Tính nồng độ mol của dd H2SO4, khối lượng rắn B và C... Tính nồng độ mol của dd Y và khối lượng mỗi kim loại trong X... Xác định khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp đầu... Hãy tính nồ
Trang 1TUYỂN 30 BÀI TỐN HĨA 9 VÀ LỜI GIẢI
Bài 1: Hòa tan 115,3 g hỗn hợp X gồm MgCO3 và RCO3 bằng 500ml dd H2SO4 thuđược dd A , rắn B và 4,48 lít khí CO2 (đktc) Cô cạn dd A thu được 12g muối khan.Mặt khác, nung B đến khối lượng không đổi thu 11,2 lít CO2 (đktc) và rắn C
a Tính nồng độ mol của dd H2SO4, khối lượng rắn B và C
b Xác định R biết trong X số mol RCO3 gấp 2,5 lần số mol MgCO3
Nung B tạo CO2 → B còn , X dư Vậy H2SO4 hết.
Từ (1) và (2) : nH2SO4 =nCO2 = 22,4
48,4
= 0,2 mol
→
CMH2SO4 = 50,
2,0
b Từ (1) và (2): x+y= 0,2 mol
nCO2 = 0,2 mol → mSO4 = 0,2 96 = 19,2g > 12g
Bài 2: X là hỗn hợp hai kim loại Mg và Zn Y là dd H2SO4 chưa rõ nồng độ
Thí nghiệm 1 : Cho 24,3 g X vào 2 lít Y sinh ra 8,96 lít khí H2 (đktc)
Thí nghiệm 2 : Cho 24,3 g X vào 3 lít Y sinh ra 11,2 lít khí H2 (đktc)
Trang 2a Chứng tỏ rằng trong thí nghiệm 1 thì X chưa tan hết, trong thí nghiệm 2 thì X tan hết.
b Tính nồng độ mol của dd Y và khối lượng mỗi kim loại trong X
Từ (1) và (2) : nH2SO4 = nH2 = 0,4 mol ( ở TNI)
b Gọi x là số mol Mg, thì 0,5 – x là số mol của Zn, ta có:
Bài làm:
Gọi 2a và 2b là số mol Fe và M trong 5,6g A
Khối lượng mỗi phần của A là:
2
A
= 56a + Mb = 2
56.5 = 2,78g
Phần tác dụng với HCl:
nH2 = a + 2
n
b = 22,4
568,1
= 0,07 mol ; hay 2a + nB = 0,14 (I)
Trang 3Phần tác dụng với HNO3:
nNO = a + 3
n
b = 22,4
344,1 = 0,06 mol
Hay 3a + nb = 0,18 (II)
Giải hệ PT (I,II) ta được : a = 0,04 mol Fe
Thay vào biểu thức trên : 56 0,04 + Mb = 2,78
n 1 2 3 4
M 9 18 27 36
Cặp nghiệm thích hợp : n = 3 ; M = 27 Vậy M là Al
Thay n = 3 vào (I) và (II) được b = 0,02
Thành phần % khối lượng mỗi chất :
a- Tính lượng Al 2 O 3 tạo thành sau khi nhiệt nhôm
b- Xác định công thức phân tử của ôxit sắt
Bài làm:
a/ Lượng Al 2 O 3 tạo thành :
Các PTPƯ : 3 Fe x O y + 2yAl → yAl2O3 + 3xFe (1)
Chất rắn A phải có Al dư , vì :
Al + NaOH + H 2 O → NaAlO2 + 3/2 H2 ↑ (2)
Trang 4n Al = 2
3
= 22,4
4,8
y
x
= 40,8
8,44
x
x x
= 0,57 mol.
Suy ra : n HCl phản ứng với A = 0,57 - 0,17 = 0,4 mol
Các phương trình phản ứng ;
Trang 5Kết hợp ( A ) và ( B )
5a + 7b = 1,2
a + b = 0,2 ⇒ a = 0,1 mol MgO
4x
= 41,67%
% CaO = 100- 41,67 = 58,33%
- Nồng độ các chất trong dd :
Dung dịch thu được sau phản ứng giữa A và HCl chứa 0,1 mol MgCl 2 0,1 mol CaCl 2 và 0,17 mol HCl dư
Vì phản ứng hoà tan A trong dd HCl không tạo kết tủa hoặc khí nên :
m dd = 100 x 1,047 + 96 = 114,3 gam
%MgCl 2 = 114,3
%100951
a Tính thể tích khí thoát ra ở mỗi điện cực đo ở đktc
b Tính thể tích khí H2S (đktc) can dùng để phản ứng hết với khí thoát ra ở anot
Thể tích H 2 (đktc) ở catot : 2,04 22,4 = 45,7 lít
Số mol O2 ở anot : 2
04,2 = 1,02mol
Thể tích O 2 : 1,02.22,4 = 22,85 lít
Trang 6b Nếu H2S cháy: 2H2S + 3O2 → 2SO2↑ + 2H2O (a)
3
02,1.2 1,02 molNếu H2S oxy hóa chậm: 2H2S + O2 → 2S + 2H2O (b)
2.1,02 1,02 mol
Nếu theo (a) thì : VH2S = 3
4,22.02,1.2
475,5 = 0,25 + 0,15 = 0,4
Nồng độ mol của dd C : 2
4,0
x và V1 + V2 = 2 nên ta có :
Như vậy nồng độ dd B là 0,1M
Nồng độ dd A là 0,1+ 0,4 = 0,5M
Trang 7a Tính khối lượng Ag đã sử dụng Cho biết nồng độ HNO3 giảm trên 50% sau phản ứng trên.
b Trung hòa HNO3 dư bằng NaOH vừa đủ Cô cạn dd, đem đun nóng đến khối lượng không đổi Tính khối lượng của A
c Hòa tan A trong 72ml nước và đem điện phân Tính thể tích khí (đktc) thoát ra
Gọi a = nAgsd Độ tăng khối lượng của dd:
Trường hợp 1: mAg tan - mNO = a.108 - 3
a
.30 = 98a = 6,2Trường hợp 2: mAg tan - mNO2 = 108a – 46a = 62a
Trường hợp 2 cứ 1 mol Ag tiêu thụ 2 mol HNO3 nhiều hơn so với trường hợp 1, với 1mol Ag chỉ tiêu thụ 4/3 mol HNO3 Vậy là trường hợp 2
= 0,0844 mol
% HNO3 phản ứng : 0,25
100.0844,0
= 33.76% < 50%
b Số mol HNO3 dư : 0,25 -0,20 = 0,05 mol
Trung hòa bằng NaOH thu được 0,05 mol NaNO3 Dung dịch chứa 0,1 mol AgNO3 và0,05 mol NaNO3
Khi nung ta được chất rắn A:
AgNO3 → Ag + NO2↑ + ½ O2↑
0,1 0,1
NaNO3 → NaNO2 + ½ O2↑
0,05 0,05
Trang 8Vậy A gồm 0,1 mol Ag và 0.05 mol NaNO2
mA = 0,1.108 + 0,05 69 = 14,25 gam.
c Khi hòa tan A trong nước, chỉ có NaNO2 tan
Điện phân, ở catot H2O bị điện phân:
a Xác định khối lượng từng kim loaị trong hỗn hợp đầu
b Tính khối lượng chất rắn B
Bài làm:
a Xác định khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp đầu
Các PTPƯ : 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑(1)
Al bị tan moat phần hay hết theo phương trình
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑(2)
Fe + CuSO4→ FeSO4 + Cu (3)
2Al+ 3 CuSO4→ Al2(SO4)3 + 3 Cu ↓ (4)
Dung dịch A gồm: Al2(SO4)3 , FeSO4 và CuSO4 dư
Al2(SO4)3 + 6NaOH → 2Al(OH)3↓+ 3Na2SO4 (5)
FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2↓+ Na2SO4 (6)
CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓+ Na2SO4 (7)
Nung kết tủa ở nhiệt độ cao:
= 0,02 molSố mol CuSO4 = 0,06.1= 0,06 mol
Số mol Cu = 64
2,3 = 0,05 molXét hai trường hợp có thể xảy ra:
Trang 9Trường hợp 1: NaOH dư, Al tan hết, chất rắn còn lại chỉ là Fe:
Trường hợp 2: NaOH thiếu, Al bị tan một phần theo (2)
Gọi a , b ,c là số mol của Na, Al, Fe trong 2,16g hỗn hợp:
Số mol Al còn lại để tham gia (4) là ( b – a )
Vì CuSO4 dư nên Fe và Cu đã phản ứng hết ở (3 và 4)
Ta có : nCu = 2
3(b-a) + c = 0,05Mặt khác 23a + 27b = 56c = 2,16
Giải hệ phương trình ta được:
Khối lượng chất rắn B : 1,02 + 1,60 + 0,80 = 3,42 gam.
Bài 10: Cho hh A gồm 9,6g Cu và 23,3g Fe3O4 vào 292g dd HCl 10% cho đến khiphản ứng hoàn toàn thu được dd B và rắn C Cho dd AgNO3 dư vào dd B thu kết tủaD
a Tính khối lượng kết tủa D
b Cho rắn C vào 100ml dd hỗn hợp gồm HNO3 0,8M và H2SO4 0,2M Sau khi cácphản ứng xảy ra hoàn toàn thu được V lít khí NO duy nhất (đktc) Tính V
Bài làm:
Tính số mol:
nCu = 0,15 mol ; nFe3O4 = 0,1 mol ; nHCl = 0,8 mol ;
nH2SO4 = 0,02 mol ; nHNO3 = 0,08 mol
Các PƯ: Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 +2FeCl3 + 4H2O
0.1 0,8 0,2
2FeCl3 + Cu → CuCl2 + 2FeCl2
Trang 10b. Tính nồng độ % của dung dịch B theo m1 và m2
c. Cho C% = 5% , d =1,2g/ml Tính nồng độ mol của dung dịch thu đợc
Bài 12: Hoà tan hoàn toàn 4gam hỗn hợp gồm 1
kim loại hoá trị II và 1 kim loại hoá trị III cần dùng hết 170ml dung dịch HCl 2M
a Tính thể tích H2 thoát ra (ở ĐKTC).
b.Cô cạn dung dịch thu đợc bao nhiêu gam muối khô.
Trang 11c NÕu biÕt kim lo¹i ho¸ trÞ III lµ Al vµ sè mol b»ng 5 lÇn sè mol kim lo¹i ho¸ trÞ II th× kim lo¹i ho¸ trÞ II lµ nguyªn tè nµo
a Gäi A vµ B lÇn lît lµ kim lo¹i ho¸ trÞ II vµ ho¸ trÞ III ta cã :
y
x+
)ml x ml 10ml 55 ml 40ml
55 = => y = => y =
VËy c«ng thøc cña hîp chÊt lµ: C4H6
Bài 14: Cho mét dd A chøa hai axit HNO3 vµ HCl §Ó trung hßa 10ml ddA ngêi ta ph¶ithªm 30ml dung dÞch NaOH 1M
a) TÝnh tæng sè mol 2 axit cã trong 10ml dd A
Trang 12b) Cho AgNO3 d vào 100ml dd thu đợc dd B và một kết tủa trắng và sau khi làm khô thìcân đợc 14,35g Hãy tính nồng độ mol/l của từng axit có trong A.
c) Hãy tính số ml dung dịch NaOH 1M phải dùng để trung hòa lợng axit có trong dd B
a nNaOH = 0,03.1 = 0,03 mol
PTHH: HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O (1)
HCl + NaOH NaCl + H2O (2)
Theo pt (1), (2) tổng số mol 2 axit bằng số mol NaOH đã phản ứng = 0,03mol
b Trong 100ml dung dịch A có tổng số mol 2 axit là 0,3mol
PTHH: AgNO3 + HCl AgCl + HNO3 (3)
nkết tủa =
1 , 0 5 , 143
35 , 14
=
molTheo (3) nHCl = nAgCl = nHNO3 = 0,1mol
=> nHNO3 trong 100ml dd A là 0,3 – 0,1 = 0,2mol
CM HCl =
1 1
2 , 0
= mol/l
c Dung dịch B có HNO3 d và AgNO3 d
Trung hòa axit trong dd B bằng NaOH
HNO3 + NaOH -> NaNO3 + H2O (4)
Trang 3Theo (3) nHNO3 sinh ra là 0,1mol
NHNO3 không phản ứng với AgNO3 là 0,2mol
=> Tổng số mol HNO3 trong dd B là 0,1+0,2 = 0,3mol
Theo (4) nNaOH = nHNO3 = 0,3mol
Vdd NaOH =
3 , 0 1
3 ,
(l) = 300ml
Bài 15: Trong 1 bình kín có thể tích V lít chứa 1,6 g khí oxi và 14,4 g hỗn hợp bột M gồm
các chất: CaCO3 ; MgCO3 ; CuCO3 và C Nung M trong bình cho các phản ứng xảy rahoàn toàn, đa về nhiệt độ ban đầu thấy áp suất trong bình tăng 5 lần so với áp suất ban
đầu (thể tích chất rắn trong bình coi không đáng kể) Tỉ khối hỗn hợp khí sau phảnứng so với khí N2: 1< dhh / N 2
<1,57 Chất rắn còn lại sau khi nung có khối lợng 6,6 g
đợc đem hoà tan trong lợng d dung dịch HCl thấy còn 3,2 g chất rắn không tan
1 Viết các phơng trình hoá học của phản ứng có thể xảy ra
2 Tính thành phần % theo khối lợng các chất trong hỗn hợp đầu
Trang 13– Gọi số mol C ; CaCO3 ; MgCO3 trong hỗn hợp lần lợt là a, b, c.
– Theo đầu bài khối lợng CaO và MgO : 6,6 – 3,2 = 3,4 (g)
⇒ 56b + 40c = 3,4 (*)
– Số mol CO và CO2 sau phản ứng nhiệt phân:
1, 65
32 = 0,25 ( mol)– Số mol C trong CO và CO2 bằng số mol C đơn chất và số mol C trong các muốicacbonat của hỗn hợp : a + b + c + 0,05 = 0,25 (**)
Trang 14Bài 16 : Hoà tan hết hỗn hợp X gồm oxit của một kim loại cú hoỏ trị II và muối
phẩm gồm khớ Y và dung dịch Z Biết lượng khớ Y bằng 44% lượng X Đem cụcạn dung dịch Z thu được một lượng muối khan bằng 168% lượng X Hỏi kim loạihoỏ trị II núi trờn là kim loại gỡ? Tớnh thành phần phần trăm của mỗi chất tronghỗn hợp X
hợp X Cho 1 luồng CO nóng d đi qua 2,4 gam X đến phản ứng hoàn toàn thu đợc chất rắn Y Để hoà tan hết Y cần 40 ml dung dịch HNO3 2,5M , chỉ thoát ra 1 khí NO duy nhất và dung dịch thu đợc chỉ chứa muối của 2 kim loại nói trên Xác định kim loại ch-
a biết
Bài giải:
Vì CO chỉ khử đợc những Oxít kim loại đứng sau Al trong dãy HĐHH
nên có 2 trờng hợp xảy ra
a)Trờng hợp 1:Kim loại phải tìm đứng sau Al trong dãy HĐHH
và Oxit của nó bị CO khử
CuO + CO → Cu + CO2 (1)
MO + CO → M + CO2 (2)
3Cu + 8HNO3 -> 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O (3)
3M + 8HNO3 -> 3M(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O (4)
Coi số mol CuO = x thì MO = 2x và Số mol HNO3 = 0,1
Ta có hệ : 80x + (M + 16) + 2x = 2,4
Trang 153
8x
+
2.83
x
= 0,1 giải hệ cho x = 0,0125 và M = 40 ~ Ca
Trờng hợp này không thoả mãn vì Canxi đứng trớc Al trong dãy HĐHH và CaO
không bị khử bởi CO
b/ Trờng hợp 2 : Kim loại phải tìm đứng trớc Al trong dãy HĐHH và Ô xit của nó
không bị CO khử Khi đó không xảy ra phản ứng (2) mà xảy ra phản ứng (1)(3) và phản ứng sau :
a) Xác định kim loại R và thành phần % theo khối lợng của mỗi chất trong C b) Cho dung dịch NaOH d vào dung dịch D, lọc lấy kết tủa rồi nung ngoài khí
đến khi phản ứng hoàn toàn Tính số gam chất rắn còn lại sau khi nung
x
− → R =28x thoả mãn x = 2 → R = 56 là FeTrong C có 8,4g MgCO3 ~ 59,15% còn là 40,85% FeCO3
Tính đợc chất rắn còn lại sau khi nung là MgO = 4 gam và Fe2O3 = 4 gam
Bài 19: Một loại đá chứa MgCO3, CaCO3 và Al2O3 Lợng Al2O3 bằng 1/8 tổng khối lợnghai muối cacbonat Nung đá ở nhiệt độ cao tới phân huỷ hoàn toàn hai muối cacbonat thu
đợc chất rắn A có khối lợng bằng 60% khối lợng đá trớc khi nung
a) Tính % khối lợng mỗi chất trong đá trớc khi nung
b) Muốn hoà tan hoàn toàn 2g chất rắn A cần tối thiểu bao nhiêu ml dung dịch HCl0,5M ?
Trang 16gọi a, b, c lần lợt là số gam của MgCO3, CaCO3, Al2O3 trong 100g đá (a, b, c cũng chính là thành phần %) ta có hệ sau:
b
+ c = 60Giải hệ ta đợc: a = 10,6; b = 78,3; c = 11,1 (vừa là số gam từng chất vừa là tỉ lệ %)a) Các phản ứng với HCl (3 PTHH)
Tổng số mol HCl = 2.nMgo + 2.nCaO + 6.n Al2O3 = 0,2226 mol
Vậy để hòa tan 2g A cần
0, 2226.2
5, 4 = 0,0824 molGọi V là số lít HCl tối thiểu cần dùng
Tính nồng độ mol/l của dung dịch HCl
- Xét TN1: Gọi số mol Al đã phản ứng là a, còn d là 0.02-a (Mg đã p hết)
Khối lợng chất rắn = 0,02 x 95 + 133,5a + 27 (0,02-a) = 3,86 → a= 0,0133
số mol HCl hòa tan Mg và Al là (0,02 x 2) + 3 x 0,0133 = 0,08 mol
- Nồng độ mol/l của HCl là 0,08/0,1 = 0,8 M
Bài 21: Hũa tan 49,6 gam hỗn hợp một muối sunfat và một muối cacbonat của cựng một
kim loại húa trị I vào nước thu được dung dịch X Chia dung dịch X thành 2 phần bằng nhau:
1 Phần 1: Cho phản ứng với lượng dư dung dịch axit sunfuric thu được 2,24 lớt khớ (đo ở đktc)
2 Phần 2: Cho phản ứng với lượng dư dung dịch BaCl2 thu được 43 gam kết tủa trắng
a Tỡm cụng thức húa học của hai muối ban đầu?
b Tớnh thành phần % theo khối lượng mỗi muối trờn cú trong hỗn hợp ban đầu?
Bài giải:
a Gọi cụng thức húa học của hai muối trờn là A2SO4 và A2CO3; gọi x, y lần lượt là số mol A2CO3 và A2SO4
- Phản ứng ở phần 1:
Trang 17- Theo pt (2) và (3), khối lượng kết tủa thu được: 197.0.1 + 233.y = 43 => y = 0,1
Thế y = 0,1 vào (*) => A = 23 -> Na
Vậy công thức hai muối: Na2CO3 và Na2SO4
b
- Khối lượng muối Na2CO3 trong hỗn hợp: mNa 2 CO3 = 106.0,1.2 = 21,2g
- Khối lượng muối Na2SO4 trong hỗn hợp: mNa 2 SO 4 = 49,6 – 21,2 = 28,4g
Vậy thành phần % các chất trong hỗn hợp ban đầu:
% mNa 2 CO3 = 49 , 6.100%
2 , 21
= 42,7%
% mNa 2 SO 4 = 49 , 6.100%
4 , 28
= 57,3%
Bài 22: Cho 32,6 gam hỗn hợp CaCO3 và MgCO3 tác dụng vừa đủ với 700ml dung dịch HCl 1M rồi dẫn khí tạo thành qua 38,5 gam dung dịch KOH 80% tạo thành dung dịch A
Trang 18CO2 + 2KOH -> K2CO3+ H2O(4)
Giải hệ phương trình (*) và (**) ta được: x = 0,2 mol; y = 0,15 mol
Khối lượng từng chất trong hỗn hợp:
= 0,55 mol
Ta cĩ tỉ lệ: 1< CO2
KOH n
n
= 0 , 35 55 , 0
= 1,57 < 2
=> Phản ứng tạo cả 2 muối: KHCO3 và K2CO3
Gọi a, b lần lượt là số mol KHCO3 và K2CO3, theo pt (3) và (4) ta cĩ:
a + b = 0,35 (***)
a + 2b = 0,55 (****)Giải hệ phương trình (***) và (****) ta cĩ: a = 0,15 mol; b = 0,2 mol
- Khối lượng các muối cĩ trong dung dịch A:
mKHCO3 = 100.0,15 = 15 gam
mK 2 CO3 = 138.0,2 = 27,6 gam
- Khối lượng dung dịch tạo thành sau phản ứng:
mddspư = mddKOH + mCO 2 = 38,5 + 44.0,35 = 53,9 gam
Vậy nồng độ % các chất trong dung dịch A:
C% (KHCO3) = 5315, 9.100% = 27,8%
C% (K 2 CO3) = 53 , 9.100%
6 , 27
= 51,2%
Bài 23: Cho 3,87 gam hỗn hợp gồm Mg và Al tác dụng với 500 ml dung dịch HCl 1M
a Chứng minh rằng sau phản ứng với Mg và Al thì axit vẫn còn dư ?
b Nếu phản ứng trên làm thoát ra 4,368 lít khí H2 (đktc) Hãy tính số gam Mg và Al đã dùng ban đầu ?
Bài giải:
Trang 19Theo phương trình (1): nHCl = 2nMg = 2.0,16125 = 0,3225 mol
Theo phương trình (2): nHCl = 3nAl = 3.0,143= 0,429 mol
Ta thấy nHCl(max) = 0,429 < 0,5 mol
=> Vậy HCl vẫn còn dư khi tác dụng với hỗn hợp Al và Mg
b – Số mol H2 sinh ra: nH 2= 4,368 : 22,4 = 0,195 mol
- Gọi x, y lần lượt là số mol Mg và Al có trong hỗn hợp Theo giả thiết và phương trình,
- Khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu:
nMg = 24.0,06 = 1,44 gam
nAl = 27.0,09 = 2,43 gam
Bài 24: Dẫn 2,24 lít khí CO (đktc) qua một ống sứ nung nóng đựng hỗn hợp bột oxit kim
loại gồm Al2O3, CuO và Fe3O4 cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn Chia sản phẩm thuđược thành hai phần bằng nhau:
1 Phần 1: hòa tan vào dung dịch HCl dư thu được 0,672 lít khí H2 ở đktc
2 Phần 2: được ngâm kĩ trong 400ml dung dịch NaOH 0,2M Để trung hòa hết NaOH dư phải dùng hết 20ml dung dịch axit HCl 1M
a Viết các phương trình phản ứng xảy ra
b Tính thành phần % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu
c Tính thể tích dung dịch axit H2SO4 1M (loãng) để hòa tan hết hỗn hợp bột của cácoxit kim loại?
b – Số mol CO: nCO = 2,24 : 22,4 = 0,1 mol
- Số mol H2: nH 2 = 0,672 : 22,4 = 0,03 mol
- Số mol NaOH: nNaOH = 0,4.0,2 = 0,08 mol
- Số mol HCl: nHCl = 0,02.1 = 0,02 mol
Theo phương trình (6): nNaOH (dư) = nHCl = 0,02 mol
=> Số mol NaOH trên phương trình (5): nNaOH(5) = 0,08 – 0,02 = 0,06 mol
Theo phương trình (5): nAl 2 O3 = 21 nNaOH(5) = 0,06 : 2 = 0,03 mol