ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ KIM LOẠI

ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ KIM LOẠI Câu 1.Khi phân tích nguyên tố tinh thể ngậm nước muối tan A kim loại X, người ta thu số liệu sau: Nguyên tố cacbon oxi lưu huỳnh nitơ hiđro % khối lượng muối 0,00 57,38 14,38 0,00 3,62 Theo dõi thay đổi khối lượng A nung nóng dần lên nhiệt độ cao, người ta thấy rằng, trước bị phân hủy hoàn toàn, A 32% khối lượng Trong dung dịch nước, A phản ứng với hỗn hợp gồm PbO HNO3 (nóng), với dung dịch BaCl2 tạo thành kết tủa trắng không tan HCl Hãy xác định kim loại X, muối A vàviết phương trình phản ứng xảy Biết X khơng thuộc họ Lantan khơng phóng xạ Giải: 3,62 57,38 14,38 n H : n O : nS = : : = 3,59 : 3,59 : 0,448 → n H : n O : n S = : : 1,008 16 32,06 Vậy công thức đơn giản cho biết tương quan số nguyên tử nguyên tố H, O, S A (H8O8S)n % khối lượng X A 100% - (3,62 + 57,38 + 14,38)% = 24,62% 24, 62 Với n = → MX = = 54,95 (g/mol) → X mangan (Mn) 0, 448 Với n = → MX = 109,9 (g/mol) → Khơng có kim loại có ngun tử khối Với n ≥ → MX ≥ 164,9 (g/mol) → X thuộc họ Lantan phóng xạ (loại) Vậy công thức đơn giản A MnH8O8S Mặt khác, X phản ứng với BaCl2 tạo thành kết tủa khơng tan HCl, mà A có nguyên tử S, A muối sunfat muối hiđrosunfat: MnH8O4SO4 Khi đun nóng (A chưa bị phân hủy), 32% khối lượng A đi, M A = 223,074 (g/mol) → 32%.MA = 32% 223,074 = 71,38 (g) ≈ 72 (g), tương đương với mol H2O 1, 008.8 100 = 3, 61% ≅ 3, 62% → % H (trong mol H2O) = 223, 074 Vậy A muối mangan(II) sunfat ngậm phân tử nước: MnSO4.4H2O Phương trình phản ứng: 1/ MnSO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + MnCl2 2/ 2MnSO4 + 5PbO2 + 6HNO3 → 2HMnO4 + 3Pb(NO3)2 + 2PbSO4↓ + 2H2O Có túi bột màu hỗn hợp muối không tan nước Để xác định thành phần bột màu này, người ta tiến hành thí nghiệm sau: Bột màu + HCl đặc, to Dung dịch B Chia B thành3 phần Phần + Na2S → Kết tủa trắng C Phần + K4[Fe(CN)6] → Kết tủa trắng D Phần + giấy tẩm Pb(CH3COO)2 → Kết tủa đen E Cặn bột trắng o Cặn bột trắng + Na2CO3 (bão hoà) khuấy kĩ, t → Dung dịch F + kết tủa trắng G F + BaCl2, HCl → Kết tủa trắng H G + CH3COOH (đặc) → Dung dịch I Chia I thành2 phần Phần + CaSO4(bão hoà), HCl → Kết tủa trắng H Phần + K2CrO4, NaOH (dư) → Kết tủa vàng K Cho biết thành phần bột màu viết phương trình ion thu gọn phản ứng xảy Giải: Bột màu hỗn hợp ZnS BaSO4 (Litopon) Các phản ứng: ZnS + 2H+ → Zn2+ (B) + H2S (B) → ZnS↓(C) Zn2+ + S23Zn2+ + 2K+ + 2Fe(CN) 64− → K2Zn3[Fe(CN)6]2↓ (D) H2S + Pb2+ + 2CH3COO- → 2CH3COOH + PbS↓ (E) BaSO4 + CO 32− → SO 24− (F) + BaCO3↓ (G) SO 24− + Ba2+ → BaSO4↓ (H) BaCO3 + 2CH3COOH Ba2+ + CaSO4(bão hòa) Ba2+ → Ba2+ (I) + 2CH3COO- + H2O + CO2↑ → Ca2+ + BaSO4↓ (H) + CrO 24− → BaCrO4↓ (K) Một hỗn hợp rắn A gồm kim loại M oxit kim loại Người ta lấy phần, phần có 59,08 gam A Phần thứ hoà tan vào dung dịch HClthu 4,48 lít khí hiđro;phần thứ hai hồ tan vào dung dịch hỗn hợp NaNO H2SO4 thu 4,48 lít khí NO; phần thứ ba đem nung nóng cho tác dụng với khí hiđro dư chất rắn nhất, hoà tan hết chất rắn nước cường toan có 17,92 lít khí NO Các thể tích khí đo điều kiện tiêu chuẩn Hãy tính khối lượng nguyên tử, cho biết tên kim loại M cơng thức oxit hỗn hợp A Giải: Kí hiệu số mol kim loại M có 59,08 gam hỗn hợp A x (x > 0) Giả thiết a): M có mức (hay số) oxi hố n+ : Khi hồ tan 59,08 gam hỗn hợp A vào dung dịch HClthu khí hiđro theo phương trình: M + n HCl MCln + 0,5 n H2 (1) x mol 0,5 nx mol Khi hoà tan 59,08 gam hỗn hợp A vào dung dịch hỗn hợpNaNO H2SO4 (cũng dung dịch HNO3) ta thu khí NO: M + n NO3– + 4n H+ Mn+ + n NO (k) + 2n H2O (2) x mol (nx : 3) mol NO Theo đề có số mol H2 số mol NO (đều 4,48 : 22,4 = 0,2 (mol)) Theo lập luận lại có 0,5 nx mol H2 khác với (nx : 3) mol NO Vậy giả thiết a) khơng phù hợp Giả thiết b): Xét M có hai mức (số) oxi hoá khác nhau: *) Trong phản ứng (1), M có mức oxi hố n+ Từ liên hệ trên, ta thu 0,5 nx mol H2 (a) *) Trong phản ứng (2), M có mức oxi hố m+ Ta có: M + m NO3- + m H+ > Mm+ + m NO (k) + 2m H2O (2) x mol (mx : 3) mol Số mol NO thu mx/3 mol (b) Theo đề có số mol H2 số mol NO Vậy từ ( a ) ( b ) ta có: (1/2) nx = (1/3) mx (c ) Từ ta có: n/m = 2/3 = 4/6 = 6/9 = (d) Ta biết kim loại có số oxi hố n hay m khơng vượt q 4+ Vậy kim loại M xét có đồng thời n = m = Giả thiết b) hợp lí c) Xác định M oxit nó: c.1) Xét trường hợp M có số oxi hố m = oxít: hỗn hợp A gồm M M2O3 Với phản ứng M2O3 + H2 2 M + 3H2O (3) ta thu kim loại M Vậy chất rắn kim loại M Khi tác dụng với nước cường toan (là chất oxi hoá mạnh) M chuyển thành M 3+ phản ứng M + HCl + HNO3 MCl3 + NO (k) + H2O (4) Theo (1) có 0,5 nx = 0,2 mà n = x = 0,2 Theo (4) tổng số mol M 59,08 g hỗn hợp A là: nM = nNO = 17,92/22,4 = 0,8 (mol) Biết số mol M ban đầu có 59,08 g A x = 0,2 Vậy số mol M phản ứng (3) tạo 0,8 - 0,2 = 0,6 (mol) Theo cơng thức M2O3 0,6 mol tương ứng với số mol oxit 0,6 : = 0,3 (mol) Kí hiệu khối lượng mol phân tử M X, ta có phương trình: 0,2 X + (2 X + 16 x 3) x 0,3 = 59,08 Vậy X = 55,85 (g/mol) Suy nguyên tử khối M 55,85 ~56 Do M Fe oxit Fe2O3 c.2) Vấn đề đặt là: Trong hỗn hợp A có oxit khác khơng phải Fe2O3? Có số cách trả lời câu hỏi Ta xét cách sau đây: Kí hiệu số oxi hố Fe oxit z Vậy công thức oxit Fe2Oz Theo kết tính trên, 59,08 gam hỗn hợp A có 0,2 mol Fe nên số gam Fe 2Oz 59,08 - 0,2.55,85 = 47,91 (g) tương ứng với số mol kí hiệu u Số mol NO Fe từ Fe2Oz tác dụng với nước cường toan tạo u = 0,6 u = 0,3 (5) Đưa kết vào liên hệ số gam Fe2Oz , ta có: 0,3.(55,85 + 16z) = 47,91 z=3 (6) Vậy Fe2Oz Fe2O3 Kết luận: Hỗn hợp A gồm M Fe, oxit Fe2O3 (khơng thể oxit khác) Bài Hồ tan sản phẩm rắn trình nấu chảy hỗn hợp gồm bột khoáng vật màu đen, kali hiđroxit kali clorat, thu dung dịch có màu lục đậm Khi để khơng khí, màu lục dung dịch chuyển dần thành màu tím Q trình chuyển cịn xảy nhanh sục khí clo vào dung dịch hay điện phân dung dịch a Hãy cho biết khống vật màu đen chất b Viết phương trình tất phản ứng xảy q trình thí nghiệm Giải:Khống vật màu đen MnO2 Dung dịch màu lục đậm chuyển dần thành màu tím để khơng khí dung dịch MnO42- phản ứng xảy nấu chảy hỗn hợp 3MnO2 + 6KOH + 6KlO3 3K2MnO4 + 3H2O + KCl (1) 3K2MnO4 + 2H2O  2KMnO4 + MnO2 + 4KOH 2KOH + CO2 K2CO3 (2) (3) Phản ứng làm cân (2) chuyển dịch dần sang phải 2K2MnO4 + Cl2 2KMnO4 + 2KCl 2K2MnO4 + 2H2O dp  → 2KMnO4 + 2KOH + H2 Bài Theo lý thuyết cơng thức khống pyrit FeS2 Trong thực tế, phần ion disunfua (S22-) bị thay ion sunfua (S2-) công thức tổng pyrit biểu diễn FeS2-x Nhưvậy ta coi pyrit nhưlà hỗn hợp FeS2 FeS Khi xử lý mẫu khoáng với brom KOH dư xảy phản ứng sau: FeS2+ Br2+ KOH →Fe(OH)3+ KBr + K2SO4+ H2O FeS + Br2+ KOH →Fe(OH)3+ KBr + K2SO4+ H2O Sau lọc chất khơng tan tách khỏi dung dịch và: - Fe(OH)3 phần rắn kết tủa lại nung nóng chuyển thành Fe2O3có khối lượng 0,2g - Cho dưdung dịch BaCl2vào pha lỏng 1,1087g kết tủa BaSO4 a) Xác định công thức tổng pyrit b) Xác định số oxy hóa nguyên tố tham gia vào qúa trình xác định chất khử chất oxy hóa c) Viết phương trình hai phản ứng trên, nêu rõ cân electron d) Tính lượng brom (theo gam) cần thiết để oxy hóa mẫu khoáng Giải: a) n(S) = 1,1087/233,4 = 4,75.10-3mol; n(Fe) = 0,2.2/160 = 2,5.10-3mol ⇒n(Fe) : n(S) = : 1,9 ⇒công thức FeS1,9 c, 2FeS2+ 15Br2+ 38KOH →2Fe(OH)3+ 30KBr + 4K2SO4+ 16H2O 2FeS + 9Br2+ 22KOH →2Fe(OH)3+ 18KBr + 2K2SO4+ 8H2O d) – x = 1,9 ⇒x = 0,1: 90% mol FeS 10% mol FeS2 m1(Br2) = 2,7g m2(Br2) = 0,18g m(Br2) = m1+ m2= 2,88g Bài BS2 Hịa tan hồn tồn oxit A (FexOy) dd H2SO4 đặc, nóng thu muối A1 khí B Nung A1 nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi chất rắn A2 Trộn A2 với bột nhơm nung nhiệt độ cao (khơng có khơng khí) thu hỗn hợp A3 gồm Al2O3 FenOm Hịa tan A3 HNO3 lỗng dư thu khí NO a Nếu khối lượng A2 40 g khối lượng a g chất đầu bao nhiêu? b Người ta lại cho khí B tác dụng với dd brom, dd K2CO3 có phản ứng xảy c Để điều chế phèn crom-kali người ta dùng khí B khử K2Cr2O7 mt axit Viết phản ứng tạo phèn Giải: Hòa tan A H2SO4: 2FexOy + (6x-2y)H2SO4 xFe2(SO4)3 + (3x-3y)SO2 + (6x-2y)H2O Nung A1: 2Fe2(SO4)3 2Fe2O3 + 6SO2 + 3O2 Nung A2 với bột Al: 3nFe2O3 + (6n-4m)Al  6FenOm + (3n-2m)Al2O3 Hoàn tan A3 HNO3 Al2O3 + 6HNO3 2Al(NO3)3 + 3H2O 3FenOm + (12n-2m)HNO3 3nFe(NO3)3 + (3n-2m)NO + (6n-m)H2O Ta có: 2FexOy Fe2O3 a = 80(56x+16y)/160x = 28x+8y /160x Khi x=1; y=1 A FeO m=a=36 g Khi x=3 ; y=4 A Fe3O4 a=38,667 g B SO2 : SO2 + KMnO4 + H2O  K2SO4 + MnSO4 + H2SO4 SO2 + Br2 + H2O  HBr + H2SO4 K2CO3 + H2SO3 K2SO3 + KHCO3 B+ K2Cr2O7: K2Cr2O7 + 3SO2 + H2SO4 K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O Cô cạn dung dịch: K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 24H2O  K2SO4.Cr2(SO4)3.24H2O Bài Dung dịch X chứa ion số ion sau đây: Cu2+, Zn2+, Fe2+, Fe3+, Co2+, Cr3+, Mn 2+, Al3+ Để xác định ion dung dịch X, người ta tiến hành thí nghiệm sau: Cho dung dịch NH3 dư vào dung dịch X, lọc dung dịch X1 kết tủa Y1 Cho dung dịch HCl vào dung dịch X1 dung dịch X2 Cho dung dịch Na2S (lượng dư) vào dung dịch X2 kết tủa Y2 Cho dung dịch HCl đặc (lượng dư) vào kết tủa Y 2, kết tủa đen Y3 dung dịch X3 Cho dung dịch NH3 (lượng dư) vào dung dịch X3 thấy dung dịch có màu vàng Thêm H2O2 (lượng dư) vào dung dịch màu vàng, thấy dung dịch chuyển sang màu hồng đậm Cho kết tủa Y1 vào dung dịch NaOH (lượng dư), dung dịch X kết tủa Y4 Nhỏ Br2 vào dung dịch X4 thấy dung dịch có màu vàng Hịa tan kết tủa Y4 dung dịch H2SO4 dung dịch X5 Cho dung dịch K4Fe(CN)6 vào dung dịch X5 thấy xuất kết tủa xanh đậm Xác định ion có dung dịch X viết phương trình phản ứng xảy dạng phương trình ion Giải:Cho dung dịch NH3 (lượng dư) vào dung dịch X, dung dịch X1 kết tủa Y1 ⇒ Dung dịch X1 chứa ion: Cu(NH3)42+, Zn(NH3)42+, Co(NH3)62+ Mn2+ ⇒ Kết tủa Y1 là: Fe(OH)2, Fe(OH)3, Cr(OH)3, Al(OH)3 Cho dung dịch HCl vào dung dịch X dung dịch X2→ dung dịch X2 chứa ion sau: Cu2+, Zn2+, Co2+, Mn 2+ Cho dd Na2S (lượng dư) vào dung dịch X2 kết tủa Y2 là: CuS, MnS, ZnS, CoS Cho HCl đặc (dư) vào kết tủa Y2, kết tủa đen Y3⇒Y3 CuS dung dịch ban đầu có Cu2+ Cho dung dịch NH3 dư vào dung dịch X thấy dung dịch có màu vàng Thêm H 2O2 (lượng dư) vào dung dịch màu vàng, thấy dung dịch chuyển sang màu hồng đậm ⇒ dung dịch X3 có chứa Co2+vì Co(NH3)62+có màu vàng Co(NH3)63+ có màu hồng đậm Cho kết tủa Y1 vào dung dịch NaOH (lượng dư), dung dịch X kết tủa Y4→ Dung dịch X4 có: AlO2-, CrO2- Nhỏ Br2 vào dung dịch X4 thấy dung dịch có màu vàng ⇒ dung dịch X4 có CrO2- dung dịch ban đầu có Cr3+ Hịa tan kết tủa Y4 dung dịch H2SO4 dung dịch X5→ dung dịch X5 có Fe2+, Fe3+ Cho dung dịch K4Fe(CN)6 vào dung dịch X5 thấy xuất kết tủa xanh đậm ⇒ dung dịch X5 có Fe3+ Kết luận: ion có dung dịch X Cu2+, Co2+, Cr3+, Fe3+ Các phương trình phản ứng: Cu2+ + 4NH3 → Cu(NH3)42+ Co2+ + 6NH3 → Co(NH3)62+ Fe3+ + 3NH3 + 3H2O → Fe(OH)3 ↓ + 3NH4+ Cr3+ + 3NH3 + 3H2O → Cr(OH)3 ↓ + 3NH4+ Cr(OH)3 + OH- → CrO2- + 2H2O 2CrO2- + 3Br2 +2OH- → 2CrO42- + 4H2O + 6BrCu(NH3)42+ + 4H+ → Cu2+ + 4NH4+ Co(NH3)62+ + 6H+ → Co2+ + 6NH4+ Co2+ + S2- → CoS Cu2+ + S2- → CuS CoS + 2H+ → Co2+ + H2S Co2+ + 6NH3 → Co(NH3)62+ 2Co(NH3)62+ + H2O2 → 2Co(NH3)63+ + 2OH- Fe(OH)3 + 3H+ → Fe3+ + 3H2O 4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- → Fe4[Fe(CN)6]3 Bài Hòa tan 10,40 gam kim loại R dung dịch HCl vừa đủ, thu dung dịch X có RCl2 thu V1 lít khí H2 Chia dung dịch X làm phần nhau, phần I cho tác dụng với lượng vừa đủ dung dịch HNO3 đậm đặc, nóng thu V2 lít khí NO2 dung dịch Z (ion clorua khơng bị oxi hóa), phần II cho tác dụng với lượng vừa đủ dung dịch H 2SO4 đậm đặc nóng thu V3 lít khí SO2 (đkc) dung dịch T Cơ cạn dung dịch Z nhiệt độ thích hợp thu 40,00 gam muối A nhất, cô cạn dung dịch T nhiệt độ thích hợp thu 25,00 gam muối B Biết MA< 420 gam.mol-1 , MB< 520 gam.mol-1 Xác định R, công thức A, B tính V1, V2, V3 Giải: Phương trình phản ứng: (1) R + 2HCl → RCl2 + H2↑ Phản ứng dung dịch RCl HNO3 đậm đặc sinh khí NO2, với dung dịch H2SO4 sinh khí SO2, điều chứng tỏ R2+ có tính khử bị HNO3, H2SO4 đậm đặc oxi hóa thành R3+ (2) RCl2 + 4HNO3 (đặc) → R(NO3)3 + NO2↑+ 2HCl ↑+ H2O (3) 2RCl2 + 4H2SO4 (đặc) → R2(SO4)3 + SO2↑ + 2H2O + 4HCl ↑ Gọi 2a số mol R ứng với 10,40 gam R ⇒ a số mol R ứng với 5,20 gam R Khi cô cạn dung dịch Z, T ta thu muối khan muối ngậm nước Gọi R(NO3)3 nH2O R2(SO4)3 mH2O công thức A, B với n, m ≥ Từ (1) (2) (3) , suy : Số mol R(NO3)3 nH2O a mol, số mol NO2 = a mol Số mol R2(SO4)3 mH2O a/2 mol, số mol SO2 = a/2 mol R → R(NO3)3 nH2O ∆M1 = 186 + 18 n 5,20 gam 40,00 gam ∆m1 = 34,80 R → ½ R2(SO4)3 mH2O ∆M2 = 144 + 9m 5,20 gam 25,00 gam ∆m1 = 19,8 34,80 19,8 Suy : a = = ⇒ 178,20 n – 156,6 m = 664,2 186 + 18n 144 + 9m Mà MA < 400 gam.mol-1 nên n < 11,9 MB< 520 gam.mol-1 nên m < 11,8 Biện luận theo n m, ta có nghiệm phù hợp n = , m = Suy a = 0.1 MR = 52 gam.mol-1 Vây R Cr Cơng thức muối A Cr(NO3)3.9H2O B : Cr2(SO4)3.6H2O V1 = 0,1 x 22,4 = 2,24 L V2 = 0,05 x 22,4 = 1,12L Bài Hòa tan 1,066 g tinh thể hydrat A kim loại M tan nước dung dịch màu xanh Cho dung dịch tác dụng với dd AgNO dư thu 1,148 g kết tủa trắng X dung dịch B Kết tủa X chất dễ phân hủy Đun nóng B với H 2O2 môi trường kiềm