Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9ĐỀ THI HSG 9
TUYỂN TẬP 30 BÀI TỐN HĨA HAY CĨ LỜI GIẢI Bài 1: Hòa tan 115,3 g hỗn hợp X gồm MgCO RCO3 500ml dd H2SO4 thu dd A, rắn B 4,48 lít khí CO2 (đktc) Cô cạn dd A thu 12g muối khan Mặt khác, nung B đến khối lượng không đổi thu 11,2 lít CO2 (đktc) rắn C a Tính nồng độ mol dd H2SO4, khối lượng rắn B C b Xác định R biết X số mol RCO3 gấp 2,5 lần số mol MgCO3 Bài làm: a) MgCO3 + H2SO4 MgSO4 + CO2 + H2O (1) x x x x RCO3 + H2SO4 RSO4 + CO2 + H2O (2) y y y y Nung B tạo CO2 B còn, X dư Vậy H2SO4 hết Từ (1) (2) : nH2SO4 = nCO2 = CMH2SO4 = 0,2 0,5 4,48 22, = 0,2 mol = 0,4(M) Theo Định luật BTKL: mx + mH2SO4 = mA + mB + mH2O + mCO2 mB = 115,3 + 0,2.98 – 12 – 0,2(18+44) = 110,5 (g) Nung B thu 11,2 lít CO2 rắn C mC=mB-mCO2 = 110,5 - 0,5.44=88,5 (g) b Từ (1) (2): x+y= 0,2 mol nCO2 = 0,2 mol mSO4 = 0,2 96 = 19,2g > 12g có muối tan MgSO4 RSO4 khơng tan 12 120 = nMgCO3 = nMgSO4 = 0,1 mol nRCO3 = nRSO4 = 0,2-0,1 =0,1 mol Nung B, RSO4 khơng phân hủy, có X dư bị nhiệt phân Đặt a = nMgCO3 RCO3 = 2,5a (trong X) to MgCO3 MgO + CO2 (3) a- 0,1 a-0,1 to RCO3 RO + CO2 (4) 2,5a – 0,1 2,5a – 0,1 Từ (3) (4) : nCO2 = 3,5a – 0,2 = 0,5 a = 0,2 mX = 84.0,2 + 2,5.0,2(R + 60) = 115,3 R = 137 (Ba) Bài 2: Hòa tan hết 4,68 gam hỗn hợp hai muối ACO3 BCO3 dung dịch H2SO4 loãng Sau phản ứng thu dung dịch X 1,12 lít khí ( đktc) Tính tổng khối lượng muối tạo thành dung dịch X Tìm kim loại A, B tính thành phần % khối lượng muối hỗn hợp ban đầu Biết tỉ lệ số mol nACO : nBCO = 2:3, tỉ lệ khối lượng mol MA : MB = 3:5 Cho tồn lượng khí thu hấp thụ vào 200ml dung dịch Ba(OH)2 Tính nồng độ mol dung dịch Ba(OH)2 để thu 1,97 gam kết tủa Hướng dẫn: PTHH: ACO3 + H2SO4 ASO4 + CO2 + H2O (1) 3 BCO3 + H2SO4 BSO4 + CO2 + H2O Muối thu dung dịch X ASO4 BSO4 (2) 1,12 Theo ta có: nCO 22, 0, 05 (mol) Theo PT (1) (2): nH SO nH O nCO = 0,05 (mol) Theo định luật bảo tồn khối lượng ta có: 2 2 m( ACO3 , BCO3 ) mH2 SO4 m(ASO4 , BSO4 ) mH 2O mCO2 m( ASO4 , BSO4 ) m(ACO3 , BCO3 ) mH 2O mCO2 mH SO4 = 4,68 – 0,05 18 – 0,05 44 + 0,05.98 = 6,48(g) Đặt nACO 2 x( mol ) nBCO 3 x( mol ) ( Vì nACO : nBCO =2 : 3) MA = 3a (g) MB = 5a (g) ( Vì MA : MB = : 5) Theo PT (1) (2): nCO nACO nBCO = 2x + 3x = 5x = 0,05 x = 0,01(mol) nACO 0, 02(mol ) nBCO 0, 03(mol ) Ta có: 0,02 ( 3a + 60) + 0,03 ( 5a + 60) = 4,68 a = Vậy MA = 24; MB = 40 A magie ( Mg) B canxi ( Ca) 3 3 3 3 0, 02.84 %MgCO3 = 4, 68 100% 35,9% % CaCO3 = 100% - 35,9% = 64,1 % Theo hấp thụ lượng khí CO vào dung dịch Ba(OH)2 kết tủa 1,97 0, 01 ( mol) 197 BaCO3 ta có: nBaCO Giả sử phản ứng tạo muối trung hòa: CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (3) Theo PT (3): nCO nBaCO thực tế nCO nBaCO Nên phản ứng tạo hai muối: CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (4) Theo PT (4): nCO nBa (OH ) nBaCO = 0.01 (mol) Ta thấy CO2 phản ứng dư: nCO du = 0,05 - 0,01 = 0,04 (mol) CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 (5) 2 3 2 Theo PT (5): nBa (OH ) nCO 0, 04 = 0.02 (mol) 2 Ta có: nBa (OH ) 0,01 + 0,02 = 0,03 (mol) Vậy: CM ddBa ( OH )2 0, 03 = 0,15 (M) 0, Bài 3: X hỗn hợp hai kim loại Mg Zn Y dd H2SO4 chưa rõ nồng độ Thí nghiệm 1: Cho 24,3 g X vào lít Y sinh 8,96 lít khí H2 (đktc) Thí nghiệm 2: Cho 24,3 g X vào lít Y sinh 11,2 lít khí H2 (đktc) a Chứng tỏ thí nghiệm X chưa tan hết, thí nghiệm X tan hết b Tính nồng độ mol dd Y khối lượng kim loại X Các PTPƯ: nH2 TNI = nH2 TNII = Bài làm: MgSO4 + H2 (1) ZnSO4 + H2 (2) Mg + H2SO4 Zn + H2SO4 8,96 22,4 11,2 22,4 = 0,4 mol = 0,5 mol a Với hh kim loại X khơng đổi , thể tích dd axit Y tăng gấp 3:2 = 1.5 lần mà khối lượng H2 giải phóng tăng 0,5 : 0,4 < 1,5 lần Chứng tỏ TNI dư kim loại, TNII kim loại phản ứng hết, axit dư Từ (1) (2): nH2SO4 = nH2 = 0,4 mol ( TNI) b Gọi x số mol Mg, 0,5 – x số mol Zn, ta có: 24x + (0,5 – x)65 = 24,3 Suy ra: x = 0,2 mol Mg Vậy: mMg = 0,2 24 = 4,8 g mZn = 24,3 – 4,8 = 19,5 g CMH2SO4 = 0,4 : = 0,2M Bài 4: Có 5,56 g hỗn hợp A gồm Fe mot kim loại M (có hóa trị khơng đổi) Chia A làm hai phần Phần I hòa tan hết dd HCl 1,568 lít hydrơ Hịa tan hết phần II dd HNO3 lỗng thu 1,344 lít khí NO Xác định kim loại M thành phần phần trăm khối lượng kim loại A (các thể tích khí đktc) Bài làm: Gọi 2a 2b số mol Fe M 5,6g A Khối lượng phần A là: A = 56a + Mb = 5,56 = 2,78g Phần tác dụng với HCl: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1) a a M + nHCl FeCln + n/2 H2 (2) n b b Theo (1) (2) : nH2 = a + n 1,568 b = 22,4 = 0,07 mol ; hay 2a + nB = 0,14 (I) Phần tác dụng với HNO3: Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (3) a mol a mol 3M + 4nHNO3 3M(NO3)n+ nNO + 2nH2O (4) b mol n b mol Theo (3) (4) : nNO = a + n b= 1,344 22,4 = 0,06 mol Hay 3a + nb = 0,18 (II) Giải hệ PT (I,II) ta được: a = 0,04 mol Fe Thay vào biểu thức trên: 56 0,04 + Mb = 2,78 Mb = 2,78 – 2,24 = 0,54 Thay vào (I): nb = 0,14 – 0,08 = 0,06 M n Mb nb = Lập bảng: = 0,54 0,06 = Hay M = 9n n M (loại) 18 (loại) 27 (Al) Cặp nghiệm thích hợp: n = ; M = 27 Vậy M Al Thay n = vào (I) (II) b = 0,02 (mol) Thành phần % khối lượng chất: %mAl = 0,02.27 2,78 100 = 19,42% %mFe = 0,04.56 2,78 100 = 80,58% Bài 5: Hỗn hợp chứa Al FexOy Sau phản ứng nhiệt nhôm thu 92,35 gam chất rắn A Hòa tan A dung dịch NaOH dư, thấy có 8,4 lít khí bay (ở đktc) cịn lại phần khơng tan B Hịa tan 25% lượng chất B H 2SO4 đặc nóng thấy tiêu tốn 60 gam H2SO4 98% Giả sử tạo thành loại muối sắt III a- Tính lượng Al2O3 tạo thành sau nhiệt nhôm b- Xác định công thức phân tử ôxit sắt Bài làm: a/ Lượng Al2O3 tạo thành : Các PTPƯ: FexOy + 2yAl yAl2O3 + 3xFe (1) Chất rắn A phải có Al dư, A + dd NaOH khí Do đó: FexOy hết, hh rắn A gồm: Al2O3, Fe Al dư PTHH: Al + NaOH + H2O NaAlO2 + 3/2 H2 (2) Al2O3 + NaOH NaAlO2 + H2O (3) nAl = = 8,4 22,4 = 0,25 (mol Al dư ) mAl = 6,75 (gam Al dư ) Sau phản ứng A với NaOH dư , chất rắn B lại Fe 2Fe + 6H2SO4 đ,n Fe2(SO4)3 + SO2 + 6H2O (4) a 3a Có 25% Fe phản ứng nFe = 0,25 a nH2SO4 =3nFe = 0,75a = 60 x98 100 x98 = 0,6 (mol) nFe = 0,6 0,75 = 0,8 (mol) mFe = 0,8 56 = 44,8 (gam) mAl2O3 = 92,53 – ( 6,75 + 44,8 ) = 40,8 gam b/ Xác định CTPT FexOy : Từ (1): mFe mAl 2O3 3x y = x.56 y.102 = hay x = = 44,8 40,8 y Fe2O3 Bài 6: Cho 9,6 gam hỗn hợp A (MgO ; CaO ) tác dụng với 100 ml dung dịch HCl 19,87% ( d = 1,047 g/ml ) Tính thành phần % khối lượng chất A C% chất dung dịch sau A tan hết dung dịch HCl, biết sau cho tác dụng với Na2CO3 thể tích khí thu 1,904 lít (đktc) Bài làm: Gọi a = nMgO b = nCaO hỗn hợp A mA = 40a + 56b = 9,6 Hay 5a + 7b = 1,2 ( A) A tan hết dd HCl Dung dịch thu có chứa HCl dư cho dd tác dụng với Na2CO3 có khí CO2 bay : 2HCldư + Na2CO3 2NaCl + CO2 + H2O 1,904 22,4 = 0,085 mol 100.1,047.19,87 nHClban đầu = 100.36,5 nCO2 = nHCl = 0,085 = 0,17 mol = 0,57 mol Suy : nHCl phản ứng với A = 0,57 - 0,17 = 0,4 mol Các phương trình phản ứng ; MgO + 2HCl MgCl2 + H2O (1) a 2a CaO + 2HCl CaCl2 + H2O (2) b 2b nHCl = (a + b) = 0,4 a + b = 0,2 ( B ) Kết hợp ( A ) ( B ) 5a + 7b = 1,2 a + b = 0,2 a = 0,1 mol MgO b = 0,1 mol CaO mMgO = 0,1 x 40 = 4g % MgO = 4x100% 9,6 = 41,67% % CaO = 100- 41,67 = 58,33% - Nồng độ chất dd : Dung dịch thu sau phản ứng A HCl chứa 0,1 mol MgCl2 0,1 mol CaCl2 0,17 mol HCl dư Vì phản ứng hồ tan A dd HCl khơng tạo kết tủa khí nên : mdd = 100 x 1,047 + 96 = 114,3 gam %MgCl2 = %CaCl2 = %HCldư = 0,1x95 x100% = 8,31% 114,3 0,1x111x100% = 9,71% 114,3 0,17.36,5.100% = 5,43% 114,3 Bài 7: Trộn V1 dung dịch A chứa 9,125g HCl với V2 lít dung dịch B chứa 5,475g HCl ta lít dung dịch C a Tính nồng độ mol dung dịch A, B, C Biết V1 + V2 = 2lít hiệu số nồng độ mol dung dịch A B 0,4mol.l-1 b Tính khối kượng kết tủa thu đem 250ml dung dịch A tác dụng với 170g dung dịch AgNO3 10% Bài làm: a nHCl dd C : 9,125 36,5 Nồng độ mol dd C: + 0,4 5,475 36,5 = 0,25 + 0,15 = 0,4 = 0,2M Gọi x nồng độ dd B, x + 0,4 nồng độ dd A Do ta có: V2 = 0,15 x 0,15 x + V1 = 0,25 x 0,4 0,25 x 0,4 V1 + V2 = nên ta có : =2 Hay : x2 + 0,2x - 0,03 = Giải phương trình bậc hai ta nghiệm x1 = - 0,3 (loại) x2 = 0,1 Như nồng độ dd B 0,1M Nồng độ dd A 0,1+ 0,4 = 0,5M b nHCl =0,5.0,25 = 0,125 (mol) mAgNO3 = nAgNO3 = 10%.170 = 17 100% 17 = 0,1 mol 170 g nHCl > nAgNO3 nên HCl dư PTPƯ : HCl + AgNO3 AgCl + HNO3 0,1 0,1 0,1 mAgCl = 0,1.143,5 = 14,35 g Bài 8: Cho khối Ag vào 50ml dung dịch HNO3 5M Ag tan hết khối lượng dung dịch tăng lên 6,2g Biết phản ứng tạo NO hay NO2 b Tính khối lượng Ag sử dụng Cho biết nồng độ HNO3 giảm 50% sau phản ứng c Trung hòa HNO3 dư NaOH vừa đủ Cô cạn dd, đem đun nóng đến khối lượng khơng đổi Tính khối lượng A Bài làm a Xét hai trường hợp: - Gọi a số mol Ag phản ứng Ta có: nHNO ban đầu = 0,05 = 0,25 (mol) Trường hợp 1: Ag phản ứng tạo NO 3Ag + 4HNO3 (đ.n) to 3AgNO3 + NO + 2H2O (1) a mol a mol a mol - Độ tăng khối lượng dd: mAg tan - mNO = a.108 Theo phản ứng (1): % nHNO pư = a 30 = 98a = 6,2 nHNO pư = 0,0844.100% 0,25 a = a = 0,0633 (mol) 0,0633 = 0,0844 (mol) = 33,67% < 50% (trái với giả thiết nồng độ HNO3 giảm 50% sau phản ứng) Vậy phản ứng khơng tạo khí NO (loại trường hợp 1) Trường hợp 2: Ag phản ứng tạo NO2 Ag + 2HNO3 (đ.n) to AgNO3 + NO2 + 2H2O (1) a mol 2a mol a mol - Độ tăng khối lượng dd: mAg tan - mNO = a.108 - a.46 = 62a = 6,2 (g) a = 0,1 (mol) Theo phản ứng (1): nHNO pư = 2a = 0,1 = 0,2 (mol) 0,2.100% % nHNO pư = = 80% > 50% (thỏa mãn với giả thiết nồng độ 0,25 HNO3 giảm 50% sau phản ứng) Vậy phản ứng phải tạo khí NO2 - Ag phản ứng tạo NO2 Ag + 2HNO3 AgNO3 + NO2 + H2O (2) 01 mol 02 mol mAg pư = 0,1.108 = 10,8 gam b Số mol HNO3 dư : 0,25 - 0,2 = 0,05 mol Trung hòa NaOH thu 0,05 mol NaNO Dung dịch chứa 0,1 mol AgNO3 0,05 mol NaNO3 Khi nung ta chất rắn A: t0 2AgNO3 2Ag + 2NO2 + O2 0,1 0,1 t0 2NaNO3 2NaNO2 + O2 0,05 0,05 Vậy A gồm 0,1 mol Ag 0.05 mol NaNO2 mA = 0,1.108 + 0,05 69 = 14,25 gam Bài 9: Hòa tan 2,16g hỗn hợp kim loại Na, Al, Fe vào nước lấy dư thu 0,448 lít khí (đktc) lượng chất rắn Tách lượng chất rắn cho tác dụng hết với 60ml dd CuSO4 1M thu 3,2g đồng kim loại dd A Tách dd A cho tác dụng với lượng vừa đủ dd NaOH để thu kết tủa lớn Nung kết tủa thu khơng khí đến khối lượng không đổi chất rắn B a Xác định khối lượng kim loaị hỗn hợp đầu b Tính khối lượng chất rắn B Bài làm: a Xác định khối lượng kim loại hỗn hợp đầu - Gọi a, b, c số mol kim loại Na, Al, Fe có hh đầu PTPƯ: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (1) Al bị tan phần hay hết theo phương trình 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 (2) Xét hai trường hợp: Trường hợp 1: Al bị hòa tan hết Chất rắn lại Fe, cho chất rắn tác dụng với dd CuSO4 3,2 - Số mol chất: nCuSO = 0,06 = 0,06 (mol); nCu = 64 = 0,05 (mol) PTHH: Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (3) Vì: nCuSO > nCu nên CuSO4 dư Theo PTHH (3): nFe pứ = nCu = 0,05 (mol) mFe (trong hh đầu) = 0,05 56 = 2,8 (g) > mhh đầu (2,16 gam) Vơ lí (loại trường hợp 1) Trường hợp 2: Al chưa hòa tan hết (Al dư) PTPƯ: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (1) a mol 2Al + 2NaOH + 2H2O a mol a a mol mol 2NaAlO2 + 3H2 (2) 3a a mol mol 0,448 a 3a Theo phản ứng (1) (2): nH = + = 22,4 = 0,02 (mol) a = 0,01 (mol) Chất rắn lại gồm: Al dư: (b – a) = (b – 0,1) mol Fe: c (mol) Cho hh chất rắn tác dụng với dd CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu 2Al + 3CuSO4 (4) (b – 0,01) mol (b – 0,01) (b – 0,01) (b – 0,01) Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (5) c mol c mol c mol c mol Vì: nCuSO > nCu nên CuSO4 dư Theo PTHH (3): n CuSO4 pứ = nCu = 0,05 (mol) Hay: (b – 0,01) + c = 0,05 1,5b + c = 0,065 (I) Mặt khác: mhh đầu = mNa + mAl + mFe = 2,16 (gam) 0,1 23 + 27b + 56c = 2,16 Hay: 27b + 56c = 1,93 (II) Kết hợp (I) (II) giải ta được: b = 0,03 (mol); c = 0,02 (mol) Khối lượng kim loại hỗn hợp đầu: mNa = 0,01 23 = 0,23 (gam) mAl = 0,03 27 = 0,81 (gam) mFe = 0,02 56 = 1,12 (gam) b Tính khối lượng chất rắn B Dung dịch A thu gồm: Al2(SO4)3, FeSO4 CuSO4 dư Theo phản ứng (4): n Al2(SO4)3 = (b – 0,01) = (0,03 – 0,01) = 0,01 (mol) Theo phản ứng (4): n FeSO4 = c (mol) = 0,02 (mol) CuSO4 dư = 0,06 – 0,05 = 0,01 (mol) Cho dd A tác dụng với dd NaOH thu kết tủa lớn nên NaOH phản ứng vừa đủ: PTHH: Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 (5) 0,01 mol 0,02 mol FeSO4 + 2NaOH 0,02 (mol) Fe(OH)2 + Na2SO4 (6) 0,02 mol CuSO4 + 2NaOH 0,01 mol Cu(OH)2 + Na2SO4 (7) 0,01 mol Nung kết tủa nhiệt độ cao khơng khí đến khối lượng không đổi: 2Al(OH)3 t0 Al2O3 + 3H2O (8) 0,02 mol 0,01 mol 4Fe(OH)2 + O2 0,02 mol Cu(OH)2 0,01 mol t0 2Fe2O3 + 4H2O (9) 0,01 mol t0 CuO + H2O (10) 0,01 mol Chất rắn B gồm: Al2O3 , Fe2O3 CuO Khối lượng chất rắn B là: mB = (0,01 102) + (0,01 160) + (0,01 80) = 3,42 gam Bài 10: Cho hh A gồm 9,6g Cu 23,3g Fe3O4 vào 292g dd HCl 10% phản ứng hoàn toàn thu dd B rắn C Cho dd AgNO3 dư vào dd B thu kết tủa D a Tính khối lượng kết tủa D b Cho rắn C vào 100ml dd hỗn hợp gồm HNO 0,8M H2SO4 0,2M Sau phản ứng xảy hoàn tồn thu V lít khí NO (đktc) Tính V Bài làm a Tính khối lượng kết tủa D 9,6 64 Số mol chất: nCu = nFe O = PTHH: 23,2 232 Fe3O4 = 0,15 (mol) ; = 0,1 mol ; + 8HCl 0,1mol nHCl = + Cu 0,2 mol = 0,8 (mol) FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O (1) 0,8 mol 2FeCl3 292.100 100.36,5 0,1mol CuCl2 + 0,1 mol 0,2mol 2FeCl2 0,1mol 0,2mol Vậy B gồm : 0,3 mol FeCl2 ; 0,1 mol CuCl2 Chất rắn C: Cu dư = 0,15 – 0,1 = 0,05 (mol) Cho dd AgNO3 vào dd B xảy phản ứng: a 2AgNO3 + FeCl2 0,3 2AgCl + Fe(NO3)2 0,6 2AgNO3 + CuCl2 0,1 2AgCl + Cu(NO3)2 0,2 mAgCl = (0,6 + 0,2) 143,5 = 114,8 gam Vậy: mD = 114,8 (gam) b Tính V: Cho chất rắn C (Cu) vào hh axit HNO3 H2SO4: n H2SO4 = 0,2 0,1 = 0,02 (mol); nHNO3 = 0,8 0,1 = 0,08 (mol) PTHH: 3Cu 0,03mol 0,08mol + 8HNO3 (l) t0 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 0,02 VNO = 0,02 22,4 = 0,448 lít Cu + 0,01mol 2H2SO4 (đ,n) t0 CuSO4 + SO2 + 4H2O 0,02mol Sau phản ứng Cu dư (0,01mol) Bài 11:Một hỗn hợp gồm kim loại kiềm M kim loại R có hóa trị III Cho 3,03gam hỗn hợp tan hoàn toàn vào nước thu dung dịch A 1,904 lít khí ( đktc) Chia dung dịch A làm hai phần nhau: Phần 1: Cơ cạn hồn tồn thu 2,24 gam chất rắn Phần 2: Thêm V lít d2HCl 1M vào thấy xuất 0,39 gam kết tủa 10 Xác định tên hai kim loại tính phần trăm theo khối lượng kim loại hỗn hợp đầu Tính giá trị V Hướng dẫn - - Gọi a,b số mol kim loại M R, ta có: Ma + Rb = 3,03 (I) Giả sử M R tác dụng với H 2O dung dịch A chứa bazơ Cho A tác dụng với HCl khơng có kết tủa ( muối clorua kết tủa kim loại khơng phản ứng với nước) điều trái với đề Chứng tỏ R không phản ứng với H 2O phản ứng với kiềm ( R kim loại lưỡng tính) PTPƯ: M + H2O MOH + ½ H2 a a 1/2a R + MOH + H2O MRO2 + 3/2 H2 b b b 3/2b 1,904 Theo PTPƯ ta có: a b 22, 0, 085 a 3b 0,17( II ) Dung dịch A thu ( a-b) mol MOH b mol MRO chia làm phần nhau: Phần 1: Cô cạn dung dịch thu 2,24g chất rắn Ta có: (a – b) (M + 17) + ( M + R + 32).b = 4,48 (III) Giải phương trình I, II, III ta được: a =0,05; b = 0,04 Thay a = 0,05; b = 0,04 vào (I) có: 0,05M + 0,04 R = 3,03 hay 5M + 4R = 303 Biện luận: M Li Na K R 67(loại) 47(loại) 27 (nhận) Vậy kim loại M kali (K), kim loại R nhôm ( Al) mK = 0,05 39 = 1,95 (g) mAl = 0,04 27 = 1,08 (g) - %K = 1,95/ 3,03 100% = 64,36% % Al = 1,08 / 3,03 100% = 35,64% Phần 2: Thêm dd HCl vào thu 0,39 (g) kết tủa Al(OH)3, có: nAl ( OH )3 0,39 0, 005(mol ) Nên xảy trường hợp: 78 *) Trường hợp 1: HCl thiếu, PƯ tạo kết tủa HCl + KOH KCl + H2O 0,005 0,005 HCl + KAlO2 + H2O KCl + Al(OH)3 0,005 0,005 0,005 Ta có tổng số mol HCl dùng 0,005 + 0,005 = 0,01 ( mol) 11 Vậy Vd HCl 0,01 0,01 (l) *) Trường hợp 2: HCl dư để hòa tan phần kết tủa: HCl + KAlO2 + H2O KCl + Al(OH)3 0,02 0,02 0,02 Số mol kết tủa bị hòa tan 0,02 – 0,005 = 0,015 (mol) 3HCl + Al(OH)3 AlCl3 +3H2O 0,045 0,015 Ta có tổng số mol HCl dùng = 0,005 + 0,02 + 0,045 = 0,07 ( mol) Vậy Vd HCl 0,07 0,07 (l) Bài 12: Hoà tan hoàn toàn 4gam hỗn hợp gam kim loại hoá trị II kim loại hoá trị III cần dùng hết 170ml dung dịch HCl 2M a Tính thể tích H2 ( ĐKTC) b Cô cạn dung dịch thu gam muối khan c Nếu biết kim loại hoá trị III Al số mol lần số mol kim loại hố trị II kim loại hố trị II nguyên tố Bài làm a Gọi M R kim loại hoá trị II hố trị III ta có : PTP: M + 2HCl MCl2 + H2 (1) 2R + 6HCl 2RCl3 + 3H2 (2) nHCl = CM V = 0,17 = 0,34 (mol) 1 Từ (1) (2) ta thấy: nH = nHCl = 0,34 = 0,17 (mol) VH2 = 0,17 22,4 = 3,808 (lit) b Áp dụng định luật BTKL ta có: mKim loại + maxit = mmuối + mH mmuối = mKim loại + maxit - mH = + (0,34 36,5) – 0,17 = 16,07 (gam) a c Gọi số mol kim loại Al a (mol) số mol kim loại R (II) = 0,2a (mol) PTHH: : M + 2HCl MCl2 + H2 (1) 0,2a mol 0,4a mol 2R + 6HCl 2RCl3 + 3H2 (2) a mol 3a mol Từ (1) (2) ta có: nHCl = (0,4a + 3a) = 0,34 (mol) a = 0,1 (mol) nZn = 2a = 0,02 (mol) 2,7 Nên: mAl = 0,1 27 = 2,7 (gam) mM = = 65 (Zn) 0,02 Vậy kim loại M cần tìm Zn Bài 13: Trộn 10ml hợp chất khí gồm hai nguyên tố C H với 70ml O bình kín Đốt hỗn hợp khí, phản ứng xong đặt hỗn hợp khí bình với điều kiện ban đầu 12 nhận thấy bình cịn 40ml khí CO 2, 15 ml khí O2 Hãy xác định cơng thức đa hợp chất Bài làm Theo đề ra: VO2 dư = 15ml VO phản ứng = 70 – 15 = 55ml VCO2 = 40ml; VCxHy = 10ml PTHH: y CxHy + (x + x ) O2 y 1ml ( )ml 10ml 55 ml x= 40 10 =4; t0 x CO2 + y H2O x ml 40ml x+ y = 55 10 y=6 Vậy công thức hợp chất là: C4H6 Bài 14: Cho dd A gồm hai axit HNO3 HCl Để trung hòa 10ml ddA người ta phải thêm 30ml dung dịch NaOH 1M a) Tính tổng số mol axit có 10ml dd A b) Cho AgNO3 d vào 100ml dd thu dd B kết tủa trắng sau làm khơ cân 14,35g Hãy tính nồng độ mol/l axit có A c) Hãy tính số ml dung dịch NaOH 1M phải dùng để trung hịa lượng axit có dd B a nNaOH = 0,03.1 = 0,03 mol PTHH: HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O (1) HCl + NaOH NaCl + H2O (2) Theo pt (1), (2) tổng số mol axit số mol NaOH phản ứng = 0,03mol b Trong 100ml dung dịch A có tổng số mol axit 0,3mol PTHH: AgNO3 + HCl AgCl + HNO3 (3) nAgCl = 14,35 0,1 143,5 (mol) Theo (3): nHCl = nAgCl = nHNO3 = 0,1mol nHNO3 100ml dd A 0,3 – 0,1 = 0,2 (mol) CM HCl = 0,1 0,1 = 1M; CM HNO3 = 0,2 2 M 0,1 c Dung dịch B chứa: dd HNO3 AgNO3 dư Tổng số mol HNO3 dd B 0,1 + 0,2 = 0,3 (mol) Trung hòa axit dd B NaOH: PTHH: HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O (4) 13 0,3mol Vdd NaOH = 0,3 mol 0,3 0,3 (l) = 300ml Bài 15: Trong bình kín tích V lít chứa 1,6 g khí oxi 14,4 g hỗn hợp bt M gam chất: CaCO3 ; MgCO3 ; CuCO3 C Nung M bình cho phản ứng xảy hồn tồn, đưa nhiệt độ ban đầu thấy áp suất bình tăng lần so với áp suất ban đầu (thể tích chất rắn bình coi khơng đáng kể) T hỗn hợp khí d sau phản ứng so với khí N2: 1< hh / N2 M=24 ~Mg (thoả mãn) Bài 18: Hoà tan hoàn toàn 14,2 gam hỗn hợp C gồm MgCO muối cacbonat kim loại R vào axit HCl 7,3%, thu dung dịch D 3,36 lít khí CO (đktc) Biết lượng MgCl2 dung dịch 6,028% dung dịch D a) Xác định kim loại R thành phần % theo khối lựong chất C b) Cho dung dịch NaOH vào dung dịch D, lọc lấy kết tủa nung ngồi khơng khí đến phản ứng hồn tồn Tính số gam chất rắn cịn lại sau nung Bi giải: Cơng thức cacbonat kim loại R 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 trình, số mol HCl = 0,15 = 0,3 mol 0,3.36,5 Lượng dung dịch HCl = 0, 073 = 150gam Lượng dung dịch D = lượng hỗn hợp C + lượng dd 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 16 R+ 60 x x Ta c : 5,8 = 0,15 0,1 R =28x thoả mãn x = R = 56 Fe Trong C có 8,4g MgCO3 ~ 59,15% cịn 40,85% FeCO3 Tính chất rắn cịn lại sau nung MgO = gam Fe2O3 = gam Bài 19: Một loại đá chứa MgCO3, CaCO3 Al2O3 Lựong Al2O3 1/8 tổng khối lựơng hai muối cacbonat Nung đá nhiệt độ cao tới phân hủy hoàn toàn hai muối cacbonat thu đươc chất rắn A có khối lượng 60% lượng đá trước nung a) Tính % lượng chất đá trước nung b) Muốn hoà tan hoàn toàn 2g chất rắn A cần tối thiểu ml dung dịch HCl 0,5M ? Bài giải: a) Các phản ứng phân hủy muối cacbonat t MgCO3 MgO + CO2 ↑ (1) t CaCO3 CaO + CO2 ↑ (2) Gọi a, b, c số gam MgCO3, CaCO3, Al2O3 100g đá (a, b, c thành phần %) ta có hệ sau: a + b + c = 100 0 ab c= a.40 b.56 84 + 100 + c = 60 Giải hệ ta được: a = 10,6; b = 78,3; c = 11,1 (và số gam tương chất tỉ lệ %) a) Các phản ứng với HCl (3 PTHH) Tổng số mol HCl = 2.nMgo + 2.nCaO + 6.n Al2O3 = 0,2226 mol 0, 2226.2 Vậy để hòa tan 2g A cần 5, = 0,0824 mol Gọi V số lít HCl tối thiểu cần dùng V.0,5 = 0,0824 => V = 0,1648 lit = 164,8ml Bài 20: Cho 1,02 gam hỗn hợp gồm Al Mg vào 100 ml dung dịch HCl Sau kết thúc phản ứng, làm bay thu 3,86 gam chất rắn khan Nếu cho 1,02 gam hỗn hợp vào 200 ml dung dịch HCl loại Sau kết thúc phản ứng, làm bay thu 4,57 gam chất rắn khan Tính lượng kim loại hỗn hợp nồng độ mol/l dung dịch HCl Bài giải: Khối lượng HCl gấp đơi lượng chất rắn thu khơng gấp đơi thí nghiệm nên suy trong hợp kim loại tan hết HCl dư 17 Gọi số mol Mg Al hh x y Ta có: 24x + 27 y = 1,02 x = 0,02 m Mg = 0.02 x 24 = 0,48 gam 95x + 133.5 y = 4,57 y = 0,02 mAl = 0.02 x 27 = 0,54 gam Tính nồng độ mol/l dung dịch HCl - Xét TN1: Gọi số mol Al phản ứng a, dư 0.02 - a (Mg pứ hết) Khi lượng chất rắn = 0,02 x 95 + 133,5a + 27 (0,02-a) = 3,86 a= 0,0133 Số mol HCl hòa tan Mg Al (0,02 x 2) + x 0,0133 = 0,08 mol - Nồng độ mol/l HCl 0,08/0,1 = 0,8 M Bài 21: Hòa tan 49,6 gam hỗn hợp muối sunfat muối cacbonat kim loại hóa trị I vào nước thu dung dịch X Chia dung dịch X thành phần nhau: Phần : Cho phản ứng với lượng dư dung dịch axit sunfuric thu 2,24 lớt khớ (đo đktc) Phần 2: Cho phản ứng với lượng dư dung dịch BaCl2 thu 43 gam kết tủa trắng a Tìm cơng thức hóa học hai muối ban đầu? b Tính thành phần % theo khối lượng muối có hỗn hợp ban đầu? Bài giải: a Đặt CT hai muối: A2SO4 A2CO3; gọi x, y số mol A2CO3 v A2SO4 - Phản ứng phần 1: A2CO3 + H2SO4 A2SO4 + CO2 + H2O (1) x mol x mol - Phản ứng phần 2: A2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2ACl (2) x mol x mol A2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2ACl (3) y mol y mol Theo pt (1) => x = nCO = 2,24 : 22,4 = 0,1 mol 49 , - Mặt khác, khối lượng hỗn hợp phần: (2A + 60).0,1 + (2A + 96)y = = 24,8 (*) - Theo pt (2) (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 công thức hai muối: Na2CO3 Na2SO4 b - Khối lượng muối Na2CO3 hỗn hợp: m Na2CO3 = 106.0,1.2 = 21,2 g - Khối lượng muối Na2SO4 hỗn hợp: m Na2SO4 = 49,6 – 21,2 = 28,4g Vậy thành phần % khối lượng chất hỗn hợp ban đầu: 21, % Na2CO3 = 49 , 100% = 42,7% 28 , % Na2SO4 = 49, 100% = 57,3% 18 Bài 22: Cho 32,6 gam hỗn hợp CaCO3 MgCO3 tác dụng vừa đủ với 700ml dung dịch HCl 1M dẫn khí tạo thành qua 38,5 gam dung dịch KOH 80% tạo thành dung dịch A a Tính thành phần % chất hỗn hợp đầu? b Tính nồng độ % chất dung dịch A? Bài giải: Các PTHH 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 = 0,7 mol a Gọi x, y số mol CaCO3 MgCO3 có 32,6 gam hỗn hợp Theo gt phương trình (1), (2) ta có: 100x + 84y = 32,6 (*) 2x + 2y = 0,7 (**) Giải hệ phương trình (*) v (**) ta được: x = 0,2 mol; y = 0,15 mol Khối lượng chất hỗn hợp: mCaCO = 100,0,2 = 20gam m MgCO = 84.0,15 = 12,6 gam Vậy thành phần % theo khối lượng chất hỗn hợp: 12 , 20 % m CaCO = 32, 100% = 61,3% % m MgCO = 32, 100% = 38,7% b Theo phương trình (1) v (2): số mol CO2 tạo thành: nCO = x + y = 0,2 + 0,15 = 0,35 mol , 5.80 - Số mol KOH có 38,5 gam dung dịch 80%: nKOH = 38 100.56 = 0,55 mol Ta có tỉ lệ: 1< n KOH nCO2 = , 55 , 35 = 1,57 < => Phản ứng tạo muối: KHCO3 K2CO3 Gọi a, b số mol KHCO3 K2CO3, theo pt (3) v (4) ta có: a + b = 0,35 (***) a + 2b = 0,55 (****) Giải hệ phương trình (***) (****) ta có: a = 0,15 mol; b = 0,2 mol - Khối lượng muối có dung dịch A: mKHCO = 100.0,15 = 15 gam mK CO = 138.0,2 = 27,6 gam - Khối lượng dung dịch tạo thành sau phản ứng: mddspư = mddKOH + mCO = 38,5 + 44.0,35 = 53,9 gam Vậy nồng độ % chất dung dịch A: 19 C% (KHCO ) = 53,9 100% = 27,8% 27 , C% (K CO ) = 53,9 100% = 51,2% Bài 23: Cho 3,87 gam hỗn hợp gồm Mg Al tác dụng với 500 ml dung dịch HCl 1M a Chứng minh sau phản ứng với Mg Al thỡ axit cũn dư ? b.Nếu phản ứng làm 4,368 lít khí H2 (đktc) Hãy tính số gam Mg Al dùng ban đầu ? Bài giải: a PTHH: Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (1) x mol x mol 2AlCl3 + 2Al + 6HCl 3H2 (2) 3y y mol mol - Số mol HCl: nHCl = 0,5.1 = 0,5 mol Giả sử tất hỗn hợp l Mg: nhh = nMg = 3,87 : 24 = 0,16125 mol Giả sử tất hỗn hợp l Al: nhh = nAl = 3,87 : 27 = 0,143 mol => 0,143 mol < nhh < 0,16125mol Theo phương trình (1): nHCl = 2nMg = 2.0,16125 = 0,3225 mol Theo phương trình (2): nHCl = 3nAl = 3.0,143= 0,429 mol Ta thấy nHCl(max) = 0,429 < 0,5 mol => Vậy HCl dư tác dụng với hỗn hợp Al v Mg b – Số mol H2 sinh ra: nH = 4,368 : 22,4 = 0,195 mol - Gọi x, y số mol Mg Al có hỗn hợp Theo giả thiết phương trình, ta có: 24x + 27y = 3,87 (a) 15 3y x + = 0,195 (b) Giải hệ phương trỡnh (a) v (b) ta được: x = 0,06 mol ; y = 0,09 mol - Khối lượng kim loại hỗn hợp ban đầu: nMg = 24.0,06 = 1,44 gam nAl = 27.0,09 = 2,43 gam Bài 24: Dẫn 2,24 lít khí CO (đktc) qua ống sứ nung nóng đựng hỗn hợp bột oxit kim loại gồm Al2O3, CuO Fe3O4 phản ứng xảy hoàn toàn Chia sản phẩm thu thành hai phần nhau: Phần 1: hòa tan vào dung dịch HCl dư thu 0,672 lít khí H2 đktc Phần 2: ngâm kĩ 400ml dung dịch NaOH 0,2M Để trung hòa hết NaOH dư phải dùng hết 20ml dung dịch axit HCl 1M a Viết phương trình phản ứng xảy b Tính thành phần % khối lượng chất hỗn hợp ban đầu c Tính thể tích dung dịch axit H2SO4 1M (lỗng) để hịa tan hết hỗn hợp bột oxit kim loại? Bài giải: a Các phương trình hóa học: t0 CO + CuO Cu + CO2 (1) t0 CO + Fe3O4 Fe + CO2 (2) 20 ... 0,05 39 = 1 ,95 (g) mAl = 0,04 27 = 1,08 (g) - %K = 1 ,95 / 3,03 100% = 64,36% % Al = 1,08 / 3,03 100% = 35,64% Phần 2: Thêm dd HCl vào thu 0, 39 (g) kết tủa Al(OH)3, có: nAl ( OH )3 0, 39 0,... mdd = 100 x 1,047 + 96 = 114,3 gam %MgCl2 = %CaCl2 = %HCldư = 0,1x95 x100% = 8,31% 114,3 0,1x111x100% = 9, 71% 114,3 0,17.36,5.100% = 5,43% 114,3 Bài 7: Trộn V1 dung dịch A chứa 9, 125g HCl với V2... 3 3 3 3 0, 02.84 %MgCO3 = 4, 68 100% 35 ,9% % CaCO3 = 100% - 35 ,9% = 64,1 % Theo hấp thụ lượng khí CO vào dung dịch Ba(OH)2 kết tủa 1 ,97 0, 01 ( mol) 197 BaCO3 ta có: nBaCO Giả sử phản ứng