Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X chứa m gam muối và 6,272 lít hỗn hợp khí Y đktc gồm 2 khí không màu trong đó có 1 khí hoá nâu trong không khí.. Lọc bỏ kết tủa,[r]
Trang 1PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN KIM LOẠI VÀ HỢP CHẤT TÁC DỤNG VỚI HNO3 (HOẶC
H + , NO3 - ) MễN HểA HỌC 12 NĂM 2021
I Lí THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Lưu ý: Chỉ nờn qui đổi khi số ẩn sau khi qui đổi < số ẩn ban đầu trong hỗn hợp
2 Phương phỏp giải
- BTNT (C), (N), (H), (S), (O) (chỳ ý N, H, O trong NH4+, H2, H2O)
- BTĐT: Tổng n điện tớch (+) = Tổng n điện tớch (-) nđtích( ) nđtích( ) (mol điện tớch = số mol x điện tớch)
- BTKL: \({m_{hh}} + {m_{HN{O_3}}} = {m_{muo i}} + {m_{khi }} + {m_{{H_2}O}}\)
- BTe: Htrị.nKL + 6nS = 2nO +
- CT tớnh nhanh (suy ra từ phương trỡnh ion - eletron):
2
2 4
O(oxit ) OH CO H NO NO N O N
KL,Oxit H SO đặ c
H
\(\left\{ \begin{array}{l}
{n_{{H^ + }}} = 2{n_{O(oxit)}} + {n_{OH}} + 2{n_{C{O_3}}} + 2{n_{{H_2}}} + 2{n_{N{O_2}}} + 4{n_{NO}} + 10{n_{{N_2}O}} + 12{n_{{N_2}}} + 10{n_{N{H_4}^ + }} - 8{n_{{S^{2 - }}}}\\
\,{n_{{H^ + }}} = 2{n_O} + 4{n_{S{O_2}}} + 8{n_S} + {10_{{H_2}S}}
\end{array} \right.\)
PT ion – electron với HNO 3 PT ion – electron với H 2 SO 4
2H+ + NO3- + 1e → NO2 + H2O
4H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O
10H+ + 2NO3- + 8e → N2O + 5H2O
12H+ + 2NO3- + 10e → N2 + 6H2O
10H+ + NO3- + 8e → NH4+ + 3H2O
S-2 + 4H2O → SO42- + 8H++ 8e
4H+ + SO42- + 2e → SO2 + 2H2O 8H+ + SO42- + 6e → S + 4H2O 10H+ + SO42- + 8e → H2S + 4H2O
II BÀI TẬP MINH HỌA
1 Kim loại tỏc dụng với HNO3 (H + , NO3 - )
Cõu 1 Cho 3,48 gam bột Mg tan hết trong dung dịch hỗn hợp gồm HCl (dư) và KNO3, thu được dung dịch X chứa m gam muối và 0,56 lớt (đktc) hỗn hợp khớ Y gồm N2 và H2 Khớ Y cú tỉ khối so với H2 bằng
11,4 Giỏ trị của m là
Hướng dẫn giải
dư
3
2
2 HCl
2 KNO
2 4
0,145mol
n 0,025mo;M 22,8
Mg :0,145mol
N : 0,02mol K
H :0,005mol
Cl
Trang 2Y chứa H2 ⇒ NO3- đã hết
BTNT(K ) BT § T
muèi
Câu 2.Cho lượng dư Mg tác dụng với dung dịch gồm HCl, 0,1 mol KNO3 và 0,2 mol NaNO3 Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X chứa m gam muối và 6,272 lít hỗn hợp khí Y (đktc) gồm 2 khí không màu trong đó có 1 khí hoá nâu trong không khí Tỉ khối của Y so với H2 là 13 Giá trị của m là
Hướng dẫn giải
4
2
2
m(g) BT(N)
NH BTe
Mg
K :0,1 mol HCl
NO : 0,24mol
H :0,04mol
Cl
Cl
64moln 1,64mol m 83,16gam
Câu 3 Cho 9,6 gam Mg tác dụng với dung dịch chứa 1,2 mol HNO3 thu được dung dịch X và m gam hỗn hợp khí Thêm 500 ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch X thu được dung dịch Y, kết tủa và 1,12 lít khí Z (đktc) Lọc bỏ kết tủa, cô cạn Y thu được chất rắn T Nung T đến khối lượng không đổi thu được
67,55 gam chất rắn Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trị của m là
Hướng dẫn giải
o 3
2 2
1mol HNO
1,2mol
0,4mol
3
KÕttña:Mg(OH)
Mg : 0,4mol
H
NO : 0,95mol
khÝZ : NH :0,05mol
hh k
2 m(g)
hÝ H O
Trang 33 4
BT(Na)
r¾n OH
NH
r¾n
2
2 Hỗn hợp kim loại và oxit tác dụng với HNO 3 (H + , NO 3 - )/H 2 SO 4
Câu 1 Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 vào dung dịch HCl dư, thu được a mol H2 và dung dịch chứa 31,19 gam hỗn hợp muối Mặt khác, hòa tan hoàn toàn m gam X trong dung dịch chứa 0,55 mol H2SO4 (đặc) đun nóng, thu được dung dịch Y và 0,14 mol SO2 (sản phẩm khử duy nhất S+6) Cho 400 ml dung dịch NaOH 1M vào Y, sau khi phản ứng kết thúc thu được 10,7 gam một
