Bài tập Al, Fe, Cu, Cr full

Cho m gam A vào một lượng nước dư thu được 0,25 mol khí H2 Cho m gam A vào dung dịch NaOH dư thu được 0,4 mol khí H2 Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính m.. Thêm dung dịch NaOH

Chương XII: Nhôm và hợp chất

Phần A tóm tắt lý thuyết

I Nhôm

Nhôm là kim loại hoạt động khá mạnh, tác dụng được với nhiều đơn chất và hợp chất

1 Tác dụng với phi kim

Khi đốt nóng, nhôm tác dụng với nhiều phi kim như oxi, lưu huỳnh, halogen

c Dung dịch HNO3:Nhôm tác dụng với dung dịch HNO3 tạo thành Al(NO3)3, nước và các sản phẩm ứng với số oxi hoá thấp hơn của nitơ: NH4NO3 ; N2 ; N2O ; NO ; NO2

Sản phẩm tạo thành có thể là một hỗn hợp khí, khi đó ứng với mỗi khí, viết một phương trình phản ứng Ví dụ sản phẩm gồm khí N2O và N2:

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

8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3N2O↑ + 15H2O

Chú ý: Al không tan trong dung dịch HNO3 đặc nguội!

3 Tác dụng với nước

2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2↑

Phản ứng này chỉ xảy ra trên bề mặt của thanh Al do Al(OH)3 tạo thành không tan đã ngăn cản phản ứng Thực tế coi Al không tác dụng với nước!

4 Tác dụng với dung dịch kiềm

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑

2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2↑

Bản chất của quá trình Al tan trong dung dịch bazơ kiềm là:

2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2↑

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

5 Tác dụng với dung dịch muối

2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu

Al + 3AgNO3 → Al(NO3)3 + 3Ag

6 Tác dụng với oxit kim loại (phản ứng nhiệt nhôm):

a Khái niệmNhiệt nhôm là phương pháp điều chế kim loại bằng cách dùng Al kim để khử oxit kim loại thành kim loại ở nhiệt độ cao trong điều kiện không có không khí

2Al + Fe2O3 →t 0 Al2O3 + 2Fe (*)

b Phạm vi áp dụngPhản ứng nhiệt nhôm chỉ sử dụng khi khử các oxit của kim loại trung bình và yếu như: oxit sắt, (FeO, Fe2O3, Fe3O4) oxit đồng, oxit chì

Không sử dụng phương pháp này để khử các oxit kim loại mạnh như: ZnO, MgO

c Liên hệ giữa khối lượng chất rắn trước phản ứng và khối lượng chất rắn sau phản ứng:

Trong quá trình nhiệt nhôm, các chất trước phản ứng và sau phản ứng đều là các chất rắn (các kim loại và oxit kim loại) Như vậy:

Khối lượng chất rắn trước phản ứng = Khối lượng chất rắn sau phản ứng

d Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm

Giả sử tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp bột gồm Al = x mol và Fe2O3 = y mol theo phương trình (*)

Trường hợp 1: Phản ứng diễn ra hoàn toàn ( H = 100%), khi đó có 2 khả năng:

- Nếu Al dư: chất rắn A sau phản ứng gồm Al = x-2y, Al2O3 = y và Fe = 2y Khi cho A tác dụng với dung dịch kiềm sẽ có khí hidro bay ra

- Nếu Al hết: chất rắn A sau phản ứng gồm Fe2O3 = y- 0,5x, Al2O3 = 0,5x và Fe= 2x Khi cho A tác dụng với dung dịch kiềm không có khí hidro bay ra

Trường hợp 2: Phản ứng diễn ra không hoàn toàn (H < 100%), khi đó đặt số mol phản ứng theo một biến mới Chất rắn sau phản ứng gồm 4 chất: Al, Fe2O3, Al2O3 và Fe

e Bài toán chia chất rắn sau phản ứng nhiệt nhôm thành hai phần khác nhau

Xét quá trình nhiệt nhôm diễn ra theo phản ứng (*) Giả sử phản ứng diễn ra hoàn toàn, Al dư, chất rắn sau phản ứng được chia thành 2 phần có khối lượng khác nhau

- Gọi số mol các chất trong phần 1 là Al = a, Al2O3 = b và Fe = 2b

- Gọi số mol các chất trong phần 2 là Al = ka, Al2O3 = kb và Fe = 2kb

Chú ý:

- Không gọi số mol cho các chất trước khi tham gia phản ứng nhiệt nhôm

- Tỉ lệ số mol của các chất sản phẩm = tỉ lệ các hệ số trong phương trình phản ứng

II Nhôm oxit

1 Tính chất vật lý: Là chất rắn màu trắng, không tan trong nước

- Cho Al tác dụng với oxi

- Nhiệt phân Al(OH)3 : 2Al(OH)3 →t 0 Al2O3 + 3H2O

III Nhôm hidroxit

1 Tính chất vật lý: Là chất kết tủa keo màu trắng, không tan trong nước

2 Tính chất hoá học: (Tính chất lưỡng tính)

Tác dụng với dung dịch axit:

Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O

Tác dụng với dung dịch bazơ → muối aluminat:

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

2Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + 4H2O

Chú ý: Al(OH)3 không tan được trong các dung dịch bazơ yếu như NH3, Na2CO3

3 Điều chế

a Từ dung dịch muối Al3+ như AlCl3, Al(NO3)3, Al2(SO4)3:

- Tác dụng với dung dịch bazơ yếu (dung dịch NH3, dung dịch Na2CO3 ):

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

Al(OH)3 tạo thành không tan khi cho NH3 dư

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

- Tác dụng với dung dịch bazơ mạnh (dung dịch NaOH, Ba(OH)2 ):

AlCl3 + 3NaOH→ Al(OH)3↓ + 3NaCl

Al(OH)3 tạo thành tan dần khi cho kiềm dư:

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

Tổng quát:

AlCl3 + 4NaOH → NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O

b Từ dung dịch muối aluminat (NaAlO2 , Ba(AlO2)2 ):

- Tác dụng với dung dịch axit yếu (khí CO2, dung dịch NH4Cl, dung dịch AlCl3 ):

NaAlO2 + CO 2 + 2H2O → Al(OH)3↓ + NaHCO3

(Al(OH)3 tạo thành không tan khi sục khí CO2 dư)

NaAlO2 + NH4Cl + H2O → Al(OH)3↓ + NaCl + NH3

3NaAlO2 + AlCl3 + 3H2O → 4Al(OH)3↓ + 3NaCl

- Tác dụng với dung dịch axit mạnh (dung dịch HCl ):

NaAlO2 + HCl + H2O → Al(OH)3↓ + NaCl

Al(OH)3 tạo thành tan dần khi cho axit dư:

Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O

Tổng quát:

NaAlO2 + 4HCl → AlCl3 + NaCl + 2H2O

IV Muối nhôm

Hầu hết các muối nhôm đều tan trong nước và tạo ra dung dịch có môi trường axit yếu làm chuyển quỳ tím thành màu hồng:

[Al(H2O)]3+ + H2O [Al(OH)]2+ + H3O+

Một số muối nhôm ít tan là: AlF3 , AlPO4

Muối nhôm sunfat có khả năng tạo phèn Công thức của phèn chua là K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O

V Sản xuất nhôm

Nguyên liệu để sản xuất nhôm là quặng boxit Al2O3.nH2O Quặng boxit thường lẫn các tạp chất là

Fe2O3 và SiO2 Người ta làm sạch nguyên liệu theo trình tự sau:

Quặng boxit được nghiền nhỏ rồi được nấu trong dung dịch xút đặc ở khoảng 180oC Loại bỏ được tạp chất không tan là Fe2O3, được dung dịch hỗn hợp hai muối là natri aluminat và natri silicat:

Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O

SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O

Sục CO2 vào dung dịch, Al(OH)3 tách ra:

NaAlO2 + CO 2 + 2H2O → Al(OH)3↓ + NaHCO3

Lọc và nung kết tủa Al(OH)3 ở nhiệt độ cao (> 900oC ta được Al2O3 khan

Điện phân nóng chảy Al2O3 với criolit (3NaF.AlF3 hay Na3AlF6) trong bình điện phân với hai điện cực bằng than chì, thu được nhôm:

446 Nêu hiện tượng và viết các phương trình phản ứng trong các trường hợp sau:

a Nhỏ dần dần dung dịch KOH vào dung dịch Al2(SO4)3

b Nhỏ dần dần dung dịch AlCl3 vào dung dịch NaOH

c Cho Na kim loại vào dung dịch AlCl3

447 Nhôm tan được dễ dàng trong dung dịch kiềm mạnh (ví dụ dung dịch NaOH) giải phóng hidro

Có thể nói nhôm là kim loại lưỡng tính hay không? Tại sao? Kiềm giữ vai trò gì trong phản ứng này? Viết các phương trình phản ứng xảy ra

448 (Trích đề thi ĐH và CĐ khối B - 2004)

Cho hỗn hợp A gồm Al2O3, MgO, Fe3O4, CuO Cho khí CO dư đi qua A nung nóng được chất rắn

B Hoà tan B vào dung dịch NaOH dư, được dung dịch C và chất rắn D Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch C Hoà tan chất rắn D vào dung dịch HNO3 loãng (phản ứng tạo khí NO) Viết các phương trình phản ứng

449 Cho hỗn hợp A gồm 4,6 gam Na và 8,1 gam Al Tính số mol khí H2 thu được khi:

a Cho A vào một lượng H2O dư

b Cho A vào một lượng dung dịch NaOH dư

450 Hoà tan hết m gam hỗn hợp gồm Al và Na bằng dung dịch NaOH dư, thu được 8,96 lít khí H2

(đktc) và dung dịch A Sục khí CO2 vào A tới khi lượng kết tủa không thay đổi nữa thu được 15,6 gam kết tủa Viết phương trình phản ứng và tính m

451 Hỗn hợp bột A gồm Ba và Al.

Cho m gam A vào một lượng nước dư thu được 0,25 mol khí H2

Cho m gam A vào dung dịch NaOH dư thu được 0,4 mol khí H2

Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính m

452 Bình A chứa 300 mL dung dịch AlCl3 1M

Cho 500 mL dung dịch NaOH vào bình A thu được 15,6 gam kết tủa Tính nồng độ mol/L của dung dịch NaOH đã dùng

453 Hoà tan hết 0,81 gam bột nhôm vào 550 mL dung dịch HCl 0,2M thu được dung dịch A Tính

thể tích dung dịch NaOH 0,5 M cần thêm vào dung dịch A để:

a Thu được lượng kết tủa lớn nhất

b Thu được 0,78 gam kết tủa

454 Cho 3,87 gam hỗn hợp A gồm Mg và Al vào 250 mL dung dịch X chứa axit HCl 1M và axit

H2SO4 0,5M được dung dịch B và 4,368 lít khí H2 ở đktc

a Hãy chứng minh rằng trong dung dịch B vẫn còn dư axit

b Tính khối lượng của các kim loại trong hỗn hợp A

c Tính thể tích dung dịch C gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M cần để trung hoà hết lượng axit dư trong dung dịch B

455 Cho 5,2 gam hỗn hợp A gồm Al, Fe, Cu tác dụng với 20 mL dung dịch NaOH 6M, thu được

2,688 lít khí ở đktc, sau đó thêm tiếp 400 mL dung dịch axit HCl 1M và đun nóng đến khi khí H2

ngừng thoát ra Lọc tách hỗn hợp chất rắn B

Cho B tác dụng hết với dung dịch HNO3 loãng thu được dung dịch C và 0,672 lít khí NO (đo ở đktc) Cho C tác dụng với dung dịch NaOH dư tạo kết tủa D Nung D ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được chất rắn E Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn

a Tính khối lượng các kim loại trong A

b Tính khối lượng chất rắn E

456 Cho m gam hỗn hợp A gồm Al, Mg, Cu Hoà tan m gam A trong dung dịch NaOH dư, thu được

3,36 lít khí H2 ở đktc và phần không tan B Hoà tan hết B trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 2,24 lít khí SO2 ở đktc và dung dịch C Cho C phản ứng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa D Nung kết tủa D tới khối lượng không đổi, thu được chất rắn E Cho E phản ứng với một lượng khí H2

dư đun nóng thu được 5,44 gam chất rắn F Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn

Tính khối lượng của các chất trong A và F

457 Hoà tan hoàn toàn 2,16 gam kim loại M trong 500 mL dung dịch HNO3 0,6M thu được dung dịch A (không chứa muối NH4NO3) và 604,8 mL hỗn hợp khí N2 và N2O ở đktc Tỉ khối hơi của hỗn hợp khí này so với H2 là 18,445

Mặt khác, hoà tan hoàn toàn 7,038 gam Na kim loại vào 400 mL dung dịch HCl x mol/L thu được khí H2 và dung dịch E

Trộn dung dịch A với dung dịch E thu được 2,34 gam kết tủa

a Xác định kim loại M

b Xác định nồng độ mol/L của dung dịch HCl đã dùng

458 Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm với 84,15 gam hỗn hợp bột Al và Fe2O3 Chia hỗn hợp chất rắn thu được sau phản ứng thành 2 phần

Phần một có khối lượng 28,05 gam cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 0,175 mol H2

Phần hai cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 0,15 mol H2.

a Tính khối lượng các chất trong hỗn hợp đầu

b Tính hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm

459 Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm với Fe2O3 trong điều kiện không có không khí Chia hỗn hợp sau phản ứng đã trộn đều thành 2 phần

Phần một có khối lượng 67 gam cho tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH thấy có 16,8 lít H2 bay

ra Hoà tan phần 2 bằng một lượng dư dung dịch HCl thấy có 84 lít H2 bay ra Các phản ứng xảy ra

hoàn toàn, các thể tích khí đo ở đktc.

a Viết phương trình phản ứng xảy ra

b Tính khối lượng Fe thu được trong quá trình nhiệt nhôm

460 Hoà tan hoàn toàn một lượng oxit FexOy bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 4,48 lít khí

SO2 ở đktc, phần dung dịch chứa 240 gam một loại muối sắt duy nhất

a Xác định công thức của oxit sắt

b Trộn 5,4 gam bột Al và 23,2 gam bột oxit sắt ở trên rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm, giả

sử chỉ xảy ra phản ứng khử trực tiếp FexOy thành Fe Hoà tan hết hỗn hợp chất rắn sau phản ứng bằng dung dịch H2SO4 20% ( d = 1,4 g/mL) thì thu được 5,376 lít khí H2 ở đktc

α Tính hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm.

β Tính thể tích tối thiểu dung dịch H2SO4 20% đã dùng

461 Một hỗn hợp A gồm bột Al và Fe3O4 Đun nóng hỗn hợp cho phản ứng hoàn toàn trong môi trường không có không khí thu được hỗn hợp B Cho B phản ứng với dung dịch NaOH dư sinh ra 6,72 lít khí H2 Còn khi cho B tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 26,88 lít khí H2

a Viết các phương trình phản ứng xảy ra

a Viết các phương trình phản ứng xảy ra

b Xác định công thức của sắt oxit và tính m

463 Hoà tan 13,9 gam một hỗn hợp A gồm Mg, Al, Cu bằng V mL dung dịch HNO3 5M (vừa đủ), giải phóng ra 20,16 lít khí NO2 duy nhất ở đktc và dung dịch B Thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch B, lấy kết tủa nung ở nhiệt độ cao tới khối lượng không đổi thu được chất rắn D, dẫn luồng khí

H2 dư đi qua D đun nóng thu được 14,40 gam chất rắn E

Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn

a Viết các phương trình phản ứng xảy ra

b Tính % theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp A

c Tính V

464 Một hỗn hợp A gồm Ba và Al.

Cho m gam A tác dụng với H2O dư, thu được 1,344 lít khí, dung dịch B và phần không tan C

Cho 2m gam A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 20,832 lít khí

Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các khí đều đo ở đktc

a Tính khối lượng của từng kim loại trong m gam A

b Cho 50 mL dung dịch HCl vào dung dịch B Sau khi phản ứng xong, thu được 0,78 gam kết tủa Xác định nồng độ mol/L của dung dịch HCl

465 Hỗn hợp bột E gồm 3 kim loại là K, Al, Fe được chia thành 3 phần bằng nhau:

Phần 1: Cho tác dụng với H2O lấy dư tạo ra 4,48 lít khí

Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch KOH dư tạo ra 7,84 lít khí

Phần 3: Hoà tan hết trong 0,5 lít dung dịch H2SO4 1,2M tạo ra 10,08 lít khí và dung dịch A.

a Tính số gam mỗi kim loại trong hỗn hợp E

b Cho dung dịch A tác dụng với 240 gam dung dịch NaOH 20% thu được kết tủa, lọc rửa kết tủa rồi nung trong không khí tới khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn Tính m

lời giải

446 a Ban đầu xuất hiện ngay kết tủa keo trắng Al(OH)3:

AlCl3 + 3KOH → Al(OH)3↓ + 3KCl

Sau một thời gian, kết tủa Al(OH)3 tạo thành tan dần khi cho kiềm dư:

Al(OH)3 + KOH → KAlO2 + 2H2O

b Ban đầu xuất hiện kết tủa keo trắng Al(OH)3 và kết tủa tan ngay:

AlCl3 + 4NaOH → NaAlO2 + 3NaCl

Sau một thời gian, lại xuất hiện kết tủa Al(OH)3 khi cho AlCl3 dư:

3NaAlO2 + AlCl3 + 3H2O → 2Al(OH)3 + 3NaCl

c Natri tác dụng mạnh với nước tạo thành NaOH và giải phóng hidro:

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

Đồng thời xuất hiện kết tủa Al(OH)3 màu trắng:

AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl

Sau đó nếu cho dư Na sẽ tạo ra thêm NaOH để hoà tan kết tủa tạo ra:

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

447 Nếu thanh nhôm được phủ lớp oxit bảo vệ thì ban đầu nó sẽ bị phá huỷ trong dung dịch NaOH:

Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O

Sau khi không còn lớp oxit bảo vệ, nhôm phản ứng trực tiếp với nước, phản ứng diễn ra trên bề mặt Al:

2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2↑

Trong dung dịch NaOH, lớp Al(OH)3 tạo thành trên bề mặt nhôm lại bị hoà tan:

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

Sau đó thanh Al không còn lớp hidroxit bảo vệ lại tiếp tục phản ứng với nước và quá trình cứ thế lặp lại làm thanh Al tan dần

Như vậy không thể nói rằng nhôm là kim loại lưỡng tính vì nó không phản ứng trực tiếp với kiềm, chỉ hợp chất của nhôm mới thể hiện tính chất lưỡng tính

448 Cho A + khí CO dư, nung nóng: CO khử Fe3O4, CuO thành kim loại:

Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2

NaAlO2 + HCl + H2O → Al(OH)3 + NaCl

Cho D + dung dịch HNO3 loãng:

MgO + 2HNO3 → Mg(NO3)2 + H2O

Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

449 Số mol Na = 0,2 mol; số mol nhôm = 0,3 mol.

1 Cho A tác dụng với nước dư: Na tan hết, Al tan một phần theo các phương trình sau:

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 (1)

(mol): 0,2 0,2 0,1

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (2)

(mol): 0,2 0,2 0,2 0,3

Từ (1), (2) → số mol hidro thu được là 0,4 mol.

2 Cho A tác dụng với dung dịch NaOH dư: Na và Al đều tan hết:

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 (3)

(mol): 0,2 0,2 0,1

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (4)

(mol): 0,3 0,3 0,3 0,45

Từ (3), (4) → số mol hidro thu được là 0,55 mol.

450 Gọi số mol mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu Na = x mol; Al = y mol.

Vậy: m = 23x + 27y = 23.0,2 + 27.0,2 = 10 (gam)

451 Gọi số mol mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu: Ba = x; Al = y.

- Khi cho m gam A tác dụng với nước dư: Ba tan hết, Al tan một phần theo các phản ứng:

452 Gọi nồng độ dung dịch NaOH đã dùng là C mol/L.

Số mol kết tủa Al(OH)3 cần điều chế =

78

6,15

= 0,2 (mol)

- Trường hợp 1: Lượng NaOH vừa đủ để tạo ra 15,6 gam kết tủa

AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl

(mol): 0,2 0,6 0,2

Vậy nồng độ dung dịch NaOH là: C =

5,0

2,0

= 0,4 (M)

- Trường hợp 2: Lượng NaOH đủ để chuyển hết 0,3 mol AlCl3 thành kết tủa Al(OH)3, sau đó còn dư

để hoà tan được 0,1 mol kết tủa tạo thành

AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl

1,09,

0 +

= 2 (M)

453 Số mol Al =

27

81,0 = 0,03 (mol) ; số mol HCl = 0,55.0,2 = 0,11 (mol)

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

mol: 0,03 0,09 0,03 0,045

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

a Thu lượng kết tủa lớn nhất

09,002,

= 0,22 (lít)

b Thu được 0,78 gam kết tủa

Số mol Al(OH)3 cần điều chế = 0,01 mol

01,002,

02,009,002,

368,4 = 0,195 (mol)

Từ (3), (4) → x + 1,5y = 0,195 hay 2x + 3y = 0,39 (mol) (5)

Số mol H+ phản ứng = 2x + 3y = 0,39 (mol) → số mol H+ dư = 0,5 - 0,39 = 0,11 (mol).Vậy Mg, Al phản ứng hết, axit còn dư

Khối lượng hỗn hợp A = 3,87 gam → 24x + 27y = 3,87 (6)

Từ (5), (6) → x = 0,06 mol ; y = 0,09 mol

2 Khối lượng của các kim loại trong hỗn hợp A:

mMg = 0,06.24 = 1,44 (gam) ; mAl = 0,09.27 = 2,43 (gam)

688,2 = 0,12 (mol).

Cho A + dung dịch NaOH:

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (1)

(mol): 0,08 0,08 0,08 0,12

Số mol NaOH dư = 0,02.6 - 0,08 = 0,04 (mol) Như vậy Al tan hết → x = 0,08 (2)

Khi thêm tiếp 400 mL dung dịch axit HCl 1M và đun nóng, xảy ra các phản ứng sau:

Số mol khí NO = 0,03 mol Từ (3), (4) → y - 0,02 +

3

2

z = 0,03 ↔3y + 2z = 0,15 (9)Dung dịch C gồm: Fe(NO3)3 = y – 0,02; Cu(NO3)2 = z; HNO3 dư

HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O (10)

Fe(NO3)3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaNO3(11)

Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2NaNO3 (12)

Kết tủa D gồm: Fe(OH)3 = (y – 0,02) mol; Cu(OH)2 = z mol Nung D:

2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O (13)

Cu(OH)2 → CuO + H2O (14)

Chất rắn E gồm Fe2O3 = 0,5(y – 0,02) mol; CuO = z mol

Theo bài: mA = 5,2 gam → 27x + 56y + 64z = 5,2 (15)

Từ (2), (9) và (15) → x = 0,08 ; y = 0,044 mol; z = 0,009 mol.

1 Khối lượng mỗi kim loại trong A: mAl = 2,16 gam; mFe = 2,464 gam; mCu = 0,576 gam

2 Khối lượng chất rắn E: mE = 160.0,5(0,044 – 0,02) + 80.0,009 = 2,64 (gam)

456 Gọi số mol mỗi kim loại: Al = x; Mg = y và Cu = z.

Cho A + dung dịch NaOH dư, Al tan hết theo phương trình:

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (1)

(mol): x x x 1,5x

Số mol khí H2 = 0,15 mol Từ (1) → 1,5x = 0,15 → x = 0,1 (mol).

Phần không tan B gồm: Mg = y và Cu = z Cho B + dung dịch H2SO4 đặc nóng:

MgSO4 + 2NaOH → Mg(OH)2 + Na 2SO4 (5)

CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na 2SO4(6)

Kết tủa D gồm: Mg(OH)2 = y và Cu(OH)2 = z Nung kết tủa D:

Mg(OH)2 →0

t MgO + H2O (7)Cu(OH)2 →0

t CuO + H2O (8)Chất rắn E gồm: MgO = y và CuO = z Cho E + khí H2 dư, đun nóng, CuO bị khử hết thành Cu:

Khối lượng các chất trong A: m (Al) = 2,7 gam; m (Mg) = 0,96 gam ; m (Cu) = 3,84 gam

Khối lượng các chất trong F: m (MgO) = 1,6 gam; m (Cu) = 3,84 gam

457 Gọi hoá trị kim loại M là n và số mol ban đầu là x.

Gọi số mol mỗi khí: N2 = a mol; N2O = b mol

Theo bài ra ta có: a + b =

4,22

6048,0

= 0,027 và

027,0.2

44

28a+ b

= 18,445

Từ đó tìm được: a = 0,012 (mol) và b = 0,015 (mol)

Cho A + dung dịch HNO3:

Ta có: M(

n

0,12

+n

0,12) = 2,16 ↔ M = 9n Ta lập bảng sau:

M 9 (loại) 18 (loại) 27 (nhận)

Vậy M là Al

Dung dịch A gồm: Al(NO3)3 = 0,08 mol; HNO3 = 0,3 (0,144 + 0,15) = 0,006 (mol)

Cho Na + 400 mL dung dịch HCl x mol/L:

2Na + 2HCl → 2NaCl + H2 (3)

(mol): 0,4x 0,4x

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 (4)

(mol): (0,306 - 0,4x) (0,306 - 0,4x)

Dung dịch E gồm: NaOH = 0,306 – 0,4x; NaCl = 0,306 mol

Khi trộn dung dịch A với dung dịch E, để thu được 0,03 mol kết tủa Al(OH)3, xảy ra hai trường hợp:

- Gọi số mol các chất trong phần 1 là Al = a, Fe2O3 = b, Al2O3 = c và Fe = 2c.

- Gọi số mol các chất trong phần 2 là Al = 2a, Fe2O3 = 2b, Al2O3 = 2c và Fe = 4c

Mặt khác, 27a + 160b + 102c + 112c = 28,05 gam→ c = 0,05 mol

1 m (Al) = 27(a + 2c).3 = 12,15 (gam) ; m (Fe2O3) = 160(b + c).3 = 72 (gam)

2 Khi Al phản ứng hết (0,45 mol) thì hiệu suất = 100%

Thực tế Al phản ứng 3a = 0,15 mol nên hiệu suất là 33,33%

- Số mol các chất trong phần 2 là Al = ka, Al2O3 = kb và Fe = 2kb

Số mol H2 = 3,75 mol → 1,5ka + 2kb = 3,75

2 Số mol Al = 0,2 mol; Fe3O4 = 0,1 mol.

8Al + 3Fe3O4 →t 0 4Al2O3 + 9Fe

(mol): 8c 3c 4c 9c

Chất rắn sau phản ứng gồm Al = 0,2 - 8c; Fe3O4 = 0,1 3c; Al2O3 = 4c và Fe = 9c

Số mol H2 = 0,24 mol → 1,5(0,2 – 8c + 9c = 0,24 ↔ c = 0,02 mol.

Khi nhôm phản ứng hết (0,2 mol) thì hiệu suất là 100%

Thực tế nhôm phản ứng 0,16 mol nên hiệu suất là 80%

461 Gọi số mol ban đầu Al = a mol; Fe3O4 = 3b mol Do B tác dụng với dung dịch NaOH giải phóng hidro nên sau phản ứng nhiệt nhôm thì nhôm còn dư Do hiệu suất là 100% nên oxit sắt từ đã bị khử hết thành Fe

8Al + 3Fe3O4 →t 0 4Al2O3 + 9Fe

- Số mol các chất trong phần 2 là Al = ka, Al2O3 = kyb và Fe = 3kxb

Số mol H2 = 0,015 mol → 1,5ka = 0,015 ↔ ka = 0,01

Số mol NO2 = 0,9 mol nên 2a + 3b + 2c = 0,9

Dung dịch B gồm Mg(NO3)2 = a; Al(NO3)3 = b và Cu(NO3)2 = c

Chất rắn D là MgO = a và CuO = c Chất rắn E gồm MgO = a mol và Cu = c mol

Ta có: 40a + 64c = 14,4 Từ đây ta tìm được a = 0,2 mol; b = 0,1 mol ; c = 0,1 mol

2 % mMg = 34,53%; % mAl = 19,42%; % mCu = 46,05%

3 Số mol HNO3 đã dùng = 4a + 6b + 4c = 1,8 (mol) Vậy: V =

5

8,1 = 0,36 (lít)

464 Gọi số mol trong m, gam A: Ba = a mol; Al = b mol

Cho A + nước: Ba tác dụng với nướctạo thành Ba(OH)2, sau đó Ba(OH)2 tác dụng hết với nhôm Số mol khí H2 thu được là (a + 3a = 4a → a = 0,015.

Cho A + dung dịch Ba(OH)2: Ba tác dụng hết trong nước, Al tác dụng hết với dung dịch Ba(OH)2 Số mol khí H2 thu được là (2a + 3b Vậy b = 0,3 mol

1 Khối lượng mỗi kim loại: m (Ba = 2,055 gam; m (Al) = 8,1 gam.

2 Dung dịch C gồm Ba(AlO2)2 = 0,015 mol

Trường hợp 1: HCl tác dụng vừa đủ với Ba(AlO2)2 để tạo ra 0,005 mol Al(OH)3

CM(HCl) = 0,005/ 0,05 = 0,1M

Trường hợp 2: HCl tác dụng với Ba(AlO2)2 để tạo ra 0,03 mol kết tủa Al(OH)3, sau đó hoà tan 0,025 mol kết tủa CM(HCl) = 0,105/ 0,05 = 2,1M

465 Gọi số mol trong mỗi phần: K = a mol; Al = b mol và Fe = c mol

Phần 1+ nước: K tác dụng với nướctạo thành KOH, sau đó KOH tác dụng hết với nhôm Số mol khí

H2 thu được là 0,2 mol nên: 0,5a + 1,5a = 0,2 → a = 0,1 (mol).

Phần 2 + dung dịch KOH: K tác dụng hết trong nước, Al tác dụng hết với dung dịch KOH Số mol khí H2 thu được là 0,35 mol nên: 0,5a + 1,5b = 0,35 → b = 0,2 (mol)

Phần 3 + dung dịch H2SO4 loãng: cả 3 kim loại đều phản ứng hết Số mol khí H2 thu được là 0,45 mol nên: 0,5a + 1,5b + c = 0,45 → c = 0,1 mol.

1 Khối lượng mỗi kim loại: m (K) = 3,9 gam; m (Al) = 5,4 gam; m (Fe) = 5,6 gam

2 Dung dịch A gồm: K2SO4 = 0,05 mol; Al2(SO4)3 = 0,1 mol; FeSO4 = 0,1 mol và H2SO4 = 0,6 – (0,05 + 0,3 + 0,1) = 0,15 (mol)

Số mol NaOH = 1,2 mol

AlCl3 KAlO2 Al(OH)3

467 Hãy giải thích vì sao:

1 Xô nhôm bị phá huỷ khi đựng vôi tôi

2 Khi hoà tan Al bằng dung dịch HCl, nếu thêm một vài giọt muối CuSO4 vào thì quá trình hoà tan xảy ra nhanh hơn, khí thoát ra mạnh hơn

Đáp số: 1 Vôi tôi là Ca(OH)2, là một bazơ kiềm nên hoà tan lớp oxit trên bề mặt nhôm, làm cho Al bị ăn mòn

2 Do sự hình thành pin điện Al – Cu làm nhôm bị ăn mòn nhanh hơn

468 1 Hãy cho biết sự giống và khác nhau khi cho từ từ đến dư:

a Dung dịch NH3 vào dung dịch AlCl3

b Dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3

2 Hãy cho biết sự giống và khác nhau khi cho từ từ đến dư:

a Khí CO2 vào dung dịch muối NaAlO2

b Dung dịch HCl loãng vào dung dịch NaAlO2 Viết các phương trình phản ứng xảy ra

Đáp số: 1 a Xuất hiện kết tủa trắng và kết tủa không bị hoà tan khi cho NH3 dư

b Ban đầu xuất hiện kết tủa trắng và kết tủa này tan dần khi cho NaOH dư.

2 a Xuất hiện kết tủa trắng và kết tủa không bị hoà tan khi sục CO2 dư

b Ban đầu xuất hiện kết tủa trắng và kết tủa này tan dần khi cho HCl dư

469 1 Có 3 chất sau: Mg, Al và Al2O3 Hãy chọn một thuốc thử có thể nhận biết được mỗi chất Viết các phương trình phản ứng

2 Chỉ dùng những chất ban đầu là NaCl, H2O và Al, làm thế nào để điều chế được các chất sau: AlCl3, Al(OH)3, NaAlO2 Viết các phương trình phản ứng

Đáp số: 1 Dùng dung dịch NaOH

2 Điện phân dung dịch NaCl thu được NaOH, khí Cl2 và khí H2

470 1 Hãy trình bày nguyên tắc sản xuất nhôm và cho biết các quá trình hoá học xảy ra ở các điện

cực Dựa vào quá trình này, hãy viết phương trình điện phân nóng chảy Al2O3

2 Một hợp chất quan trong của nhôm trong tự nhiên là criolit Viết công thức của criolit và cho biết hợp chất này được sử dụng trong quá trình sản xuất nhôm với mục đích gì?

3 Có một mẫu quặng boxit có lẫn tạp chất là Fe2O3 và SiO2 Làm thế nào có thể điều chế được nhôm nguyên chất Viết các phương trình phản ứng hoá học đã dùng

Đáp số: 1 Nguyên tắc: dùng dòng điện khử ion Al3+ trong oxit thành Al

2 Criolit có công thức Na3AlF6 hay AlF3.3NaF, được dùng để làm giảm nhiệt độ nóng chảy của

Al2O3

3 Đun nóng quặng với NaOH đặc để lọc tách Fe2O3 và SiO2 (dưới dạng muối silicat) Sục CO2

vào dung dịch thu được, Al(OH)3 tách ra Lọc và nung kết tủa Al(OH)3 ở nhiệt độ cao thu được

Al2O3 khan Điện phân nóng chảy Al2O3 với criolit trong bình điện phân với hai điện cực bằng than chì, thu được nhôm

571 Hoà tan hết 5,4 gam bột nhôm vào 320 mL dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch A Tính

thể tích dung dịch HCl 0,5 M cần thêm vào dung dịch A để:

a Thu được lượng kết tủa lớn nhất

b Thu được 7,8 gam kết tủa

Đáp số: Dung dịch A gồm NaAlO2 = 0,2 mol; NaOH = 0,12 mol

a Trước hết HCl trung hoà NaOH, sau đó phản ứng vừa đủ với dung dịch natri aluminat tạo kết tủa Al(OH)3 VHCl = 0,64 lít

b Trường hợp 1: HCl trung hoà NaOH, sau đó phản ứng với dung dịch natri aluminat để tạo thành 0,1 mol kết tủa Al(OH)3 VHCl = 0,44 lít

Trường hợp 2: HCl trung hoà NaOH, sau đó phản ứng với dung dịch natri aluminat để tạo thành 0,2 mol kết tủa Al(OH)3 rồi hoà tan 0,1 mol kết tủa VHCl = 1,24 lít

472 Cho 7,7 gam hỗn hợp bột Na và Al vào 500 mL dung dịch NaOH 0,5M (dư), sau khi phản ứng

kết thúc thu được dung dịch A và 7,84 lít khí hidro (đktc)

1 Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu

2 Tính thể tích dung dịch HCl 1M cần thêm vào dung dịch A để:

a Thu được lượng kết tủa lớn nhất

b Thu được 7,8 gam kết tủa

Đáp số: Gọi số mol ban đầu Na = a mol; Al = b mol Dung dịch A gồm NaAlO2 = b mol, NaOH = (0,25 + a – b) mol

a = 0,1 mol và b = 0,2 mol m (Na) = 2,3 gam; m (Al) = 5,4 gam

2 Làm tương tự bài 471

a VHCl = 0,35 lít

b Trường hợp 1: VHCl = 0,25 lít; Trường hợp 2: VHCl = 0,65 lít

473 Có 3,23 gam hỗn hợp bột Al, Fe, Cu chia thành 2 phần bằng nhau:

Phần 1 cho vào 60 gam dung dịch HCl 7,3% (dư) thu được dung dịch A, chất rắn B và 1,008 lít khí

H2 ở đktc Lấy chất rắn B cho vào dung dịch HNO3 đặc dư thu được 0,896 lít khí NO2 ở đktc Phần 2 cho vào 100 mL dung dịch NaOH 0,15M thu được V lít khí H2 (đo ở 27,3oC và 745 mmHg)

1 Tính khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp

2 Tính nồng độ % của các chất trong dung dịch A và tính V

Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn

Đáp số: Gọi số mol mỗi phần: Al = a mol; Fe = b mol và Cu = c mol

27a + 56b + 64c = 3,23 Phần 1 + dung dịch HCl, Al và Fe tan hết, chất rắn B không tan là Cu

Số mol H2 = 0,045 mol → 1,5a + b = 0,045

Số mol NO2 = 0,04 mol → c = 0,02 Từ đây tìm được a = 0,01 mol; b = 0,03 mol.

Phần 2 + dung dịch NaOH, chỉ có Al phản ứng

2 Dung dịch A gồm: AlCl3 = 0,01 mol; FeCl2 = 0,03 mol và HCl dư = 0,03 mol

Khối lượng dung dịch A = 60 + m (Al) + m (Fe) – m (H2) = 61,86 gam Từ đây tính được nồng

độ % các chất trong A

474 Cho 0,828 gam bột Al vào 100 mL dung dịch A chứa hỗn hợp gồm AgNO3 0,22M và Pb(NO3)2

0,18M đến phản ứng hoàn toàn thu được chất rắn B và dung dịch C

Dung dịch C gồm: Al(NO3)3 = 0,058/3 mol

2 Trường hợp 1: NaOH vừa đủ để tạo ra 0,012 mol kết tủa Al(OH)3

CM(NaOH) = 0,036/ 0,02 = 1,8M

Trường hợp 2: NaOH chuyển hết Al(NO3)3 thành kết tủa, sau đó hoà tan để còn 0,012 mol Al(OH)3

475 Hoà tan 2,16 gam hỗn hợp 3 kim loại Na, Al, Fe vào một lượng nước dư, thu được 0,448 lít khí

ở đktc và một lượng chất rắn Tách lượng chất rắn này cho tác dụng hết với 60 mL dung dịch CuSO4

1M thu được 3,2 gam Cu kim loại và dung dịch A Cho dung dịch NaOH vào A để thu được lượng kết tủa lớn nhất Nung kết tủa thu được trong không khí đến khối lượng không đổi được chất rắn B

1 Xác định khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu

2 Tính khối lượng của chất rắn B

Đáp số: Gọi số mol ban đầu: Na = a mol; Al = b mol và Fe = c mol

23a + 27b + 56c = 2,16 Cho A + nước dư: Na tan hết, Al tan một phần trong NaOH Số mol H2

= 0,02 nên (0,5a + 1,5a) = 0,02 hay a = 0,01 mol Chất rắn thu được là Al dư = (b – a) mol và Fe = c mol Dung dịch A gồm Al2(SO4)3 = 0,5(b - a); FeSO4 = c và CuSO4 dư = 0,06 - 0,05 = 0,01 mol Ta có: 3(b –a) + 2c = 0,1

Vậy b = 0,03 mol; c = 0,02 mol

1 m (Na) = 0,23 gam; m (Al) = 0,81 gam; m (Fe) = 1,12 gam

2 B gồm Al2O3 = 0,01 mol; Fe2O3 = 0,01 mol; CuO = 0,01 mol m (B) = 3,42 gam

476 Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp bột A (gồm Al, CuO, Fe3O4) bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 21,84 lít khí X

Mặt khác, trộn đều m gam hỗn hợp A rồi thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn, thu được hỗn hợp chất rắn B Cho hết lượng B tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được 3,36 lít khí Y Khi phản ứng kết thúc, cho tiếp dung dịch HCl đến dư thu được dung dịch C, m1 gam chất rắn và thu thêm được 10,08 lít khí Y Thổi khí Cl2 vào dung dịch C rồi cho dung dịch NaOH vào tới dư, thu được kết tủa D Đem nung kết tủa D trong chân không tới khối lượng không đổi, thu được 34,8 gam hỗn hợp rắn E

1 Viết các phương trình phản ứng đã xảy ra

2 Tính số gam m, m1 và khối lượng mỗi chất trong E

Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các khí đo ở đktc

Đáp số: Gọi số mol ban đầu: Al = x; CuO = y và Fe3O4 = z

SO2 = 0,975 mol nên 3x + z = 1,95 B gồm: Cu = y; Fe = 3z và Al = x -

3

2

y - 3

8z

Số mol H2 = 0,15 nên x-

3

2

y - 3

8

z = 0,1 Số mol Y = 0,45 nên z = 0,15 (mol)

Vậy x = 0,6 mol; y = 0,15 mol

Thổi clo vào C thu được dung dịch gồm: FeCl3 = t; FeCl2 = 0,45 – t và HCl dư

D gồm Fe2O3 = 0,5t và FeO = 0,45 – t Từ đây tìm được t = 0,3 (mol).

2 m = 63 gam; m1 = 9,6 gam

Khối lượng các chất trong E: m (Fe2O3) = 24 gam; m (FeO) = 10,8 gam

477 Cho A là hỗn hợp chứa Al và FexOy.

Sau phản ứng nhiệt nhôm mẫu A thu được 92,35 gam chất rắn C Hoà tan C bằng dung dịch NaOH

dư thấy có 8,4 lít khí bay ra và còn lại một phần không tan D Hoà tan 1/4 lượng chất D bằng H2SO4

đặc nóng thấy tiêu tốn 60 gam axit H2SO4 98% (giả sử chỉ tạo thành một loại muối sắt (III))

Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn

1 Tính khối lượng các chất trong hỗn hợp C

2 Xác định công thức của FexOy

Đáp số: Gọi số mol Al = a; FexOy = b C gồm Fe = bx; Al2O3 =

Ta tìm được: by = 1,2 mol; a = 1,05 mol

1 m (Fe) = 44,8 gam; m (Al2O3) = 40,8 gam; m (Al) = 6,75 gam

3 Vậy công thức oxit sắt là Fe3O4

478 Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm m gam hỗn hợp A gồm Al và sắt oxit FexOy thu được hỗn hợp

chất rắn B Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được dung dịch C, phần không tan D và 0,672 lít khí H2

Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch C đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhất rồi lọc lấy kết tủa, nung tới khối lượng không đổi thu được 5,1 gam chất rắn

Phần không tan D cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng, sau phản ứng chỉ thu được dung dịch

E chứa một muối sắt duy nhất và 2,688 lít khí SO2

Biết các khí đều đo ở đktc, các phản ứng xảy ra hoàn toàn

Xác định công thức phân tử của sắt oxit và tính m

Đáp số: Gọi số mol Al = a; FexOy = b B gồm Fe = bx; Al2O3 =

= 0,02 C gồm: NaAlO2 = a và NaOH dư B là Fe = bx

Số mol Al2O3 = 0,05 mol nên a = 0,1 và by = 0,012

Trường hợp 1 Muối sắt duy nhất là Fe2(SO4)3 Ta có 1,5bx = 0,12 hay bx = 0,08

3 Vậy công thức oxit sắt là Fe3O4.Trường hợp 2 Muối sắt duy nhất là FeSO4 do phản ứng:

3 Vậy công thức oxit sắt là Fe2O3

479 (Trích Đề thi ĐH và CĐ khối B- 2003)

Hỗn hợp X gồm các kim loại Al, Fe, Ba Chia X thành 3 phần bằng nhau:

Phần 1 tác dụng với H2O (dư), thu được 0,896 lít khí H2

Phần 2 tác dụng với 50 mL dung dịch NaOH 1M (dư), thu được 1,568 lít khí H2

Phần 3 tác dụng với dung dịch HCl (dư), thu được 2,24 lít khí H2

Các phản ứng diễn ra hoàn toàn, các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn

1 Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X

2 Sau phản ứng ở phần 2, lọc được dung dịch Y Tính thể tích dung dịch HCl 1M cần thêm vào dung dịch Y để:

a Thu được lượng kết tủa lớn nhất.

b Thu được 1,56 gam kết tủa

Đáp số: Gọi số mol Al = x; Fe = y; Ba = z.

1 Phần 1: số mol H2 = 0,04 nên z + 3z = 0,04 hay z = 0,01 Phần 2: số mol H2 = 0,07 nên z + 1,5x = 0,07 → x = 0,04 Phần 3: số mol H2 = 0,1 nên 1,5x + y + z = 0,1 → y = 0,03 Từ đây tính được phần trăm khối lượng các chất

2 Y gồm: NaAlO2 = 0,04 mol, NaOH = 0,01 mol và Ba(OH)2 = 0,01 mol

Làm tương tự bài 471 ta được các kết quả là

a VHCl = 0,07 lít hay 70 mL

b Trường hợp 1: VHCl = 0,05 lít Trường hợp 2: VHCl = 0,13 lít

480 1 Một loại phèn có công thức M2(SO4)3.(NH4)2SO4.24H2O có khối lượng phân tử là 906 đvC

a Tìm kim loại M

b Cho M tan trong dung dịch HNO3 rất loãng dư, thu được dung dịch A và không có khí thoát

ra Cho A tác dụng với dung dịch KOH đặc thu được kết tủa B, dung dịch C và khí D Cho từ từ dung dịch HCl loãng vào C thấy tạo thành kết tủa B, sau đó bị hoà tan

Đáp số: a M = 27 (Al).

b Sản phẩm tạo thành là Al(NO3)3, NH4NO3 và H2O B là Al(OH)3 Khí D là NH3 Dung dịch C

là KAlO2

481 Hỗn hợp A gồm: Fe3O4, Al, Al2O3, Fe

Cho A tan trong dung dịch NaOH dư, thu được chất rắn B , dung dịch C và khí D

Cho khí D dư tác dụng với A nung nóng được chất rắn A1 Dung dịch C cho tác dụng với dung dịch

H2SO4 loãng dư được dung dịch C1

Chất rắn A1 tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng (vừa đủ) thu được dung dịch E và khí F Cho E tác dụng với bột Fe dư được dung dịch H

Viết các phương trình phản ứng xảy ra

Đáp số: Chất rắn B gồm Fe và Fe3O4 Dung dịch C là NaAlO2 và NaOH Khí D là H2 A1 là Al,

Al2O3 và Fe Dung dịch C1 là Al2(SO4)3, Na2SO4 và H2SO4 dư

Dung dịch E gồm Al2(SO4)3 và Fe2(SO4)3 Dung dịch H là Al2(SO4)3 và FeSO4

482 Cho 4,32 gam nhôm tác dụng vừa đủ với 400 gam dung dịch HNO3 thu được 0,672 lít khí X (đktc) và một dung dịch Y Cho Y tác dụng với NaOH dư thu được 0,672 lít khí Z (đktc)

1 Xác định công thức phân tử của X

2 Tính nồng độ phần trăm của dung dịch HNO3 đã dùng

Đáp số: Số mol Al = 0,16 mol Khí X là NxOy = 0,03 mol Dung dịch Y chứa muối Al(NO3)3

và NH4NO3 Khí Y là NH3 = 0,03 mol

Từ hai phương trình phản ứng:

3

1[0,03.8 + (5x – 2y).0,03] = 0,16 hay 5x – 2y = 8

1 x = 2, y = 1 thoả mãn Khí X là N2O

2 C% (HNO3) = 8,98%

483 Cho hỗn hợp A gam gồm kim loại R ( hoá trị I ) và kim loại M (hoá trị II ) Hoà tan 3 gam A

bằng dung dịch chứa HNO3 và H2SO4 thu được 2,94 gam hỗn hợp B (gồm khí NO2 và khí D ) có thể tích là 1,344 lít (đktc)

1 D là khí gì?

2 Tính khối lượng muối khan thu được

3 Nếu tỉ lệ khí NO2 và khí D thay đổi thì khối lượng muối khan thu được thay đổi trong khoảng nào?

Đáp số: 1 Số mol khí B = 0,06 mol vậy M = 06B 0,

94,2

= 49 Nhận thấy: NO2 < 49 < D vậy D là

SO2 Số mol NO2 = 0,05 mol; SO2 = 0,01 mol

2 Từ các phương trình phản ứng: n (NO3−) = n (NO2) và n (SO2−

4 ) = n (SO2)

Tổng khối lượng muối = m (R+) + m (M2+) + m (NO−3) + m (SO2−

4 ) = 3 + 46 0,05 + 64.0,01 = 5,94 gam

3 Số mol electron R và M nhường đi = 0,05.1 + 0,01.2 = 0,07 mol.

- Nếu chỉ tạo NO2: số mol NO2 = 0,07 mol Tổng khối lượng muối = 6,22 gam

- Nếu chỉ tạo SO2: số mol NO2 = 0,035 mol Tổng khối lượng muối = 5,24 gam

Vậy: 5,24 gam < khối lượng muối khan < 6,22 gam

484 Chia hỗn hợp 2 kim loại M (hoá trị 2) và R (hoá trị 3) thành 3 phần bằng nhau.

Phần 1: Tan hoàn toàn trong 1 lít dung dịch HCl 2M thu được dung dịch A và 17,92 lít khí H2 ở đktc Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 13,44 lít khí H2 (đktc) và còn lại

13

4 phần khối lượng kim loại M không tan

Oxit hoá hoàn toàn phần 3 thu được 28,4g hỗn hợp hai oxit

Xác định các kim loại và tính % khối lượng trong hỗn hợp

Đáp số: Gọi số mol trong mỗi phần: M = a; R = b.

R

M m m

m ↔9.0,2M = 4.0,4R hay 9M = 8R.

Phần 3: m (MO) + m (R2O3) = 28,4 ↔0,2(M +16) + 0,4 (2R + 48) = 28,4

Từ đó suy ra M là Mg và R là Al

485 (Trích đề thi ĐH - CĐ khối B năm 2005)

Hoà tan hoàn toàn 1,62 gam Al trong 280 mL dung dịch HNO3 1M thu được dung dịch A và khí NO (sản phẩm khử duy nhất) Mặt khác cho 7,35 gam hỗn hợp hai kim loại kiềm thuộc hai chu kỳ liên tiếp vào 500 mL dung dịch HCl, thu được dung dịch B và 2,8 lít khí H2 (đktc) Khi trộn dung dịch A vào dung dịch B thấy tạo thành 1,56 gam kết tủa

a Xác định các kim loại

b Xác định nồng độ mol/L của dung dịch HCl đã dùng

Đáp số:1 Dung dịch A gồm Al(NO3)3 = 0,06 mol và HNO3 = 0,04 mol

Gọi công thức chung của hai kim loại kiềm là M Các phản ứng xảy ra:

2M + 2HCl → 2MCl + H2 và 2M + 2H2O → 2MOH + H2

M =

0,25

7,35

= 29,4 Vậy hai kim loại kiềm là Na và K

2 Dung dịch B gồm: MCl = x mol; MOH = (0,25 - x) mol

Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4

Chú ý: Fe không tan trong dung dịch H2SO4 đặc nguội!

- Dung dịch HNO3: Fe tác dụng với dung dịch HNO3 tạo thành Fe(NO3)3, nước và các sản phẩm ứng với số oxi hoá thấp hơn của nitơ (NH4NO3 ; N2 ; N2O ; NO ; NO2)

Ví dụ:

Fe + 6HNO3 (đặc) →t 0 Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

Nếu Fe dư:

Fe + 2Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2

Chú ý: Fe không tan trong dung dịch HNO3 đặc nguội!

3 Tác dụng với hơi nước

Hợp chất Fe(II) khi tác dụng với chất oxi hoá sẽ bị oxi hoá thành hợp chất Fe(III)

1 Sắt(II) oxit: FeO

a Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu đen, không tan trong nước

b Tính chất hoá học:

- Tính chất của oxit bazơ:

FeO + H2SO4 (loãng) → FeSO4 + H2O

- Tính khử: thể hiện khi tác dụng với chất oxi hoá mạnh như dung dịch HNO3, dung dịch H2SO4

đặc…

2FeO + 4H2SO4 (đặc) → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O

3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O

- Tính oxi hoá: thể hiện khi nung nóng với các chất khử như C, CO, H2, Al:

FeO + H2 →t 0 Fe + H2O

c Điều chế:

- Nhiệt phân các hợp chất không bền của Fe(II) trong điều kiện không có không khí:

Fe(OH)2 →t 0 FeO + H2O hoặc FeCO3 →t 0 FeO + CO2

2 Sắt(II) hidroxit: Fe(OH)2

a Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu lục nhạt, không tan trong nước

b Tính chất hoá học:

- Tính chất bazơ: Fe(OH)2 + 2HCl → FeCl2 + 2H2O

- Tính khử: ở nhiệt độ thường Fe(OH)2 bị oxi hoá nhanh chóng trong không khí ẩm thành Fe(OH)3

a Muối tan: FeCl2, FeSO4, Fe(NO3)2:

- Tính chất của muối: (các phản ứng trao đổi):

FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2 + Na2SO4

- Tính khử mạnh: thể hiện khi tác dụng với chất oxi hoá mạnh như khí Cl2, dung dịch HNO3, dung dịch H2SO4 đặc, dung dịch KMnO4 trong môi trường H2SO4 loãng…

Phản ứng nhiệt phân: FeCO3 →t 0 FeO + CO2

Nếu nung trong không khí: 4FeO + O2 →t 0 2Fe2O3

Phản ứng trao đổi: FeCO3 + 2HCl → FeCl2 + CO2 + H2O

Tính khử: FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + CO2 + 2H2O

2FeCO3 + 4H2SO4 (đặc) → Fe2(SO4)3 + SO2 + 2CO2 + 4H2O

- Muối FeS:

Phản ứng trao đổi: FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S

Tính khử: FeS + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + 3NO + 2H2O

c Muối FeS2:

- Tính khử: 4FeS2 + 11O2 →t 0 2Fe2O3 + 8SO2

FeS2 + 18HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + 15NO2 + 7H2O

- Nhiệt phân Fe(OH)3: 2Fe(OH)3 →t 0 Fe2O3 + 3H2O

2 Sắt(III) hidroxit: Fe(OH)3

a Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất kết tủa màu nâu đỏ, không tan trong nước

a Muối tan: FeCl3, Fe2(SO4)3, Fe(NO3)3:

- Tính chất của muối: (các phản ứng trao đổi):

FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaCl

- Tính oxi hoá (Thể hiện khi tác dụng với chất khử như Cu, Fe…):

Fe + 2Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2

Cu + 2Fe(NO3)3 → 2Fe(NO3)2 + Cu(NO3)2

- Khi tác dụng với các kim loại mạnh hơn:

Mg + 2FeCl3 → MgCl2+ 2FeCl2

Mg + FeCl2 →MgCl2+ Fe

b Muối không tan: FePO4…

IV oxit sắt từ : Fe3O4 (FeO.Fe2O3)

1 Trạng thái, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu nâu, không tan trong nước

2 Tính chất hoá học:

- Tính bazơ: Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O

Fe3O4 + 4H2SO4 (loãng) → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O

- Tính khử: 2Fe3O4 + 10H2SO4 (đặc) → 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O

Fe3O4 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O

- Tính oxi hoá (tác dụng với các chất khử thông thường như C, CO, H2, Al):

Fe3O4 + 4CO →t 0 3Fe + 4CO2

V Sản xuất gang

1 Nguyên liệu

- Quặng hematit, chứa Fe2O3 - Quặng manhetit, chứa Fe3O4

- Quặng xiđerit, chứa FeCO3 - Quặng prit, chứa FeS2

2 Nguyên tắc sản xuất gang

Khử oxit sắt bằng CO ở nhiệt độ cao (phương pháp nhiệt luyện)

Trong lò cao, sắt có số oxi hoá cao bị khử dần dần đến sắt có số oxi hoá thấp theo sơ đồ:

Phần trên thân lò có nhiệt độ khoảng 400oC: 3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2

Phần giữa thân lò có nhiệt độ khoảng 500 - 600oC: Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2

Phần dưới thân lò có nhiệt độ khoảng 700 - 800oC: FeO + CO → Fe + CO2

Phần B Bài tập có lời giải

đề bài

486 Từ lưu huỳnh, bột sắt, muối ăn, oxi và nước, hãy viết các phương trình phản ứng để điều chế:

- Các muối sắt: FeS, FeSO4, Fe2(SO4)3, FeCl3

- Các muối natri: Na2S, Na2SO3, Na2SO4

(Được dùng thêm các điều kiện và xúc tác cần thiết)

487 Khi hoà tan hết 14 gam kim loại M hoá trị II trong axit sunfuric loãng thì tạo thành 5,6 lít khí H2

(đktc) và dung dịch A

1 Tìm kim loại M

2 Khi cô cạn dung dịch A thì muối sunfat kết tinh cùng với nước để tạo thành 69,5 gam muối ngậm nước dạng MSO4.nH2O Xác định n

488 Cho 25,9 gam hỗn hợp gồm bột S và một kim loại M (hoá trị II) vào bình kín không có không

khí, đốt nóng bình cho đến khi phản ứng hoàn toàn thu được chất rắn A Biết A tan hoàn toàn trong dung dịch HCl dư thu được 6,72 lít khí B (đktc) Tỉ khối của B so với hiđro là

3

35

1 Xác định thành phần % thể tích mỗi khí trong hỗn hợp B

2 Xác định tên kim loại M

489 Hỗn hợp B gồm Fe và Fe3O4 được chia thành hai phần bằng nhau

Phần 1: Tác dụng vừa đủ với 90 ml dung dịch H2SO4 1M (loãng)

Phần 2: Tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư, thu được 560 ml khí SO2 (đktc)

Viết các phương trình phản ứng và tính khối lượng các chất trong B

490 Có 5,56 gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M (hoá trị n) Chia A làm hai phần bằng nhau:

Phần 1: Hoà tan hết trong dung dịch HCl được 1,568 lít khí H2 (đktc)

Phần 2: Hoà tan hết trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 2,016 lít khí SO2 (đktc)

Xác định kim loại M và thành phần % theo khối lượng của mỗi kim loại trong A

491 Hoà tan hoàn toàn một lượng hỗn hợp A gồm FeCO3 và Fe3O4 trong 98 gam dung dịch H2SO4

đặc, nóng theo các phương trình phản ứng:

Tính khối lượng mỗi chất trong A và nồng độ phần trăm của dung dịch H2SO4 đã dùng.

492 Cho các cặp oxy hoá khử sau: Fe2+/Fe , Cu2+/Cu , Fe3+/Fe2+

Từ trái sang phải theo dãy trên, tính oxi hoá tăng dần theo thứ tự: Fe2+, Cu2+, Fe3+; Tính khử giảm dần theo thứ tự: Fe, Cu, Fe2+ Hỏi:

1 Fe có khả năng tan được trong dung dịch FeCl3 và trong dung dịch CuCl2 không

2 Cu có khả năng tan trong dung dịch FeCl3 và dung dịch FeCl2 không

493 Hoà tan hoàn toàn một lượng oxít FexOy bằng một lượng dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 4,48 lít khí SO2 ở đktc, phần dung dịch thu được chứa 240 gam một loại muối sắt duy nhất

Xác định công thức của oxít sắt

494 Đốt nóng 4,16 gam hỗn hợp A gồm MgO, FeO, Fe rồi cho một luồng khí CO dư đi qua, sau khi

phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,84 gam hỗn hợp chất rắn B

Mặt khác, nếu cho 4,16 gam hỗn hợp A phản ứng hoàn toàn với dung dịch CuSO4 thì thu được 4,32 gam hỗn hợp chất rắn D Hoà tan hoàn toàn 4,16 gam hỗn hợp A bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl 7,3% (d = 1,05 g/ml) thì thu được dung dịch E và khí H2

1 Tính thể tích dung dịch HCl 7,3% và thể tích H2 ở đktc

2 Tính nồng độ % các chất trong dung dịch E

495 M là hỗn hợp: Fe, FeO, Fe2O3

1.Cho dòng khí H2 dư đi qua 4,72 gam hỗn hợp M nung nóng thu được 3,92 gam Fe

Mặt khác, cho 4,72 gam hỗn hợp M vào lượng dư dung dịch CuSO4 thu được 4,96 gam chất rắn Tính lượng mỗi chất trong hỗn hợp M

2 Cần bao nhiêu ml dung dịch HCl 7,3% (d = 1,05 g/ml) để hoà tan vừa đủ 4,72 gam hỗn hợp M, dung dịch thu được lúc này gọi là dung dịch D

3 Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch AgNO3 dư Tính khối lượng chất rắn thu được

496 Hỗn hợp A có khối lượng 8,14 gam gồm CuO, Al2O3 và một oxit sắt FexOy Cho H2 dư qua A đun nóng, sau khi phản ứng thu được 1,44 gam H2O Hoà tan hoàn toàn A cần dùng 170 ml dung dịch H2SO4 loãng 1M, thu được dung dịch B

Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa, đem nung trong không khí tới khối lượng không đổi, thu được 5,2 gam chất rắn

Xác định công thức của oxit sắt và tính khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp A

497 (Trích đề thi ĐH và CĐ khối A- 2002)

Cho 18,5 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 tác dụng với 200 ml dung dịch HNO3 loãng, đun nóng và khuấy đều Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 2,24 lít khí NO duy nhất ở đktc, dung dịch Y

và còn lại 1,46 gam kim loại

1 Viết các phương trình phản ứng xảy ra

2 Tính nồng độ mol/l của dung dịch HNO3

3 Tính khối lượng muối trong dung dịch Y

498 Để khử hoàn toàn 8 gam oxit của một kim loại cần dùng 3,36 lít H2 Hoà tan hết lượng kim loại thu được vào dung dịch HCl thấy thoát ra 2,24 lít khí H2

Xác định công thức của oxit Biết các khí đo ở đktc

499 (Trích đề thi ĐH và CĐ khối A- 2003)

Khử hoàn toàn 4,06 gam một oxit kim loại bằng CO ở nhiệt độ cao thành kim loại Dẫn toàn bộ khí sinh ra vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy tạo thành 7 gam kết tủa Nếu lấy lượng kim loại sinh ra hoà tan hết vào dung dịch HCl dư thì thu được 1,176 lít khí H2 (đktc)

1 Xác định công thức oxit kim loại

2 Cho 4,06 gam oxit kim loại trên tác dụng hoàn toàn với 500ml dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) được dung dịch X và có khí SO2 bay ra

Hãy xác định nồng độ mol/lít của muối trong dung dịch X