I 2 hồ tinh bột
R O+ H2SO4 SO 4+ H2O (1) CO 3 + H2SO4 SO4 + CO2 + H2 O (2)
Đặt a là khối lượng hỗn hợp X. x, y là số mol RO và RCO3 Ta cú: (R +16)x + (R + 60)y = a (I) Từ (1,2): (R + 96)(x + y) = 1,68a (II) Từ (2): y = 0,01a (III) Giải (I, II, III): x = 0,004a ; R = 24.
Vậy R là Mg (24)
%m = = 16% %m = 84% Bài 17. Trộn CuO với một oxit kim loại hoỏ trị II khụng đổi theo tỉ lệ mol 1 : 2được hỗn hợp X. Cho 1 luồng CO núng dư đi qua 2,4 gam Xđến phản ứng hoàn toàn thu
được chất rắn Y.Để hoà tan hết Y cần 40 ml dung dịch HNO3 2,5M , chỉ thoỏt ra 1 khớ NO duy nhất và dung dịch thu được chỉ chứa muối của 2 kim loại núi trờn. Xỏc
định kim loại chưa biết.
Bài giải:
Vỡ CO chỉ khử được những Oxớt kim loạiđứng sau Al trong dóy HĐHH nờn cú 2 trường hợp xảy ra.
a)Trường hợp 1:Kim loại phải tỡm đứng sau Al trong dóy HĐHH
a a 100. 004 , 0 . 40 MgO ⇒ MgCO3
********************************************************************** và Oxit của nú bị CO khử.
CuO + CO→ Cu + CO2 (1) MO + CO→ M + CO2 (2)
3Cu + 8HNO3-> 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O(3) 3M + 8HNO3-> 3M(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O (4) Coi số mol CuO = x thỡ MO = 2x và Số mol HNO3 = 0,1 Ta cú hệ : 80x + (M + 16) + 2x = 2,4 3 8x + 2.8 3 x = 0,1 giải hệ cho x = 0,0125 và M = 40 ~ Ca.
Trường hợp này khụng thoả món vỡ Canxi đứng trước Al trong dóy HĐHH và CaO khụng bị khử bởi CO.
b/ Trường hợp 2 : Kim loại phải tỡmđứng trước Al trong dóy HĐHH và ễ xit của nú khụng bị CO khử. Khi đú khụng xảy ra phản ứng (2) mà xảy ra phản ứng (1) (3) và phảnứng sau :
MO + 2HNO3-> M(NO3)2 + H2O Tương tự coi số mol CuO = a -> MO = 2a ta cú hệ :
80a + (M + 16)2a = 2,4
3
8a
+ 4a = 0,1 => a = 0,0125 => M=24 ~Mg (thoả món)
Bài 18: Hoà tan hoàn toàn 14,2 gam hỗn hợp C gồm MgCO3 và muối cacbonat của kim loại R vào a xit HCl 7,3% vừa đủ, thu được dung dịch D và 3,36 lớt khớ CO2 (đktc). Nồngđộ MgCl2 trong dung dịch D bằng 6,028%.
a) Xỏcđịnh kim loại R và thành phần % theo khối lượng của mỗi chất trong C. b) Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch D, lọc lấy kết tủa rồi nung ngoài khớ
đến khi phản ứng hoàn toàn. Tớnh số gam chất rắn cũn lại sau khi nung.
Bài giải:
Cụng thức cacbonat kim loại R là R2(CO3)x số mol CO2 = 0,15 MgCO3 + 2HCl -> MgCl2 + CO2↑ + H2O
R2(CO3)x + 2xHCl -> 2RClx + x CO2↑ + x H2O a/ Theo phương trỡnh, số mol HCl = 0,15 . 2 = 0,3 mol Lượng dung dịch HCl = 0, 3.36, 5
0, 073 = 150gam
Lượng dung dịch D = lượng hỗn hợp C + lượng dung HCl - lượng CO2↑
= 14,2 + 150 - (44. 0,15) = 157,6gam
→ Lượng MgCl2 = 157,6 . 0,06028 = 9,5 gam ~ 0,1mol
→ MgCO3 = 0,1mol ~ 8,4gam→ R2(CO3)x =14,2– 8,4 = 5,8 gam Ta cú : 2 R+ 60 x
5,8 =
0,15 0,1
x
− → R =28x thoả món x = 2→ R = 56 là Fe Trong C cú 8,4g MgCO3 ~ 59,15% cũn là 40,85% FeCO3
**********************************************************************
Bài 19: Một loại đỏ chứa MgCO3, CaCO3 và Al2O3. Lượng Al2O3 bằng 1/8 tổng khối lượng hai muối cacbonat. Nung đỏ ở nhiệt độ cao tới phõn huỷ hoàn toàn hai muối cacbonat thuđược chất rắn A cú khối lượng bằng 60% khối lượngđỏ trước khi nung.