dung dịch C Cho C tác dụng với dd BaCl dư thu 1,013 g kết tủa Y màu vàng Y đồng hình với BaSO Dung dịch A pha loãng đun nóng có màu sắc thay đổi Khi khô tinh thể A H2SO4 đặc thấy khối lượng giảm 6,75% Cịn đun nóng tinh thể A 300 0C mơi tường HCl thấy khối lượng giảm 40,52% Hãy xác định công thức A, B, C, X, Y viết phương trình hóa học xảy thí nghiệm Bài Khi cho muối Fe(II) phản ứng với H2O2, K2C2O4 thu hợp chất A màu xanh A phản ứng với NaOH thấy tạo thành kết tủa nâu đỏ A bị phân hủy ánh sáng cho Fe(II) oxalat Phân tích hàm lượng nguyên tố A cho thấy A chứa 11,4%Fe; 53,7% ion oxalat a Xác định công thức A Viết đồng phân A b Chất A dùng để in, scan vẽ Người ta làm thí nghiệm sau: Hịa tan A vòa nước, thêm dd K3[Fe(CN)6] Quét hỗn hợp lên tờ giấy trắng, sau đặt tờ giấy can có sẵn hình vẽ lên chiếu sáng bóng đèn cơng suất lớn 200W Nhúng tờ giấy trắng vào nước Cho biết tượng xảy giải thích Bài 10 Trong q trình điều chế coban từ quặng cobatin (CoAsS) có lẫn tạp chất NiS, FeS Người ta tiến hành bước sau: Đốt quặng khơng khí, axit hóa sau sục khí clo vào dung dịch Thêm CaCO vào lọc lấy kết tủa khỏi dung dịch Nâng pH dd lên, thêm clorua vôi vào dd, lọc lấy kết tủa nung nhiệt độ cao sau khử khí CO thu Co a Viết pthh xảy b Cho biết vai trò CaCO clorua vơi Có thể thay CaCO Ca(OH)2 hay NaOH khơng? Bài 11 Có thể điều chế tinh thể FeCl3.6H2O theo cách sau: Hoà tan sắt kim loại vào dung dịch axit clohydric 25% Dung dịch tạo thành oxy hóa cách sục khí clo qua cho kết qủa âm tính với K3[Fe(CN)6] Dung dịch cô bay 95oC tỉ trọng đạt xác 1,695 g/cm3 sau làm lạnh đến oC Tách kết tủa thu cách hút chân không cho vào dụng cụ chứa niêm kín a) Viết phản ứng dẫn đến kết tủa FeCl3.6H2O b) Có gam sắt mL dung dịch axit clohydric 36% (d=1,18g/cm 3) cần để điều chế 1,00kg tinh thể Biết hiệu suất trình đạt 65% c) Đun nóng 2,752g FeCl3.6H2O khơng khí đến 350oC thu 0,8977g bã rắn Xác định thành phần định tính định lượng bã rắn Đáp án: a) Các phản ứng: Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3 3FeCl2 + 2K3[Fe(CN)6] = Fe3[Fe(CN)6]2 + 6KCl FeCl3 + 6H2O = FeCl3.6H2O 1000 b) = 3,7mol FeCl3.6H2O 270,3 3,7 36,5 ≈ 978 mL dung dịch HCl 36% Như cần 0,36 1,18 0,65 Khi đun nóng FeCl3.6H2O phân huỷ theo phương trình sau: FeCl3.6H2O = FeOCl + 5H2O + 6HCl Khi nhiệt độ tăng FeOCl tiếp tục phân huỷ: 3FeOCl = FeCl3 + Fe2O3 (Hơi FeCl3 bay ra) 2,752 Lượng FeCl3.6H2O mẫu = 10,18 mmol 270,3 Điều ứng với khối lượng FeCl3 107,3 0,01018 = 1,092g FeOCl Do khối lượng thu bã rắn bé nên ta biết FeOCl bị phân hủy phần 1,902 − 0,8977 thành Fe2O3 Khối lượng FeCl3 mát bay là: = 1,20mmol 162,2 Như bã rắn cuối chứa (0,01018 – 3.0,00120) = 6,58 mmol FeOCl 1,20 mmol Fe2O3 Bài 12 Để xác định hàm lượng crom sắt mẫu gồm Cr 2O3 Fe2O3, người ta đun nóng chảy 1,98 g mẫu với Na2O2 để oxi hóa Cr2O3 thành CrO42- Cho khối nung chảy vào nước, đun sôi để phân hủy hết Na2O2 Thêm H2SO4 loãng đến dư vào hỗn hợp thu pha thành 100,00 mL, dung dịch A có màu da cam Cho KI đến dư vào 10,00 mL dung dịch A, lượng I 3giải phóng phản ứng vừa hết với 10,50 mL dung dịch Na 2S2O3 0,40 M Nếu cho dung dịch NaF dư vào 10,00 mL dung dịch A nhỏ tiếp dung dịch KI đến dư lượng I 3- giải phóng phản ứng hết với 7,5mL dung dịch Na2S2O3 0,40M Viết pthh xảy giải thích vai trị NaF Tính hàm lượng % khối lượng crom sắt hỗn hợp đầu Giải: CácphảnứngminhhọakhảnăngoxihóacủaionpemanganatphụthuộcvàopH môi trường: 2+ + 2+ 3+ MnO4 + 5Fe + 8H → Mn + 5Fe + 4H2O t 2+ + 2MnO4 + 3Mn + 2H2O⎯ ⎯→5MnO2↓ + 4H 2222MnO4- +SO4 + 2OH → 2MnO4 +SO4 + H2O t + 2Na2O2+ 2H2O⎯ ⎯→O2↑ + 4OH + 4Na (2) OH Fe + + H → H2O 2+ 22CrO4 + 2H → Cr2O7 + H2O + 3+ Fe2O3 + 6H → 2Fe + 3H2O 23+ + Cr2O7 + 9I + H → 2Cr + 3I3 + 7H2O 3+ + 2+ 2Fe 3I → 2Fe + I3 22S2O3 +I3  S4O6 + 3I 3+ + 3F → (3) (4) (5) (6) (7) FeF3 VaitrịcủadungdịchNaF:F cómặttrongdungdịchtạophứcbền,khơngmàuvới 3+ 3+ Fe , dùng để che Fe %Cr2=26,26%; %Fe = 33,94% Bài 13 Muối KClO4 điều chế cách điện phân dung dịch KClO Thực tế điện phân điện cực, nửa phản ứng tạo sản phẩm KClO đồng thời xẩy nửa phản ứng phụ tạo thành khí khơng màu Ở điện cực thứ hai xẩy nửa phản ứng tạo khí Hiệu suất tạo thành sản phẩm đạt 60% Viết ký hiệu tế bào điện phân nửa phản ứng anot catot Tính điện lượng tiêu thụ thể tích khí điện cực (đo 25 0C 1atm) điều chế 332,52g KClO4 Hướng dẫn giải: Kí hiệu tế bào điện phân: Pt  KClO3 (dd)  Pt Phản ứng chính: Phản ứng phụ: M KClO4 = anot: ClO3- - 2e + H2O → ClO4 - + 2H+ catot: 2H2O + 2e → H2 + 2OHClO3- + H2O → ClO4- + H2 anot: H2O - 2e → 2H+ + O2 catot: 2H2O + 2e → H2 + 2OH1 H2O → O2 + H2 39,098 + 35,453 + 64,000 = 138,551 332,52 n KClO4 = = 2,4mol 138,551 c 100 = 8.F = 8(96485 C) = 771880 C q = 2,4 mol 2F mol 60 q = 771880 C 8F = mol H2 Khí catot hydro: n = 2F / mol nRT 4.0,08205.298 = = 97,80 lit P Khí anot oxy: nF tạo O2 = 0,4 = 3,2 F 3,2 F = 0,8 mol O2 n = 4F / mol V H2 = nRT 0,8.0,08205.298 = = 19,56 lit P Bài 14.Cho dòng điện 0,5A qua dung dịch muối axit hữu Kết sau trình điện phân catôt tạo 3,865 gam kim loại anơt có khí etan khí cacbonic Cho biết muối kim loại bị điện phân? Biết 5,18 gam kim loại đẩy 1,59 gam Cu từ dung dịch đồng sunfat Cho biết muối axit hữu bị điện phân? Viết phương trình phản ứng xảy điện cực Điện lượng Q = It = 0,5 x x 3600 = 3600 coulomb dùng để tạo 3,865 g kim loại Từ định luật Faraday, đương lượng V O2 = A 3.865 × 9650 = ∋= = 103,6 n 3600 Khối lượng mol kim loại: A = n ∋ Vì kim loại đẩy đồng khỏi dung dịch nên đương lượng Cu: ∋Cu = A/2 = 63,6/2 = 31,8 từ phản ứng: ∋ + Cu2+ = Cu+ ∋+ ta có: ∋: 31,8 = 5,18 : 1,59, suy ∋ = 103,6 Trong phản ứng đẩy Cu, kim loại có mức ơxi hố từ đến 3, chọn khối lượng mol nguyên tử từ khả sau: A1 = 103,6 x = 103,6 A2 = 103,6 x = 207,2 A3 = 103,6 x = 310,8 Vì khơng có ngun tố với A > 240 104 có tính kim loại có mức ơxi hố +1 Do kim loại phải tìm Pb (A = 207,6) Tại anốt điện phân có C2H6 CO2 sản phẩm ơxi hố anion hữu cơ, muối có cơng thức Pb (RCOO)2 Sự tạo êtan (CH3 - CH3) CO2 từ nhóm COO- chứng tỏ muối điện phân Pb(CH3COO)2 R R Các phản ứng xảy điện cực: Tại catốt: Pb2+ + e = Pb Tại anốt: CH3COO- - e = CH3COO• CH3COO• = CH3•+ CO2 CH3• = C2H6 Tổng quát: CH3COO − 2e = C2H6 + CO2 BT15 Sử dụng phương trình hóa học minh họa cho ứng dụng mơ tả đây: a Màu trắng chì tranh cổ lâu ngày bị đen tạo lớp PbS Để tái tạo lại màu trắng người ta rửa H2O2 b Natripeoxit sử dụng làm nguồn cung cấp oxy hấp thu khí cO2 tàu ngầm thêm lượng nhỏ vào bột giặt để làm chất tẩy trắng c Trong dung dịch khí CO khử muối paladiclorua đến kim loại tự Người ta dùng phản ứng để phát lượng vết CO có hỗn hợp khí d Lợi dụng phản ứng Si với dd kiềm, trước người ta dùng hợp kim ferosilic để điều chế nhanh khí H2 ngồi mặt trận e amoni clorua sử dụng để làm bề mặt kim loại Cu Zn trước hàn f Hợp chất FeSO4 sử dụng làm thuốc thử nhận biết ion nitrat mt axit tạo hợp chất có màu nâu đen bền g Hỗn hợp 75% KNO3, 10%S, 15%C dễ cháy mãnh liệt nên sử dụng làm thuốc súng đen h Natrithiosunfat chất thuốc định hình dùng việc tráng phim in ảnh, có tác dụng rửa AgBr cịn lại phim ảnh giấy ảnh sau rửa thuốc hình BT 16 40,12g thuỷ ngân hoà tan lượng axit nitric 0,10M Thêm dung dịch kali iodua vào dung dịch vừa xuất kết tủa Kết tủa hoà tan dung dịch KI sau kết hợp với dung dịch AgNO cho 184,8mg kết tủa vàng (%I 54,94%) Kết tủa vàng phân tích từ dịch lọc đun nóng đến 45 oC cho hợp chất màu đỏ bạc chiếm 23,35% khối lượng Viết phương trình phản ứng xảy giải thích Đáp án: Axit nitric lỗng bị khử NO: 3Hg + 8HNO3 = 3Hg(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O Hg(NO3)2 + 2KI = HgI2↓ + 2KNO3 2KI + HgI2 = K2[HgI4] 40,12 Lượng thủy ngân mẫu 200,6 = 0,200 mmol Cho kết tủa màu vàng chứa nguyên tử Hg đơn vị khốilượng 184,8 phân tử kết tủa 0,2 = 924 g/mol Cho biết phần trăm khối lượng iot 54,95% ⇒ công thức kết tủasẽ chứa 924.0,5494 924 − 200,6 − 4.126,9 = nguyên tử iot =2 126,9 107,9 nguyên tử bạc Như công thức kết tủa Ag 2[HgI4] Phản ứng xảy ranhư sau: K2[HgI4] + 2AgNO3 = Ag2[HgI4]↓ + 2KNO3 Phần trăm khối lượng bạc Ag2HgI4 23,35% Do mẫu đunnóng nhiệt độ thấp nên thành phần khơng đổi.Sự biến đổi màu phức giải thích chuyển vị sau:Ag 2[HgI4] = HgAg[AgI4] (đỏ) (vàng) Bài 17 Có thể tách rhodi khỏi kim loại quý khác cách sau: Một mẫu bột rhodi trộn với NaCl đun nóng dịng khí clo Bã rắn thu chứa muối A chứa 26,76 % rhodi Bã rắn sau xử lý với nước dung dịch thu đem lọc cô bay thu tinh thể B chứa 17,13% rhodi Tinh thể làm khô 120oC đến khối lượng không đổi (khối lượng 35,98%) đun nóng tới 650oC Rửa bã rắn thu nước cho kim loại rhodi tinh khiết a) Xác định công thức cấu tạo muối A b) Cơng thức B gì? c) Khi lượng dư hydro sunfua sục qua dung dịch muối A tạo thành kết tủa C chứa Rh, S, H Hợp chất có thành phần hợp thứa chứa 47,59% lưu huỳnh Xác định thành phần hóa học C d) Giải thích cần phải rửa nước bước cuối e) Viết phương trình hóa học cho chuyển hóa câu Đápán: a) A = Na3[RhCl6]: b) B = Na3[RhCl6].12H2O c) C = Rh2S3 3H2S d) Để loại bỏ muối tan (chủ yếu NaCl) e) 2Rh + 6NaCl + 3Cl2 = 2Na3[RhCl6] Na3[RhCl6].12H2O = Na3[RhCl6] + 12H2O 2Na3[RhCl6] = 2Rh + 6NaCl + 3Cl2 2Na3[RhCl6] + 3H2S = Rh2S3.3H2S + 6NaCl + 6HCl Bài 18 Quá trình tổng hợp số hợp chất kim loại chuyển tiếp X đưa đây: Một dung dịch g bột mịn A hòa tan 50 mL dd NaOH 28% thêm vào erlen nhỏ chứa 3,5 g Na2SO3.7H2O nghiền mịn khuấy Erlen ngập chậu nước đá Sau khoảng 10 phút xuất bùn tinh thể màu xanh sáng Lọc chân không hỗn hợp sau phản ứng nhiệt độ lạnh, sản phẩm rửa kỹ NaOH ở28% 00C Chất sản phẩm cịn ẩm làm khơ máy hút ẩm 0C (không dùng chất làm khô) Sản phẩm B, tinh thể màu xanh da trời giữ ổn định mức 0C không tiếp xúc với H2O CO2 Dung dịch B KOH 50% chuyển sang màu xanh Khi đun nóng pha lỗng kết tủa C hình thành Một chất D tinh khiết khác thành phân B, điều chế theo trình sau: Trong nồi bạc 400 0C chứa NaOH khan trộn với C theo tỷ lệ mol Na:X 3:1 Hỗn hợp đun nóng tới 800 0C có O2 h Sản phẩm D hình thành nhanh chóng làm lạnh tới nhiệt độ phòng D hợp chất tối màu bảo quản khí CO2 Chuẩn bị dung dịch 30g KOH H2O; thêm vào 10g A đun sôi hỗn hợp erlen 250 mL đến chất kết tinh màu xanh cấy xuất Chất làm bay nước bảo quản 00C Nếu rửa chất với KOH 1M sấy khơ P 2O5 chuyển thành chất tinh thể xanh đen E Xác định Х công thức phân tử A- Е sử dụng liệu sau : a) Hàm lượng natri В 18,1 % ; b) Hàm lượng nguyên tố Х А, В, С, D, vàЕ 34,8 , 13,3 , 63,2 , 29,3 27,9% Viết tất phương trình phản ứng Giải: khan muối D thành phần chủ yếu hợp chất B Chúng ta cho B hydrate D Na : tỉ lệ mol X D : D hợp chất nhị phân Na3X trường hợp МХ = ( 29,3 · 69 / 70,7 ) = 28,6 Khơng có phần tử Vì , D có chứa số khác nguyên tố ( s ) Ôxy ngun tố xảy , ví dụ: D Na3XOn (muối D khơng thể có cơng thức loại Na3НmXOn tất chất dễ bay nên loại bỏ điều kiện phản ứng sử dụng để tổng hợp D (sưởi ấm 800ºС ) ) Hàm lượng Х С hợp chất cho phép để giả C hợp chất nhị phân , tức , ôxit Х Bây xác định Х Vì vậy, Х Mn С MnO2 Từ nội dung Mn D lấy cơng thức nó, Na3MnO4 Các trạng thái ơxi hóa mangan hợp chất +5 Dưới sưởi ấm làm mát, dung dịch kiềm D disproportionates, cho rắn MnO2 dung dịch màu xanh Giải pháp mangan (VII) dẫn xuất thường tím khơng phải màu xanh Vì vậy, giải pháp có chứa muối mangan (VI) Các giải pháp xanh tương tự hình thành thủ tục cuối Chúng ta kết luận thủ tục dẫn đến manganate, K2MnO4 Thật vậy, nội dung Mn K2MnO4 (hợp chất E) 27,9% Compound В (một Mn (V) phái sinh) thu từ phản ứng А với sodium sulfite mà chất khử tiếng Hệ thống sưởi ấm giải pháp kiềm A dành K2MnO4 Nó A Mn (VII) phái sinh Thật vậy, nội dung Mn A tương ứng với công thức KMnO4 Các hợp chất khơng rõ cịn lại B Trên chúng tơi cho B hydrate D Các tính tốn cách sử dụng công thức Na3MnO4 · nH2O dẫn đến МВ = 413,5 Nó tương ứng với n = 12,5 Tuy nhiên, МВ = 381,2 từ nội dung Na Nói cách khác, Na: Mn tỷ lệ В 3: 1, 3,25: natri bổ sung xuất diện số hợp chất khác Na (s) hòa tan Để xác định hợp chất này, việc phân tích tổng hợp thủ tục cần thiết Trong trình tổng hợp B hòa tan rửa với dung dịch NaOH Nên cơng thức có B Na3MnO4 · 0.25NaOH · nH2O Từ Na Mn nội dung, kết luận n = 12 Cuối cùng, В [4Na3MnO4 · NaOH · 48H2O] Bốn phản ứng thảo luận văn Họ là: 1) KMnO4 + Na2SO3·7H2O + 13 NaOH + 16 H2O = [4Na3MnO4·NaOH·48H2O]↓ + Na2SO4 + KOH (4KMnO4 + 4Na2SO3+ 13NaOH + 44H2O = [4Na3MnO4·NaOH·48H2O]↓ + 4Na2SO4 + 4KOH) 2) Na3MnO4+ H2O = Na2MnO4 + MnO2 + NaOH 3) 12 NaOH + MnO2 + O2= Na3MnO4 + H2O 4) KMnO4 + KOH = K2MnO4 + O2 + H2O Các em xem thêm tập anh Nghị ... g B SO2 : SO2 + KMnO4 + H2O  K2SO4 + MnSO4 + H2SO4 SO2 + Br2 + H2O  HBr + H2SO4 K2CO3 + H2SO3 K2SO3 + KHCO3 B+ K2Cr2O7: K2Cr2O7 + 3SO2 + H2SO4 K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O Cô cạn dung dịch: K2SO4...SO 24− + Ba2+ → BaSO4↓ (H) BaCO3 + 2CH3COOH Ba2+ + CaSO4 (b? ?o hòa) Ba2+ → Ba2+ (I) + 2CH3COO- + H2O + CO2↑ → Ca2+ + BaSO4↓ (H) + CrO 24− → BaCrO4↓ (K) Một hỗn hợp rắn A gồm kim loại M oxit kim. .. pyrit biểu diễn FeS2-x Nhưvậy ta coi pyrit nhưlà hỗn hợp FeS2 FeS Khi xử lý mẫu khống với brom KOH dư xảy phản ứng sau: FeS2+ Br2+ KOH →Fe(OH)3+ KBr + K2SO4+ H2O FeS + Br2+ KOH →Fe(OH)3+ KBr + K2SO4+