 2mol H 0, 78 C đúng Al(OH)3 0,4 0,2 n H+ 0,2 0,4 1,6 Bài toán 24: Cho 200ml dung dịch H2SO4 vào 400ml dung dịch NaAlO2 1M thu đợc 7,8 gam kết tủa Nồng độ M dung dịch H2SO4 là: A: 0,125 vµ 1,625 B: 0,5 vµ 6,5 C: 0,25 vµ 0,5 D: 0,25 vµ 3,25 Bµi gi¶i: áp dụng phơng pháp đồ thị: n NaAlO2 0, 4mol; n Al(OH)3 7,8 0,1mol 78 0,1 0,05 n H 0,05mol C 0, 25M H SO M 2 0, 1,3 0,65 n H 0,65mol C 3, 25M H SO M 2 0, D đúng Al(OH)3 0,4 n H+ Bài toán 25: Hoà tan 4,59 gam Al dung dịch HNO3 thu đợc hỗn hợp khí NO và N2O có tỉ 1,3vµ N1,6 0,416,75 ThÓ tÝch lÝt NO khối đối với0,1 hi®r« b»ng 2O (đktc) thu đợc lần lợt là: A: 6,72 lÝt vµ 2,24 lÝt B: 67,2 lÝt vµ 22,4 lÝt C: 2,016 lÝt vµ 0,672 lÝt D: 0,672 lÝt vµ 2,016 lÝt Bµi gi¶i: - ¸p dông ph¬ng ph¸p b¶o toµn electron: (11) + n Al Al - 3e Al3+ 0,17. > 3.0,17mol + N 5 3e N 2 (NO) 3x x 5 1 2N 2.4e 2N (N O) 8y .2y (y) áp dụng phơng pháp đờng chéo x m o l N O M N O 4,59 0,17mol 27 3x + 8y = 0,51 (1) =30 4 = 3 ,5 M= , = 3 , y m o l N 2O M x 10,5 y 3.5 VËy N 2O x = 3y VM = 0,09 22,4 = 2,016 lÝt, 3 ,5 - =44 Tõ (1) vµ (2): x = 0,09, y = 0,03 VN2O 0,03 22,4 0,672 Chó ý: + NÕu VNO = 0,03 22,4 = 0,672 lÝt; VN2O + Tõ (2) x = 3y VNO = 0,3 22,4 = 6,72 lÝt; + Tõ (2) x = 3y VNO = 67,2 lÝt; VN2O = 22,4 lít C đúng = 0,09 22,4 = 2,016 D sai VN2O = 22,4 B sai A sai (12)