bài tập nito

Một hổn hợp bột gồm 2 kim loại A và B có hóa trị không đổi, đứng trước H trong dãy điện hóa được chia thành 2 phần bằng nhau.. Biết tỉ khối của X đối với H2 bằng 18, dung dịch sau phản

CHUYÊN ĐỀ NITƠ

DẠNG 1: Kim loại tác dụng với Axit nitric

Câu 1 Cho 11 g hổn hợp Al và Fe vào dung dịch HNO3 loãng, dư thu được 6,72 lít (đktc) khí NO (sản phẩm khử duy nhất) Khối lượng các khối lượng Al và Fe trong hổn hợp đầu lần lượt là:

A 2,7 g; 11,2 g B 5,4 g; 5,6 g C 0,54 g; 0,56 g D 0,27 g; 1,12 g

Giải:

Gọi x, y lần lượt là số mol của Al và Fe Ta có: nNO=0,3 mol

Ta có hệ: 27 + 56 = 11

3 + 3 = 0,9 ⟺

= 0,2

= 0,1 Vậy mAl=0,2.27=5,4g; mFe=0,1.56=5,6g

Câu 2 Hòa tan hoàn toàn 12 g hổn hợp Fe và Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO3, thu được V lít (đktc) hổn hợp khí X gồm NO và NO2, và dung dịch Y (chỉ chứa 2 muối và axit dư) Tỉ khối X so với H2 bằng 19 Giá trị của V là:

Giải:

Do nFe=nCu=a Ta có: 56a+64a=12⟺a=0,1

Định luật bảo toàn mol electron: 3x+y=0,2 (1)

MhhX= = 2 × 19 = 38 (2)

Từ (1) và (2) =>x=y=0,05

Vậy V=VNO+VNO2=22,4(0,05+0,05)=2,24 lít

Câu 3 Cho m g Al tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 thấy tạo ra 11,2 lít (đktc) hổn hợp 3 khí NO, N2O, N2 (không còn sản phẩm khử khác) với tỉ lệ mol tương ứng là 1:2:2 Giá trị của m là

Giải:

Ta có: n hổn hợp khí=0,5 mol Do nNO=1/2nN2O= 1/2nN2 =>nNO=0,1 mol; nN2O=0,2 mol; nN2=0,2 mol Quá trình khử: N+5+3eN+2; 2N+5+8eN2

+1

; 2N+10eN2O 0,3 -0,1 1,6 -0,2 2 -0,2 Quá trình oxi hóa: AlAl+3+3e

x -3x Định luật bảo toàn mol electron: 3x=0,3+1,6+2 =>x=1,3 Vậy mAl=1,3.27=35,1g

Câu 4 Cho 0,28 mol Al vào dung dịch HNO3 dư thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch chứa 62,04 g muối Số mol khí NO thu được là:

Giải:

Ta có: mAl(NO3)3=0,28.213=59,64 g<mMuối

=> Có tạo muối NH4NO3: nNH4NO3= , , = 0,03 Gọi x là số mol khí NO được tạo thành Định luật bảo toàn mol electron: 3.nAl=8.n NH4NO3+3x ⟺3.0,28=8.0,03+3x⟺x=0,2 mol

Câu 5 Cho m g Al tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 tạo ra hổn hợp khí A gồm 0,15 mol NO, 0,05 mol

N2O và dung dịch B chỉ chứa 1 muối Giá trị của m là:

Giải:

Định luật bảo toàn mol electron: 3.nAl=3.nNO+8.N2O⟺3.nAl=3.0,15+8.0,05⟺nAl= mol

Vậy mAl= 27 = 7,65

Câu 6 Cho 18,5 g hổn hợp gồm Fe và Fe3O4 vào 200 ml dung dịch HNO3 đun nóng, khuấy kỹ thu được 2,24 lít khí NO (đktc), dung dịch Y và 1,46 g kim loại Nồng độ dung dịch HNO3 đã dùng:

Giải:

Gọi x, y lần lượt là số mol của Fe và Fe3O4 phản ứng

Quá trình oxi hóa Quá trình khử AlAl+3+3e

x -3x FeFe+3+3e y -3y

N+5+3eN+2 0,9 -0,3

Quá trình oxi hóa Quá trình khử FeFe+3+3e

0,1 -0,1 CuCu+2+3e 0,1 -0,1

N+5+3eN+2 3x -x

N+5+1eN+4 y y

Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

x -4x -x -x

3Fe3O4 + 28HNO3  9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O

y -28/3y -3y -y/3

Fe + 2Fe(NO3)3  3Fe(NO3)2

(x+3y)/2< -(x+3y)

Ta có hệ

56 + + 232 = 18.5 − 1.46 = 17,04⟺

= 0,09

= 0,03=>nHNO3=0,64=>CM=3,2M

Câu 7 Một hổn hợp bột gồm 2 kim loại A và B (có hóa trị không đổi, đứng trước H trong dãy điện hóa) được

chia thành 2 phần bằng nhau

Phần 1: cho tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng dư thu được 3,36 lít khí (đktc)

Phần 2: hòa tan hết trong dung dịch HNO3 loãng dư thu được V lít NO (sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của

V là:

Giải:

-Phần 1: Ta có n kim loại nhường=2nH2=2.0,15=0,3 mol

-Phần 2: M  M + n + ne N+5 + 3eN+2

0,3mol 3x -x

Định luật bảo toàn mol electron => x=0,1 mol => VNO=0,1.22,4=2,24 lít

Câu 8 Cho 4,86 g Al tan vừa đủ trong 660 ml dung dịch HNO3 1M thu được V lít hổn hợp khí (đktc) gồm N2

và N2O, dung dịch X chỉ chứa 1 muối Giá trị của V là:

Giải:

Ta có: nAl=0,18mol; nHNO3=0,66mol

Ta có hệ: 10 + 8 = 3 = 0,54

12 + 10 = = 0,66⟺x=y=0,03 mol

Vây V=0,06.22,4=1,344 lít

Câu 9 Cho 13,5 g hổn hợp gồm Al và Ag tan trong HNO3 dư thu được dung dịch A (không chứa NH4NO3)

và 4,48 lít hổn hợp khí gồm NO, NO2 có khối lượng 7,6 g Tính % khối lượng mỗi kim loại

Giải:

Tính được nNO=nNO2=0,1 mol

Ta có hệ 3 + = 0,4

27 + 108 = 13,5⟺x=y=0,1 mol

Vậy %mAl= ,

, 100 = 20%=>%mAg=80%

Câu 10 Hòa tan 16,2 g một kim loại M chưa rõ hóa trị bằng dung dịch HNO3 loãng, sau phản ứng thu được 4,48 lít (đktc) hổn hợp khí X gồm N2 và N2O Biết tỉ khối của X đối với H2 bằng 18, dung dịch sau phản ứng không chứa NH4NO3 Kim loại đó là:

Giải:

Gọi x, y lần lượt là số mol của N2 và N2O Ta có: x+y=4,48:22,4=0,2 (1)

MhhX= = 2 × 18 = 36 (2)

Từ (1) và (2) =>x=y=0,1 mol

Định luật bảo toàn mol electron: a.n=1,8=>a= ,

Ta có: MM=mM/a=16,2: , =9n

Biện luận=>n=3 =>MM=27=> Kim loại là Al

Câu 11 Hòa tan hoàn toàn 62,1 g kim loại M bằng dung dịch HNO3 loãng sau phản ứng thu được 16,8 lít (đktc) hổn hợp khí X gồm 2 khí không màu, không hóa nâu trong không khí Biết dX/H2=17,2 Kim loại M là:

Giải:

Hai khí không màu, không hóa nâu là N2 (x mol) và N2O (y mol)

Ta có: x+y=16,8:22,4=0,75 (1)

Mhh= = 2 × 17,2 = 34,4 (2)

2NO3

+10e +12H+ N2+6H2O 10x -12x -x

2NO3

+8e + 10H+ N2O +5H2O 8y 10y -y

AlAl+3+3e x -3x AgAg+1+1e y -y

N+5+3eN+2 0,3 -0,1

N+5+1eN+4 0,1 -0,1

MM+n+ne a -a.n ( Với a: số mol, n: hóa trị cao nhất )

2N+5+10eN2 1 0,1 2N+5+8eN+1 0,8 -0,1

MM+n+ne a -a.n ( Với a: số mol, n: hóa trị cao nhất)

2N+5+10eN2 4,5 -0,45 2N+5+8eN+1 2,4 -0,3

Từ (1) và (2) => x=0,45 mol; y=0,3 mol

Định luật bảo toàn mol electron: a.n=6,9=>a= ,

Ta có: MM=mM:a=62,1: , =9n

Biện luận=>n=3 =>MM=27=> Kim loại là Al

Câu 12 Hòa tan hoàn toàn 1,35 g kim loại M bằng dung dịch HNO3 dư đun nóng thu được 2,24 lít (đktc) hổn hợp khí X gồm NO và NO2 (không còn sp khử khác) Biết dX/H2=21 Kim loại M là:

Giải:

Tính được: nNO=0,025 mol; nNO2=0,075 mol

Số mol kim loại nhường=3.nNO+1.nNO2=0,15 mol

Ta có MM=mM: , =1,35: , =9n Biện luận theo hóa trị n, suy ra kim loại là Al

Câu 13 Hòa tan hoàn toàn 19,2 g kim loại M bằng dung dịch HNO3 thu được 4,48 lít (đktc) khí NO (sản

phẩm khử duy nhất) Kim loại M là:

Giải:

Số mol kim loại nhường= 3nNO=3.0,2=0,6 mol

Ta có: MM=mM: , =19,2: , =32n Biện luận theo hóa trị n, suy ra MM=64 Vậy kim loại M là Cu

Câu 14 Hòa tan hoàn toàn 2,7 g một kim loại M bằng HNO3 thu được 1,12 lít (đktc) hổn hợp khí X gồm 2 khí không màu trong đó có 1 khí hóa nâu ngoài không khí (không còn sản phẩm khử khác) Biết dX/H2=19,2 Kim loại M là:

Giải:

Ta có: nhhk=0,05 mol; Mhh=19,2.2=38,4 Khí không màu hóa nâu trong không khí là NO (M=30)

=> Khí còn lại là N2O (M=44) Tính được: nNO=0,02 mol; nN2O=0,03 mol

Số mol kim loại nhường=3.nNO+8.nN2O=0,3 mol

Ta có MM=mM: , =2,7: , =9n Biện luận theo hóa trị n, suy ra kim loại là Al

Câu 15 Hòa tan kim loại M vào HNO3 thu được dung dịch A (không có khí thoát ra) Cho NaOH dư vào dung dịch A thu được 2,24 lít khí (đktc) và 23,2 g kết tủa Xác định M

Giải:

Ta có sơ đồ: ⎯⎯⎯ ( 3) ⎯⎯⎯⎯ ( ) ↓

↑

Số mol kim loại nhường=8.nNH4NO3=8.nNH3=8 ,

, =0,8 molnM= ,

Ta có: nM(OH)n= , Mà nM(OH)n=nM , = , M=12n Biện luận theo hóa trị nM là Mg

Câu 16 Cho 0,2 mol Fe và 0,3 mol Mg vào dung dịch HNO3 dư thu được 0,4 mol một sản phẩm khử duy nhất chứa N Sản phẩm đó là:

Giải:

Số mol hổn hợp kim loại nhường= 3nFe+2nMg=1,2 mol

Nhận thấy nkln=3nspk N+5 nhận 3e để tạo sản phảm khử Vậy sản phẩm khử là NO

Câu 17 Cho 3,6 g Mg tác dụng hết với dung dịch HNO3 dư, sinh ra 2,24 lít (đktc) khí NxOy (sản phẩm khử duy nhất) Khí X là:

Giải:

Ta có: nMg=0,15 mol; nX=0,1 mol Định luật bảo toàn mol electron: 0,3=0,1(5x-2y)

⟺5x-2y=3 Biện luận suy ra x=1, y=1

Vậy khí X là NO

Câu 18 Hòa tan 9,6 g Mg trong dung dịch HNO3 tạo ra 2,24 lít (đktc) khí NxOy (sản phẩm khử duy nhất) Công thức khí đó là:

Giải:

MgMg2++2e 0,15 -0,3

xN+5+(5x-2y)eNx

+2y/x

0,1(5x-2y) -0,1

Ta có: nMg=0,4 mol; nNxOy=0,1 mol Định luật bảo toàn mol electron: 2nMg=0,1(5x-2y)

⟺0,8=0,1(5x-2y) ⟺5x-2y=8 Biện luận suy ra x=2, y=1 Vậy công thức cần tìm là N2O

Câu 19 Hòa tan hoàn toàn 11,2 g Fe vào HNO3 dư thu được dung dịch A và 6,72 lít (đktc) hổn hợp khí B gồm NO và một khí X (không còn sản phẩm khử khác), với tỉ lệ thể tích là 1:1 Xác định khí X

Giải:

Ta có: nFe=0,2 mol; nhhB=0,3 mol nNO=nX=0,15 mol Gọi khí X là NxOy

Định luật bảo toàn mol electron: 3nFe=3nNO+0,15(5x-2y) ⟺0,6=0,45+0,15(5x-2y) ⟺5x-2y=1

Biện luận suy ra x=1, y=2 Vậy khí X là NO2

Câu 20 Hòa tan hoàn toàn 15,9 g hổn hợp 3 kim loại Al, Mg, Cu bằng dung dịch HNO3 thu được 6,72 lít (đktc) khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X Đem cô cạn dung dịch X thì thu được khối lượng muối khan là:

Giải:

Số mol kim loại nhường=3nNO=3.0,3=0,9 mol Kim loại nhường bao nhiêu mol electron thì cũng nhận bấy nhiêu mol gốc NO3- để tạo muối

Khối lượng muối = m hổn hợp kim loại + mNO3- =15,9+0,9.62=71,7 g

Câu 21 Cho 1,92 g hổn hợp X gồm Mg và Fe, tỉ lệ mol 1:3, tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 tạo ra hổn hợp khí gồm NO và NO2 (không còn sản phẩm khử khác) có V=1,736 lít (đktc) Khối lượng muối tạo thành và số mol HNO3 đã phản ứng là:

A 8,4 g và 0,1 mol B 8,4 g và 0,1875 mol C 8,74 g và 0,1 mol D 8,74 g và 0,1875 mol

Giải:

Gọi x và y lần lượt là số mol của Mg và Fe Ta có

24 + 56 = 1,92

= 0,01

= 0,03

Ta có nhhk= ,

, = 0,0775 mol Gọi a, b lần lượt là số mol của NO và NO2

Ta có: 3 + = 0,11

+ = 0,0775⟺

= 0,01625

= 0,06125 Khối mượng muối: m muối=mX+mNO3-=1,92+(0,02+0,09).62=8,74 g

Số mol HNO3 đã tạo thành:

nHNO3=4nNO+2nNO2=4.0,01625+2.0,06125=0,1875 mol

Chú ý: Khi cho kim loại hoặc hổn hợp kim loại tác dụng với dung dịch axit HNO3 tạo:

+Khí NO thì: nHNO3 phản ứng = 4.nNO

+Khí NO2 thì: nHNO3 phản ứng = 2.nNO2

+Khí N2 thì: nHNO3 phản ứng = 12.nN2

+Khí N2O thì: nHNO3 phản ứng = 10.nN2O

+Muối NH4NO3 thì: nHNO3 phản ứng = 9.nHNO3

+Trường hợp tạo nhiều sản phẩm khử thì cộng lại

Câu 22 Cho 8,32 g Cu tác dụng vừa đủ với 120 ml dung dịch HNO3 thu được 4,928 lít (đktc) hổn hợp NO và

NO2 Nồng độ mol của dung dịch HNO3 ban đầu là:

Giải:

Ta có: nCu= , = 0,13; nhhk= ,

, = 0,22 mol Gọi x,y lần lượt là số mol của NO và NO2

Ta có: + = 0,22

3 + = 0,26⟺

= 0,02

= 0,2

Ta có: nHNO3=2nNO2+4nNO=2.0,2+4.0,02=0,48 CMHNO3=4M

Câu 23 Hòa tan hết 0,06 mol Fe trong tối thiểu a mol dung dịch HNO3 tạo ra khí NO Giá trị của a là:

Giải:

Định luật bảo toàn mol electron: 3nFe=3nNO⟺nNO=nFe=0,06 mol

Ta có: nHNO3=4nNO=4.0,06=0,24 mol

MgMg+2+2e 0,01 -0,02 FeFe+3+3e 0,03 -0,09

N+5+3eN+2 a -3a a N+5+1eN+1 b -b -b

CuMg+2+2e 0,13 -0,26

N+5+3eN+2 x -3x x N+5+1eN+1 y -y -y

Câu 24 Hòa tan hoàn toàn một hổn hợp gồm 0,15 mol Fe và 0,15 mol Cu trong tối thiểu V lít dung dịch

HNO3 2M loãng tạo sản phẩm khử duy nhất là NO Giá trị V là:

Giải:

Định luật bảo toàn mol electron: 3nFe+2nCu=3nNO⟺3.0,15+2.0,15=3.nNO nNO=0,25 mol

Ta có: nHNO3=4nNO=1 mol V=nHNO3:CMHNO3=1:2=0,5 lít

Câu 25 Hòa tan hoàn toàn 31,2 g hổn hợp gồm Al, Mg bằng dung dịch HNO3 loãng, dư thu được dung dịch

A và 8,96 lít (đktc) hổn hợp khí B gồm N2, N2O ( không còn sản phẩm khử khác), biết dB/H2=20 Số mol HNO3 đã phản ứng và khối lượng muối khan thu được khi cô cạn A là:

A 4,2 – 242 B 4,2 – 291,6 C 3,4 – 242 D 3,4 – 291,6

Giải:

Ta có: nhhk= ,

, = 0,4 mol Gọi x, y lần lượt là số mol của N2 và N2O

Ta có:

+ = 0,4

= 40⟺

= 0,1

= 0,3 Ta có: nHNO3=12nN2+10nN2O=12.0,1+10.0,3=4,2 mol

Chú ý: nHNO3 tạo muối=n.e nhường=n e nhận=10.nN2+8.nN2O=3,4 mol

Vậy m Muối=m hổn hợp kim loại + mNO3-=31,2+3,4.62=242 g

Câu 26 Hòa tan hoàn toàn 23,1 g hổn hợp gồm Al, Mg, Zn, Cu bằng dung dịch HNO3 loãng, dư thu được dung dịch A và hổn hợp khí B gồm 0,2 mol NO, 0,1 mol N2O (không còn sản phẩm khử khác) Tính số mol HNO3 đã phản ứng và khối lượng muối khan thu được khi cô cạn A

A 1,8 – 109,9 B 1,4 – 109,9 C 1,8 – 134,7 D 1,4 – 134,7

Giải:

Ta có: nHNO3 phản ứng=4nNO+10nN2O=4.0,2+10.0,1=1,8 mol

Ta có: nHNO3 tạo muối=3nNO+8nN2O=3.0,2+8.0,1=1,4 mol

Vậy n Muối=m hổn hợp kim loại + mNO3-=23,1+1,4.62=109,9 g

Câu 27 Cho m g Fe tan hết trong 400 ml dung dịch FeCl3 1M thu được dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu được 71,72 g chất rắn khan Để hòa tan m g Fe cần tối thiểu bao nhiêu ml dung dịch HNO3 1M, biết sản phẩm khử duy nhất là NO

Giải:

Ta có: nFeCl3=0,4.1=0,4 mol PTHH: Fe+2FeCl33FeCl2

Định luật bảo toàn khối lượng: mFe+mFeCl3=mFeCl2⟺mFe=mFeCl2-mFeCl3=71,72-0,4.162,5=6,72 g

nFe=0,12 mol

Định luật bảo toàn mol electron: 3nFe=3nNOnNO=0,12 mol

Ta có: nHNO3 phản ứng =4nNO=4.0,12=0,48 mol V=0,48 lít

Câu 28 Cho 11 g hổn hợp X gồm Al và Fe vào dung dịch HNO3 vào dung dịch HNO3 loãng, dư thu được dung dịch Y và 6,72 lít (đktc) khí NO duy nhất Cô cạn dung dịch Y thì lượng muối khan thu được là:

Giải:

Ta có: nNO=0,3 mol Số mol hổn hợp kim loại nhường = 3.nNO=0.0,3=0,9 mol

Vậy: m muối=m hổn hợp kim loại + mNO3-=11+0,9.62=66,8 g

Câu 29 Hòa tan hết 22,064 g hổn hợp Al, Zn bằng dung dịch HNO3 thu được 3,136 lít (đktc) hổn hợp NO và

N2O với số mol như nhau (không còn sản phẩm khử khác) Thành phần % về khối lượng Al trong hổn hợp là:

Giải:

Ta có: nNO=nNO2= ,

, : 2 = 0,07 Tổng số mol electron nhận: n e nhận=3.nNO+8.nN2O=0,77 mol Gọi x, y lần lượt là số mol của Al và Zn Ta có: 27 + 65 = 22,064

3 + 2 = 0,77 ⟺

= 0,042

= 0,322 Vậy: %mAl= , .

, 100 = 5,14%

Câu 30 Hòa tan hổn hợp X gồm Al và Fe vào dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch A và 4,44 g hổn hợp khí B có thể tích 2,688 lít (đktc) gồm 2 khí không màu (không còn sản phẩm khử khác), trong đó có một khí hóa nâu trong không khí Tổng số mol 2 kim loại trong hổn hợp X là:

A 0,32 mol B 0,22 mol C 0,45 mol D 0,12 mol

Giải:

Ta có: nhhk=0,12 mol = ,

, = 37 Khí không màu tự hóa nâu trong không khí là NO(M=30), khí còn lại là N2O (M=44)

30 + 44 2 = 4,44⟺

= 0,06

2 = 0,06 Tổng số mol e nhận=3.nNO+8.nN2O=0,66 mol Tổng số mol hổn hợp kim loại nhường=3.nAl+3.nFe

Định luật bảo toàn mol electron: 3.nAl+3.nFe=0,66nAl+nFe=0,22 mol

Câu 31 Hòa tan hết m g Al trong dung dịch HNO3 thu được 13,44 lít (đktc) hổn hợp gồm khí NO, N2O, N2

(không còn sản phẩm khử khác) Tỉ lệ thể tích VNO:VN2O:VN2=3:2:1 Trị số của m là:

Giải:

Ta có: nNO= ,

, : 6 3 = 0,3 molnN2O=0,2 mol; nN2=0,1 mol

Tổng số mol electron nhận = 3.nNO+8.nN2O+10.nN2=3,5 mol

Định luật bảo toàn mol electron: 3.nAl=3,5nAl= , molmAl= , 27=31,5 g

Câu 32 Hòa tan hoàn toàn 12,8 g hổn hợp X gồm Fe, Mg, Cu vào HNO3 dư thu được dung dịch Y và 3,36 lít khí NO (đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được muối khan có khối lượng là:

Giải:

Ta có: nNO= ,

, = 0,15 Số mol e nhận=3.nNO=0,45 mol Số mol e nhường=0,45 mol

Vậy m muối=m hổn hợp kim loại + mNO3-=12,8+0,45.62=40,7 mol

Câu 33 Cho m gam Fe vào dung dịch chứa 1,38 mol HNO3 , đun nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy còn lại 0,75 mol chất rắn không tan và có 0,38 mol hỗn hợp khí NO, NO2 thoát ra Giá trị của m là:

Giải:

Sơ đồ phản ứng: ⎯⎯⎯ ( 3)3 ⎯⎯⎯ ư ( 3)2

= 0,31

2 = 0,07 Định luật bảo toàn mol electron: 3.nFe = 3.nNO + nNO2 = 1nFe= mol

Sau đó: 2Fe(NO3)3 + Fe  3Fe(NO3)2

1/3 mol ⎯ 1/6 mol

Số mol Fe ban đầu: nFe= nFe phản ứng + nFe dư = + + 0,75 = mol

Vậy khối lượng Fe ban đầu: m= 56 = 70 g

Câu 34 Hòa tan hoàn toàn 12,42 g Al bằng dung dịch HNO3 loãng dư, thu được dung dịch X và 1,344 lít (đktc) hổn hợp khí Y gồm hai khí là N2O và N2, biết dY/H2=18 Cô cạn dung dịch X thu được m g chất rắn khan Giá trị của m là:

Giải:

Ta có: nAl=0,46 mol; nhhk=0,06 mol Ta có:

2 + 2 = 0,06

.

= 36⟺

2 = 0,03

2 = 0,03

Do 3.nAl≠10.nN2+8.nN2O, Suy ra phản ứng có tạo muối NH4NO3

Định luật bảo toàn mol electron: 3.nAl=10.nN2+8.nN2O+8.nNH4NO3nNH4NO3=0,105 mol

Vậy: m muối=mAl(NO3)3+mNH4NO3=0,46.213+0,105.80=106,38 g

Câu 35 Cho m g Cu tan hoàn toàn vào 200 ml dung dịch HNO3, phản ứng vừa đủ, giải phóng một hổn hợp 4,48 lít (đktc) gồm NO và NO2 có tỉ khối với H2 là 19 Tính CM(HNO3):

Giải:

Ta có: : + 2 = 0,2

.

= 38⟺

= 0,1

2 = 0,1 Ta có: nHNO3 phản ứng =4.nNO+2.NO2=0,6 mol

Vậy: CM(HNO3)=0,6:0,2=3 M

Câu 1 Cho 11,36 g hổn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng dư, thu được 1,344 lít (đktc) khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu được m g muối khan Giá trị m là:

Giải:

Ta sử dụng phương pháp quy đổi Coi hổn hợp gồm x mol Fe và y mol O2

Ta có: nNO= ,

, = 0,06 Định luật bảo toàn mol electron: 3x=0,18+4y (1)

Theo khối lượng Fe và O2 trong hổn hợp: 56x+32y=11,36 (2)

Từ (1) và (2) suy ra: x=0,16 mol; y=0,075 mol

Vậy: mFe(NO3)3=nFe.242=0,16.242=38,72 g

Câu 2 Hòa tan hoàn toàn hổn hợp X gồm 0,2 mol FeO và 0,2 mol Fe2O3 vào dung dịch HNO3 loãng dư, thu được dung dịch A và khí B không màu, hóa nâu trong không khí Dung dịch A cho tác dụng với NaOH thu được kết tủa Lấy toàn bộ kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn có khối lượng là:

Giải:

Sơ đồ phản ứng:

2 3 ⎯⎯⎯

( 3)3 ( 3)3 ⎯⎯⎯⎯

( )3 ( )3 ⎯ 0,2 mol FeO  0,1 mol Fe2O3

0,2 mol Fe2O3  0,2 mol Fe2O3

Vậy: m=(0,1+0,2).160=48 g

Câu 3 Oxi hóa m g Fe ngoài không khí thu được 12 g hổn hợp A gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4, Fe dư Hòa tan A vừa đủ bởi 200 ml dung dịch HNO3 thu được 2,24 lít (đktc) khí NO duy nhất Giá trị của m và CM(HNO3) là:

A 10,08 g và 3,2M B 10,08 g và 2M C 11,2 g và 3,2M D 11,2 g và 2M

Giải:

Hổn hợp A (12 g) chứa m g Fe và g O2

Định luật bảo toàn mol electron: = + 0,3

Suy ra m=10,08 g

nHNO3 phản ứng = nHNO3 tạo muối+nHNO3 tạo sản phẩm khử

=3.nFe+nNO=0,54+0,1=0,64 mol

Vậy CM(HNO3)=0,64:0,2=3,2 M

Câu 4 Cho 16 g FexOy tác dụng với HNO3 dư , dung dịch thu được sau phản ứng đem cô cạn được muối khan, đem nung đến khối lượng không đổi thu được a g một chất rắn Giá trị cực đại của a là:

Giải:

Nhận xét: Ta dùng phương pháp thử trực tiếp Ở bài này giải mẫu mực tốn nhiều thời gian

+TH1: FexOy là FeO; nFeO= mol FeO Fe2O3 Vậy mol FeO tạo tối đa mol Fe2O3

Suy ra: a= 160 = 17,778

+TH2: FexOy là Fe3O4; nFe3O4= mol 2Fe3O43Fe2O3 Vậy mol Fe3O4 tạo mol Fe2O3

Suy ra: a= 160 = 16,55

+TH3: FexOy là Fe2O3 Trường hợp này a=16 g

Quá trình oxi hóa Quá trình khử FeFe+3+3e

x -x

N+5 +3e N+2 0,18 -0,06 O2 + 4e 2O-2 y -4y

Quá trình oxi hóa Quá trình khử FeFe+3 +3e

-N+5 + 3e  N+2 0,3 0,1 O2 + 4e  2O-2

Vậy giá trị cần tìm amax=17,778 g

Câu 5 Trộn một oxit kim loại kiềm thổ với FeO theo tỉ lệ mol 2:1 người ta thu được hổn hợp A Cho một

luồng khí H2 dư qua 15,2 g hổn hợp A nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hổn hợp B Cho B tan hết trong dung dịch chứa 0,8 mol HNO3 vừa đủ thu được V lít (đktc) khí NO duy nhất Công thức của oxit kim loại loại kiềm thổ là:

Giải:

Gọi x là số mol của Fe, suy ra số mol của oxit kim loại kiềm thổ MO là 2x

PTHH:

MO + 2HNO3 M(NO3)2 + H2O

2x -4x

3Fe + 10HNO3  3Fe(NO3)3 +NO +5H2O

x -Ta có: 4 + = 0,8 ⟺ x=0,1 Trong hổn hợp A: mMO=15,2-mFeO=15,2-0,1.72=8 g

Mà: mMO=nMO.(M+16)=0,2(M+16)=8  M=24 (Mg) Vậy công thức của oxit kim loại là MgO

*Câu 6 Cho 18,5 g hổn hợp A gồm Fe và Fe3O4 tác dụng với 200 ml dung dịch HNO3 loãng đun nóng Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 2,24 lít (đktc) khí NO duy nhất, dung dịch B và còn lại 1,46 g kim loại Khối lượng Fe2O3 trong 18,5 g hổn hợp A là:

Giải:

Gọi x, y lần lượt là số mol của Fe và Fe3O4 phản ứng

Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO+2H2O

x -4x -x -x

3Fe3O4+28HNO39Fe(NO3)3+NO+14H2O

y -28/3y -3y -y/3

Fe + 2Fe(NO3)3  3Fe(NO3)2

(x+3y)/2< -(x+3y)

Ta có hệ

56 + + 232 = 18.5 − 1.46 = 17,04⟺

= 0,09

= 0,03 Vậy: mFe3O4=0,03.232=6,96 g

Câu 7 Hòa tan 6,96 g Fe3O4 vào dung dịch HNO3 dư thu được 0,224 lít (đktc) NxOy Công thức NxOy là:

Giải:

Ta có: nFe3O4=0,03 mol; nNxOy=0,01 mol

Định luật bảo toàn mol electron:

0,03=0,01(5x-2y) ⟺ 5x-2y=3

Biện luận suy ra x=1, y=1

Vậy công thức cần tìm là NO

Câu 8 Cho m g Al tác dụng với Fe2O3 đun nóng thu được hổn hợp A gồm Al2O3, Al dư và Fe Cho A tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư được 0,15 mol N2O và 0,3 mol N2 Giá trị của m:

Giải:

Nhận xét: Cả quá trình chỉ xảy ra sự oxi hóa Al và sự khử N+5

Số mol electron nhận = 8.nN2O + 10.nN2=8.0,15+10.0,3=4,2 mol

Định luật bảo toàn mol electron: 3.nAl=4,2nAl=1,4 molmAl=1,4.27=37,8 g

Câu 9 Một oxit kim loại có công thức MxOy trong đó M chiếm 72,41% khối lượng Khử hoàn toàn oxit này bằng khí CO thu được 16,8 g kim loại M Hòa tan hoàn toàn lượng M trong HNO3 đặc, nóng thu được muối của M có hóa trị III và 0,9 mol khí NO2 Công thức oxit kim loại trên là:

Giải:

Định luật bảo toàn mol electron: 3.nM=nNO2nM=0,3

Fe+8/3  Fe+3+1e 0,03 -0,03 xN+5 + (5x-2y)e  NX+2x/y

0,01(5x-2y) 0,01

Mà M=mM:nM=16,8:0,3=56  Kim loại M là Fe Trong FexOy, Fe chiếm 72,41% về khối lượng, suy ra công thức đúng là Fe3O4

Câu 10 Hổn hợp A gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 có số mol bằng nhau Hòa tan hết m g hổn hợp A này bằng dung dịch HNO3 thì thu được hổn hợp K gồm NO2 và NO có thể tích 1,12 lít (đktc), biết dK/H2=19,8 Giá trị của m là:

Giải:

Gọi x, y lần lượt là số mol của NO và NO2

Ta có:

+ = 0,05

= 2.19,8 ⟺

= 0,02

= 0,03 Đặt: nFeO = nFe2O3 = nFe3O4 = a mol

Định luật bảo toàn mol electron: 2a=0,09⟺a=0,045 mol

Vậy: m=mFeO+mFe2O3+mFe3O4=0,045.(72+160+232)=20,88 g

Câu 11 Nung x g Fe trong không khí, thu được 104,8 g hổn hợp rắn A gồm: Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Hòa tan

A trong dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch B và 12,096 lít (đktc) hổn hợp khí NO và NO2 có tỉ khối với

He là 10,167 Giá trị của x là:

Giải:

Hổn hợp A chứa x g Fe và (104,8-x) g O2; Ta có: nFe= mol; nO2= ,

Gọi a, b lần lượt là số mol của NO và NO2, ta có hệ:

+ = 0,54

= 4.10,167⟺

= 0,18

= 0,36 Định luật bảo toàn mol electron: 3.nNO+nNO2+4.nO2=nFe⟺3.0,18+0,36+4 ( , )= ⟺x=78,4

Câu 12 Đem nung hổn hợp A gồm x mol Fe và 0,15 mol Cu trong không khí thu được 63,2 g hổn hợp B

gồm 2 kim loại trên và các oxit của chúng Hòa tan hết lượng hổn hợp B bằng dung dịch HNO3 đậm đặc, thu được 0,6 mol NO2 Giá trị của x là:

Giải:

Hổn hợp B chứa 0,15 mol Cu, mol Fe, và ( , , . . ) mol O2

Định luật bảo toàn mol electron: nNO2+4.nO2=3.nFe+2.nCu⟺0,6+4 ( , , . )=3x+2.0,15

⟺x=0,7 mol

*Câu 13 Cho 11,36 g hổn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 1,344 lít (đktc) khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X Dung dịch X có thể hòa tan tối đa 12,88 g Fe, sản phẩm khử ở dạng khí duy nhất là NO Số mol HNO3 trong dung dịch đầu là:

Giải:

Quy đổi: Hổn hợp gồm Fe(x mol) và O(y mol)

Bảo toàn khối lượng và bảo toàn mol electron, ta có hệ:

56 + 16 = 11,36

3 = 2 + 0,06.3 ⟺

= 0,16

= 0,15 Khi cho thêm 12,88 g Fe (nFe=0,23 mol) vào dd X:

2Fe(NO3)3 + Fe  3Fe(NO3)2

0,16 ->0,08

Fe còn dư 0,15 mol: 3Fe + 8HNO3  3Fe(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Vậy: nHNO3=0,4+0,16.3+0,06=0,94 mol

Câu 14 Nung m g bột Cu trong oxi thu được 37,6 g hổn hợp rắn X gồm Cu, CuO, Cu2O Hòa tan hoàn toàn

X trong dung dịch HNO3 đặc nóng dư thấy thoát ra 6,72 lít (đktc) khí NO2 Giá trị của m là:

Giải:

Fe+2Fe+3+1e a -a Fe+8/3Fe+3+1e a -a

N+5+3eN+2 0,06 0,02 N+5+1eN+4 0,03 -0,03

Hổn hợp X gồm m g Cu và (37,6-m) g O2 Ta có: nCu= mol; nO2= , mol; nNO2=0,3 mol

Định luật bảo toàn mol electron: nNO2+4.nO2=2.nCu⟺0,3+ , = ⟺m=32 g

*Câu 15 Cho hổn hợp gồm 6,96 g Fe3O4 và 6,4 g Cu vào 300 ml dung dịch HNO3 xM Sau khi các phản ứng kết thúc thu được dung dịch X và còn lại 1,6 g Cu Giá trị x là:

Giải:

Ta có: nFe3O4=0,03 mol Gọi x là số mol của Cu phản ứng với HNO3

Đầu tiên Fe3O4 tác dụng hết với HNO3 Sau đó Cu tác dụng với HNO3 dư và Fe(NO3)3 vừa tạo thành 3Fe3O4 + 28HNO3  9Fe(NO3)3+NO+14H2O

0,03 ->0,28 ->0,09

3Cu +8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4HNO3

x ->8x/3 ->x

3Cu + 2Fe(NO3)3  2Fe(NO3)2 + Cu(NO3)2

0,045< 0,09 ->0,09

Theo giả thiết: (x+0,045).64=6,4-1,6x=0,03, Suy ra nHNO3=0,06 mol Vậy CM HNO3=1,2 M

Câu 16 Cho hổn hợp A gồm FeO, CuO, Fe3O4 có số mol bằng nhau tác dụng hết với dung dịch HNO3 thu được hổn hợp khí gồm 0,09 mol NO2 và 0,05 mol NO Tổng số mol của hổn hợp A là:

Giải:

Đặt: nFeO=nCuO=nFe3O4=a mol

Định luật bảo toàn mol electron :

a+a=0,09+0,15a=0,12 mol

Vậy tổng số mol hổn hợp A:

nFeO+nCuO+nFe3O4=0,36 mol

Câu 17 Cho m g hổn hợp X gồm Fe, FeO vào dung dịch H2SO4 loãng dư, sau khi phản ứng kết thúc sinh ra 2,24 lít (đktc) Nếu cho X vào một lượng dư dung dịch HNO3 đặc, nguội; sau khi phản ứng kết thúc sinh ra 3,36 lít (đktc) NO (sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của m là:

Giải:

+ Hổn hợp X tác dụng với H2SO4 loãng:

Fe + H2SO4  FeSO4 + H2; FeO + H2SO4 FeSO4 +H2O

0,1< -0,1

+Hổn hợp X tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nguội: Chỉ có FeO phản ứng, Fe không phản ứng với dung dịch HNO3 đặc nguội

3FeO + 10HNO3  3Fe(NO3)3 +NO + 5H2O

0,45< -0,15

Vậy: m=mFe+mFeO=0,1.56+0,45.72=38 g

Câu 18 Nung 7,28 g bột Fe trong oxi thu được m g hổn hợp chất rắn X Hòa tan hết hổn hợp X trong dung

dịch HNO3 đặc, nóng, dư thoát ra 1,568 lít (đktc) NO2 (sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của m là:

Giải:

Hổn hợp X chứa 7,28 g Fe và (m-7,28) g O2 Ta có: nFe=0,13 mol; nO2= , mol; nNO2=0,07 mol Định luật bảo toàn mol electron: nNO2+4.nO2=3.nFe⟺0,07+ , =3.0,13 ⟺ m=9,84 g

*Câu 19 Cho 13,92 g hổn hợp A gồm Cu và FexOy tác dụng với dung dịch HNO3 loãng thu được 2,688 lít (đktc) khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và 42,72 g muối khan Công thức oxit sắt là:

A FeO B Fe2O3 C Fe3O4 D Fe3O4 và FeO

Giải:

Hổn hợp A chứa: a g Cu, b g Fe, (13,92-a-b) g O2 Ta có: nCu= mol; nFe= mol; nO2= , mol Định luật bảo toàn mol electron: 2.nCu+3.nFe=4.nO2+3.nNO

⟺ + = , + 3.0,12 ⟺ + = 2,1 (1)

Fe+2 Fe+3+1e a -a Fe3 +8/3 3Fe+3+1e a -a

N+5 +1eN+4 0,09 0,09 N+5 +3eN+2 0,15 0,05