Phân dạng và bài tập chuyên đề kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm có đáp án và lời giải

- Nhận biết Al3+: Dùng dung dịch kiềm mạnh, thấy tạo kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa tan trong dung dịch kiềm dư: Al3+ + 3OH- → AlOH3 AlOH3 + OH- → [AlOH4]- Tách và điều chế các chất: [r]

Trang 1

CHUYÊN ĐỀ VI KIM LOẠI KIỀM KIM LOẠI KIỀM THỔ

CHỦ ĐỀ 1 TÍNH CHẤT CHUNG CỦA KIM LOẠI KIỀM, KIỀM THỔ, NHÔM

A TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Đề làm tốt dạng bài này cần nắm vững các tính chất vật lý, hóa học và phương pháp điều chế kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm và các hợp chất của chúng

B BÀI TẬP RÈN LUYỆN KỸ NĂNG

Bài 1: Phát biểu nào sau đây không đúng về kim loại kiềm?

A Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp B Khối lượng riêng nhỏ

C Độ cứng giảm dần từ Li đến Cs

D Mạng tinh thể của kim loại kiềm là lập phương tâm diện

Bài 2: Chọn phát biểu đúng:

A Dung dịch Na2CO3 có tính kiềm mạnh

B Dung dịch Na2CO3 có môi trường trung tính có Na2CO3 là muối trung hòa

C Dung dịch chứa Na2CO3 có môi trường axit do Na2CO3 là muối của axit yếu

D Na2CO3 dễ bị phân hủy khi đung nóng

Bài 3: Để bảo quản kim loại kiềm người ta thường làm như thế nào?

A Để trong bình kín B Để trong bóng tối

Bài 4: Trường hợp nào sau đây không có sự tạo thành Al(OH)3:

A Cho dung dịch NH3 vào dung dịch AlCl3 B Cho Al2O3 vào nước

C Cho Al4C3 vào nước D Cho dung dịch Na2CO3 vào dung dịch AlCl3 Bài 5: Phương pháp chung để điều chế kim loại kiềm là

Bài 6: Phát biểu nào không đúng?

A Tất cả các kim loại kiềm thổ đều tác dụng với dung dịch HCl

B Tất cả các kim loại kiềm thổ đều tác dụng với nước

C Tất cả các kim loại kiềm thổ đều tác dụng với oxi ở nhiệt độ cao

D Tất cả các kim loại kiềm thổ đều tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nguội

Bài 7: Phản ứng điều chế NaOH trong công nghiệp là:

A 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 B 2NaCl + 2H2O →2NaOH 2 Cl2 + H2

Bài 8: Phản ứng nhiệt phân nào sau đây không xảy ra?

Bài 9: Cho viên Na vào dung dịch CuSO4, hiện tượng quan sát được là:

Trang 2

Bài 10: Cho dần dần đến dư dung dịch HCl vào dung dịch NaAlO2, hiện tượng quan sát được là:

A Có kết tủa trắng keo xuất hiện, kết tủa không tan B Không có hiện tượng

C Có kết tủa trắng keo xuất hiện, sau đó kết tủa tan một phần

D Có kết tủa trắng keo xuất hiện, sau đó kết tủa tan hết

Bài 11: Chỉ ra phát biểu sai

A Tính khử của các kim loại kiềm thổ tăng dần từ Be đến Ba

B Năng lượng ion hóa thứ nhất giảm dần từ Be đến Ba

C Ở nhiệt độ thường Be không phản ứng với nước còn Mg thì phản ứng chậm

D Các kim loại kiềm thổ đều nhẹ hơn nhôm

Bài 12: Cho các chất: NaHCO3 , CO, Al(OH)3, Fe(OH)3, HF, Cl2, NH4Cl Số chất tác dụng được với dung dịch NaOH loãng ở nhiệt độ thường là:

Bài 13: Phản ứng giải thích sự tạo thành thạch nhũ trong các hang động là:

C Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O D CaCO3 + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2

Bài 14: Cho dung dịch Ba(HCO3)2 lần lượt vào các dung dịch: CaCl2, Ca(NO3)2, NaOH, Na2CO3, KHSO4, Na2SO4, Ca(OH)2, H2SO4, HCl Số trường hợp có tạo ra kết tủa là:

Bài 15: Chất nào sau đây làm mềm nước vĩnh cửu (chứa CaCl2, MgSO4)?

Bài 16: Dẫn từ từ khí CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 cho đến dư, sau đó lại đun nóng dung dịch sản phẩm thu được Vậy hiện tượng quan sát được là:

A Ban đầu xuất hiện kết tủa trắng, sau đó kết tủa tăng dần đến cực đại

B Ban đầu xuất hiện kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan dần, khi đun nón dung dịch thì kết tủa lại xuất hiện

C Ban đầu xuất hiện kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan dần dung dịch có màu xanh, khi đun nóng dung dịch thì kết tủa lại xuất hiện và có khí bay ra

D Ban đầu xuất hiện kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan dần dung dịch trở nên trong suốt, khi đun nóng dung dịch thì kết tủa lại xuất hiện và có khí bay ra

Al2O3 không tan trong nước

PT: AlCl3 + 3H2O + 3NH3 → Al(OH)3 + 3NH4Cl

12H2O + Al4C3 → 4Al(OH)3 + 3CH4

Trang 3

2AlCl3 + 3H2O + 3Na2CO3 → 2Al(OH)3 + 6NaCl + 3CO2

Bài 6:

Be không tác dụng với nước

Bài 9:

PT: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑

2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2 ↓ + Na2SO4

Bài 10:

PT: HCl + NaAlO2 + H2O → Al(OH)3↓ + NaCl

Al(OH)3 + 3HCl (dư) → AlCl3 + 3H2O

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

HF + NaOH → NaF + H2O

Cl2 + NaOH → NaClO + NaCl + H2O

NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3 + H2O

Bài 14:

Các phản ứng tạo kết tủa:

Ba(HCO3)2 + 2NaOH → BaCO3↓ + Na2CO3 + H2O

Ba(HCO3)2 + Na2CO3 → BaCO3↓ + 2NaHCO3

Ba(HCO3)2 + 2KHSO4 → BaSO4 ↓ + K2SO4 + 2CO2 + 2H2O

Ba(HCO3)2 + Na2SO4 → 4 ↓ + 2NaHCO3

Ba(HCO3)2 + Ca(OH)2 → BaCO3↓ + CaCO3↓ + 2H2O

Ba(HCO3)2 + H2SO4 → BaSO4 ↓ + 2CO2 + 2H2O

Bài 16:

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O

CO2 + H2O + CaCO3 ↓ → Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2 −tº→ CaCO3 + CO2↑ + H2O

CHỦ ĐỀ 2 CHUỖI PHẢN ỨNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI KIỀM, KIỀM THỔ, NHÔM

Để làm tốt dạng bài tập này cần nằm vững tính chất hóa học của đơn chất, hợp chất của kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm và sự chuyển hóa giữa chúng Đặc biệt lưu ý đến các tính chất đặc biệt như tính lưỡng tính của nhôm, trình tự phản ứng của các chất Cần xác định loại phản ứng, có sự thay đổi số oxi hóa hay không để lựa chọn chất cần phản ứng cho thích hợp

Ví dụ minh họa

Bài 1: Chọn X, Y, Z, T, E- theo đúng trật tự tương ứng trong sơ đồ sau:

Trang 4

Hãy viết các phản ứng theo sơ đồ trên

Hướng dẫn giải:

Phản ứng

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H_2

AlCl3 + 4NaOH → NaAlO2+ 3NaCl + 2H2O

NaAlO2 + CO2 + H2O → Al(OH)3 + NaHCO3

2Al(OH)3 −tº→ Al2O3 + 3H2O

Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O

H2O + NaAlO2 + HCl → Al(OH)3 + NaCl

2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6H2O

Bài 2: Ion Na+ có tồn tại hay không, nếu ta thực hiện các phản ứng hóa học sau:

a NaOH tác dụng với dung dịch HCl

b NaOH tác dụng với dung dịch CuCl2

c Phân hủy NaHCO3 bằng nhiệt

d Điện phân NaOH nóng chảy

e Điện phân NaCl nóng chảy

a Có, vì: NaOH + HCl → NaCl + H2O

b Có, vì: 2NaOH + CuCl2 → 2NaCl + Cu(OH)2

c Có, vì: 2NaHCO3 −tº→ Na2CO3 + H2O + CO2↑

d Không, vì: 4NaOH → 4Na + 2H2O + O2↑

e Không, vì: 2NaCl → 2Na + 2Cl2↑

Bài 3: Viết phương trình hóa học biểu diễn những chuyển đổi hóa học sau:

(1) 4Al + 3O2 → 2AlCl3 + 3H2

(2) Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O

(3) AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3NH4Cl

(4) 2Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Ba(Al(OH)4)2

(5) 2Al(OH)3 −tº→ Al2O3 + 3H2O

(6) Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na(Al(OH)4)

(7) Na(Al(OH)4) + CO2 → NaHCO3 + Al(OH)3

Trang 5

Bài 1: Viết phương trình phản ứng để giải thích hiện tượng xảy ra khi:

a Cho dd NH3 dư vào dd AlCl3

b Cho từ từ dd NaOH đến dư vào dd AlCl3

c Cho từ dd Al2(SO4)3 vào dd NaOH và ngược lại

Đáp án:

a) Cho dd NH3 dư vào dd AlCl3

Xuất hiện kết tủa keo trắng Al(OH)3

AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3NH4Cl

b) Cho từ từ dd NaOH đến dư vào dd AlCl3

Ban đầu xuất hiện kết tủa trắng keo Al(OH)3, sau đó kết tủa tan ra dung dịch trở lại trong suốt

3NaOH + AlCl3 → Al(OH)3↓ + 3NaCl

Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]

c) Cho từ dd Al2(SO4)3 vào dd NaOH và ngược lại

Nếu cho từ từ dung dịch Al2(SO4)3 vào dung dịch NaOH xuất hiện kết tủa Al(OH)3 sau đó kết tủa tan ngay Ngược lại cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch Al2(SO4)3 ban đầu sẽ có kết tủa keo trắng Al(OH)3, sau

đó khi dư NaOH thì kết tủa tan ra

Al2(SO4)3 + 6NaOH → 3Na2SO4 + 2Al(OH)3↓

Bài 2: Cho sơ đồ chuyển hóa sau:

Công thức của X, Y, Z lần lượt là:

C HCl, HNO3, NaNO3 D HCl, AgNO3, (NH4)2CO3

Đáp án: D

- Đáp án A: Cl2, AgNO3, MgCO3: không xảy ra

- Đáp án B: Cl2 HNO3, CO2: không xảy ra

- Đáp án C: CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O

CaCl2 + HNO3: không xảy ra

- Đáp án D: CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O

CaCl2 + 2AgNO3 → Ca(NO3)2 + 2AgCl

Ca(NO3)2 + (NH4)2CO3 → CaCO3↓ + 2NH4NO3

Bài 3: Hòa tan hỗn hợp gồm: K2O, BaO, Al2O3, Fe3O4 vào nước (dư) thu được dung dịch X và chất rắn Y Sục khí CO2 đến dư vào dung dịch X, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được kết tủa là:

A K2CO3 B Fe(OH)3 C Al(OH)3 D BaCO3

Trang 6

Đáp án:C

Phương trình phản ứng:

K2O + H2O → 2KOH

BaO + 2H2O → Ba(OH)2

Al2O3 + 2OH- → 2AlO- 2 + H2O

Chất rắn Y: Fe3O4, dung dịch X chứa ion AlO- 2

AlO- 2 + CO2 + 2H2O → Al(OH)3↓ + HCO - 3

Bài 4: Viết phương trình hóa học của các phản ứng thực hiện dãy chuyển đổi sau:

Đáp án:

(1) 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

(2) AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3NH4Cl

(3) Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

(4) NaAlO2 + CO2 + H2O → NaHCO3 + Al(OH)3

(5) 2Al(OH)3 −tº, xt→ Al2O3 + 3H2O

(6) 2Al2O3 −đpnc→ 4Al + 3O2

Bài 5: Tùy thuộc nồng độ của dung dịch HNO3, kim loại nhôm có thể khử HNO3 thành NO2, NO, N2 hoặc NH4NO3 Hãy viết phương trình hóa học của những phản ứng trên

Đáp án:

Al + 6HNO3 → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO + 2H2O

10Al + 36HNO3 → 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O

8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O

Bài 6: Phản ứng nào sau đây không xảy ra:

C CaCl2 + MgCO3 → CaCO3 + MgCl2 D CaO + H2O → Ca(OH)2

Đáp án: C

Bài 7: Nung nóng từng cặp chất sau trong bình kín:

(1) H2(k) + CuO(r) ; (2) C (r) + KClO3; (3) Fe (r) + O2(r)

(4) Mg(r) + SO2(k); (5) Cl2(k) + O2(k); (6) K2O (r) + CO2(k)

Số trường hợp có phản ứng hóa học xảy ra là:

Đáp án: D

Trang 7

(1) H2 + CuO → H2O + Cu

(2) 3C + 2KClO3 → 3 CO2 + 2KCl

(3) 3Fe + 2O2 → Fe3O4

(4) 2Mg + SO2 → 2MgO + S

(6) K2O + CO2 → K2CO3

Bài 8: Phản ứng vừa tạo kết tủa vừa có khi bay ra là:

A FeSO4 + HNO3 B KOH + Ca(HCO3)2 C MgS + H2O D BaO + NaHSO4 Hướng dẫn giải:

Đáp án: C

A 3Fe2+ + 4H+ + NO3- → 3Fe3+ + NO ↑ + 2H2O

B 2KOH + Ca(HCO3)2 → CaCO3↓ + K2CO3 + 2H2O

C MgS + 2H2O → Mg(OH)2 ↓ + H2S↑

D BaO + 2NaHSO4 → BaSO4↓ + Na2SO4 + H2O

CHỦ ĐỀ 3 NHẬN BIẾT, ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI KIỀM, KIỀM THỔ, NHÔM

Để làm tốt dạng bài tập này không những phải nắm vững tính chất hóa học của các phương trình phản ứng

mà còn phản nắm vững hiện tượng kèm theo (có kết tủa, màu sắc kết tủa, bọt khí, )

Một số điểm đặc trưng:

- Ion kim loại kiềm: Hầu hết các muối kim loại kiềm đều tan trong các bài tập nhận biết thường dùng Phương pháp loại trừ để nhận ra muối của kim loại kiềm Ngoài ra có thể nhận biết bằng màu ngọn lửa ion kim loại kiềm: muối của Na khi đốt cho ngọn lửa màu vàng, muối của K cho ngọn lửa màu hoa tím hoa cà

- Ion kim loại kiềm thổ:

Mg2+: dùng ion OH- tạo Mg(OH)2kết tủa trắng

Ca2+: dùng ion CO32- tạo BaCO3 kết tủa trắng, kết tủa này không tan trong axit HCl

Ba2+: dùng ion SO42+ tạo BaSO4 kết tủa trắng, kết tủa này không tan trong axit HCl

- Nhận biết Al3+: Dùng dung dịch kiềm mạnh, thấy tạo kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa tan trong dung dịch kiềm dư:

CO 2 + H2O→) Al(OH)3 − tº→ Al2O3 −đpnc→ Al

Lưu ý: các chất khử thông thường như CO, H2 không khử được các oxit kim loại mạnh như Al2O3,MgO,

Ví dụ minh họa

Bài 1: Để điều chế được kim loại kiềm người ta dùng phương pháp nào dưới đây?

Trang 8

A Điện phân muối halogenua hoặc hiđroxit ở dạng nóng chảy

B Khử oxi của kim loại kiềm ở nhiệt độ cao

C Điện phân dung dịch muối halogenua

D Dùng kim loại kiềm mạnh hơn để đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi dung dịch muối

PT: Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

Chú ý: Muối cacbonat giải phóng khí CO2 khi tác dụng với axit

Bài 3: Chỉ dùng thêm một kim loại phân biệt các dung dịch NaCl, MgCl2, FeCl2, FeCl3, CuSO4, (NH4)2SO4 Hướng dẫn giải:

Chia nhỏ các dung dịch thành các phần có đánh số thứ tự Cho kim loại Ba từ từ tới dư vào các dung dịch trên, các cốc đều có khí thoát ra:

Ba + H2O → Ba(OH)2 + H2↑

Và các hiện tượng sau:

- Cốc có kết tủa đỏ nâu là FeCl3

2FeCl3 + 3Ba(OH)2 → 2Fe(OH)3↓ + 3BaCl2

- Cốc có kết tủa trắng xanh chuyển sang đỏ nâu là FeCl2:

FeCl2 + Ba(OH)2 → BaCl2 + Fe(OH)2↓

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3↓

- Cốc có kết tủa xanh là CuSO4: CuSO4 + Ba(OH)2 → Cu(OH)2↓ + BaSO4↓

- Cốc có kết tủa trắng không tan và có khí thoát ra có mùi khai là (NH4)2SO4:

(NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → 2NH3↑ + BaSO4↓ + 2H2O

- Cốc có kết tủa trắng là MgCl2: MgCl2 + Ba(OH)2 → BaCl2 + Mg(OH)2↓

- Cốc còn lại là dung dịch NaCl

Bài 4: Cho các dung dịch đựng trong các lọ mất nhãn sau: NaCl, Na2CO3, Na2SO3, Na2S, HCl Chỉ dùng một chất nào sau đây có thể nhận biết được cả 5 chất trên?

A Quì tím B H2SO4 C Pb(NO3)2 D BaCl2

Thí nghiệm trên từng lượng nhỏ hóa chất

Trang 9

Cho quỳ tím vào từng dung dịch HCl làm quì tím hóa đỏ, Na2CO3 làm quì tím hóa xanh

Cho HCl vào 3 mẫu thử còn lai Lọ có khí thoát ra có mùi trứng thối là N2S, lọ có khí mùi sốc là Na2SO3, lọ còn lại không hiện tượng là NaCl

PTHH

2HCl + Na2S → 2NaCl + H2S

2HCl + Na2SO3 → 2NaCl + SO2 + H2O

Bài 1: Thuốc thử dùng để nhận biết các dung dịch NaCl, CaCl2, MgCl2 là:

A NaOH, HCl B Quì tím, NaOH C NaOH, Na2CO3 D Quì tím, HCl Hướng dẫn giải:

Đáp án: C

- Cho NaOH lần lượt vào các mẫu thử Có kết tủa trắng là MgCl2

2NaOH + MgCl2 → Mg(OH)2 + 2NaCl

- Tiếp tục cho Na2CO3 vào 2 mẫu thử còn lại ⇒ Xuất hiện tủa trắng là CaCl2

Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3 + 2NaCl

Bài 2: Thuốc thử dùng để nhận biết Na, Ca, Na2O là:

C Dung dịch HCl, quì tím D H2O, dung dịch HCl

Na2O + H2O → 2NaOH

- Tiếp tục cho Na2CO3 vào dung dịch thu được từ 2 mẫu có khí thoát ra Mẫu nào xuất hiện kết tủa là Ca(OH)2 ⇒ chất ban đầu là Ca

Na2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + 2NaOH

Bài 3: Có thể phân biệt 3 dung dịch: KOH, HCl, H2SO4 (loãng) bằng một thuốc thử là

A Giấy quỳ tím B Zn C Al D BaCO3

Đáp án: D

Dùng quì tím: chỉ nhận biết được dung dịch KOH

- Dùng Zn, Al: không nhận biết được

- Dùng BaCO3:

+ Cho vào dung dịch KOH không có hiện tượng

+ Cho vào dung dịch HCl có khí bay lên

+ Cho vào dung dịch H2SO4: có khí bay lên và kết tủa trắng

Trang 10

BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + CO2↑ + H2O

BaCO3 + H2SO4 → BaSO4↓ + CO2↑ + H2O

Bài 4: Nhận biết Al, Mg, Al2O3 dùng:

A Dung dịch HCl B Dung dịch HNO3 C Dung dịch CuCl2 D Dung dịch NaOH Hướng dẫn giải:

Đáp án: D

Lần lượt cho NaOH vào các mẫu thử Chất rắn tan có khí thoát ra là Al, tan không có khí là Al2O3, không tan

là MgO

PTHH:

Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3/2 H2

Al2O3 + 2NaOH → NaAlO2 + H2O

Bài 5: Điều chế Na bằng cách:

1 Điện phân nóng chảy NaCl hoặc NaOH

2 Điện phân dung dịch NaCl

3 Dùng K đẩy Na khỏi muối

- Hòa tan lần lượt các mẫu vào nước, mẫu chất rắn nào tan là BaO

PTHH: BaO + H2O → Ba(OH)2

- Lấy Ba(OH)2 cho vào 2 chất rắn, chất nào tan ra là Al2O3 còn lại là MgO

PTHH: Ba(OH)2 + Al2O3 + H2O → Ba(AlO2)2 + 2H2O

Bài 7: Phương pháp chung để điều chế kim loại kiềm là:

Đáp án: D

Bài 8: Trong công nghiệp, natri hiđroxit được sản xuất bằng phương pháp:

A Điện phân dung dịch NaCl, không có màng ngăn điện cực

B Điện phân dung dịch NaNO3, không có màng ngăn điện cực

C Điện phân dung dịch NaCl, có màng ngăn điện cực D Điện phân NaCl nóng chảy

Đáp án: C

Trang 11

CHỦ ĐỀ 4 BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH TÊN KIM LOẠI

- Mỗi nguyên tố có một số điện tích hạt nhan (Z) và khối lượng mol nguyên tử xác định (M) Do đó tùy theo bài toán mà tìm cách xác định: Z hoặc M

Lưu ý: Nếu bài toán thiếu dữ kiện (giả sử hóa trị của kim loại chưa biết) thì tìm sự phụ thuộc của M theo hóa trị n rồi rựa vào điều kiện của n (nguyên, 1 ≤ n ≤ 3) để tìm M

- Trong các bài tập có hai hay nhiều chất cùng thành phần hóa học, phản ứng tương tự nhau có thể thay chúng bằng một chất có công thức chung, như vậy việc tính toán sẽ rút gọn được số ẩn

Khối lượng phân tử trung bình của một hỗn hợp là khối lượng của 1 mol hỗn hợp đó:

Ví dụ minh họa

Bài 1: Cho 3,1 g hỗn hợp hai kim loại kiềm ở hai chu kì kế tiếp trong bảng tuần hoàn tác dụng hết với nước thu được 1,12 lít H2 (đktc) Xác định tên hai kim loại kiềm và tính thành phần % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp?

Đặt công thức chung của hai ki loại ở hai chu kì liên tiếp và thuộc phân nhóm IIA cần tìm là M—

Vậy khối lượng mol nguyên tử trung bình của hai kim loại là:

Trang 12

Trong nhóm IIA, có Mg = 24 < 29,33 < 40 = Ca; Mg thuộc chu kì 2, Ca thuộc chu kì 3 Vậy hai kim loại cần tìm là Mg và Ca

Bài 3: Khi lấy 14,25g muối clorua của một kim loại chỉ có hóa trị II và một lượng muối nitrat của kim loại đó

có số mol bằng số mol muối clorua thì thấy khác nhau 7,95g Xác định tên kim loại

Gọi kim loại cần tìm là M, có hóa trị n

Công thức muối clorua là MCln

Công thức muối nitrat là M(NO3)2 Có số mol là x

Theo bài ra ta có hệ pt:

M là Mg

Bài 1: Hòa tan hoàn toàn 2,9g hỗn hợp gồm kim loại M và oxit của nó vào nước , thu được 500ml dd chứa một chất tan có nồng độ 0,04M và 0,224l khí H2 (đktc) Kim loại M là:

Đáp án: A

Trang 13

pH = 13 ⇒ [OH-] = 0,1M ⇒ n OH- = 0,3 mol

Bài 4: Cho 7,1 gam hỗn hợp gồm kim loại kiềm X và một kim loại kiềm thổ Y tác dụng hết với lượng dư dd HCl loãng, thu được 5,6l khí (đktc) Kim loại X, Y là:

A Natri , magie B Liti và beri C Liti và beri D Kali , bari

Đáp án: A

⇒ nH2 = 0,5x + y = 0,25 ⇒ 0,25 < x + y < 0,5

⇒ 7,1/0,5 < M— < 7,1/0,25 ⇒ 14,2 < M— < 28,4

Chỉ có cặp nghiệm A = 23 (Na ) , B = 24 (Mg) thỏa mãn

Bài 5: Hòa tan hòa toàn 6,645g hỗn hợp muối clorua của hai kim loại kiềm thuộc hai chu kì liên tiếp nhau vào nước được dd X Cho toàn bộ dd X tác dụng hoàn toàn với dd AgNO3 (dư), thu được 18,655g kết tủa Hai kim loại kiềm trên là :

Đáp án: C

Trang 14

Bài 6: Hỗn hợp X gồm M2CO3, MHCO3, MCl với M là kim loại kiềm Nung nóng 20,29 gam hỗn hợp X, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy còn lại 18,74 gam chất rắn Cũng đem 20,29 gam hỗn hợp X tác dụng hết với 500ml dung dịch HCl 1M thì thoát ra 3,36 lít khí (đktc) và thu được dung dịch Y.Cho Y tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thì thu được 74,62 gam kết tủa Kim loại M là

Trang 15

Bài 8: Điện phân nóng chảy hoàn toàn 1,9 gam muối clorua của một kim loại hóa trị II thu được 0,48 g kim loại

ở catot Xác định tên kim loại đó

Đáp án: D

Ta có:

Do kim loại cần tìm có hóa trị II nên công thức của muối là MCl2

Bài 9: Cho 1,67 gam hỗn hợp gồm hai kim loại ở hai chu kỳ liên tiếp thuộc nhóm IIA tác dụng hết với dung dịch HCl (dư), thoat ra 0,672 lít khí H2 (đktc) Tìm tên hai kim loại đem dùng

Trang 16

Theo đề bài ra ta có hệ phương trình:

CHỦ ĐỀ 5 CO2, SO2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM

Tác dụng với NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2

Đối với bài toán này ta tính hệ số k:

Nếu:

PTHH tạo muối:

Lưu ý:

- Hấp thụ CO2 vào NaOH dư/ nước vôi dư chỉ tạo muối Na2CO3/ CaCO3

- Hấp thụ CO2 dư vào NaOH/ nước vôi chỉ tạo muối NaHCO3/ Ca(HCO3)2

- Hấp thụ CO2 vào NaOH tạo dung dịch muối Sau đó thêm BaCl2 vào dung dịch muối thấy kết tủa Thêm tiếp Ba(OH)2 dư vào thấy xuất hiện thêm kết tủa: tạo ra 2 muối Na2CO3 và NaHCO3

- Hấp thụ CO2 vào nước vôi trong thấy tạo kết tủa Sau đó thêm NaOH dư vào thấy có kết tủa nữa: tạo ra 2 muối CaCO3 và Ca(HCO3)2

- Hấp thụ CO2 vào nước vôi trong thấy tạo kết tủa, lọc bỏ kết tủa rồi đun nung nóng lọc lại thấy kết tủa trắng nữa: tạo ra 2 muối CaCO3 và Ca(HCO3)2

- Nếu bài toán không cho bất kì dữ liệu nào thì phải cho trường hợp để giải

Ví dụ minh họa

Bài 1: Nung 13,4 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại hóa trị 2, thu được 6,8 gam chất rắn và khí X Lượng khí X sinh ra cho hấp thụ vào 75ml dung dịch NaOH 1M Khối lượng muối khan thu được sau phản ứng là:

A 5,8 g B 6,5 g C 4,2 g D 6,3 g

Gọi công thức chung của hai muối cacbonat kim loại hóa trị II là RCO3

RCO3 −tº→ RO + CO2

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

mCO2 = mRCO3 - mRO = 13,4 - 6,8 = 6,6 (g)

nCO2 = 0,15 mol

Trang 17

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

Số mol CaCO3 nCaCO3 = 100/100 = 1 mol

Số mol CO2 nCO2 = nCaCO3 = 1 mol

Số mol NaOH nNaOH = 60/40 = 1,5 mol

Lập tỉ lệ k = nNaOH/nCO2 = 1,5/1 = 1,5

k = 1,5 phản ứng tạo ra hai muối NaHCO3 và Na2CO3

Gọi x, y lần lượt là số mol NaHCO3 và Na2CO3

Theo bài ra ta có hệ

Khối lượng NaHCO3 m = 84.0,5 = 42(g)

Khối lượng Na2CO3 m = 106.0,5 = 53 (g)

Bài 3: Cho 2,8 gam CaO tác dụng với một lượng nước lấy dư thu được dung dịch A Sục 1,68 lít CO2 (đktc) vào dung dịch A

a) Tính khối lượng kết tủa thu được

b) Khi đun nóng dung dịch A thì khối lượng kết tủa thu được tối đa là bao nhiêu?

Ta có: nCaO = 2,8/56 = 0,05(mol) và nCO2 = 1,68/22,4 = 0,075(mol)

Phản ứng:

Trang 18

Lập tỉ lệ:

Như vậy, sau phản ứng tạo thành 2 muối:

⇒ mCaCO3 = 100(0,05 - 0,025) = 2,5(gam)

Khi đun nóng dung dịch:

Vậy khi đun nóng, khối lượng kết tủa thu được tối đa là 5 gam

Bài 4: Cho V lít SO2 (đktc) vào 300 ml dung dịch Ca(OH)2 0,1M thu được 2,08 gam kết tủa Tìm V

Ta có: nCa(OH)2= 0,1 × 0,3 = 0,03 (mol)

Kết tủa là CaSO3 ⇒ nCaSO3 = 2,6/120 = 0018 (mol)

+) Trường hợp 1: Ca(OH)2 dư:

nSO2 = 0,018 (mol) ⇒ V = 0,4032 (lít)

+) Trường hợp 2: xảy ra xả 2 phản ứng

nSO2 = 0,018 + 0,024 = 0,042 (mol) ⇒ V = 0,9408 (lít)

Bài 1: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch gồm K2CO3 0,2M và KOH x mol/lít, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư) thu được 11,82 gam kết tủa Giá trị của X là:

Đáp án: B

Ta có: nCO2 = 0,1 mol; nBaCO3 = 11,82/197 = 0,06 mol; nK2CO3 = 0,02 mol

Khi sục CO2 vào dung dịch hỗn hợp K2CO3 và KOH, giả sử chỉ xảy ra phản ứng:

Trang 19

⇒ nK2CO3 trong dung dịch = 0,1 + 0,02 = 0,12 mol

Ta thấy n↓ = 0,12 → n↓ đề cho = 0,06 mol

Vậy trong phản ứng CO2 với KOH ngoài muối K2CO3 còn có muối KHCO3

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố C ta có:

nCtrong CO2 + nCTrong K2CO3 = nCTrong BaCO3 + nCTrong KHCO3

0,1 + 0,02 = 0,06 + x (x là số mol BaCO3)

x = 0,06

⇒ nKOH = 0,14 mol → [KOH] = 0,14/0,1 = 1,4M

Bài 2: Sục V lít CO2 (đktc) vào 150 ml dung dịch Ba(OH)2 1M sau phản ứng thu được 19,7 gam kết tủa Tính V?

A 2,24l B 3,36l C 4,48l D Cả A và C

Đáp án: D

Phản ứng có thể xảy ra là:

CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O (1)

2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 (2)

Khi sục CO2 vào dung dịch Ba(OH)2, kết tủa thu được là BaCO3

Ta có: nBaCO3 = 19,7/197 = 0,1(mol) và nBa(OH)2 = 1.150/1000 = 0,15(mol)

So sánh thấy: nBaCO3 ≠ nBa(OH)2 nên có hai trường hợp:

Trường hợp 1: xảy ra phản ứng (1), tạo muối BaCO3, Ba(OH)2 còn dư:

Lúc đó: nCO2 = nBaCO3 = 0,1(mol)

Vậy : VCO2 = 0,1.22,4 = 2,24(lít)

Trường hợp 2: Xảy ra hai phản ứng, tạo muối (CO2 và Ba(OH)2 đều hết)

ở phản ứng (1) : nCO2 pư(1) = nBa(OH)2 pư (1) = nBaCO3 = 0,1(mol)

⇒ nBa(OH)2 pư (2) = 0,15 - 0,1 = 0,05 (mol)

⇒ nCO2 pư (2) = 2.0,05 = 0,1(mol)

Suy ra tổng số mol CO2: nCO2 = nCO2 pư(1) + nCO2 pư(2) = 0,1 + 0,1 = 0,2(mol)

⇒ VCO2 = 0,2.22,4 = 4,48 (lít)

Trang 20

Bài 3: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít CO2 (đktc) vào 125 ml dung dịch Ba(OH)2 1M, thu được dung dịch X Coi thể tích dung dịch không thay đổi, nồng độ mol của chất tan trong dung dịch X là:

Do nCO2 ≠ nBaCO3 nên ngoài BaCO3 còn có Ba(HCO3)2 được tạo thành

Theo phản ứng: ∑nBa(OH)2 = 0,08 + 0,02 = 0,1 mol

a = 0,1/2,5 = 0,04M

Bài 5: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (ở đktc) vào m gam dung dịch hỗn hợp chứa 0,05 mol NaOH; 0,05mol KOH; 0,05 mol Ba(OH)2 Dung dịch sau phản ứng có khối lượng?

Trang 21

A (m – 11,65) gam B (m + 6,6) gam C (m – 5,05) gam D (m – 3,25) gam Hướng dẫn giải:

Trang 22

Ta có hệ phương trình:

⇒ mBaCO3 = 0,05.197 = 9,85 g

Bài 8: Đốt cháy hoàn toàn m gam FeS2 bằng một lượng O2 vừa đủ, thu được khí X Hấp thụ hết X vào 1 lít dung dịch chứa Ba(OH)2 0,15M và KOH 0,1M, thu được dung dịch Y và 21,7 gam kết tủa Cho Y vào dung dịch NaOH, thấy xuất hiện thêm kết tủa Giá trị của m là:

Trang 23

Ta có: nOH- = 0,4 - 0,2 = 0,2 mol

Theo ptpư (2), (3) ta có: nSO2 = 0,1 + 0,2 = 0,3 mol

Theo ptpư (1) ta có: nFeS2 = 1/2 nSO2 = 0,15 mol ⇒ mFeSO24 = 120.0,15 = 15 (g)

CHỦ ĐỀ 6 TÍNH LƯỠNG TÍNH CỦA NHÔM

- Cho dung dịch OH- tác dụng với dung dịch Al3+ hoặc cho H+ tác dụng với dung dịch AlO- 2 (hoặc [Al(OH)4]-

a/ Cho từ từ a mol OH- vào dung dịch chứa b mol Al3+ Tìm khối lượng kết tủa:

Al3+ + OH- → Al(OH)3↓

Nếu OH- dư: Al(OH)3 + OH- → AlO- 2 + 2H2O

- Khi đó tùy theo tỉ lệ số mol OH-: số mol Al3+ mà có kết tủa hoặc không có kết tủa hoặc vừa có kết tủa vừa

có muối tan

* Để giải nhanh có thể sử dụng công thức:

b/ Nếu cho từ từ H+ vào dung dịch chứa AlO- 2 (hoặc [Al(OH)4] - thì có các phản ứng sau:

AlO- 2 + H + + H2O → Al(OH)3

Nếu H+ dư: Al(OH)3 + H+ → Al3+ + 3H2O

Khi đó tùy theo tỉ lệ số mol H3+ : số mol AlO- 2 mà có kết tủa hoặc không có kết tủa hoặc vừa có kết tảu vừa

Trang 24

Bài 2: Cho 450 ml dung dịch KOH 2M tác dụng với 100 ml dung dịch Al2(SO4)3 1M được dung dịch X Tính nồng độ mol/l các chất trong dung dịch X?

nOH- = 0,9 mol, nAl3+ = 0,2 mol

→ Tạo [Al(OH)4]- và OH- dư

Dung dịch X có

Bài 3: Cho m gam hỗn hợp bột Al và Fe tác dụng với dung dịch NaOH dư thấy thoát ra 6,72 lít khí (đktc) Nếu cho m gam hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch HCl dư thì thấy thoát ra 8,96 lít khí (đktc) Tính khối lượng của Al và Fe trong hỗn hợp ban đầu

Ta có: nH2(1) = 6,72/22,4 = 0,3(mol)

Từ (1) ⇒ nAl = 0,2(mol) ⇒ mAl = 0,2*27 = 5,4 (gam)

Mà nH2(2)(3) = 8,96/22,4 = 0,4(mol)

Từ (2) và (3) suy ra: mFe = 0,1*56 = 5,6(gam)

b) Bài toán ngược

Đặc điểm: Biết số mol của 1 trong 2 chất tham gia phản ứng và số mol kết tủa Yêu cầu tính số mol của chất tham gia phản ứng còn lại

* Kiểu 1: Biết số mol Al(OH)3, số mol Al3+ Tính lượng OH-

Phương pháp:

- Nếu số mol Al(OH)3 = số mol Al3+: cả 2 chất phản ứng vừa đủ với nhau tạo Al(OH)3 Khi đó:

- Nếu nAl(OH)3 < nAl3+ thì có 2 trường hợp:

+) Chưa có hiện tượng hoà tan kết tủa hay Al3+ còn dư Khi đó sản phẩm chỉ có Al(OH)3 và

Trang 25

+) Có hiện tượng hoà tan kết tủa hay Al3+ hết Khi đó sản phẩm có Al(OH)3 và [Al(OH)4]- :

Số mol Al(OH)2 = 0,02 mol < số mol Al3+ nên có 2 trường hợp xảy ra

+ TH1: Al3+ dư → Chỉ tạo Al(OH)3 nên số mol OH- = 3 0,02 = 0,06 mol

→ CM(NaOH) = 0,12M

+ TH2: Al3+ hết → tạo

→ Số mol OH- = 3 0,02 + 4 0,1 = 0,46 mol

→ CM(NaOH) = 0,92M

* Kiểu 2: Biết số mol OH-, số mol kết tủa Al(OH)3 Tính số mol Al3+

Phương pháp: mol OH- của bài cho với số mol OH- trong kết tủa

+ Nếu số mol OH- của bài cho lớn hơn số mol OH- trong kết tủa thì đã có hiện tượng hoà tan kết tủa Sản phẩm của bài có Al(OH)3 và [Al(OH)4]-

