MỘT SỐ BÀI TẬP NÂNG CAO HOÁ HỌC (BD 03) Bài 1 (ĐHQGHN 01): Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,02 mol FeS2 và 0,03 mol FeS vào lượng dư dd H2SO4 đặc núng thu được Fe2(SO4)3 , SO2 và H2O. Hấp thụ hết SO2 vào một lượng vừa đủ dd KMnO4 , thu được dd Y khụng màu cú pH = 2. Tớnh V (lớt) dd Y ? Bài 2 (ĐHQGHN 02): Cho 9,86 gam hh gồm Mg và Zn vào một cốc chứa 430 ml dd H2SO4 loóng. Sau phản ứng hoàn toàn , thờm tiếp vào cốc 1,2 lớt dd hh gồm Ba(OH)2 0,05M và NaOH 0,7M, khuấy đều cho phản ứng hoàn toàn rồi loạ kết tủa và nung đến khối lượng khụng đổi thỡ thu được 26,08 gam chất rắn. 1/ Viết cỏc phương trỡnh hoỏ học (dạng phõn tử và ion) 2/ Tớnh khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu ? Bài 3 (ĐHQGTPHCM 99): Nung m gam hh X gồm 2 muối cacbonat trung tớnh của 2 kim loại A, B đều cú hoỏ trị 1, sau một thời gian thu được 3,36 lớt khớ CO2 (đktc) và cũn lại một hh rắn Y. Cho Y tỏc dụng hết với dd HCl rồi cho khớ thoỏt ra hấp thụ hoàn toàn bởi dd Ca(OH)2 dư, thu được 15 gam kết tủa. Phần dd đem cụ cạn thu được 32,5 gam muối khan. Tớnh m? Bài 4(ĐHBKHN 98): Trộn dd A chứa NaOH và dd B chứa Ba(OH)2 theo tỉ lệ thể tớch 1:1 thu được dd C. Trung hoà 100 ml dd C cần dựng hết 35 ml dd H2SO4 2M và thu được 9,32 gam kết tủa. a) Tớnh CM của dd A và dd B? b) Cần phải trộn bao nhiờu ml dd B với 20 ml dd A để dd thu được sau khi pha trộn hoà tan vừa hết 1,08 gam Al? Bài 5(ĐHBKHN 01): Hỗn hợp A cú khối lượng 8,14 gam gồm CuO, Al2O3 và một oxit sắt. Cho H2 dư đi qua A nung núng , sau khi phản ứng xong, thu được 1,44 gam H2O. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp A cần dựng 170 ml dd H2SO4 loóng 1M và dd B. Cho dd B tỏc dụng với NaOH dư, lọc lấy kết tủa, đem nung trong khụng khớ đến khối lượng khụng đổi, được 5,2 gam chất rắn. Xỏc định cụng thức của oxit sắt? Bài 6(ĐHNT 99): Hỗn hợp A gồm Al và Al2O3 cú tỉ lệ số gam mAl : mAl2O3 = 0,18 : 1,02. Cho A tan hoàn toàn trong dd NaOH (vừa đủ) thu được dd B và 0,672 lớt H2 (đktc). Cho B tỏc dụng với 200 ml dd HCl xM thu được kết tủa D. Nung D ở nhiệt độ cao đến khối lượng khụng đổi thu được 3,57 gam chất rắn. Tớnh x ? Bài 7: Hỗn hợp X gồm 2 kim loại Al và Cu. Cho 18,2 gam X vào 100ml dung dịch Y chứa H2SO4 12M và HNO3 2M, đun núng tạo ra dung dịch Z và 8,96 lớt (đktc) hỗn hợp T gồm NO và khớ D khụng màu. Hỗn hợp T cú tỷ khối so với hidro = 23,5. Tớnh khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu và lượng mỗi muối trong dung dịch Z Bài 8: Trộn CuO với một oxit kim loại đơn húa trị II theo tỷ lệ mol 1:2 được hỗn hợp A. Dẫn một luồng khớ H2 dư đi qua 3,6 gam A nung núng thu được hỗn hợp B. Để hũa tan hết B cần 60 ml dung dịch HNO3 nồng độ 2,5M và thu được V lớt khớ NO duy nhất(đktc) và dung dịch chỉ chứa nitat kimloại. Xỏc định kim loại húa trị II núi trờn và tớnh V. Bài 9 (ĐHBKHN 98) Hoà tan hoàn toàn hh A gồm Mg, Cu vào một lượng vừa đủ dd H2SO4 70% (đặc, núng) thu 1,12 lớt khớ SO2 (đktc) và dd B. Cho dd B tỏc dụng với NaOH dư, được kết tủa C; nung C đến khối lượng khụng đổi được hỗn hợp chất rắn E. Cho E tỏc dụng với H2 (nung núng) thu được 2,72 gam hh chất rắn F. Tớnh số gam Mg, Cu trong hh A? Bài 10(ĐHBKHN 99) Lắc 0,81 gam bột nhụm trong 200 ml dd chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 một thời gian thu được chất rắn A và dd B. Cho A tỏc dụng với dd NaOH dư thu được 100,8 ml H2 (đktc) và cũn lại 6,012 gam hh 2 kim loại. Cho B tỏc dụng dd NaOH dư, được kết tủa. Nung kết tủa đến khối lượng khụng đổi thu được 1,6 gam một oxit. Tớnh CM của AgNO3 và Cu(NO3)2 trong dd đầu? Bài 11: X,Y là kim loại đơn húa trị II và III . Hũa tan hết 14,0 gam hỗn hợp X,Y bằng axit HNO3 thoỏt ra 14,784 lớt (27,30C và 1,1atm) hỗn hợp 2 khớ oxit cú màu nõu và cú tỷ khối so với He = 9,56 , dung dịch nhận được chỉ chứa nitrat kim loại. Cựng lượng hỗn hợp 2 kim loại trờn cho tỏc dụng với axit HCl dư thỡ cũng thoỏt ra 14,784 lớt khớ (27,30C và 1atm) và cũn lại 3,2 gam chất rắn khụng tan. Xỏc định X, Y và tớnh % lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu. Bài 12: Cho 21,52 gam hỗn hợp A gồm kim loại X đơn húa trị II và muối nitrat của nú vào bỡnh kớn dung tớch khụng đổi 3 lớt (khụng chứa khụng khớ) rồi nung bỡnh đến nhiệt độ cao để phản ứng xảy ra hoàn toàn, sản phẩm thu được là oxit kim loại. Sau phản ứng đưa bỡnh về 54,60C thỡ ỏp suất trong bỡnh là P. Chia đụi chất rắn trong bỡnh sau phản ứng: phần 1 phản ứng vừa đủ với 667ml dung dịch HNO3 nồng độ 0,38M thoỏt ra khớ NO duy nhất và dung dịch chỉ chứa nitrat kim loại. Phần 2 phản ứng vừa hết với 300ml dung dịch H2SO4 loóng 0,2M thu được dung dịch B. a) Xỏc định kim loại X và tớnh % lượng mỗi chất trong A. b) Tớnh P. Bài 13: Một miếng Mg bị oxihúa một phần được chia làm 2 phần bằngnhau: - Phần 1 cho hũa tan hết trong dung dịch HCl thỡ thoỏt ra 3,136 lớt khớ. Cụ cạn dung dịch thu được 14,25 gam chất rắn A. - Phần 2 cho hũa tan hết trong dung dịch HNO3 thỡ thoỏt ra 0,448 lớt khớ X nguyờn chất. Cụ cạn dung dịch thu được 23 gam chất rắn B. a) Tớnh % số mol Mg đó bị oxihúa.(cỏc thể tớch khớ đều đo ở đktc) b) Xỏc định khớ X. Bài 14: Cho 23,52g hỗn hợp 3 kim loại Mg, Fe, Cu vào 200ml dung dịch HNO3 3,4M khuấy đều thấy thoỏt ra một khớ duy nhất hơi nặng hơn khụng khớ, trong dung dịch cũn dư một kim loại chưa tan hết, đổ tiếp từ từ dung dịch H2SO4 5M vào, chất khớ trờn lại thoỏt ra cho dến khi kim loại vừa tan hết thỡ mất đỳng 44ml, thu được dd A. Lấy 1/2 dd A, cho dd NaOH cho đến dư vào, lọc kết tủa, rửa rồi nung ngoài khụng khớ đến khối lượng khụng đổi thu được chất rắn B nặng 15,6g. 1-Tớnh % số mol mỗi kim loại trong hỗn hợp. 2-Tớnh nồng độ cỏc ion (trừ ion H+, OH-) trong dung dịch A. Bài 15: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp FeS và FeCO3 bằng dung dịch HNO3 đặc, núng thu được hỗn hợp (B) gồm 2 khớ X và Y cú tỷ khối đối với H2 là 22,8 và cũn dung dịch (A) cú pH < 3. a)Tớnh tỷ lệ số mol cỏc muối Fe2+ trong hỗn hợp ban đầu. b)Làm lạnh hỗn hợp khớ (B) xuống nhiệt độ thấp hơn được hỗn hợp (BÂ) gồm 3 khớ X,Y,Z cú tỷ khối so với H2 bằng 28,5. Tớnh phần trăm theo thể tớch của hỗn hợp khớ (BÂ). c) Ở -11oC hỗn hợp (BÂ) chuyển sang (B²) gồm 2 khớ. Tớnh tỷ khối của (B²) so với H2. Bài 16: Cho một luồng khớ 8,064 lit CO thiếu đi qua hỗn hợp X gồm 0,1 mol Fe2O3 và 0,1 mol Fe3O4 đun núng, sau khi phản ứng kết thỳc thu được phần rắn A và khớ CO2. Lấy phần rắn A cho tỏc dụng với dung dịch HCl dư thu được 3,60912 lit khớ H2 và dung dịch B. Dung dịch B làm mất màu hoàn toàn dung dịch chứa 8,4372 gam KMnO4. Xỏc định số mol mỗi chất trong A biết rằng trong A số mol Fe3O4 bằng số mol của FeO Dẫn một luồng khớ clo dư vào dung dịch B thu được dung dịch Y. Cho toàn bộ dung dịch Y tỏc dụng hết với dung dịch Ba(OH)2 thu được kết tủa Z. Nung Z tới khối lượng khụng đổi được chất rắn G. Tớnh khối lượng của G (Biết cỏc khớ đo ở 54,60C và 0,5 atm). Bài 17: Hỗn hợp A gồm Mg và một kim loại M hoỏ trị 3 khụng đổi (đứng trước Hidro trong dóy HĐHH). Hoà tan hoàn toàn 1,275 gam A vào 125ml dung dịch B chứa đồng thời HCl nồng độ a(mol/lớt) và H2SO4 nồng độ b(mol/lớt)thoỏt ra 1400ml khớ H2 (đktc) và thu được dung dịch D. Để trung hũa hết lượng axit dư trong D cần 50ml Ba(OH)2 nồng độ 1(mol/lớt) đồng thời tỏch ra 8,7375 gam kết tủa khụng tan trong axit. a) Tớnh a,b. b) Tỡm kim loại M và khối lượng mỗi kim loại trong A, biết để hũa tan 1,35 gam M cần dựng khụng quỏ 200ml HCl 1(mol/lớt). Bài 18: Hoà tan hoàn toàn a gam kim loại M cú húa trị khụng đổi vào b gam dung dịch HCl được dung dịch D. Thờm 240 gam dung dịch NaHCO3 7% vào D thỡ vừa đủ tỏc dụng hết với lượng HCl cũn dư, thu được dung dịch E trong đú nồng độ % của NaCl và clorua kim loại M tương ứng là 2,5% và 8,12%. Thờm tiếp lượng dư dung dịch NaOH vào E, sau đú lọc lấy kết tủa, rồi nung đến lượng khụng đổi thỡ thu được 16 gam chất rắn. Viết cỏc phương trỡnh phản ứng , xỏc định kim loại M và nồng độ % của dung dịch HCl đó dựng. Bài 1. Hỗn hợp X gồm 2 kim loại Al và Cu. Cho 18,2 gam X vào 100ml dung dịch Y chứa H2SO4 12M và HNO3 2M, đun núng tạo ra dung dịch Z và 8,96 lớt (đktc) hỗn hợp T gồm NO và khớ D khụng màu. Hỗn hợp T cú tỷ khối so với hidro = 23,5. Tớnh khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu và lượng mỗi muối trong dung dịch Z GIẢI: MT =23,5 . 2 = 47 đ MNO = 30 < 47 < MD. đ D là SO2 = 64 Suy ra số mol NO = 0,2 mol và SO2 = 0,2 mol Thực chất phản ứng theo cỏc phương trỡnh sau: Al – 3e đ Al3+. Với số mol Al = x và số mol Cu = y Cu – 2e đ Cu2+. Tổng số e nhường = 3x + 2y NO3- + 4H+ + 3e đ NO + 2H2O SO42– + 4H+ + 2e đ SO2 + 2H2O (Tổng số mol e thu = 0,6 + 0,4 = 1 ) Số mol H+ trong Y = 1,2 . 2 + 0,2 = 2,6 > số mol H+dự phản ứng = (0,2 + 0,2) 4= 1,6 Nờn kim loại tan hết. Vậy ta cú hệ phương trỡnh: 27x + 64y = 18,2 3x + 2y = 1 đ giải pt cho x = y = 0,2 Vỡ NO3– phản ứng = NO3– trong Y nờn dung dịch Z khụng cú NO3– và chỉ cú Al3+, Cu2+, SO42–. Lượng Al2(SO4)3 = . 342 = 34,2 gam Lượng CuSO4 = 0,2 . 160 = 32 gam Bài 4. Trộn CuO với một oxit kim loại đơn húa trị II theo tỷ lệ mol 1:2 được hỗn hợp A. Dẫn một luồng khớ H2 dư đi qua 3,6 gam A nung núng thu được hỗn hợp B. Để hũa tan hết B cần 60 ml dung dịch HNO3 nồng độ 2,5M và thu được V lớt khớ NO duy nhất(đktc) và dung dịch chỉ chứa nitat kimloại. Xỏc định kim loại húa trị II núi trờn và tớnh V. GIẢI: Gọi oxit kim loại phải tỡm là MO và a và 2a là số mol CuO và MO trong A. Vỡ hidro chỉ khử được những oxit kim loại đứng sau nhụm trong dóy điện húa nờn cú 2 khả năng xảy ra: * Trường hợp 1: M đứng sau nhụm trong dóy điện húa CuO + H2 đ Cu + H2O MO + H2 đ M + H2O 3Cu + 8HNO3 đ 3Cu(NO3)2 + 2NO ư+ 4H2O 3M + 8HNO3 đ 3 M(NO3)2 + 2NO ư+ 4H2O Ta cú hệ pt: Giải hệ pt cho a = 0,01875 và M = 40 ~ Ca Trường hợp này loại vỡ Ca đứng trước Al trong dóy thế điện húa. * Trường hợp 2: M đứng trước nhụm trong dóy điện húa CuO + H2 đ Cu + H2O 3Cu + 8HNO3 đ 3Cu(NO3)2 + 2NO ư+ 4H2O MO + 2HNO3 đ M(NO3)2 + 2H2O Ta cú hệ pt: Giải hệ pt cho a = 0,01875 và M = 24 ~ Mg Nghiệm này hợp lý và V= . 