Câu 14: Hoà tan hoàn toàn 23,8 gam hỗn hợp một muối cacbonat của các kim loại hoá trị I và muối cacbonat của kim loại hoá trị II trong dung dịch HCl.. Đem cô cạn dung dịch thu được khối [r]
(1)PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG Nguyên tắc Xét phản ứng A + B C + D ta có ; mA + mB = mC + mD Một số dạng thường gặp : - Hỗn hợp oxit tác dụng với axit tạo muối: MO + HCl, H2SO4 loãng moxit + maxit = mmuối + mnước Trong đó số mol nước tính theo axit - Hỗn hợp oxit tác dụng CO, C H2 : moxit mCO,C, H2 mran mCO2 ,H 2O Trong đó số mol CO2, H2O tính theo CO, C và H2 - Hỗn hợp kim loại tác dụng với axit giải phóng H2 mkim loại + maxit = mmuối + mH2 số mol H2 = 2HCl = H2SO4 - Hỗn hợp muối cacbonat tác dụng với axit mmuối (1) + maxit = mmuối + mH2O + mCO2 Các ví dụ minh hoạ Ví dụ 1: (2007 - Khối A) Hoà tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO 500 ml axit H2SO4 0,1M (vừa đủ) Sau phản ứng, hỗn hợp muối sunfat khan thu cô cạn dung dịch có khối lượng là A 6,81 gam B 4,81 gam C 3,81 gam D 5,81 gam Hướng dẫn Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O (1) MgO + H2SO4 MgSO4 ZnO + H2SO4 Theo các pt hoá học (1, 2, 3): + ZnSO4 n H 2O = H2O (2) + H2O (3) n H2SO4 = 0,5 0,1 = 0,05 (mol) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m hh muối khan = 2,81 + 98 0,05 – 18 0,05 = 6,81 (g) Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm Fe, FeO và Fe2O3 Cho luồng khí CO qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp X nung nóng Sau kết thúc thí nghiệm thu 64 gam chất A ống sứ và 11,2 lít khí B (đktc) có tỉ khối so với H2 là 20,4 Giá trị m là A 105,6 B 35,2 C 52,8 D 70,4 Hướng dẫn Các phương trình hoá học phản ứng khử oxit sắt có thể có: (2) t 3Fe2O3 + CO 2Fe3O4 + CO2 (1) t Fe3O4 + CO 3FeO + CO2 (2) FeO t CO + Fe + CO2 (3) Nhận xét: Chất rắn A có thể gồm chất Fe, FeO, Fe 3O4 ít hơn, điều quan trọng là số mol CO phản ứng số mol CO2 tạo thành Gọi x là số mol CO2 tạo thành nB 11, = 22, = 0,5 (mol) 44x + 28(0,5 – x) = 0,5 20,4 2 = 20,4 x = 0,4 (mol) Do đó n CO phản ứng = 0,4 (mol) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m m = mA + CO2 – mCO = 64 + 44 0,4 – 28 0,4 = 70,4 (g) Ví dụ 3: Hoà tan hoàn toàn gam hỗn hợp kim loại dung dịch HCl thu dung dịch A và khí B Cô cạn dung dịch A thì 5,71 gam muối khan Tính thể tích khí B (đo đktc) Hướng dẫn Gọi kim loại đã cho là X và Y 2X + 2m HCl 2XClm + m H2 (1) 2Y + 2n HCl 2YCln + n H2 (2) n Theo (1, 2): n HCl = H2 Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: + 36,5 2 Vậy VH (đktc) n H2 = 5,71 + n H n H2 = 0,01 (mol) = 0,01 22,4 = 0,224 (l) Ví dụ 4: (2009 - Khối A)Cho 3,68 gam hỗn hợp gồm Al và Zn tác dụng với lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 10%, thu 2,24 lít khí H2 (ở đktc) Khối lượng dung dịch thu sau phản ứng là A 101,68 gam B 88,20 gam C 101,48 gam Hướng dẫn 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (1) Zn + H2SO4 Từ (1, 2): n H2SO4 = n H2 ZnSO4 + H2 (2) 2, 24 = 22, = 0,1 (mol) D 97,80 gam (3) mdd H2SO4 = 98 0,1 100 10 = 98 (g) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mdd sau phản ứng m m = m hh + dd H2SO4 – H = 3,68 + 98 – 0,1 = 101,48 (g) Ví dụ Cho từ từ luồng khí CO qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 3O4, Fe2O3 nung nóng, kết thúc phản ứng thu 64g sắt, khí gồm CO và CO cho sục qua dung dịch Ca(OH)2 dư 40g kết tủa Vậy m có giá trị là A 70,4g B 74g C 47g D 104g Lời giải : Khí sau phản ứng gồm CO2 và CO dư cho qua dung dịch Ca(OH)2 dư : CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O 40 0,4 100 (mol) 0,4 (mol) Sơ đồ phản ứng: FeO Fe2O3 + CO Fe + CO2 Fe3O4 28.0,4 + m = 64 + 44.0,4 m = 70,4g Ví dụ Người ta cho từ từ luồng khí H2 qua ống sứ đựng 5,44 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3, CuO nung nóng, kết thúc phản ứng thu m gam hỗn hợp chất rắn A và 1,62 gam H2O Vậy m có giá trị là A 4g Lời giải : B 5g C 4,5g D 3,4g nH2 nH2O 0, 09 (mol) Sơ đồ phản ứng: FeO H2 + Fe2O3 A + H2O Fe3O4 CuO 0,09.2 + 5,44 = m + 1,62 m = 4g Ví dụ Cho 35g hỗn hợp Na 2CO3, K2CO3 tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl Sau phản ứng thu 59,1g kết tủa Lọc tách kết tủa, cô cạn dd thu m(g) muối clorua Vậy m có giá trị là A 38,3g B 22,6g C 26,6g D 6,26g (4) Lời giải : Sơ đồ phản ứng: Na CO3 K CO3 + BaCl2 BaCO3 NaCl + KCl nBaCl2 nBaCO3 0,3 (mol) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mhh mBaCl2 m m dd m = 35 + 0,3.208 – 59,1 = 38,3 (g) Ví dụ Cho 4,48g hỗn hợp Na 2SO4, K2SO4, (NH4)2SO4 tác dụng vừa đủ với 300 ml dung dịch Ba(NO3)2 0,1M Kết thúc phản ứng thu kết tủa A và dung dịch B Lọc tách kết tủa, cô cạn dung dịch thu m(g) muối nitrat Vậy m có giá trị là A 5,32g B 5,23g C 5,26g D 6,25g Lời giải : Sơ đồ phản ứng: Na2SO4 K2SO4 + NaNO3 BaSO4 + Ba(NO3)2 KNO3 (NH4)2SO4 NH4NO3 nBa(NO3 )2 nBaSO4 0, 03 (mol) 4, 48 7,83 6, 99 mB mB 5, 32 (g) Ví dụ Hoà tan 2,57g hợp kim Cu, Mg, Al lượng vừa đủ dung dịch H 2SO4 loãng thu 1,456 lít khí X (đktc), 1,28g chất rắn Y và dung dịch Z Cô cạn Z thu m gam muối khan, m có giá trị là A 7,53g B 3,25g C 5,79g D 5,58g Lời giải: Sơ đồ phản ứng : Cu Mg Al MgSO Al (SO )3 + Cu + H2 + H2SO4 m m (AlMg) m SO2 (2,57 1, 28) 0, 065.96 7,53 (g) Ví dụ Hoà tan hoàn toàn 3,72g hỗn hợp kim loại A, B dung dịch HCl dư thấy tạo 1,344 lít khí H2 (đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu muối khan có khối lượng là A 7,12g B 7,98g Lời giải : Theo phương trình điện li : C 3,42g D 6,12g (5) n H n Cl 1,344 0,12(mol) 22, 2 mmuối = mKL + m Cl = 3,72 + 0,12.35,5 = 7,98 (g) Ví dụ 10 Nung m gam hỗn hợp A gồm muối MgCO3 và CaCO3 không còn khí thoát thu 3,52g chất rắn B và khí C Cho toàn khí C hấp thụ hết lít dung dịch Ba(OH)2 thu 7,88g kết tủa Đun nóng dung dịch lại thấy tạo thành thêm 3,94g kết tủa Nếu các phản ứng xảy hoàn toàn thì m có giá trị là A 7,44g B 7,40g C 7,04g CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O 2CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 Lời giải m = mB + mCO2 7,88 3,94 ).44 7, 04 197 m = 3,52 + ( 197 (g) D 4,74g (6) Bài Tập Áp Dụng Câu 1: Hoà tan hoàn toàn 3,22 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Zn lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng, thu 1,344 lít hiđro (ở đktc) và dung dịch chứa m gam muối Giá trị m là A 9,52 B 10,27 C 8,98 D 7,25 Câu 2: Cho lượng dung dịch H2SO4 10% vừa đủ tác dụng hết với 16 gam CuO Nồng độ dung dịch muối thu là A 15,09 % B 7,045% C 30,18 % D 21,25% Câu 3: Hoà tan 10 gam hỗn hợp hai muối cacbonat kim loại hoá trị II và III dung dịch HCl ta thu dung dịch X và 672 ml khí bay (ở đktc) Cô cạn dung dịch X thu bao nhiêu gam muối khan ? A 15,03 gam B 13,33 gam C 13,0 gam D 16,66 gam Câu 4: Hoà tan 9,14 gam hợp kim Cu, Mg, Al lượng vừa đủ dung dịch HCl thu 7,84 lít khí X (đktc), 2,54 gam chất rắn Y và dung dịch Z Cô cạn dung dịch Z thu m gam muối Giá trị m là A 33,99 B 32,15 C 31,45 D 18,675 Câu 5: Cho luồng CO qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp X gồm CuO, FeO, Fe 3O4 và Fe2O3 nung nóng, thu 40 gam hỗn hợp chất rắn Y và 13,2 gam khí CO2 Giá trị m là A 48,6 B 44,8 C 24,3 D 36,45 Câu 6: Trung hoà 5,48 gam hỗn hợp gồm axit axetic, phenol và axit benzoic cần dùng 600 ml dung dịch NaOH 0,1M Cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu hỗn hợp chất rắn khan có khối lượng là A 8,64 gam B 6,84 gam C 4,90 gam D 6,80 gam Câu 7: Khử hoàn toàn gam oxit kim loại cần dùng 3,36 lít H Hoà tan hết lượng kim loại thu vào dung dịch HCl dư thấy thoát 2,24 lít H Thể tích khí đo đktc Công thức oxit trên là A Cr2O3 B Fe3O4 C Fe2O3 D FeO Câu 8: Cho 0,52 gam hỗn hợp kim loại Mg và Fe tan hoàn toàn dung dịch H2SO4 loãng, dư thấy có 0,336 lít khí thoát (đktc) Khối lượng hỗn hợp muối sunfat khan thu là A 3,92 gam B 4,2 gam C 3,2 gam D 1,96 gam Câu 9: Cho 9,2 gam Na vào 160 ml dung dịch có khối lượng riêng là 1,25 g/ml chứa Fe 2(SO4)3 và Al2(SO4)3 với nồng độ tương ứng là 0,125M và 0,25M Sau phản ứng, người ta tách kết tủa và đem nung đến khối lượng không đổi Khối lượng chất rắn thu sau nung là A 5,24 gam B 10,48 gam C 2,62 gam D 1,31 gam (7) Câu 10: Hỗn hợp A gồm KClO3, Ca(ClO3)2, Ca(ClO)2, CaCl2 và KCl nặng 83,68 gam Nhiệt phân hoàn toàn A, thu chất rắn B gồm CaCl 2, KCl và thể tích O vừa đủ oxi hoá SO2 thành SO3 để điều chế 191,1 gam dung dịch H2SO4 80% Cho chất rắn B tác dụng với 360 ml dung dịch K 2CO3 0,5M (vừa đủ) thu kết tủa C và dung dịch D Khối lượng KCl dung dịch D nhiều gấp 22/3 lần khối lượng KCl có A Khối lượng kết tủa C là A 18 gam B gam C 36 gam D 24 gam Câu 11: Hỗn hợp X gồm Fe, FeO và Fe2O3 Cho luồng khí CO qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp X nung nóng Sau kết thúc thí nghiệm thu 64 gam chất rắn A ống sứ và 11,2 lít khí B (đktc) có tỉ khối so với H2 là 20,4 Giá trị m là A 105,6 gam B 35,2 gam C 70,4 gam D 140,8 gam Câu 12:Đun 132,8 gam hỗn hợp ancol no, đơn chức với H 2SO4 đặc 140oC thu hỗn hợp các ete có số mol và có khối lượng là 111,2 gam Số mol ete hỗn hợp là A 0,1 mol B 0,15 mol C 0,4 mol D 0,2 mol Câu 13: Cho 12 gam hỗn hợp hai kim loại Fe, Cu tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO 63% Sau phản ứng thu dung dịch A và 11,2 lít khí NO2 (đktc) Nồng độ % các chất có dung dịch A là A 36,66% và 28,48% B 27,19% và 21,12% C 27,19% và 72,81% D 78,88% và 21,12% Câu 14: Hoà tan hoàn toàn 23,8 gam hỗn hợp muối cacbonat các kim loại hoá trị I và muối cacbonat kim loại hoá trị II dung dịch HCl Sau phản ứng thu 4,48 lít khí (đktc) Đem cô cạn dung dịch thu khối lượng muối khan là A 13 gam B 15 gam C 26 gam D 30 gam Câu 15: Hỗn hợp A gồm KClO3, Ca(ClO2)2, Ca(ClO3)2, CaCl2 và KCl nặng 83,68 gam Nhiệt phân hoàn toàn A, thu chất rắn B gồm CaCl2, KCl và 17,472 lít khí (ở đktc) Cho chất rắn B tác dụng với 360 ml dung dịch K2CO3 0,5M (vừa đủ) thu kết tủa C và dung dịch D Khối lượng KCl dung dịch 22 D nhiều gấp lần lượng KCl có A % khối lượng KClO3 có A là A 47,83% B 56,72% C 54,67% D 58,55% Câu 16: Đốt cháy hoàn toàn 1,88 gam chất hữu A (chứa C, H, O) cần 1,904 lít O (đktc) thu CO2 và nước theo tỉ lệ thể tích 4:3 CTPT A là (Biết tỉ khối A so với không khí nhỏ 7) A C8H12O5 B C4H8O2 C C8H12O3 D C6H12O6 Câu 17: Cho 0,1 mol este tạo lần axit và ancol lần ancol tác dụng hoàn toàn với NaOH thu 6,4 gam ancol và lượng mưối có khối lượng nhiều lượng este là 13,56% (so với lượng este) CTCT este là A CH3COO CH3 B CH3OCOCOOCH3 (8) C CH3COOCOOCH3 D CH3COOCH2COOCH3 Câu 18: Thuỷ phân hoàn toàn 11,44 gam hỗn hợp este đơn chức là đồng phân dung dịch NaOH thu 11,08 gam hỗn hợp muối và 5,56 gam hỗn hợp ancol CTCT este là A HCOOCH3 và C2H5COOCH3 B C2H5COOCH3 và CH3COOC2H5 C HCOOC3H7 và C2H5COOCH3 D Cả B, C đúng Câu 19: Chia hỗn hợp gồm hai anđehit no đơn chức làm hai phần nhau: - Phần 1: Đem đốt cháy hoàn toàn thu 1,08 gam H2O - Phần 2: Tác dụng với H2 dư (Ni, to) thì thu hỗn hợp A Đem đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp A thì thể tích khí CO2 (đktc) thu là A 1,434 lít B 1,443 lít C 1,344 lít D 0,672 lít Câu 20: Cho luồng khí CO qua ống sứ đựng 0,04 mol hỗn hợp A gồm FeO và Fe 2O3 đốt nóng Sau kết thúc thí nghiệm thu B gồm chất nặng 4,784 gam Khí khỏi ống sứ cho hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu 9,062 gam kết tủa Phần trăm khối lượng Fe2O3 hỗn hợp A là A 86,96% B 16,04% C 13,04% D.6,01% Câu 21: Hòa tan 9,14 gam hợp kim Cu, Mg, Al lượng vừa đủ dung dịch HCl thu 7,84 lít khí X (đktc), 2,54 gam chất rắn Y và dung dịch Z Lọc bỏ chất rắn Y, cô cạn cẩn thận dung dịch Z thu khối lượng muối khan là A 31,45 gam B 33,99 gam C 19,025 gam D 56,3 gam Câu 22: Cho 15 gam hỗn hợp amin đơn chức, bậc tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl 1,2M thì thu 18,504 gam muối Thể tích dung dịch HCl đã dùng là A 0,8 lít B 0,08 lít C 0,4 lít D 0,04 lít Câu 23: Trộn 8,1 gam bột Al với 48 gam bột Fe 2O3 cho tiến hành phản ứng nhiệt nhôm điều kiện không có không khí Kết thúc thí nghiệm, khối lượng chất rắn thu là A 61,5 gam B 56,1 gam C 65,1 gam D 51,6 gam Câu 24: Hòa tan hoàn toàn 10,0 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại (đứng trước H dãy điện hóa) dung dịch HCl dư thu 2,24 lít khí H (đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu khối lượng muối khan là A 1,71 gam B 17,1 gam C 13,55 gam D 34,2 gam Câu 25: Nhiệt phân hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm CaCO và Na2CO3 thu 11,6 gam chất rắn và 2,24 lít khí (đktc) Hàm lượng % CaCO3 X là A 6,25% 1C 14C 2A 15D B 8,62% 3B 16A 4C 17B 5B 18D C 50,2% ĐÁP ÁN 6D 7C 8D 19C 20A 21A D 62,5% 9A 22B 10A 23B 11C 24B 12D 25D 13B (9)