chất kết tủa Giá trị của a là
Hướng dẫn giải
d
o
2 4
2
2 amol 31,19 gam
3
NaOH m(g)
3
4 2
Fe
Cl Fe
hhX
Fe O
SO : 0,14mol
4
BT(OH)
H d
Fe(X )
0,41.2 0,1
3
3
2
BTe
Fe BTKL
Câu 2 Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 vào dung dịch HCl dư, thu được 0,04 mol H2 và dung dịch chứa 36,42 gam hỗn hợp muối Mặt khác, hòa tan hoàn toàn m gam X trong dung dịch chứa 0,625 mol H2SO4 (đặc) đun nóng, thu được dung dịch Y và a mol SO2 (sản phẩm khử duy nhất của S+6) Cho 450 ml dung dịch NaOH 1M vào Y, sau khi phản ứng kết thúc thu được 10,7 gam một
chất kết tủa Giá trị của a là
Hướng dẫn giải
Trang 4o
2 4
2
2 0,04mol 36,42 gam
3
NaOH m(g)
3
4 2
Fe
Cl Fe: x mol
hhX
Fe : x mol
O :y mol
SO : amol
2
2
BTKL
Cl
BTe
BT(OH)
BT(S)
SO (Y )
3x 0,15 2(0,625 a)(3)
Gi ¶i hÖ(1),
a 0,145mol
3 Hỗn hợp kim loại và muối nitrat tác dụng với HNO3 (H + , NO3 - )
Câu 1 Hòa tan hết hỗn hợp X gồm 5,6 gam Fe; 27 gam Fe(NO3)2 và m gam Al trong dung dịch chứa 0,61 mol HCl Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y chỉ chứa 47,455 gam muối trung hòa và 2,352 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm NO và N2O Tỉ khối của Z so với H2 là 16 Giá trị của m
là
Hướng dẫn giải
n 3 HCl
2
3 47,455gam
Fe : 0,25mol Al
Fe: 0,1mol
NO :0,09mol
N O :0,015mol
NO : 0,17mol
2
3
CT tÝnhnhanh
NO N O
NO (Y )
0,61 4.0,09 10.0,015
10
Câu 2 Cho 9,2 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào dung dịch hỗn hợp AgNO3 và Cu(NO3)2, thu được chất rắn Y (gồm 3 kim loại) và dung dịch Z Hòa tan hết Y bằng dung dịch H2SO4 (đặc, nóng, dư), thu được 6,384 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất của S+6, ở đktc) Cho dung dịch NaOH dư vào Z, thu được kết tủa T Nung T trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 8,4 gam hỗn hợp rắn Biết
Trang 5cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn Phần trăm khối lượng của Fe trong X là
Hướng dẫn giải
o dư
2 4
2
2
2
kk
2 3 2
3
3 2
2
đặ c,t ,dư
Mg
Fe O : 0,5y Fe(OH)
NO AgNO
Mg :x mol
hhX
Fe:z
X
Fe rắn
56.(0,03 0,07)
9,2
4 Hỗn hợp kim loại và muối sunfua tỏc dụng với HNO3 (H + , NO3 - )
Cõu 1 Cho 23 gam hỗn hợp X gồm Cu, Fe, Cu2S, FeS2 và FeS tỏc dụng hết với dung dịch HNO3 (đặc núng, dư) thu được V lớt (ở đktc) khớ NO2 duy nhất và dung dịch Y Nếu cho toàn bộ Y vào một lượng dư dung dịch BaCl2, thu được 58,25 gam kết tủa Mặt khỏc khi cho toàn bộ Y tỏc dụng với dung dịch NaOH
dư thu được 25,625 gam chất kết tủa Giỏ trị của V là
Hướng dẫn giải
2
3
dư
2
BaCl
4 3
z 0,25mol HNO dư
NaOH
3 3
2
Fe
Cu :x mol
Y
NO (V ?lít)
2
X
BTe
BT(Cu,Fe) :98x 107y 25,625 z 0,25mol
Cõu 2 Cho 46 gam hỗn hợp X gồm Cu, CuS, Fe, FeS2 và FeS tỏc dụng hết với dung dịch HNO3 (đặc núng, dư) thu được V lớtkhớ NO2 (ở đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y Nếu cho toàn bộ Y vào một lượng dư dung dịch BaCl2, thu được 116,5 gam kết tủa Mặt khỏc khi cho toàn bộ Y tỏc dụng với
dung dịch NaOH dư thu được 51,25 gam chất kết tủa Giỏ trị của V là
Hướng dẫn giải
2
3
dư
2
BaCl
4 3
z 0,5mol HNO dư
NaOH
3 3
Fe
Cu :x mol
Y
Trang 6X
BTe
BT(Cu,Fe) :98x 107y 51,25 z 0,5mol
5 Hỗn hợp kim loại và muối cacbonat tác dụng với HNO3 (H + , NO3 - )