(Áp dụng bảo toàn nhóm OH-)

+ Nếu trong bài có nhiều lần thêm OH- liên tiếp thì bỏ qua các giai đoạn trung gian, ta chỉ tính tổng số mol

OH- qua các lần thêm vào rồi so sánh với lượng OH- trong kết tủa thu được ở lần cuối cùng của bài

Ví dụ minh họa

Bài 2: Thêm 0,6 mol NaOH vào dd chứa x mol AlCl3 thu được 0,2 mol Al(OH)3 Thêm tiếp 0,9 mol NaOH thấy số mol của Al(OH)3 là 0,5 Thêm tiếp 1,2 mol NaOH nữa thấy số mol Al(OH)3 vẫn là 0,5 mol Tính x? Hướng dẫn giải:

nAl(OH)3 = 0,5

Số mol OH- trong kết tủa là 1,5 mol < 2,7 mol → có tạo [Al(OH)4]

Trang 26

* Kiểu 3: Nếu cho cùng một lượng Al3+ tác dụng với lượng OH- khác nhau mà lượng kết tủa không thay đổi hoặc thay đổi không tương ứng với sự thay đổi OH-, chẳng hạn như:

TN1: a mol Al3+ tác dụng với b mol OH- tạo x mol kết tủa

TN2: a mol Al3+ tác dụng với 3b mol OH- tạo x mol kết tủa hoặc 2x mol kết tủa

Khi đó, ta kết luận:

TN1: Al3+ còn dư và OH- hết nAl(OH)3 = nOH-/3 = x

TN2: Cả Al3+ và OH- đều hết và đã có hiện tượng hoà tan kết tủa

Ví dụ minh họa

Bài 3: TN1: Cho a mol Al2(SO4)3 tác dụng với 500ml dung dịch NaOH 1,2M được m gam kết tủa

TN2: Cũng a mol Al2(SO4)3 tác dụng với 750ml dung dịch NaOH 1,2M thu được m gam kết tủa Tính a và m?

Vì lượng OH- ở 2 thí nghiệm khác nhau mà lượng kết tủa không thay đổi nên:

TN1: Al3+ dư, OH- hết

Số mol OH- = 0,6 mol → nAl(OH)3 = nOH-/3 = 0,2 mol → m = 15,6 g

TN2: Al3+ và OH- đều hết và có hiện tượng hoà tan kết tủa

Số mol OH- = 0,9 mol → Tạo

Số mol Al2(SO4)3 = 0,1375 mol = a

Bài 1: Cho V lít dung dịch NaOH 0,4M tác dụng với 58,14g Al2(SO4)3 thu được 23,4g kết tủa Tìm giá trị lớn nhất của V?

A 2,65l B 2,24l C 1,12l D 3,2 l

Đáp án: A

Số mol Al3+ = 0,34 mol

Số mol Al(OH)3 = 0,3 mol < số mol Al3+ nên có 2 trường hợp xảy ra

+ TH1: Al3+ dư → Chỉ tạo Al(OH)3 nên số mol OH- = 3 0,3 = 0,9 mol

→ V(dd NaOH) = 2,25 lít = Vmin

Trang 27

Ta có: nNaOH = 7.0,15 = 1,05 mol; nAl2(SO4)3 = 1.0,1 = 0,1 mol

Vì NaOH dư nên:

Sau phản ứng có 0,2 mol Na[Al(OH)4] và 0,25 mol NaOH dư

Nồng độ mol của Na[Al(OH)4] = 0,2/(0,15 + 0,1) = 0,8M

Bài 3: Cho từ từ 0,7 mol NaOH vào dung dịch chứa 0,1 mol Al2(SO4)3 Số mol kết tủa thu được là:

Bài 4: Cho 100ml dung dịch AlCl3 1M tác dụng với 200ml dung dịch NaOH Kết tủa tạo thành được làm khô

và nung đến khối lượng không đổi cân nặng 2,55g Tính nồng độ dung dịch NaOH ban đầu

A 0,75 M B 1,75M C 1M D 1,25M

Đáp án: B

Trang 28

Số mol AlCl3 là nAlCl3 = 0,1.1 = 0,1 (mol)

Số mol Al2O3 là nAl2O3 = 2,55/102 = 0,025 (mol)

Theo pt (3) ta thấy số mol Al(OH)3 còn lại là 0,05 mol

Như vậy đã có: 0,1 - 0,05 = 0,05 mol Al(OH)3 đã bị hòa tan

Từ (1) và (2) số mol NaOH = 3.0,1 + 0,05 = 0,35 (mol)

nBa(OH)2 = 0,5V → nOH- = 1V (mol)

nAl3+ = nAl(NO3)3 = 0,75.0,2 = 0,15 (mol)

nAl(OH)3 = 7,8/78 = 0,1 mol

Trường hợp 1: lượng OH- chỉ đủ tạo 0,1 mol kết tủa:

nOH- = 3.nAl(OH)3 = 0,3 mol

V = 0,3 (l)

Trường hợp 2: lượng OH- dư, hòa tan một phần kết tủa

* Cách khác áp dụng nhanh công thức cho 2 trường hợp:

Bài 6: Hòa tan hết 0,81 gam bột nhôm vào 550ml dung dịch HCl 0,2M thu được dung dịch A Tính thể tích dung dịch NaOH 0,5M cần thêm vào dung dịch A để thu được lượng kết tủa lớn nhất

Trang 29

A 0,22l B 0.2l C 0,15l D 0,12l

Đáp án: A

Số mol Al = 0,81/27 = 0,03 (mol); số mol HCl = 0,55.0,2 = 0,11 (mol)

Dung dịch A thu được gồm AlCl3 = 0,03 mol; HCl = 0,11 - 0,09 = 0,02 mol

Ta có: nAlCl3 = 1,5.0,2 = 0,3 mol; nAl(OH)3 = 15,6/78 = 0,2 mol

Thể tích NaOH lớn nhất khi kết tủa sinh ra cực đại, bị NaOH hòa tan 1 phần còn 15,6 (g)

Theo phương trình phản ứng, ta có: nNaOH = 0,9 + 0,1 = 1 mol

Trang 30

Sau các phản ứng còn m(g) chất rắn không tan, đó là khối lượng của Al dư

Theo phản ứng (1), (2)

→ mAl ban đầu = 2x = 0,2.2 = 0,4 mol

Mà: nAl phản ứng = nNaOH = x = 0,2 mol → nAl dư = 0,4 - 0,2 = 0,2 mol

→ mAl = 0,2.27 = 5,4 (g)

CHỦ ĐỀ 7 PHẢN ỨNG NHIỆT NHÔM

Dựa vào phản ứng:

2yAl + 3MxOy → yAl2O3 + 3xM

M là các kim loại có tính khử trung bình và yếu

2yAl + 3FexOy → yAl2O3 + 3xFe

- Các trường hợp có thể xảy ra:

+ Hiệu suất phản ứng H = 100% (phản ứng xảy ra hoàn toàn) Nếu cho sản phẩm tác dụng với dung dịch kiềm có H2 thoát ra, thì sản phẩm có Al dư, Fe và Al2O3

+ Hiệu suất H < 100% ( phản ứng xảy ra không hoàn toàn) Khi đó sản phẩm có Al dư, Al2O3, FexOy dư,

Fe

Ví dụ minh họa

Bài 1: Sau khi thực hiện phản ứng nhiệt nhôm với Fe3O4 thu được chất rắn A và nhận thấy khối lượng nhiệt nhôm tăng 0,96(g) Cho A tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 0,672 lít khí (đktc), (giả sử các phản ứng đều xảy ra với hiệu suất 100%) Khối lượng của A là:

A 1,08g B 1,62g C 2,1g D 5,1g

8Al + 3Fe3O4 −tº→ 9Fe + 4Al2O3

Khối lượng nhôm tăng chính là khối lượng của nguyên tố oxi

nO (trong Al2O3) = 0,96/16 = 0,06 mol

nAl2O3 = 1/3 n O= 0,06/3 = 0,02 mol

Theo phản ứng: nFe = 9/4 nAl2O3 = 9/4.0,02 = 0,045 mol

Hỗn hợp A sau phản ứng tác dụng với NaOH dư tạo ra khí H2 Chứng tỏ sau phản ứng nhiệt nhôm, nhôm còn dư:

Ta có: nH2 = 0,672/22,4 = 0,03 mol

Trang 31

Vậy: mA = mAl dư + mAl2O3 = 0,02.27 + 0,045.56 + 0,02.102 = 5,1 (g)

Bài 2: Trộn 0,81 gam bột Al với bột Fe2O3 và CuO rồi nung nóng để tiến hành phản ứng nhiệt nhôm, thu được hỗn hợp X Hòa tan X trong dung dịch HNO3 loãng, nóng, thu được V lit khí NO (đktc) Giá trị của V là:

A 0,224 lit B 2,24 lit C 6,72 lit D 0,672 lit

Ta có: nA1 = 0,03 (mol)

Các phương trình phản ứng:

2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe (1)

2Al + 3CuO → Al2O3 + 3Cu (2)

Gọi số mol Al tham gia phản ứng (1) là x, tham gia phản ứng (2) là y

Theo (1): nFe = nAl = x (mol)

Theo (2): nCu = 3/2 nAl = 3/2.y (mol)

Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (3)

3Cu + 8HNO3 loãng → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (4)

Theo (3): nNO/( 3) = nFe = x (mol)

Theo (4): nNO/(4) = 2/3 nCu = 2/3 x 3/2 x y = y(mol)

⇒ nNO = x + y = 0,03 (mol) ⇒ VNO = 0,03 x 22,4 = 0,672 (lit)

Bài 3: Trộn 5,4g bột Al với 17,4g bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm (giả sử chỉ xảy ra phản ứng khử Fe2O3 thành Fe) Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp rắn sau phản ứng bằng dung dịch H2SO4 loãng, dư thì thu được 5,376 lít H2 (dktc) Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là:

A 62,5% B 60% C 20% D 80%

Ta có:

Gọi số mol Fe3O4 phản ứng là x mol

Vì hiệu suất không đạt 100% nên cả Al và Fe3O4 đều chưa phản ứng hết

Hỗn hợp rắn sau phản ứng gồm Al dư, Fe3O4 dư, Al2O3 và Fe

Theo phản ứng: nAl phản ứng = 8/3 x mol ⇒ nAl dư = (0,2 - 8/3 x) mol

Trang 32

Vậy H = 0,06/0,075.100% = 80%

Bài 1: Đốt nóng hỗn hợp X gồm Fe2O3 và bột Al trong môi trường không có không khí Nếu cho những chất còn lại sau phản ứng tác dụng với dung dịch NaOH dư sẽ thu được 0,3 mol H2; còn nếu cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 0,4 mol H2 Vậy số mol Al trong hỗn hợp X là:

A 0,3 B 0,4 C 0,25 D 0,6

Đáp án: A

Khi cho Al phản ứng với NaOH hoặc HCl thì số mol H2 thu được là như nhau:

nH2 = 0,3 mol ⇒ nAl = 0,2 mol

Từ đó suy ra nH2 do Fe tạo ra = 0,4 - 0,3 = 0,1 mol

nFe = 0,1 mol ⇒ nAl đã phản ứng tạo Fe là 0,1 mol vì:

Bài 2: Hỗn hợp X gồm Fe2O3 và Al có tỉ lệ mol tương ứng là 1:3 Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm X (không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp gồm

Trang 33

⇒ Khối lượng kim loại trong Y = mFe + mAl dư

= 56.0,2 + 10,8 -27.0,2 = 16,6 g

Bài 4: Trộn 10,8 g bột Al với 34,8g bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp rắn sau phản ứng bằng dung dịch H2SO4 loãng (dư) thu được 10,752 lít khí H2 (đktc) Hiệu suất của phản ứng nhiêt nhôm là

Gọi số mol Fe3O4 phản ứng là x mol

Vì hiệu suất không đạt 100% nên cả Al và Fe3O4 đều chưa phản ứng hết

⇒ hỗn hợp chất rắn Al dư, Fe3O4 dư , Al2O3 và Fe

Bài 6: Trộn 5,4 gam bột Al với 17,4 gam bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm (trong điều kiện không

có không khí) Giả sử chỉ xảy ra phản ứng khử Fe3O4 thành Fe Hòa tan hoàn toàn chất rắn sau phản ứng bằng

Định dạng
Số trang	66
Dung lượng	4,08 MB