a) Tớnh % khối lượng mỗi chất trongđỏ trước khi nung.
b) Muốn hoà tan hoàn toàn 2g chất rắn A cần tối thiểu bao nhiờu ml dung dịch HCl 0,5M ? Bài giải: a) Cỏc phản ứng phõn hủy muối cacbonat MgCO3 →t0 MgO + CO2↑ (1) CaCO3 0 t → CaO + CO2 ↑ (2) Al2O3 0 t → Khụngđổi (3)
gọi a, b, c lần lượt là số gam của MgCO3, CaCO3, Al2O3 trong 100g đỏ (a, b, c cũng chớnh là thành phần %) ta cú hệ sau: a + b + c = 100 c = 8 a +b .40 84 a + .56 100 b + c = 60 Giải hệ ta được: a = 10,6; b = 78,3; c = 11,1 (vừa là số gam từng chất vừa là tỉ lệ %) a) Cỏc phản ứng với HCl (3 PTHH)
Tổng số mol HCl = 2.nMgo + 2.nCaO + 6.n Al2O3 = 0,2226 mol Vậy để hũa tan 2g A cần 0, 2226.2
5, 4 = 0,0824 mol Gọi V là số lớt HCl tối thiểu cần dựng
V.0,5 = 0,0824 => V = 0,1648 lit = 164,8ml
Bài 20: Cho 1,02 gam hỗn hợp gồm Al và Mg vào 100 ml dung dịch HCl. Sau khi kết thỳc phản ứng, làm bay hơi hết nước thuđược 3,86 gam chất rắn khan.
Nếu cho 1,02 gam hỗn hợp trờn vào 200 ml dung dịch HCl cựng loại. Sau khi kết thỳc phản ứng, làm bay hơi hết nước thu được 4,57 gam chất rắn khan. Tớnh khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp và nồngđộ mol/l của dung dịch HCl.
Bài giải:
Khi lượng HCl gấp đụi thỡ lượng chất rắn thuđược khụng gấp đụi thớ nghiệm 1 nờn suy ra trong trường hợp 2 kim loại tan hết và HCl dư.
Gọi số mol của Mg và Al trong hh là x và y. Ta cú:
********************************************************************** 95x + 133.5 y = 4,57 y = 0,02 mAl = 0.02 x 27 = 0,54 gam
Tớnh nồngđộ mol/l của dung dịch HCl
- Xột TN1: Gọi số mol Alđó phản ứng là a, cũn dư là 0.02-a (Mgđó pư hết)
Khối lượng chất rắn = 0,02 x 95 + 133,5a + 27 (0,02-a) = 3,86 → a= 0,0133 số mol HCl hũa tan Mg và Al là (0,02 x 2) + 3 x 0,0133 = 0,08 mol
- Nồngđộ mol/l của HCl là 0,08/0,1 = 0,8 M
Bài 21: Hũa tan 49,6 gam hỗn hợp một muối sunfat và một muối cacbonat của cựng một kim loại húa trị I vào nước thu được dung dịch X. Chia dung dịch X thành 2 phần
bằng nhau:
- Phần 1: Cho phản ứng với lượng dư dung dịch axit sunfuric thu được 2,24
lớt khớ (đo ở đktc)
- Phần 2: Cho phản ứng với lượng dư dung dịch BaCl2 thu được 43 gam kết
tủa trắng.
a. Tỡm cụng thức húa học của hai muối ban đầu?
b. Tớnh thành phần % theo khối lượng mỗi muối trờn cú trong hỗn hợp ban đầu?
Bài giải:
a. Gọi cụng thức húa học của hai muối trờn là A2SO4 và A2CO3; gọi x, y lần lượt là số
mol A2CO3 và A2SO4 - Phản ứng ở phần 1: A2CO3 + H2SO4 -> A2SO4 + CO2 + H2O (1) x mol x mol - Phản ứng ở phần 2:
A2CO3 + BaCl2 -> BaCO3 + 2ACl
(2)
x mol x mol
A2SO4 + BaCl2 -> BaSO4 + 2Acl
(3)
y mol y mol
Theo pt (1) => x = nCO2= 2,24 : 22,4 = 0,1 mol
- Mặt khỏc, khối lượng hỗn hợp ở mỗi phần: (2A + 60).0,1 + (2A + 96)y = 492,6 = 24,8 (*)
- Theo pt (2) và (3), khối lượng kết tủa thu được: 197.0.1 + 233.y = 43 => y = 0,1
Thế y = 0,1 vào (*) => A = 23 -> Na
Vậy cụng thức hai muối: Na2CO3 và Na2SO4
b.
- Khối lượng muối Na2CO3 trong hỗn hợp: mNa2CO3 = 106.0,1.2 = 21,2g - Khối lượng muối Na2SO4 trong hỗn hợp: mNa2SO4 = 49,6 – 21,2 = 28,4g Vậy thành phần % cỏc chất trong hỗn hợp ban đầu:
********************************************************************** % mNa2CO3 = 4921,,62.100%= 42,7%
% mNa2SO4 = 4928,,64.100%= 57,3%
Bài 22: Cho 32,6 gam hỗn hợp CaCO3 và MgCO3 tỏc dụng vừa đủ với 700ml dung
dịch HCl 1M rồi dẫn khớ tạo thành qua 38,5 gam dung dịch KOH 80% tạo thành dung dịch A. a. Tớnh thành phần % cỏc chất trong hỗn hợp đầu? b. Tớnh nồng độ % cỏc chất trong dung dịch A? Bài giải: Cỏc PTHH cú thể xảy ra: CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + CO2 + H2O (1)
x mol 2x mol x mol
MgCO3 + 2HCl -> MgCl2 + CO2 + H2O (2)
y mol 2y mol y mol
CO2 + KOH -> KHCO3 (3)
a mol a mol a mol
CO2 + 2KOH -> K2CO3 + H2O (4)
b mol 2b mol b mol
- Số mol HCl: nHCl = 0,7 . 1 = 0,7 mol
a. Gọi x, y lần lượt là số mol CaCO3 và MgCO3 cú trong 32,6 gam hỗn hợp. Theo gt và phương trỡnh (1), (2) ta cú:
100x + 84y = 32,6 (*)
2x + 2y = 0,7 (**)
Giải hệ phương trỡnh (*) và (**) ta được: x = 0,2 mol; y = 0,15 mol
Khối lượng từng chất trong hỗn hợp:
mCaCO3 = 100,0,2 = 20gam m MgCO3 = 84.0,15 = 12,6 gam.
Vậy thành phần % theo khối lượng cỏc chất trong hỗn hợp:
%mCaCO3 =3220,6.100%= 61,3% %mMgCO3 =3212,,66.100%= 38,7%
b. Theo cỏc phương trỡnh (1) và (2): số mol CO2 tạo thành: nCO2= x + y = 0,2 + 0,15 = 0,35 mol.
- Số mol KOH cú trong 38,5 gam dung dịch 80%: nKOH = 38100,5..5680
= 0,55 mol Ta cú tỉ lệ: 1< 2 CO KOH n n = 00,,3555 = 1,57 < 2
=> Phản ứng tạo cả 2 muối: KHCO3 và K2CO3.
Gọi a, b lần lượt là số mol KHCO3 và K2CO3, theo pt (3) và (4) ta cú: a + b = 0,35 (***)
a + 2b = 0,55 (****)
Giải hệ phương trỡnh (***) và (****) ta cú: a = 0,15 mol; b = 0,2 mol. - Khối lượng cỏc muối cú trong dung dịch A:
mKHCO3 = 100.0,15 = 15 gam mK2CO3 = 138.0,2 = 27,6 gam
********************************************************************** - Khối lượng dung dịch tạo thành sau phản ứng:
mddspư = mddKOH + mCO2 = 38,5 + 44.0,35 = 53,9 gam Vậy nồng độ % cỏc chất trong dung dịch A:
C%(KHCO3) = 5315,9.100% = 27,8%C%(K2CO3) = 2753,,96.100% = 51,2% C%(K2CO3) = 2753,,96.100% = 51,2%
Bài 23: Cho 3,87 gam hỗn hợp gồm Mg và Al tỏc dụng với 500 ml dung dịch HCl 1M a. Chứng minh rằng sau phản ứng với Mg và Al thỡ axit vẫn cũn dư ?
b. Nếu phản ứng trờn làm thoỏt ra 4,368 lớt khớ H2 (đktc). Hóy tớnh số gam Mg và Alđó dựng banđầu ? Bài giải: a. PTHH: Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2 (1) x mol x mol 2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2 (2) y mol 3 y2 mol - Số mol HCl: nHCl = 0,5.1 = 0,5 mol. Giả sử tất cả hỗn hợp là Mg: nhh = nMg = 3,87 : 24 = 0,16125 mol Giả sử tất cả hỗn hợp là Al: nhh = nAl = 3,87 : 27 = 0,143 mol => 0,143 mol < nhh < 0,16125mol
Theo phương trỡnh (1): nHCl = 2nMg= 2.0,16125 = 0,3225 mol
Theo phương trỡnh (2): nHCl = 3nAl = 3.0,143= 0,429 mol Ta thấy nHCl(max) = 0,429 < 0,5 mol
=> Vậy HCl vẫn cũn dư khi tỏc dụng với hỗn hợp Al và Mg. b.– Số mol H2 sinh ra: nH2= 4,368 : 22,4 = 0,195 mol
- Gọi x, y lần lượt là số mol Mg và Al cú trong hỗn hợp. Theo giả thiết và phương
trỡnh, ta cú:
24x + 27y = 3,87 (a) x + 3 y2
= 0,195 (b)
Giải hệ phương trỡnh (a) và (b) tađược: x = 0,06 mol ; y = 0,09 mol
- Khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu:
nMg = 24.0,06 = 1,44 gam. nAl = 27.0,09 = 2,43 gam.
Bài 24: Dẫn 2,24 lớt khớ CO (đktc) qua một ống sứ nung núng đựng hỗn hợp bột oxit
kim loại gồm Al2O3, CuO và Fe3O4 cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Chia sản
phẩm thu được thành hai phần bằng nhau:
- Phần 1: hũa tan vào dung dịch HCl dư thu được 0,672 lớt khớ H2ở đktc.
- Phần 2: được ngõm kĩ trong 400ml dung dịch NaOH 0,2M. Để trung hũa hết NaOH dư phải dựng hết 20ml dung dịch axit HCl 1M.
a. Viết cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra.
b. Tớnh thành phần % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu.
c. Tớnh thể tớch dung dịch axit H2SO4 1M (loóng)để hũa tan hết hỗn hợp bột
của cỏc oxit kim loại?
Bài giải:
********************************************************************** CO + CuO t0 Cu + CO2 (1) CO + Fe3O4 t0 Fe + CO2 (2) Phần 1: Fe + HCl ----> FeCl2 + H2 (3) Al2O3+ 6HCl ----> 2AlCl3 + 3H2O (4) Phần 2: Al2O3+ 2NaOH ----> 2NaAlO2 + H2O (5)
HCl + NaOHdư ----> NaCl + H2O (6)
b.– Số mol CO: nCO = 2,24 : 22,4 = 0,1 mol - Số mol H2: nH2 = 0,672 : 22,4 = 0,03 mol - Số mol NaOH: nNaOH = 0,4.0,2 = 0,08 mol - Số mol HCl: nHCl = 0,02.1 = 0,02 mol
Theo phương trỡnh (6): nNaOH (dư)= nHCl = 0,02 mol
=> Số mol NaOH trờn phương trỡnh (5): nNaOH(5) = 0,08 – 0,02 = 0,06 mol
Theo phương trỡnh (5): nAl2O3 = 21 nNaOH(5) = 0,06 : 2 = 0,03 mol.
Vậy khối lượng Al2O3 cú trong hỗn hợp: m Al2O3 = 0,03.2. 102 = 6,12 gam.
Theo phương trỡnh (3): nFe = nH2 = 0,03 mol => nFe (hh) 0,03.2 = 0,06 mol
Theo phương trỡnh (2) nFe3O4 = 31nFe = 0,03 : 3 = 0,02mol
Vậy khối lượng của Fe3O4trong hỗn hợp: mFe3O4 = 0,02.232 = 4,64 gam
Đồng thời, theo phương trỡnh (2): nCO = 34nFe = 34 .0,06 = 0,08 mol => Số mol CO trờn phương trỡnh (1): nCO(1) = 0,1– 0,08 = 0,02 mol
Theo phương trỡnh (1): nCuO = nCO = 0,02 mol
Vậy khối lượng CuO trong hỗn hợp: mCuO = 0,02.80 = 1,6 gam.
=> Khối lượng hỗn hợp cỏc oxit: mhh = 6,12 + 4,64 + 1,6 = 12,36 gam. Thành phần % cỏc chất trong hỗn hợp: %mFe3O 4 = 124,,6436.100% = 37,5% % mCuO = 121,,636.100% = 13% % m Al2O3 = 126,,1236.100% = 49,5% c. Phương trỡnh húa học: CuO + H2SO4 ---> CuSO4 + H2O (7) 0,02mol 0,02mol Al2O3 + 3H2SO4 ---> Al2(SO4)3 + 3H2O (8) 0,06mol 3.0,06 mol Fe3O4 + 4H2SO4 ---> FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O (9) 0,02mol 4.0,02mol Theo cỏc phương trỡnh (7), (8), (9): Số mol H2SO4 đó dựng: nH2SO4 = 0,02 + 3.0,06 +4.0,02 = 0,28 mol Vậy thể tớch H2SO4 đó dựng: VH2SO4= 0,28 : 1 = 0,28 lớt = 280ml
Bài 25: Trờn hai đĩa cõn A, B của một đĩa cõn đặt hai cốc thủy tinh: Cốc ở đĩa cõn A
chứa dung dịch H2SO4 và cốc ở đĩa đĩa cõn B chứa dung dịch HCl, cõn ở vị trớ thăng
********************************************************************** B. Sau khi phản ứng xảy ra, cõn vẫn ở vị trớ thăng bằng. Xỏc định tờn kim loại húa trị
II, biết lượng axit trong 2 cốc đủ để tỏc dụng hết với cỏc kim loại?
Bài giải:
Gọi kớ hiệu húa học và khối lượng mol của kim loại húa trị II là M
Cỏc phương trỡnh húa học:
Cốc A: Mg + H2SO4 ---> MgSO4 + H2 (1)
Cốc B: M + HCl ---> MCl2 + H2 (2)
- Số mol Mg: nMg = 6,48 : 24 = 0,27 mol - Số mol M: nM = 6M,16mol
Theo phương trỡnh (1): nH2(pư 1) = nMg = 0,27 mol => mH2(pư 1) = 0,27.2 = 0,54gam
Theo phương trỡnh (2): nH2(pư 2) = nM = 6M,16
mol => mH2(pư 1) = 6M,16
.2 = 12M,32
gam
Theo giả thiết: Cõn thăng bằng nờn khối lượng dung dịch sau phản ứng ở cốc A = khối lượng dung dịch sau phản ứng ở cốc B.
mMg + mddHCl - mH2(pư1) = mM + mddH2SO4- mH2(pư2)
mMg - mH2(pư1) = mM- mH2(pư2)( Vỡ banđầu cõn thăng bằng nờn: mddHCl= mddH2SO4)
6,48– 0,54 = 6,16 - 12M,32
=> M = 56 (Fe) Vậy kim loại húa trị II là Fe.
Bài 26: Trộn 100ml dung dịch Na2CO3 0,2M với 150ml dung dịch H2SO4 0,2M thu
được một chất khớ, cho lượng khớ này lội qua 50 gam dung dịch nước vụi trong
Ca(OH)2 25% thỡ thu được một kết tủa.
a. Viết cỏc phương trỡnh phản ứng?
b. Tớnh khối lượng kết tủa tạo thành, biết rằng hiệu suất của phản ứng hấp
thụ khớ chỉ đạt 95%?
Bài giải:
- Cỏc phương trỡnh phản ứng cú thể xảy ra:
Na2CO3 + H2SO4 ---> Na2SO4 + CO2 + H2O (1)
2CO2 + Ca(OH)2 ---> Ca(HCO3)2 (2)
CO2 + Ca(OH)2 ---> CaCO3 + H2O (3)
- Số mol Na2CO3: nNa2CO3 = 0,1.0,2 = 0,02 mol - Số mol H2SO4: nH2SO4= 0,15.0,2 = 0,03 mol - Số mol Ca(OH)2: nCa(OH)2= 10050..10020 = 0,1mol
Theo phương trỡnh (1): nNa2CO3 = 0,02 mol < nH2SO4= 0,03 mol. => H2SO4 dư, Na2CO3 phản ứng hết.
Theo phương trỡnh (1): nCO2= nNa2CO3 = 0,02 mol. Ta cú tỉ lệ: 2 ) ( 2 OH Ca CO n n = 00,02,1 = 0,2<1
Vậy chỉ xảy ra một phản ứng (3) tạo kết tủa CaCO3 và Ca(OH)2 dư Theo phương trỡnh: nCaCO3 = nCO2= 0,02 mol.
Vậy khối lượng CaCO3: mCaCO3 = 0,02.100 = 2 gam
**********************************************************************
Bài 27: Cho 11,2 gam hỗn hợp X gồm Mg và kim loại R (húa trị II, đứng sau H trong
dóy hoạt động húa học) thực hiện hai thớ nghiệm:
- Thớ nghiệm I: Cho hỗn hợp phản ứng với dung dịch H2SO4 loóng dư thu