Câu 1 Chia hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4, Fe(OH)3 và FeCO3 thành hai phần bằng nhau Hoà tan hết phần một trong dung dịch HCl dư, thu được 1,568 lít khí (đktc) hỗn hợp khí có tỉ khối so với H2 bằng 10 và dung dịch chứa m gam muối Hoà tan hoàn phần hai trong dung dịch chứa 0,57 mol HNO3 tạo ra 41,7 gam hỗn hợp muối (không có muối amoni) và 2,016 lít (đktc) hỗn hợp gồm hai khí (trong đó có khí NO)
Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây
Hướng dẫn giải
d
3
2
2
2 m(gam)
2 2
2
0,57mol
3 41,7gam
Fe
H :0,04mol
O
hhX
10,08gam
NO : 0,51mol
3
2 0,09mol
Fe NO
NO :0,06mol
hh khÝ
CO :0,03mol
2
HCl p H (1) O H
H (2)
0,57 4.0,06
2
⇒ m = 10,08 + 41.35,5 = 24,635 gam
III LUYỆN TẬP
Câu 1 Hòa tan hết 14,8 gam hỗn hợp Fe và Cu trong 126 gam dung dịch HNO3 48%, thu được dung dịch
X (không chứa muối amoni) Cho X phản ứng với 400 ml dung dịch hỗn hợp NaOH 1M và KOH 0,5M, thu được kết tủa Y và dung dịch Z Nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 20 gam hỗn hợp Fe2O3 và CuO Cô cạn Z, thu được hỗn hợp chất rắn khan T Nung T đến khối lượng không đổi, thu được 42,86 gam hỗn hợp chất rắn Nồng độ phần trăm của Fe(NO3)3 trong X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây
Câu 2 Hòa tan hoàn toàn 15,6 gam hỗn hợp gồm Fe, Fe3O4, Fe2O3, Mg, MgO và CuO vào 200 gam dung dịch H2SO4 và NaNO3, thu được dung dịch X chỉ chứa muối sunfat trung hòa của kim loại, hỗn hợp khí
Y gồm 0,01 mol N2O và 0,02 mol NO Cho X phản ứng với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được 89,15 gam kết tủa Lọc kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 84,386 gam chất rắn Nồng
độ phần trăm của FeSO4 trong X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây
Câu 3 Để m gam hỗn hợp E gồm Al, Fe và Cu trong không khí một thời gian, thu được 34,4 gam hỗn
Trang 7hợp X gồm các kim loại và oxit của chúng Cho 6,72 lít khí CO qua X nung nóng, thu được hỗn hợp rắn
Y và hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H2 là 18 Hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch chứa 1,7 mol HNO3, thu được dung dịch chỉ chứa 117,46 gam muối và 4,48 lít hỗn hợp khí T gồm NO và N2O Tỉ khối của T
so với H2 là 16,75 Các thể tích khí đều đo ở đktc Giá trị của m là
Câu 4 Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 và Fe(NO3)2 tan hết trong 320 ml dung dịch KHSO4 1M
Sau phản ứng, thu được dung dịch Y chỉ chứa 59,04 gam muối trung hòa và 896 ml NO (sản phẩm khử
duy nhất của N+5, ở đktc) Y phản ứng vừa đủ với 0,44 mol NaOH Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn
Phần trăm khối lượng của Fe(NO3)2 trong X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây
Câu 5 Hòa tan hết 21,48 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Fe(NO3)2 vào dung dịch chứa 0,42 mol H2SO4 loãng và 0,02 mol KNO3, thu được dung dịch Y (chất tan chỉ có 54,08 gam các muối trung hòa) và 3,74 gam hỗn hợp Z gồm ba khí không màu (trong đó hai khí có số mol bằng nhau) Dung dịch Y phản ứng được tối đa với 0,82 mol NaOH, thu được 26,57 gam kết tủa Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Phần
trăm thể tích của khí có phân tử khối lớn nhất trong Z là
Câu 6 Hòa tan hết 23,18 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Fe(NO3)3 vào dung dịch chứa 0,92 mol HCl và 0,01 mol NaNO3, thu được dung dịch Y (chất tan chỉ có 46,95 gam hỗn hợp muối) và 2,92 gam hỗn hợp
X gồm ba khí không màu (trong đó hai khí có số mol bằng nhau) Dung dịch Y phản ứng được tối đa với 0,91 mol KOH, thu được 29,18 gam kết tủa Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Phần trăm thể tích của
khí có phân tử khối lớn nhất trong X là
Câu 7 Nung hỗn hợp X gồm a mol Mg và 0,25 mol Cu(NO3)2, sau một thời gian, thu được chất rắn Y và 0,45 mol hỗn hợp khí Z gồm NO2 và O2 Cho Y phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa 1,3 mol HCl, thu được dung dịch chỉ chứa m gam hỗn hợp muối clorua và 0,05 mol hỗn hợp khí T (gồm N2 và H2 có tỉ khối so với H2 là 11,4) Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây
Câu 8 Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Al, Cu và FeS vào dung dịch chứa 0,32 mol H2SO4
(đặc), đun nóng, thu được dung dịch Y (chất tan chỉ gồm các muối trung hòa) và 0,24 mol SO2 (là chất khí duy nhất) Cho 0,25 mol NaOH phản ứng hết với dung dịch Y, thu được 7,63 gam kết tủa Giá trị của
m là
Câu 9 Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm Al, Cu và FeS vào dung dịch chứa 0,38 mol H2SO4 (đặc) đun nóng, thu được dung dịch Y (chất tan chỉ gồm các muối trung hòa) và 0,29 mol SO2 (là chất khí duy nhất) Cho 2,24 gam bột Fe vào Y, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Z và 1,28 gam kim loại Dung dịch Z phản ứng tối đa với 0,3 mol NaOH, thu được 10,06 gam kết tủa Giá trị của m
là
Câu 10 Hòa tan hết 12,72 gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe, FeCO3 trong dung dịch chứa 1,74 mol NaHSO4
và 0,36 mol HNO3, thu được dung dịch Z (chỉ chứa muối trung hòa) và 10,335 gam hỗn hợp khí Y gồm
Trang 8dịch NaOH, lọc lấy kết tủa đem nung nóng trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 13,2
gam chất rắn Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Phần trăm khối lượng kim loại sắt trong X gần nhất với giá trị nào sau đây
Câu 10 Hòa tan hết 28,16 gam hỗn hợp rắn X gồm Mg, Fe3O4 và FeCO3 vào dung dịch chứa H2SO4 và NaNO3, thu được 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí Y (gồm CO2, NO, N2, H2) có khối lượng 5,14 gam và dung dịch Z chỉ chứa các muối trung hòa Dung dịch Z phản ứng tối đa với 1,285 mol NaOH, thu được 43,34 gam kết tủa và 0,56 lít khí (đktc) Nếu cho Z tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thì thu được 166,595 gam
kết tủa Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Phần trăm khối lượng Mg trong X là
Câu 11 Hòa tan hết 31,36 gam hỗn hợp rắn X gồm Mg, Fe, Fe3O4 và FeCO3 vào dung dịch chứa H2SO4
và NaNO3, thu được 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí Y (gồm CO2, NO, N2, H2) có khối lượng 5,14 gam và
dung dịch Z chỉ chứa các muối trung hòa Dung dịch Z phản ứng tối đa với 1,285 mol NaOH, thu được
46,54 gam kết tủa và 0,56 lít khí (đktc) Nếu cho Z tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thì thu được 166,595 gam kết tủa Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Phần trăm khối lượng Fe3O4 trong X là
Trang 9Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm,
giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên
danh tiếng
I.Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh
Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán: Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn
II.Khoá Học Nâng Cao và HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS
THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành
cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III.Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí