I. bµi tËp hçn hîp axit + hçn hîp baz¬.
a.Khi cho Y tác dụng với dungdịch NaOH thu được kết tủa R chỉ chứa Cu(OH)2.
Chất rắn thu được khi nung là CuO ⇒ nCuO = 20/80 = 0,25 mol ⇒ nCu(OH)2= nCuO = 0,25 mol.
Theo định luật bảo toàn nguyên tố:
nCu (ban đầu) = nCu (trong CuO) = 0,25 mol ⇒ mCu = 0,25.64 = 16 g
b. Trong X, nCu2+= nCu(OH)2= 0,25 mol ⇒ mCu(NO3)2= 188.0,25 = 47 g
Cu → Cu2+ + 2e 0,25 mol 0,5 mol Mà: N+5 + 3e → +2
N
0,3 mol 0,1 mol
Vậy chứng tỏ phản ứng của Cu và HNO3 phải tạo ra NH4NO3. ne (Cu nhường) = Σne nhận = 0,5 mol ⇒ ne nhận+5 −3
→NN = 0,5 – 0,3 = 0,2 mol N = 0,5 – 0,3 = 0,2 mol N+5 + 8e → −3 N 0,2 mol 0,025 mol ⇒ n NH4NO3= 0,025 mol ⇒ mNH4NO3= 80.0,025 = 2 g
Theo định luật bảo toàn nguyên tố:
nHNO3pư = nN (trong Cu(NO3)2) + nN (trong NO) + nN (trongNH4NO3)
(Nếu sử dụng công thức tính nhanh ở trên ta có: nHNO3pư = 4.nNO + 10.nNH4NO3= 4.0,1 + 10.0,25 = 0,65 mol) ⇒ mHNO3= 63.0,65 = 40,95 g ⇒ C% = .100% 800 95 , 40 = 5,12%
Bài tập 2: Hòa tan hoàn toàn 3,76 gam hỗn hợp H gồm: S, FeS, FeS2 trong HNO3 dư
được 0,48 mol NO2 và dung dịch X. Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào X, lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi thì khối lượng chất rắn thu được là:
A. 17,545 gam B. 18,355 gam C. 15,145 gam D. 2,4 gam
Giải
Phân tích: hh H chỉ gồm S và Fe
- dung dịch X tác dụng Ba(OH)2 tạo ra kết tủa chứng tỏ trong dung dịch có SO42- Gọi x, y lần lượt là tổng số mol Fe và S trong hỗn hợp (cũng có thể coi x, y là số mol Fe và S đã tham gia phản ứng với nhau tạo ra hỗn hợp trên)
Cho e: Fe →Fe3+ + 3e; S → S+6 + 6e Thu e: N+5 + 1e → N+4
Ta có: 56x + 32y = 3,76
Mặt khác: ne (cho) = 3x + 6y = 0,48 = ne (nhận) (vì hỗn hợp H bị oxi hóa tạo muối Fe3+ và H2SO4)
Từ đó có: x = 0,03; y = 0,065
Khi thêm Ba(OH)2 dư kết tủa thu được có: Fe(OH)3 (0,03 mol) và BaSO4(0,065 mol). Sau khi nung chất rắn có: Fe2O3 (0,015 mol) và BaSO4 (0,065 mol).
mchất rắn = 160.0,015 + 233.0,065 = 17,545 (gam)
Bài tập 3: Cho 61,2 gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HNO3
loãng, đun nóng và khuấy đều. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,36 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc), dung dịch Y và còn lại 2,4 gam kim loại. Cô cạn dung dịch Y, thu được m gam muối khan. Xác định giá trị của m?
Giải
nNO = 0,15 (mol)
Gọi a là số mol Cu trong X đã phản ứng. Gọi b là số mol Fe3O4 trong X Ta có: 64a + 232b = 61,2 – 2,4
Các nguyên tố Cu, Fe, O trong hỗn hợp X khi phản ứng với HNO3 chuyển thành muối Cu2+, Fe2+ (vì dư kim loại), H2O
Do đó theo bảo toàn e: 2a + 2.3b – 2.4b = 3.0,15 Từ đó: a = 0,375; b = 0,15
Muối khan gồm có: Cu(NO3)2 (a = 0,375 mol) và Fe(NO3)2 (3b = 0,45 mol)
⇒mmuối = 188.0,375 + 180.0,45 = 151,5 (gam)
Bài tập 4: Cho 12,45 gam hỗn hợp X (Al và 1 kim loại hóa trị II) tác dụng với dung
dịch HNO3 dư thu được 1,12 lít hỗn hợp N2O và N2 có tỉ khối hơi đối với H2 bằng 18,8 và dung dịch Y. Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH dư thu 0,448 lít NH3. Xác định kim loại M và khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu. Biết
Hướng dẫn :
Đọc hết cả bài lưu ý : Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH lấy dư thu được 0,448 lít khí NH3 => Trong dd Y có NH4+
Vậy khi cho 12,45 gam hỗn hợp X gồm Al và kim loại M hóa trị 2 tác dụng với dung dịch HNO3 loãng lấy dư thu đc 1,12 lít hỗn hợp hai khí N2O và N2 có tỉ khối hơi so với H2 là 18,8 và dung dịch Y. Thì dd Y gồm 2 muối nitrat của Al và M còn có thêm NH4NO3 Các phương trinh: Al - 3e → Al3+ ( Với n Al = a và nM = b) a...3a M - 2e → M2+ b...2b 10 HNO3 + 8e → 8NO3- + N20 + 5H2O ....10x...8x <---x (mol) 12HNO3 + 10e → 10NO3- + N2 + 6H2O ...12y...10y <---y (mol) 10HNO3 + 8e → 9NO3- + NH4+ + 3H2O ...0,2...0,16 <---0,02 NH4 + + OH- →NH3 + H2O 0,02 <---0,02 (mol) Ta có : n NH3 = 0,448/22,4 = 0,02 (mol) Số mol hỗn hợp khí : n =1,12/22,4 = 0,05 (mol) = x + y (1) dkhí/ H2 = 18,8 => M khí = 18,8.2 =37,6 = (44x + 28y) / (x +y) => 44x + 28y = 1,88 (2) Từ (1) và (2) => giá trị của x và y
Theo định luật bảo toàn electron thì ta lại có: 3a + 2b = 8x + 10 y + 0,16 (3)
Mặt khác : a + b = 0,25 (4)
Từ (3) và (4) => giá trị của a và b Mà 27a + Mb = 12,45 => M=65 (Zn)
Bài tập 5: Cho m1 gam hỗn hợp gồm Mg và Al vào m2 gam dung dịch HNO3 24%.
Sau khi các kim loại tan hết có 8,96 lít hỗn hợp X gồm NO, N2O, N2 bay ra(đktc) và được dung dịch A. Thêm một lượng O2 vừa đủ vào X, sau phản ứng được hỗn hợp khí Y. Dẫn Y từ từ qua dung dịch NaOH dư, có 4,48 lít hỗn hợp khí Z đi ra (đktc). Tỉ khối của Z đối với H2 bằng 20. Nếu cho dung dịch NaOH vào dung dịch A để được lượng kết tủa lớn nhất thu được 62,2 gam kết tủa.
a)Tính m1, m2. Biết lượng HNO3 đã lấy dư 20% so với lượng cần thiết. b)Tính C% các chất trong dung dịch A.
Hướng dẫn:
a) Gọi số mol của Mg, Al lần lượt là x, y mol.
số mol của 2 khí còn lại N2 và N2O giải theo Qt đường chéo nN2=0,05mol; nN2O =0,15 mol
PT bảo toàn e: 2x+3y= 10. 0,05+8.0,15+3.0,2=2.3 (1). Để khối lượng kết tủa lớn nhất <----> OH- và Al3+ vừa đủ. PT khối lương: 58x+78y= 62,2(2)
giải 1 và 2 ---> x=0,4 mol; y = 0,5 mol
→ m1= 24.0,4+27.0,5 = 23,1 gam.
số mol HNO3= số mol ion (NO3-) tạo muối + số mol nguyên tử N tạo khí. n(HNO3)= n(NO3-)+2n(N2)+2n(N2O)+n(NO). =2,9 mol.
→lượng dd HNO3 trong TN (tính cả 20% dư)
→m2= 913.5 gam.
b) dung dịch A gồm: Al(NO3)3, Mg(NO3)2, HNO3 dư
( ) ( ) ( ) ( ) 33 33 Mg NO , 32 32 3 3 Al NO Al NO Mg NO , HNO d HNO d 0,5( ); 106,5( ); 0, 4( ) 59, 2( ); 2,9.0, 2 0,58( ) 36,54( ) n mol m g n mol m g n mol m g = ⇒ = = ⇒ = = = ⇒ =
Khối lượng dung dịch A: mA =913,5 23,1 (0, 2.46 0,05.28 0,15.44) 919, 4( )+ − + + = g
→C%Al(NO3)3 = 11,58%: C% Mg(NO3)2 = 6,44%; C% HNO3 dư = 3,97%
Bài tập 6: Cho a mol Cu tác dụng hết với 120 ml dung dịch A gồm HNO3 1M,
H2SO4 0,5M thu được V lit NO ở đktc