22,4 = 0,28 lớt. đ Bài 5. X,Y là kim loại đơn húa trị II và III . Hũa tan hết 14,0 gam hỗn hợp X,Y bằng axit HNO3 thoỏt ra 14,784 lớt (27,30C và 1,1atm) hỗn hợp 2 khớ oxit cú màu nõu và cú tỷ khối so với He = 9,56 , dung dịch nhận được chỉ chứa nitrat kim loại. Cựng lượng hỗn hợp 2 kim loại trờn cho tỏc dụng với axit HCl dư thỡ cũng thoỏt ra 14,784 lớt khớ (27,30C và 1atm) và cũn lại 3,2 gam chất rắn khụng tan. Xỏc định X, Y và tớnh % lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu. GIẢI: Số mol khớ = 0,66 và 0,6. Từ MTB= 9,56. 4 = 38,24 suy ra NO2 > 38,24 nờn khớ cũn lại phải là NO = 30 < 38,24 Và tớnh được NO = 0,32 mol và NO2 = 0,34 mol 3X + 8HNO3 đ 3X(NO3)2 + 2NO ư+ 4H2O Y + 4HNO3 đ Y(NO3)3 + NO ư+ 2H2O X + 4HNO3 đ X(NO3)2 + 2NO2 ư+ 2H2O Y + 6HNO3 đ Y(NO3)3 + 3NO2 ư+ 3H2O X + 2HCl đ XCl2 + H2 ư hoặc 2Y + 6HCl đ 2YCl3 + 3H2 ư Biện luận: * Nếu kim loại Y khụng tan trong axit HCl Theo pt: số mol X = 0,6 và lượng X = 10,8 gam nờn X = = 18 (khụng thỏa món kim loại nào) * Vậy kim loại X khụng tan trong axit HCl Theo pt: số mol Y = 0,4 và lượng Y = 14- 3,2= 10,8 gam nờn Y = = 27 ~ Al Đặt số mol X bằng a: tổng số e nhường = 0,4. 3 + 2a = 1,2 + 2a tổng số e thu = 0,32. 3 + 0,34 = 1,30 Theo qui tắc bảo toàn số mol e: 1,2 + 2a = 1,3 đ a = 0,05 Vậy X = = 64 ~ Cu và % Al = 77,14% ; %Cu = 22,86% Bài 6. Cho 21,52 gam hỗn hợp A gồm kim loại X đơn húa trị II và muối nitrat của nú vào bỡnh kớn dung tớch khụng đổi 3 lớt (khụng chứa khụng khớ) rồi nung bỡnh đến nhiệt độ cao để phản ứng xảy ra hoàn toàn, sản phẩm thu được là oxit kim loại. Sau phản ứng đưa bỡnh về 54,60C thỡ ỏp suất trong bỡnh là P. Chia đụi chất rắn trong bỡnh sau phản ứng: phần 1 phản ứng vừa đủ với 667ml dung dịch HNO3 nồng độ 0,38M thoỏt ra khớ NO duy nhất và dung dịch chỉ chứa nitrat kim loại. Phần 2 phản ứng vừa hết với 300ml dung dịch H2SO4 loóng 0,2M thu được dung dịch B. a) Xỏc định kim loại X và tớnh % lượng mỗi chất trong A. b) Tớnh P. GIẢI: số mol HNO3 = 0,38. 0,667 = 0,25346 và số mol H2SO4 = 0,3. 0,2 = 0,06 Đặt số mol X(NO3)2 và X ban đầu là a và b. 2X(NO3)2 đ 2XO + 4NO2 + O2 ư a a 2a 0,5a 2X + O2 đ 2XO do phản ứng với HNO3 cú khớ NOư nờn X cú dư và a 0,5a a phần dư = b – a (mol) XO + 2HNO3 đ X(NO3)2 + H2O 3X + 8HNO3 đ 3X(NO3)2 + 2NO ư+ 4H2O XO + H2SO4 đ XSO4 + H2O X + H2SO4 đ XSO4 + H2ư Theo pt: số mol HNO3 phản ứng = 2a + (b - a) = 0,253 hay a + 2b = 0,38 (1) Biện luận: * Nếu M đứng trước hidro trong dóy điện húa thỡ theo pt a + (b - a) = 0,06 hay a + b = 0,12 (2). Giải (1)(2) cho a = – 0,14 < 0 (loại) * Vậy M đứng sau hidro trong dóy điện húa và khụng tỏc dụng với H2SO4 loóng, khi đú a = 0,06 đ b = 0,16 và 0,06(M + 124) + 0,16M = 21,52 đ M = 64 ~ Cu Suy ra % Cu = 47,5 % và % Cu(NO3)2 = 52,5% Sau khi nung trong bỡnh chứa 0,12 mol NO2 nờn P = = 1,07 atm. Bài 8. Một miếng Mg bị oxihúa một phần được chia làm 2 phần bằngnhau: - Phần 1 cho hũa tan hết trong dung dịch HCl thỡ thoỏt ra 3,136 lớt khớ. Cụ cạn dung dịch thu được 14,25 gam chất rắn A. - Phần 2 cho hũa tan hết trong dung dịch HNO3 thỡ thoỏt ra 0,448 lớt khớ X nguyờn chất. Cụ cạn dung dịch thu được 23 gam chất rắn B. a) Tớnh % số mol Mg đó bị oxihúa.(cỏc thể tớch khớ đều đo ở đktc) b) Xỏc định khớ X. GIẢI: a) số mol khớ H2 = 0,14 và số mol khớ X = 0,02 2Mg + O2 đ 2MgO Mg + 2HCl đ MgCl2 + H2ư MgO + 2HCl đ MgCl2 + H2O Theo pt: Mg chưa bị oxihúa = 0,14 mol đ MgO = – 0,14 = 0,01 mol % Mg bị oxihúa = . 100% = 6,67% b) Mg + HNO3 đ Mg(NO3)2 + X + H2O MgO + 2HNO3 đ Mg(NO3)2 + 2H2O Biện luận: Theo tớnh toỏn trờn số mol Mg(NO3)2 = 0,15 nờn lượng Mg(NO3)2 = 0,15. 148 = 22,2 gam < 23 Vậy trong B khụng chỉ cú Mg(NO3)2 mà cũn phải cú NH4NO3 = = 0,01 mol 4Mg + 10HNO3 đ 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O 0,04 0,01 (5x-2y)Mg + (12x-4y)HNO3 đ (5x-2y)Mg(NO3)2 + 2NxOy ư + (6x-2y)H2O 0,14 – 0,04 = 0,1 0,02 Theo pt: = đ 5x – 2y = 10 đ x = 2; y = 0 đ khớ X là N2. Bài 9: Cho 23,52g hỗn hợp 3 kim loại Mg, Fe, Cu vào 200ml dung dịch HNO3 3,4M khuấy đều thấy thoỏt ra một khớ duy nhất hơi nặng hơn khụng khớ, trong dung dịch cũn dư một kim loại chưa tan hết, đổ tiếp từ từ dung dịch H2SO4 5M vào, chất khớ trờn lại thoỏt ra cho dến khi kim loại vừa tan hết thỡ mất đỳng 44ml, thu được dd A. Lấy 1/2 dd A, cho dd NaOH cho đến dư vào, lọc kết tủa, rửa rồi nung ngoài khụng khớ đến khối lượng khụng đổi thu được chất rắn B nặng 15,6g. 1-Tớnh % số mol mỗi kim loại trong hỗn hợp. 2-Tớnh nồng độ cỏc ion (trừ ion H+, OH-) trong dung dịch A. GIẢI: Gọi x, y, z là số mol Mg, Fe, Cu trong hỗn hợp, ta cú : 24x + 56y + 64z = 23,52 ô 3x + 7y + 8z = 2,94 (a) Đồng cũn dư cú cỏc phản ứng: Cho e: Nhận e: Mg - 2e = Mg2+ (1) NO3- + 3e + 4H+ = NO + 2H2O (4) Fe - 3e = Fe3+ (2) Cu + Fe3+ = Cu2+ + Fe2+ (5) Cu - 2e = Cu2+ (3) Phương trỡnh phản ứng hoà tan Cu dư: 3Cu + 4H2SO4 + 2NO3- = 3CuSO4 + SO42- + 2NO + H2O (6) Từ Pt (6) tớnh được số mol Cu dư: = = 0,165 mol Theo cỏc phương trỡnh (1), (2), (3), (4), (5): số mol cho bằng số mol e nhận: 2(x + y + z – 0,165) = [3,4.0,2 – 2(x + y + z – 0,165)].3 đ x + y + z = 0,255 + 0,165 = 0,42 (b) Từ khối lượng cỏc oxit MgO; Fe2O3; CuO, cú phương trỡnh: .40 + .160 + . 80 = 15,6 (c) Hệ phương trỡnh rỳt ra từ (a), (b), (c): 3x + 7y + 8z = 2,94 x + y + z = 0,42 x + 2y + 2z = 0,78 Giải được: x = 0,06; y = 0,12; z = 0,24. % lượng Mg = 6,12% ; % lượng Fe = 28,57% ; % lượng Cu = 65,31% 2/ Tớnh nồng độ cỏc ion trong dd A (trừ H+, OH-) [Mg2+] = = 0,246 M [Cu2+] = 0,984 M ; [Fe2+] = 0,492 M ; [SO42-] = 0,9 M ; [NO3-] = 1,64 M Bài 10: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp FeS và FeCO3 bằng dung dịch HNO3 đặc, núng thu được hỗn hợp (B) gồm 2 khớ X và Y cú tỷ khối đối với H2 là 22,8 và cũn dung dịch (A) cú pH < 3. a)Tớnh tỷ lệ số mol cỏc muối Fe2+ trong hỗn hợp ban đầu. b)Làm lạnh hỗn hợp khớ (B) xuống nhiệt độ thấp hơn được hỗn hợp (BÂ) gồm 3 khớ X,Y,Z cú tỷ khối so với H2 bằng 28,5. Tớnh phần trăm theo thể tớch của hỗn hợp khớ (BÂ). c) Ở -11oC hỗn hợp (BÂ) chuyển sang (B²) gồm 2 khớ. Tớnh tỷ khối của (B²) so với H2. GIẢI: a) PT pứ: FeS + 12HNO3 đ Fe(NO3)3 + H2SO4 + 9NO2ư + 5H2O FeCO3 + 4HNO3 đ Fe(NO3)3 + CO2 + NO2ư + 2H2O Đặt: nFeS = a mol , nFeCO3 = b mol đ nNO2 = 9a + b và nCO2 = b Ta cú : = 22,8 đ a:b = 1:3 đ n FeS : n FeCO3 = 1: 3 (b = 3a) b) Làm lạnh B cú phản ứng : 2NO2 N2O4 khi đú M (N2O4) = 92 làm tăng và = 57 Gọi x là số mol N2O4 trong hỗn hợp B, vậy BÂ gồm: NO2 = (9a + b) – 2x = 4b - 2x ; N2O4 = x và CO2 = b đ = 57 đ b = x đ Tổng B’ = 4b gồm NO2 = 2b ~ 50% ; N2O4 = b ~ 25% ; CO2 = b ~ 25% c) ở – 110C phản ứng dime hoỏ xảy ra hoàn toàn, BÂÂ gồm N2O4 = 2b và CO2 = b tỉ khối so với hidro = = 38 Cõu 6(3đ): Cho một luồng khớ 8,064 lit CO thiếu đi qua hỗn hợp X gồm 0,1 mol Fe2O3 và 0,1 mol Fe3O4 đun núng, sau khi phản ứng kết thỳc thu được phần rắn A và khớ CO2. Lấy phần rắn A cho tỏc dụng với dung dịch HCl dư thu được 3,60912 lit khớ H2 và dung dịch B. Dung dịch B làm mất màu hoàn toàn dung dịch chứa 8,4372 gam KMnO4. Xỏc định số mol mỗi chất trong A biết rằng trong A số mol Fe3O4 bằng số mol của FeO Dẫn một luồng khớ clo dư vào dung dịch B thu được dung dịch Y. Cho toàn bộ dung dịch Y tỏc dụng hết với dung dịch Ba(OH)2 thu được kết tủa Z. Nung Z tới khối lượng khụng đổi được chất rắn G. Tớnh khối lượng của G. Biết cỏc khớ đo ở 54,60C và 0,5 atm a) Xảy ra cỏc phản ứng: 3Fe2O3 + CO 3Fe3O4 + CO2 (1) Fe3O4 + CO 3FeO + CO2 (2) FeO + CO Fe + CO2 (3) nCO = nCO = 0,15 mol mCO = 0,15.28 = 4,2 gam mCO = 6,6 gam mX = 39,2 gam Theo định luật bảo toàn khối lượng: mX + mCO = mA + mCO đ mA = 36,8 gam Trong A gồm cú: Cho A phản ứng với HCl: Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O Fe3O4 + 8HCl = 2 FeCl3 + FeCl2 + 4H2O FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O Fe + 2 HCl = FeCl2 + H2 ư c = nH = 0,067 mol Dung dịch B: HCl dư, FeCl2, FeCl3 Tỏc dụng với dung dịch KMnO4 chỉ cú FeCl2 phản ứng 5 FeCl2 + KMnO4 + 8HCl đ 5 FeCl3 + MnCl2 + KCl + 4H2O n= (2b + c)/5 = 0,0534 đ b = 0,1 mol mA = 160a + 232.0,1+ 72.0,1 + 56.0,067 = 36,8 đ a = 0,01655 mol b) Cỏc phương trỡnh 1/2 Cl2 + FeCl2 đ FeCl3 2FeCl3 + 3 Ba(OH)2 đ 2 Fe(OH)3 ¯ + 3BaCl2 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O mG = 40 gam Cõu III : Hỗn hợp A gồm Mg và một kim loại M hoỏ trị 3 khụng đổi (đứng trước Hidro trong dóy HĐHH). Hoà tan hoàn toàn 1,275 gam A vào 125ml dung dịch B chứa đồng thời HCl nồng độ a(mol/lớt) và H2SO4 nồng độ b(mol/lớt)thoỏt ra 1400ml khớ H2 (đktc) và thu được dung dịch D. Để trung hũa hết lượng axit dư trong D cần 50ml Ba(OH)2 nồng độ 1(mol/lớt) đồng thời tỏch ra 8,7375 gam kết tủa khụng tan trong axit. a) Tớnh a,b. b) Tỡm kim loại M và khối lượng mỗi kim loại trong A, biết để hũa tan 1,35 gam M cần dựng khụng quỏ 200ml HCl 1(mol/lớt). Cõu IV : Hoà tan hoàn toàn a gam kim loại M cú húa trị khụng đổi vào b gam dung dịch HCl được dung dịch D. Thờm 240 gam dung dịch NaHCO3 7% vào D thỡ vừa đủ tỏc dụng hết với lượng HCl cũn dư, thu được dung dịch E trong đú nồng độ % của NaCl và clorua kim loại M tương ứng là 2,5% và 8,12%. Thờm tiếp lượng dư dung dịch NaOH vào E, sau đú lọc lấy kết tủa, rồi nung đến lượng khụng đổi thỡ thu được 16 gam chất rắn. Viết cỏc phương trỡnh phản ứng , xỏc định kim loại M và nồng độ % của dung dịch HCl đó dựng.
Tài liệu đính kèm: