Chia hỗn hợp hai kim loại X và Y có hoá trị không đổi thành hai phần bằng nhau:+ Phần một tan hết trong dung dịch HCl tạo ra 1.792 lít H2đktc + Phần hai nung trong không khí đến khối lượ
Trang 1LỜI NÓI ĐẦU.
Để đáp ứng nhu cầu và nguyện vọng của tất cả các em học sinh khi giải các bài toán trắc nghiệm hóa học trong thời gian ngắn nhất, đáp án chính xác nhất trong các kì thi, tác giả đã biên sọan 3 tập sách:
Tập 1: 10 chìa khóa “vàng 1” mở siêu nhanh bài toán trắc nghiệm vô cơ.
Tập 2: 10 chìa khóa “vàng 2” mở siêu nhanh bài toán trắc nghiệm vô cơ.
Tập 3: 10 chìa khóa “vàng” mở siêu nhanh bài toán trắc nghiệm hữu cơ.
Nội dung của cuốn sách được biên soạn theo 10 chìa khóa, mỗi chìa khóa vàng được biên soạn gồm 3 phần:
Phần 1: cơ sở lý thuyết: ngắn gọn, đơn giản, dễ hiểu, dễ áp dụng
Phần 2: bài toán áp dụng: phần bài tập từ đơn giản đến khó và sau đó khái quát một bài tổng quát, giải rất chi tiết, rõ ràng, áp dụng giải các bài khó của đề thi Đại học Sau mỗi bài giải là phân tích bài toán, những đáp án “nhiễu” mà các em khi làm có thể mắc sai lầm.
Phần 3: những bài toán liên quan đến phương pháp và chỉ có đáp án.
Theo các chuyên gia, nhà nghiên cứu cho rằng sách 10 chìa khóa vàng có nhiều phương pháp giải hay và vô cùng độc đáo, có nhiều bài toán hay, có nhiều cách giải ngắn gọn thậm chí chỉ áp dụng công thức là tính ra kết quả Hiện nay sách chìa khóa vàng đang được thẩm định tại nhà xuất bản giáo dục và sẽ ra mắt trong thời gian ngắn nhất.
Trong quá trình biên soạn cuốn sách không thể tránh khỏi thiếu sót Tác giả rất cảm
ơn và mong quý độc giả lượng thứ cũng như nhận được sự đóng góp ý kiến quý báu, xây dựng để lần sau tái bản được tốt hơn.
Hiện nay trên thị trường đã có mặt tài liệu của tác giả biên soạn như:
1 Bộ đề 200 câu hỏi trắc nghiệm hóa học dùng cho ôn thi tốt nghiệp, cao đẵng và đại học.
2 Tuyển tâp 400 bài tập trắc nghiệm hóa học ôn thi tốt ngiệp, cao đắng và đại học.
3 20 phương pháp giải toán trắc nghiệm hóa học siêu nhanh dùng cho học sinh khá giỏi và luyện thi cao đẳng- đại học.
4 Tài liệu 444 câu hỏi trắc nghiệm hóa học lớp 10.
5 Thử sức 678 câu hỏi trắc nghiệm hóa học ôn thi TN-CĐ-ĐH
Để trao đổi và đóng góp ý kiến xin vui lòng liên lạc với tác giả theo số điện thoại hoặc địa chỉ sau:
1 ĐT: 098.92.92.117 hoặc 01652.146.888
Tác giả:
NGUYỄN VĂN PHÚ
Trang 2Mục Lục
Trang
Mở Đầu 1
Chìa khóa vàng 11 Giải nhanh bài toán bằng bảo toàn điện tích 2
Chìa khóa vàng 12 Giải nhanh bài toán aluminum và hợp chất 9
Chìa khóa vàng 13 Giải nhanh bài toán iron và hợp chất iron 25
Chìa khóa vàng 14 Giải nhanh bài toán liên quan nhiều kim loại 41
Chìa khóa vàng 15 Giải nhanh dạng cơ bản của đề thi tuyển sinh ĐH 55 Chìa khóa vàng 16 Giải nhanh bài toán kim loại tác dụng HNO3 70
Chìa khóa vàng 17 Giải nhanh bài toán điện phân 78
Chìa khóa vàng 18 Giải nhanh bài toán bỏ qua giai đoạn trung gian 88
Chìa khóa vàng 19 Giải nhanh bài toán nhiệt luyên 96
Chìa khóa vàng 20 Giải nhanh bài toán bằng công thức 101
CHÌA KHÓA VÀNG 11.
PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH.
Trang 3I NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP
1 Trong phản ứng trao đổi ion của dung dịch chất điện li trên cơ sở của định luật bảo toànđiện tích ta thấy có bao nhiêu điện tích tích dương hoặc điện tích âm của các ion chuyển vào trongkết tủa hoặc khi tách ra khỏi dung dịch thì phải trả lại cho dung dịch bấy nhiêu điện tích âm hoặcđiện tích dương
2.Tổng điện tích dương bằng tổng điện tích âm Hay tổng số mol điện tích dương bằngtổng số mol điện tích âm
3 Trong các phản ứng oxi hóa khử thì tổng số mol e do các chất khử nhường bằng tổng sốmol e do các chất oxi hóa nhận
4 Một hỗn hợp nhiều kim loại có hóa trị không đổi và có khối lượng cho trước sẽ phảinhường một số e không đổi cho bất kỳ tác nhân oxi hóa nào
III BÀI TOÁN ÁP DỤNG.
Bài toán 1 ( Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối A- 2008) Cho 11.36 gam hỗn hợp gồm Fe,
FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dd HNO3loãng dư thu được 1.344 lít khí NO (sản phẩmkhử duy nhất ở đktc) và dung dịch X Cô cạn dung dịch X sau phản ứng được m gam muối khan.Giá trị m là:
Trang 4Bài toán 2 (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ Khối B- 2007) Nung m gam bột Fe trong oxi thu
được 3 gam chất rắn X hào btan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO3 dư thu được 5,6 lít NO (đktc) (là sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của m là:
A 2,52 gam B 2,22 gam C 2,62 gam D 2,32 gam
Trang 5Cách 2: áp dụng công thức giải nhanh.
- Phần 1 nung trong ôxi dư để ôxi hóa hoàn toàn thu được 4,74 hỗn hợp 2 ôxít
- Phần 2 hòa tan hoàn toàn trong dung dịch chứa 2 axit HCl và H2SO4 loãng thu được V lítkhí (đktc) Giá trị V là:
A 1,12 lít B 2,24 lít C 1,68 lít D 3,36 lít
Bài giải.
Khối lượng mỗi phần:
7,88:2=3,94 gam Số mol O kết hợp với 3,94 gam hỗn hợp kim loại:
4, 74 3,94
0, 05mol 16
Bài toán 4 Dung dịch X có chứa 5 ion: Mg2+, Ba2+, Ca2+, 0.1 mol Cl- và 0.2 mol NO3-, thêm dần
V ml dung dịch Na2CO3 1 M vào X đến khi được lượng kết tủa lớn nhất Giá trị V ml là:
Khi phản ứng kết thúc các kết tủa tách khỏi dung dịch, phần dung dịch chứa Na+, Cl- và
NO-3 Để trung hoà về điện tích thì
Trang 6Bài toán 5 Chia hỗn hợp hai kim loại X và Y có hoá trị không đổi thành hai phần bằng nhau:
+ Phần một tan hết trong dung dịch HCl tạo ra 1.792 lít H2(đktc)
+ Phần hai nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 2.84 gam chất rắn Khốilượng gam hỗn hợp hai kim loại ban đầu là:
A 3.12 gam B 1.56 gam C 0.56 gam D 4.4 gam
Chú ý: + Nếu mhonhop 1,56 B sai Do chỉ có muối một phần
+Nếu m 2,84 32.0,08 0, 28gam mhonhop 0,56gam C sai
+ Nếu m 2,84 16.0,04 2, 2gam mhonhop 4, 4gam D sai
Bài toán 6 Dung dịch X chứa các ion: CO32-, SO32-, SO42- và 0,1 mol HCO3- , 0,3 mol Na+ Thêm V lít dung dịch Ba(OH)21 M vào dung dịch A thu được lượng khối lượng kết tủa lớn nhất.Giá trị của V lít là:
Trang 7A x+3y= z+2t B x+y= z+t C x+z= 3y+2t
Chú ý : Nếu sử dụng phương pháp này thì sẽ thừa dữ kiện và ta có thể sử dụng nhiều phương
pháp khác để kiểm tra kết quả
Bài toán 9 Cho tan hoàn toàn 10 gam hỗn hợp Mg và Fe trong dung dịch HCl 4M thu được 5,6
lít H2 ( đktc) và dung dịch X Để kết tủa hoàn toàn các ion trong X cần 300 ml dung dịch NaOH2M Thể tích HCl đã dùng là:
A 0,4 và 0,2 B 0,2 và 0,3
Trang 8Bài toán 12 Một dung dịch chứa 0,39 gam K+, 0,54gam Al3+ cùng 2 loại anion 1,92 gam SO4
2-và ion NO3- Nếu cô cạn dung dịch thì sẽ thu được khối lượng muối khan là:
n 0,01mol, n 0,02mol , n 0,02mol
Áp dụng ĐLBTĐT : 0,01 + 0,02.3 = 0,02 + nNO3-=> nNO3-=0,03 mol mà
n 0,01 0,02 0,02 0,05mol m 5,95gam D sai
Bài toán 13. Một dung dịch X chứa a mol Na+, b mol HCO3- , c mol CO
2-3 , d mol SO42- Đểthu được kết tủa lớn nhất cần dùng V lít dung dịch Ba(OH)2 nồng độ y mol/lít Giá trị của ymol/lít theo các giá trị a, b, c, d là:
Bài giải
y V
y 2V
-2Ba(OH) =Ba +2OH (4)
Trang 9IV BÀI TẬP TỰ GIẢI.
Bài 1 Cho 20 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 tan vừa hết trong 700 ml dung dịchHCl 1 M thu đ−ợc 3,36 lít H2 (đktc) và dung dịch D Cho dung dịch D tác dụng với NaOH d−,lọc kết tủa và nung trong không khí đến khối l−ợng không đổi thu đ−ợc chất rắn Y Khối l−ợng Ylà:
A 22 gam B 28 gam C 30 gam D 24 gam
Bài 2 Trộn 100 ml dung dịch AlCl3 1 M với 200 ml dung dịch NaOH 1,8 M thu đ−ợc kết tủa A
và dung dịch D
1 Khối l−ợng kết tủa A là
A.3,9 gam B 3 ,12 gam C 4,68 gam D 2,34 gam
2 Nồng độ mol của các chất trong dung dịch D là
A NaCl 0,1 M và NaAlO2 0,2 M B NaCl 1 M và NaAlO 2 0,2 M
C NaCl 1M và NaAlO22 M D NaCl 1,8 M và NaAlO2 1 M
Bài 3: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH- CĐ - KB - 2007) Cho 200ml dung dịch AlCl3 1,5M tácdụng với V lít dung dịch NaOH 0,5M, lượng kết tủa thu được là 15,6 gam, giá trị lớn nhất của Vlít là:
Bài 4: Hòa tan hoàn toàn một ôxit sắt FexOy bằng dung dịch H2SO4đặc nóng thu được 2,24 lít khí
SO2 duy nhất (đktc) và dung dịch muối Y, cô cạn dung dịch muối Y cân nặng 120 gam chất rắnkhan Công thức phân tử của ôxit sắt là:
A FeO B Fe2O3 C Fe 3 O 4 D Không xác định được
Bài 5: Nung y mol Fe trong không khí một thời gian thu được 16,08 gam hỗn hợp A gồm 4 chất
rắn gồm Fe và các ôxit sắt hòa tan hết lượng hỗn hợp A trên bằng dung dịch HNO3loãng dư thuđược 672 ml khí NO duy nhất(đktc) và dung dịch muối Giá trị của là y:
A 0.291 mol B 0,232 mol.C 0,426 mo l D 36,8 mol
Bài 6: Hòa tan m gam hỗn hợp A gồm 4 chất rắn gồm Fe và các ôxit sắt bằng dung dịch HNO3
dư thu được 4,48 lit khí NO2duy nhất(đktc) và 145,2 gam muối khan Giá trị của là m gam:
Bài 7: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH-CĐ - KA – 2008) Cho V lít dung dịch NaOH 2M vào dung
dịch chứa 0,1mol Al2(SO4)3 và 0,1mol H2SO4 đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 7,8 gam kếttủa Giá trị lớn nhất của V để thu được lượng kết tủa trên là:
Bài 8: Cho 3,42 gam Al2(SO4)3 vào 50ml dung dịch NaOH, thu được 1,56gam kết tủa và dungdịch X Nồng độ M của dung dịch NaOH là:
Trang 10Bài 9: Hoà tan hết m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 bằng HNO3 thu được 2.24 lítkhí màu nâu duy nhất (đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng được 96.8 gam muối khan Giá trị mlà:
A 55.2 gam B 3 1.2 gam. C 23.2 gam D 46.4 gam
Bài 10: Hoà tan 52.2 gam hh X gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 bằng HNO3 đặc, nóng thu được 3.36lít khí NO2 (đktc) Cô cạn dd sau phản ứng được m gam muối khan Giá trị m là:
A 36.3 gam B 161.535 gam. C 46.4 gam D 72.6 gam
Bài 11: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối A-2008) Nung nóng m gam hỗn hợp Al và Fe2O3(trong môi trường không có không khí) đến phản ứng xẫy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp rắn Y,chia Y thành hai phần bằng nhần bằng nhau:
- Phần 1 tác dụng với H2SO4loãng dư sinh ra 3.08 lít khí hiđrô (đktc)
- Phần 2 tác dụng NaOH dư sinh ra 0.84 lít khí hiđrô (đktc) Giá trị m gam là:
A 22.75 B 21.40 C 29.40 D 29.43
Bài 12 (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối A-2007) Hoà tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe
và Cu ( tỉ lệ mol 1:1) bằng HNO3 thu được V lít hỗn hợp khí X gồm NO và NO2 (đktc) và dungdịch Y ( chỉ chứa 2 muối và axit dư ) Tỉ khối của X so với H2bằng 19 Giá trị V lít là:
CHÌA KHÓA VÀNG 12 PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN VỀ ALUMINUM VÀ
Để là tốt các bài toán về nhôm và hợp chất của nhôm cần lưu ý một số điểm sau:
1 Nắm được đặc điểm cấu tạo, cấu hình, vị trí, ô , nhóm, chu kỳ…
2 Nắm được tính chất vật lý, tính chất hóa học, phương pháp điều chế của nhôm
3 Nắm được cách xử lý quặng nhôm (Bôxit) để thu được nhôm
4 Nắm được tính chất vật lý, tính chất hóa học, phương pháp điều chế của ôxit nhôm (
Al2O3), hiđroxit nhôm (Al(OH)3), muối nhôm (Al3+)…
5 Nắm được một số phương pháp giải nhanh liên quan đến nhôm và hợp chất của chúng
6 Khi cho dung dịch kiềm vào muối nhôm thu được kết tủa thì ta có phản ứng có thể xẫy ra:
Al3+ + 3OH- Al(OH)3 (1)
Trang 11Al(OH)3+ OH- AlO2-+ 2H2O (2)3
II BÀI TOÁN ÁP DỤNG.
Bài toán 1: ( Trích đề thi tốt nghiệp TH PT 2007) Hoà tan 5.4 gam Al bằng một lượng dung
dịch H2SO4 loãng dư Sau phản ứng thu được dung dịch X và V lít khí H2đktc Giá trị của V lít:
Bài toán 2: (Trích đề thi tuyển sinh đại học ĐH –CĐ Khối A 2007)
Cho m gam hỗn hợp Mg, Al vào 250 ml dung dịch X chứa hỗn hợp axit HCl 1 M và axit
H2SO4 0,5 M thu được 5,32 lít H2 (ở đktc) và dung dịch Y (coi thể tích dung dịch không đổi).Dung dịch Y có pH là:
Trang 12Bài toán 4: (Trích đề tuyển sinh ĐH- CĐ Khối A 2008) Cho hỗn hợp 2,7 gam nhôm và 5,6 gam
sắt vào 550 ml dung dịch AgNO3 1M Sau khi phản ứng xẫy ra hoàn toàn thì được m gam chấtrắn( biết Fe3+/Fe2+đứng trước Ag+/Ag) Giá trị m gam là:
A 59,4 gam B 64,8 gam C 32,4 gam D 54,0 gam
Bài toán 5: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH – CĐ Khối A 2008) Cho hỗn hợp bột gồm 2,7 gam Al và
5,6 gam Fe vào 550 ml dung dịch AgNO3 1M, sau khi các phản ứng xẩy ra hoàn toàn thu được mgam chất rắn, giá trị m là ( biết thứ tự trong dãy thế điện hóa: Fe3+/ Fe2+đứng trước Ag+/Ag)
A 59,4 gam B 64,8 gam C 32,4 gam D 54,0 gam
Bài giải:
nAl= 0,1mol; nFe= 0,1mol;
3
AgNO Ag
-OHn
Trang 13n n 0, 55mol,
Ag
m m 108.0,55 59, 4g A đúng+ Nếu mAg= 108 0,5 = 54g D sai
Bài toán 6: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối A-2008) Nung nóng m gam hỗn hợp Al và
Fe2O3 (trong môi trường không có không khí) đến phản ứng xẫy ra hoàn toàn thu được hỗn hợprắn Y, chia Y thành hai phần bằng nhần bằng nhau:
- Phần 1 tác dụng với H2SO4loãng dư sinh ra 3.08 lít khí hiđrô (đktc)
- Phần 2 tác dụng NaOH dư sinh ra 0.84 lít khí hiđrô (đktc) Giá trị m gam là:
A 22.75 B 21.40 C 29.40 D 29.43
Bài giải:
Phân tích bài toán: Từ P2+ NaOH dư nên Al dư còn Fe2O3hết:
Như vậy hỗn hợp Y: Fe, Al2O3 và Al dư
Gọi x, y, z lần lượt là số mol Al2O3, Fe và Al dư trong mỗi phần:
Bài toán 7: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH - KA - 2008) Cho V lít dung dịch NaOH 2 M vào dung
dịch chứa 0,1 mol Al2(SO4)3 và 0,1 mol H2SO4 đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 7,8 gam kếttủa Giá trị lớn nhất của V lít để thu được khối lượng kết tủa trên là:
Trang 14Kim loại mạnh đẩy kim loại yếu ra khỏi dung dịch muối (phản ứng thế bởi k/loại)
2Al + 3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu
2Al + 3Cu2+ 2Al3++ 3Cu (rút gọn)
Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng ta có:
Cứ 2 mol Al đã tạo ra 3 mol Cu như vậy khối lượng tăng:
Trang 15Bài toán 9: Để 2,7 gam một thanh nhôm ngoài không khí, một thời gian sau đem cân thấy thanh
nhôm nặng 4,14 gam Phần trăm khối lượng thanh nhôm đã bị oxi hóa bởi oxi của không khí là:
Bài toán 10: Chia hỗn hợp X gồm Al và Al2O3thành 2 phần bằng nhau
- Phần 1 tác dụng NaOH dư thu được 0.3 mol khí
- Phần 2 tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3thu được 0.075 mol khí Y duy nhất Y là:
Bài giải:
Trong X chỉ có Al có tính khử: 2H2O + 2e H2+ 2OH
-0,6 0,3Khi tác dụng với HNO3, chất oxi hoá là HNO3
N+5+ ne Y
0,075n 0,075mol ta có: 0,075n = 0,6
Với n là số e mà N+5nhận để tạo thành Y n = 8 Vậy Y là N2O C đúng
Bài toán 11: Cho m gam Al tan hoàn toàn dung dịch HNO3 nóng dư thu được 11.2 lít (đktc) hhkhí A gồm: N2, NO, N2O có tỉ lệ về số mol tương ứng là 2:1:2 Giá trị m gam là:
Trang 16Bài toán 12 Một dung dịch chứa 0,39 gam K+, 0,54gam Al3+ cùng 2 loại anion 1,92 gam SO4
2-và ion NO3- Nếu cô cạn dung dịch thì sẽ thu được khối lượng muối khan là:
n 0,01mol, n 0,02mol , n 0,02mol
Áp dụng ĐLBTĐT : 0,01 + 0,02.3 = 0,02 + nNO3-=> nNO3-=0,03 mol mà
n 0,01 0,02 0,02 0,05mol m 5,95gam D sai
Bài toán 13 Cho tan hoàn toàn 15,6 gam hỗn hợp Al và Al2O3 trong 500 ml dung dịch NaOH1M thu được 6,72 lít H2(đktc) và dung dịch X Thể tích HCl 2 M cần cho vào X để thu được kếttủa lớn nhất là :
Trang 17- Phần 1 cho tan hết trong dung dịch HCl thấy thoát ra 13.44 lít khí.
- Phần 2 cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 3.36 lít khí
- Phần 3 cho tác dung dịch CuSO4 dư , lọc lấy toàn bộ chất rắn thu được sau phản ứng đem hoàtan trong dung dịch HNO3 dư thì thu được V lít khí NO2 ( các khí đều đo đktc) Giá trị V lít thuđược là:
Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2+ 2NO2+ 2H2O
- Ở P3 khi các kim loại tác dụng với dung dịch CuSO4 tạo thành Cu, lượng Cu này tácdụng với HNO3tạo ra Cu2+ Do đó: Al, Mg, Fe là chất khử, nhường e
Bài toán 15: Chia hỗn hợp X gồm Al, Al2O3, ZnO thành 2 phần bằng nhau
– Phần 1 cho tác dụng dung dịch NaOH dư thu được 0.3 mol khí
– Phần 2 tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3thu được 0.075 mol khí Y duy nhất Khí Y là:
Bài giải:
Trong X chỉ có Al có tính khử nước bị nhôm khử theo phương trình
Trang 182H2O + 2e H2+ 2OH
-0,6 0,3molKhi tác dụng với HNO3, chất oxi hoá là
Bài toán 16: Hoà tan hoàn toàn 17.4 gam hỗn hợp 3 kim loại Al, Fe, Mg trong dung dịch HCl
thấy thoát ra 13.44 lít khí, nếu cho 34.8 gam hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch CuSO4 dư, lọclấy toàn bộ chất rắn thu được sau phản ứng tác dụng với dung dịch HNO3 nóng dư, thu được V lítkhí NO2 đktc Giá trị V là:
Vậy 34,8 gam số mol mà H+nhận là: 2,4 mol
Bài toán 17: Hoà tan 11.2 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe trong HCl dư thì thu được hỗn hợp dung
dịch muối Y1 và khí Y2 Cho dung dịch Y1 tác dụng với NaOH dư, lọc kết tủa rồi nung trongkhông khí đến khối lượng kh ông đổi thì thu được 8 gam chất rắn Z Thành phần % Fe trong hỗnhợp đầu là:
Bài toán 18: Cho 4.04 gam hỗn hợp X gồm 3 kim loại Fe, Cu, Al ở dạng bột tác dụng hoàn toàn
với oxi thu được hỗn hợp Y gồm các oxit có khối lượng 5.96 gam Thể tích dung dịch HCl 2 Mvừa đủ để phản ứng hết với hỗn hợp Y là:
A 60 ml B 120 ml C 224 ml D 30 ml
Trang 19Bài toán 19: Hoà tan 10.14 gam hợp kim Cu, Mg, Al bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl thu
được 7.84 lít khí X (đktc) và 1.54 gam chất rắn Y và dung dịch Z Cô cạn dung dịch Z thu được
m gam muối Giá trị m gam là:
A 21.025 gam B 33.45 gam C 14.8125 gam D 18.6 gam
1 Khối lượng gam của FexOyvà Al trong hỗn hợp X là:
A 6.96 gam và 2.7 gam B 5.04 gam và 4.62 gam
C 2.52 gam và 7.14 gam D 4.26 gam và 5.4 gam
2 Công thức của oxit sắt là:
A FeO B Fe2O3 C Fe3O4 D công thức khác
Bài giải:
Phân tích bài toán: Bài có nhiều phương trình phản ứng, đòi hỏi nắm vững kiến thức về kim loại,
tính toán phức tạp nên cần làm từng bước và áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toànnguyên tố,… để làm
Trang 20no(trong FexOy) = no(trong Al2O3)=3.0,05=0,15 mol=> nFe=(6,96- 0,15.16):56=0.08
-OHn
0,02
0,06 0,08
Trang 213
Al(OH)
n bị hoà tan = 0,02 - 0,02 = 0 loại trường hợp này
Bài toán 22: Cho 200ml dung dịch KOH vào 200 ml dung dịch AlCl3 1M thu được 7,8 gam kếttủa keo Nồng độ M của dung dịch KOH là:
M H
0, 2
0, 2 1
0,4
Al(OH)3
0,2
Trang 22Bài toán 24: Cho 200ml dung dịch H2SO4 vào 400ml dung dịch NaAlO2 1M thu được 7,8 gamkết tủa Nồng độ M của dung dịch H2SO4là:
0,4
Al(OH)3
Trang 23N O
V = 22,4 A sai+ Từ (2) x = 3y VNO = 67,2 lít;
2
N O
V = 22,4 B sai
III BÀI TOÁN TỰ GIẢI
Bài 1: Nung Al trong oxi thu được chất rắn X Chia hỗn hợp X thành 2 phần bằng nhau.
- Phần 1 tác dụng NaOH dư thu được 6,72 lít khí không màu (đktc)
- Phần 2 tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3thu được V lít khí N2O duy nhất Và dng dịch muối.Giá trị V là:
A 1,68 lít B 1,568 lít C 1,344 lít D 6,72 lít
Bài 2: Chia hỗn hợp m gam gồm Al và Al2O3thành 2 phần bằng nhau
- Phần 1 tác dụng HNO3dư thu được 1,68 lít khí N2O duy nhất (đktc)
- Phần 2 tan hoàn toàn trong dung dịch NaOH thu được V lít khí H2duy nhất (đktc) Giá trị của Vlà:
A 1,568 lít B 6,72 lít C 8,96 lít D 3,36 lít
Bài 3: Hòa tan m gam Al vào lương dư dung dịch hỗn hợp NaOH và NaNO3 thấy xuất hiện 6,72lít (đktc) hỗn hợp khí NH3và H2 với số mol bằng nhau Giá trị của m gam là:
A 10,8 gam B 16,2 gam C 13,5 gam D 12,15 gam
Bài 4: Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít CO2 (đktc) vào V lít dung dịch Ba(OH)2 nồng độ 0,4 M thuđược 15,76 gam kết tủa trắng Giá trị của V lít là:
A: 250 ml B: 200 ml C: 300 ml D: 180 ml
Bài 5: Hấp thụ hoàn toàn 1,344 lít CO2 (đktc) vào 5 lít dung dịch Ba(OH)2 nồng độ a M thu được7,88 gam kết tủa trắng Giá trị của a mol/lít là:
A: 0,01 mol/lB: 0,02 mol/l C: 0,03 mol/l D: 0,04 mol/l
Bài 6: Hấp thụ hoàn toàn V lít CO2 (đktc) vào 250 ml dung dịch Ba(OH)2 0,4 M thu được 15,76gam kết tủa trắng Giá trị nhỏ nhất của V lít là:
A: 2,688 lít B: 1,792 lít C: 1,344 lít D: 2,24 lít
Bài 7 : Hấp thụ hoàn toàn 0,2 mol CO2 (đktc) vào 0,25 lít dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,2 M vàBa(OH)20,4 M thu được m gam kết tủa trắng Giá trị của m gam là:
A 4,925 gam B 1,97 gam C 19,7 gam D 9,85 gam
Bài 8: Cho 2,24 lít CO2 (đktc) vào 350 ml dung dịch Ca(OH)2 0,2 M, kết thúc phản ứng thu được
a gam kết tủa trắng Giá trị của a gam là:
Bài 9: Sục 4,48 lít khí (đktc) gồm CO và CO2vào bình chứa 400ml dung dịch Ca(OH)20,2 M thuđược 6 gam kết tủa Phần trăm thể tích khí CO trong hỗn hợp đầu có thể là:
Trang 24C: 40% hoặc 50% D: 70% hoặc 30%.
Bài 10 : Cho 200ml dung dịch KOH vào 200ml dung dịch AlCl31M thu được 7,8gam kết tủa keo.Nồng độ mol/lít của dung dịch KOH là:
A: 1,5 mol/lítvà 3,5mol/lít B: 1,5 mol/lít và 2,5 mol/lít
C: 2,5 mol/lít và 3,5 mol/lít D: 2,5 mol/lít và 4,5 mol/lít
Bài 11 :Trộn 150ml dd Na2CO3 1M và K2CO3 0,5M với 250ml dd HCl 2M thì thể tích khí CO2sinh ra ở đktc là:
Bài 13: Dẫn V lít (đktc) khí CO2 qua 100 ml dung dịch Ca(OH)21M thu được 6 gam kết tủa Lọc
bỏ kết tủa, lấy dung dịch nước lọc đun nóng lại thu được kết tủa nữa V lít bằng :
C 1.344 lít hoặc 3.136 lít B 1.344 lít
CHÌA KHÓA VÀNG 13 PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN VỀ IRON VÀ
HỢP CHẤT CỦA IRON I MỘT SỐ CHÚ Ý KHI GIẢI BÀI TOÁN VỀ IRON VÀ HỢP CHẤT CỦA IRON.
a Nắm được đặc điểm cấu tạo, cấu hình, vị trí, ô , nhóm, chu kỳ…
b Nắm được tính chất vật lý, tính chất hóa học, phương pháp điều chế của của sắt
c Nắm được một số quặng sắt quan trọng như: quặng manhetit (Fe3O4), quặng hematit
đỏ (Fe2O3), quặng hematit nâu (Fe2O3.nH2O), quặng xiđerit (FeCO3), quặng pirit(FeS2)…
d Nắm được tính chất vật lý, tính chất hóa học, phương pháp điều chế của hợp chất sắtnhư: hợp chất sắt (II), hợp chất (III)…
e Nắm được một số phương pháp giải nhanh liên quan đến sắt và hợp chất của sắt
Bài toán 1 (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ Khối B- 2007) Nung m gam bột Fe trong oxi thu
được 3 gam chất rắn X Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO3 dư thu được 5,6 lít NO (đktc) (là sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của m là:
A 2.52 gam B 1.96 gam C 3.36 gam D 2.10 gam.
Trang 25Om56x+ 32y=3 (2)
3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
Chú ý: + Kết quả âm ta vẫn tính bình thường vì đây là phương pháp quy đổi
+ Nếu n 0, 015mol m = 56.0,06 = 3,36g C sai
Trang 26Cách 5: áp dụng phương pháp quy đổi chất rắn X về Fe X O Y
3FexOy+ (12x - 2y)HNO3 2Fe(NO3)3+(3x-2y)NO + (6x -y)H2O
Bài toán 2: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối A-2007) Hoà tan 5.6 gam Fe bằng dung dịch
H2SO4 loãng thu được dung dịch X Dung dịch X phản ứng vừa đủ với V ml dung dịch KMnO40.5 M Giá trị V ml là:
Bài toán 3: Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối B-2008) Nung một hỗn hợp rắn gồm a mol
FeCO3 và b mol FeS2 trong bình kín chứa không khí dư, sau khi các phản ứng xẫy ra hoàn toàn,đưa bình về nhiệt độ ban đầu thì được chất rắn duy nhất là Fe2O3 và hỗn hợp khí Biết áp suấttrước và sau phản ứng đều bằng nhau Mối liên hệ giữa và b là: ( biết sau các phản ứng lưu huỳnh
có số ôxi hóa +4, thể tích các chất rắn không đáng kể)
Trang 27a +b =5b a = 4b C sai (do chưa biết số mol (oxi)
Bài toán 4 ( Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối A- 2008) Cho 11.36 gam hỗn hợp gồm Fe,
FeO, Fe2O3và Fe3O4 phản ứng hết với dd HNO3 loãng dư thu được 1.344 lít khí NO (sản phẩmkhử duy nhất ở đktc) và dung dịch X Cô cạn dung dịch X sau phản ứng được m gam muối khan.Giá trị m là:
Cách 2: Quy đổi hỗn hợp về hai chất: Fe, Fe 2 O 3
Hoà tan hỗn hợp với HNO3loãng dư 1,344 lít NO
Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3+ NO + 2H2O (1)
0,06mol 0,06mol 0,06mol
Fe2O3 2Fe(NO3)3 (2)
Trang 28Cách 3: Quy hỗn hợp về hai chất: FeO, Fe 2 O 3
3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
Bài toán 5: Để m gam bột sắt ngoài không khí 1 thời gian thu được 11,8 gam hỗn hợp các chất
rắn FeO, Fe2O3, Fe, Fe3O4 Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp đó bằng dung dịch HNO3loãng thu được2,24 lít khí NO duy nhất (đktc) Giá trị m gam là:
A: 9,52 gam B: 9,94 gam C: 8,96 gam D: 8,12 gam
Trang 29Chất khử là Fe; Chất oxi hoá gồm O2 và HNO3
- P1 tan hết trong 2 lít dung dich HCl tạo ra 14.56 lít H2đktc
- P2 tan hoàn toàn trong dung dich HNO3 loãng nóng thấy thoát ra 11.2 lít khí NO duy nhất ởđktc
1 Nồng độ mol của dung dich HCl là:
A 0.45 M B 0.25 M C 0.55 M D 0.65 M
2 Khối lượng hỗn hợp muối clorua khan thu được khi cô cạn dung dịch sau pư ở P1 là:
A 65.54 gam B 68.15 gam C 55.64 gam D 54.65 gam
3 Phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp ban đầu là:
1,3 0,65
Trang 31A 16.4 gam B 14.6 gam C 8.2 gam D 20.5 gam.
Bài giải:
CO là chất khử (ta coi Fe2O3không tham gia vào phản ứng oxi hoá khử)
moxi(trong oxit)= m - 14g nCO= nO(oxit)= m 14
A đúng
Bài toán 9: Cho luồng khí CO qua m gam bột Fe2O3nung nóng thu được X gồm 4 chất rắn chia
X thành 2 phần bằng nhau
- Phần 1 hoà tan bằng HNO3dư, thu được 0.02 mol khí NO và 0.03 mol N2O
- Phần 2 hoà tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được V lít SO2 (đktc) Giá trị Vlà:
Trang 32N+5+ 1e N+4… (NO2) , FexOy là chất khử
0,1 0,1 0,12y
A 11.650 B 12.815 C 13.980 D 15.145
Bài giải:
2 1
2
Fe S tương đương với Fe2+ S-2 S0, Vì vậy có thể coi hỗn hợp X gồm hai chất S và FeS
có số mol a và b ta có: Số gam: X = 32a + 88b = 3,76 (I)
Chất khử: S0 - 6e S+6
a 6a
FeS-2 - 9e Fe3++ S+6
b 9bChất oxi hoá:
A 80 gam B 32.8 gam C 40 gam D 16 gam
Bài giải:
Trang 33FeCl 2NaOH Fe(OH) 2NaCl
FeCl 3NaOH Fe(OH) 3NaCl
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố đối với sắt ta có:
nFe (trong D) = 0,1 2 + 0,1 3 = 0,5 mol nD 0,5 0, 25mol
2
mD= 0,25 x 160 = 40 gam C đúng
Chú ý: + Nếu mD= 0,5 160 = 80 gam A sai
+ Nếu mD= 0,1 112 + 0,1 168 + 0,1 48 = 32,8 gam B sai
+ Nếu mD= 0,1 160 = 16 gam D sai
Bài toán 13: Hoà tan hết m gam hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 bằng HNO3 đặc, nóng thuđược 4.48 lít khí NO2 (đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng được 145.2 gam muối khan Giá trị
A.112 ml B 224 ml C 336 ml D 448 ml
Bài giải:
Cách 1: Quy đổi hỗn hợp X về hỗn hợp hai chất FeO và Fe 2 O 3với số mol là x, y
Trang 34Cách 2: áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố
Gọi x, y z là số mol của FeO, Fe3O4, Fe2O3:
Bản chất của quá trình khử trên là H2sẽ lấy O trong oxít để tạo thành nước theo sơ đồ:
Trang 35Bài toán 15: Cho 7.68 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3vào 260 ml dung dịch HCl 1M vừ
đủ ta thu được dung dịch Y Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch Y thu được kết tủa Z Đemnung Z trong khồng khí đến khối lượng không đổi thì thu được m gam chất rắn G Giá trị m là
A 18 gam B 8 gam C 32 gam D kết quả khác.
Bài giải:
Khi cho hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với HCl thì bản chất
2H++ O2- H2O0,26 0,13 0,13
A 16 gam B 32 gam C 64g D kết quả khác
1 Khối lượng FeS và FeS2lần lượt là:
A 3.6 gam và 4.4 gam B 4.4 gam và 3.6 gam
C.2.2 gam và 5.8 gam D 4.6 gam và 3.4 gam
2 Thể tích lít khí NO đktc thu được là:
3 Nồng độ mol của dung dịch HNO3 đã dùng là:
Trang 36Đối với bài này áp dụng rất nhiều phương pháp: BTKL, BTNT, BT E
1 Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố đối Fe và S
Ta có: xmol - FeS và y mol FeS2 0,5(x + y)mol Fe2O3và (x + 2y)mol BaSO4
Bài giải:
ymol 1mol xmol ymol
Trang 37 mFe= 16 + 28 0,4 - 0,4 44 = 9,6 B sai
Bài toán 19: Cho hòa tan hoàn toàn a gam Fe3O4 trong dung dịch HCl, thu được dung dịch D.Cho D tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa để ngoài không khí đến khối lượng không đổinữa, thấy khối lượng kết tủa tăng lên 3,4 gam đem nung kết tủa đến khối lượng không đổi được bgam chất rắn Giá trị của a, b lần lượt là:
A 48 gam và 46,4 gam B 69,6 gam và 32 gam
C 32 gam và 69,6 gam D 46,4 gam và 48 gam
Bài giải:
Phương trình phản ứng:
Fe3O4 + 8HCl 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O
FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2+ 2NaOH
FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3+ 3NaOH
1mol Fe(OH)2 1mol Fe(OH)3thêm 1mol OH khối lượng tăng lên 17gam
0,2mol Fe(OH)2 0,2mol Fe(OH)3thêm 1mol OH khối lượng tăng lên 3,4gam
a = 232 0,2 = 46,4 gam; b = 160 0,3 = 48gam D đúng
Bài toán 20: Cho dòng khí CO qua một oxit sắt ở nhiệt độ cao, sau khi phản ứng xẫy ra hoàn toàn
khối lượng chất rắn giảm đi 27,58 % Công thức oxit sắt đã dùng là:
Bài toán 21: X là quặng hematit chứa 6% Fe2O3, Y là quặng manhetít chứa 69,9% Fe3O4 Trộn
m1 tấn quặng X với m2 tấn quặng Y thu được quặng Z, mà từ một tấn quặng Z có thể điều chếđược 0,5 tấn gang chứa 4% cacbon Tỉ lệ m1/m2là
Bài giải:
Số gam Fe trong 1 tấn của mỗi quặng là:
Trang 38m 504 6 B sai+ Nếu X
Y
2 : 2,6
m 232 D sai+ Bài này có thể sử dụng nhiều phương pháp song phương pháp đường chéo nhanh và đơngiản hơn nhiều Như vậy ta xem quặng như một dung dịch mà chất tan là kim loại đang xét, vànồng độ của chất tan chính là hàm lượng % về khối lượng của kim loại trong quặng
III BÀI T0ÁN TỰ GIẢI.
Bài 1: Để khử hoàn toàn 30 gam hỗn hợp gồm CuO, FeO, Fe2O3, Fe, MgO cần dùng 5.6 lít khí
CO (đktc) Khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng là:
Bài 2: Hoà tan hoàn toàn 20 gam hỗn hợp Fe và Mg trong dung dịch HCl dư thu được 1 gam khí
H2 Khi cô cạn dung dịch muối thu được khối lượng gam muối khan là:
A 54.5 gam B 55.5 gam C 56.5 gam D 57.5 gam
Bài 3: Hoà tan hỗn hợp gồm 0.5 gam Fe và một kim loại hoá trị II trong dung dịch HCl dư thu
được 1.12 lít khí H2 (đktc) Kim loại hoá trị II đó là:
Bài 4: Để khử hoàn toàn 23.2 gam một oxit kim loại, cần dùng 8.96 lít hiđrô(đktc) Kim loại đó
là:
Bài 5: Hoà tan hoàn toàn 0.28 gam Fe vào dung dịch Ag NO3dư thì khối lượng chất rắn thu đượclà:
A 1.08 gam B 2.16 gam C 3.24 gam D 1.56 gam
Bài 6: Cho 0.56g sắt tác dụng với dung dịch HCl dư thu được thể tích khí H2(đktc) là:
mX
mY
mZ
Trang 39A 3.25 gam B 1.62 gam C 2.12 gam D 4.24 gam
Bài 9: Hoà tan m gam hh bột Fe và FeO bằng một lượng dung dịch HCl vừ đủ thấy thoát ra 1.12
lít khí (đktc) và thu được dung dịch D Cho D tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủatách ra đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn nặng 12 gam: Giátrị của m là:
A 4.6 gam B 5.0 gam C 9.2 gam D 10.0 gam
Bài 10: Hoà tan 2.4 gam một oxit sắt vừa đủ 90 ml dd HCl 1M Công thức của oxit sắt nói trên là:
A FeO B Fe 2 O 3 C Fe3O4 D Fe3O2
Bài 11: Để 9,94 gam bột sắt ngoài không khí một thời gian thu được a gam hỗn hợp các chất rắn
FeO, Fe2O3, Fe, Fe3O4 Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp đó bằng dung dịch HNO3loãng thu được 2,24lít khí NO duy nhất (đktc) Giá trị a gam là:
A : 11,8 gam B: 16,2 gam C: 23,2 gam D: 13,6 gam
Bài 12: Hoà tan hoàn toàn 1,74 gam hỗn hợp 3 kim loại Al, Fe, Mg trong dung dịch HCl thấy
thoát ra 1,344 lít khí, nếu cho một lượng gấp đôi hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch CuSO4 dư,lọc lấy toàn bộ chất rắn thu được sau phản ứng tác dụng với dung dịch HNO3 nóng dư, thu được
V lít khí NO2 đktc Giá trị V là:
A 16,128 lit B 26,88 lít C 53.76 lít D 8,046 lít
CHÌA KHÓA VÀNG 14.
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN
CÁC KIM LOẠI: Cu, Zn, Ag, Cr…
I NỘI DUNG
- Gặp bài toán nhiều kim lọai, nên sẽ xẫy ra nhiều phản ứng hóa học, viết nhiều phươngtrình phản ứng hóa học sẽ mất nhiều thời gian Ta có thể giải quyết bằng phương trình ion rút gọn,quá trình trao đổi electron, hay gọi giá trị trung bình đại diện cho nhiều kim loại…
- Gặp bài toán mà nhiều kim loại thì chúng ta không giải bằng phương pháp thông thường,viết phương trình phản ứng, gọi x, y, z lần lượt là số mol mà cần phân tích bài toán dạng nào? ápdụng phương pháp nào là tối ưu nhất Thường thì chúng ta áp dụng phương pháp bảo toàn khốilượng, bảo toàn electron, bảo toàn điien tích…
- Cần xác định trạng thái đầu , trạng thái cuối nếu thấy cần thiết đối với bài toán
- Viết quá trình ôxi hóa, quá trình khử, để xác định tổng số mol eletron cho bằng tổng số moleletron nhận
- Cần nắm rõ tính chất của từng nguyên tố phổ biến: như các kim loại trong dãy điện hóa,nhất là kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ
Ví dụ: nếu khi cho một kim loại kiềm hay kiềm thổ vào các dung dịch muối của các kimloại trung bình hay yếu chỉ như vậy cũng đủ thấy sự phức tạp của bài toán Học sinh thường gặpbài toán nay thường viết phương trình phản ứng là kim loại mạnh đẩy kim lọai yếu ra khỏi dungdịch muối Học sinh mắc sai lầm như vậy là do không nắm vững tính chất hóa học của các nguyên
Trang 40muối, sau đó sản phẩm sinh ra là môi trường bazơ sẽ tác dụng với dung dịch muối để tạo kết tủa,nếu kết tủa của nhôm, crôm, kẽm thì càng phức tạp hơn nữa, bỡi kết tủa sẽ phản ứng với môitrường bazơ ( nếu dư).
II BÀI TOÁN ÁP DỤNG
Bài toán 1: Nung 0,7 mol Fe và x mol Cu trong không khí một thời gian thu được 63,2 gam hỗn
hợp chất rắn Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp chất rắn trên bằng H2SO4 đặc, nóng, dư thu được dungdịch Y và 6,72 lít khí SO2(đktc) Giá trị của x mol là:
A 0,15 mol B 0,20 mol C 0,25 mol D 0,18 mol
Bài giải.
Xem hỗn hợp chất rắn là hỗn hợp của 0,7 mol Fe , x mol Cu và y mol O
Ta có: mHH=56.0,7 + 64.x +16y=63,2
64x+16y=24 (1)Mặt khác quá trình cho và nhận electron như sau
Giải hệ (1) và (2) => x=0,15 mol, y=0,9 mol A đúng
Bài toán 2: (Trích đề thi tuyển sinh ĐH CĐ- Khối A-2008) Cho 3.2 gam bột Cu tác dụng với
200 ml dung dịch hỗn hợp HNO3 0.4 M và H2SO4 0.1 M Sau khi các phản ứng xẫy ra hoàn toànsinh ra V lít khí NO (đktc) sản phẩm khử duy nhất Giá trị V lít là: