Bài tập tổng hợp về kim loại và ôxit

Hỗn hợp A gồm oxit của một kim loại hóa trị II và muối cacbonat của kim loại đó được hòa tan hết bằng axit H2SO4 loãng vừa đủ tạo ra khí B và dd D.. Oxi hoàn toàn m gam A thu được 1,72

BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ KIM LOẠI VÀ OXIT CỦA KIM LOẠI

1 Hỗn hợp chứa Fe, FeO, F2O3 nếu hòa tan a gam hỗn hợp bằng dd HCl dư thoát

nung nóng thì được 1 lượng nước bằng 21,15% lượng hỗn hợp đem thí nghiệm

2 Hỗn hợp A gồm oxit của một kim loại hóa trị II và muối cacbonat của kim loại

đó được hòa tan hết bằng axit H2SO4 loãng vừa đủ tạo ra khí B và dd D Đem cô cạn D thu được một lượng muối khan bằng 168% lượng A Biết lượng khí B bằng 44% lượng A Hỏi kim loại A có hóa trị II là nguyên tố nào ? Tính %

3 Muối A tạo bởi kim loại M hóa trị II và phi kim X hóa trị I Hòa tan 1 lượng A

vào nước được dd A’ Nếu thêm AgNO3 dư vào A’ thì lượng kết tủa tách ra bằng 188% lượng A Nếu thêm Na2CO3 dư vào dd A’ thì lượng kết tủa tách ra bằng 50% lượng A Hỏi kim loại M và phi kim X là nguyên tố nào ? công thức muối A (CaBr2)

4 Hỗn hợp A gồm các kim loại Mg, Al và Cu Oxi hoàn toàn m gam A thu được

1,72m gam hỗn hợp 3 oxit với hóa trị cao nhất của mỗi kim loại Hòa tan m gam A bằng dd HCl dư thu được 0,952m dm3 H2 (đktc) Tính % khối lượng mỗi kim loại trong A

5 Hỗn hợp gồm Mg và một kim loại hóa trị II hòa tan hết trong dd HCl dư thấy

thoát ra 6,72 lít khí H2 (đktc) Cô cạn dd sau pư thu được 31,7g muối khan Xác định kim loại chưa biết nếu trong hỗn hợp số mol kom loại đó bằng ½ số mol

6 Hòa tan hoàn toàn 1,7g hỗn hợp Zn và kim loại A(hóa trị II không đổi) trong dd

HCl dư tạo ra 0,672 lít khí ở đktc Mặt khác nếu hòa tan riêng 1,9g kim loại A thì dùng không hết 200 ml dd HCl 0,5 M Xác định kim loại A ? (Ca)

7 Hòa tan hoàn toàn 3,82g hỗn hợp hai muối sunfat kim loại A và B có hóa trị I

và II tương ứng vào nước thành dd rồi thêm 1 lượng vừa đủ dd BaCl2 thu được 6,99g kết tủa Lọc bỏ kết tủa , lấy nước lọc đem cô cạn dd thu được bao nhiêu gam muối khan ? Tìm CT hai muối và khối lượng mỗi muối biết A và B có vị trí ở cùng chu kì trong bảng tuần hoàn

8 Hòa tan hoàn toàn 17,2g hỗn hợp kim loại kiềm A và oxit của nó vào nước

được dd B Cô cạn dd B thu được 22,4g hiđroxit khan Xác định tên kim loại và khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp

9 Hòa tan hoàn toàn 0,5g hỗn hợp gồm Fe và một kim loại hóa trị II bằng dd HCl

dư thu được 1,12 lít khí H2 (đktc) Tìm kim loại hóa trị II (Be)

10.Cho 11,7g kim loại hóa trị II tác dụng hết với 350 ml dd HCl 1M Sau khi pư

kết thúc, chất rắn không tan hết Nếu thêm vào dd 50 ml dd HCl nữa thì chất rắn tan hết và dd nhận được có thể tác dụng với CaCO3 tạo CO2 Xác định tên kim loại hóa trị II (Zn)

11 Cho 3,6g hỗn hợp gồm kali và một kim loại kiềm tác dụng hết với nước thu

được 1,12 lít khí H2 (đktc) Xác định tên kim loại kiềm, biết số mol của nó nhỏ

12 Cho 14,7 hỗn hợp hai kim loại kiềm tác dụng hết với nước thu được dd B và

5,6 lít khí H2 (đktc) Trung hòa dd B bằng HNO3 đun cạn dd được hỗn hợp muối D Tìm khối lượng D Xác định tên hai kim loại kiềm, biết muối có khối lượng mol lớn hơn chiếm 44,2% khối lượng hai muối trong D

13 Một hỗn hợp gồm Na, Al, Fe

- Nếu cho hỗn hợp tác dụng với nước dư thu được V lít khí (đktc)

- Nếu cho hỗn hợp tác dụng với NaOH dư thu được 7/4 V lít khí (đktc)

- Nếu cho hỗn hợp tác dụng với dd HCl dư thu được 9/4 V lít khí (đktc)

a, Tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp

b, Nếu vẫn giữ nguyên lượng Al còn thay Na và Fe bằng một kim loại hóa trị II với kim loại này có khối lượng bằng một nữa tổng lượng Na và Fe đem pư Rồi cũng cho tác dụng với dd HCl dư thì thu được 93/40 V lít khí (đktc) Xác định tên kim loại hóa trị II (Mg)

14 Hòa tan 10,8g hỗn hợp gồm kim loại kiềm và oxit của nó bằng nước thu được

500g dd B Để trung hòa 50g dd B phải dùng hết 20 ml dd H2SO4 1M Tìm kim loại trên (Na)

15 Hòa tan hoàn toàn 2 kim loại kiềm vào nước thu được dd B và 336 cm3 khí H2

(đktc) Thêm vào B 10 ml dd HCl, rồi thêm tiếp 5ml dd NaOH 1M để cho pH = 7 thì thu được dd D Cô cạn dd D thu được 2,3675g muối khan Tìm hai kim loại kiềm nếu chúng kế tiếp nhau trong cùng một phân nhóm Tìm nồng độ mol của dd HCl (Na, K, 3,5M)

16 Hòa tan 8g hai hiđroxit của hai kim loại kiềm trong nước thành 100 ml dd B

hai kim loại kiềm nếu chúng kế tiếp nhau trong cùng một phân nhóm (Na, K)

17 Hỗn hợp Q nặng 16,6g gồm Mg, oxit của kim A hóa trị III và oxit của kim loại B

hóa trị II Cho Q tác dụng với dd HCl dư thu được khí X và dd Y Dẫn X qua bột CuO nung nóng thu được 3,6g H2O Làm bay hơi hết nước của ½ dd Y thu được 24,2g hỗn hợp muối khan Đem điện phân ½ dd Y đến khi kim loại B tách ra ở cực âm thì cực dương thoát ra 0,71g khí clo

a, Xác định hai kim loại A, B Biết B không tan được trong dd HCl, khối lượng mol của B lớn hơn 2 lần khối lượng mol của A (Al, Cu)

b, Tính % mỗi chất trong Q ?

18 Hòa tan 4,25g một muối halogen kim loại kiềm vào nước thu được dd A Cho dd

A tác dụng hết với AgNO3 dư thu được 14,35g kết tủa Tìm CTPT của muối (LiCl)

19 Khi hòa tan hết cùng một lượng kim loại R vào dd HNO3 loãng vừa đủ và dd

H2SO4 loãng vừa đủ thì lượng khí NO và khí H2 thoát ra có thể tích bằng nhau (cùng điều kiện) Đem cô cạn dd thì nhận được lượng muối sunfat = 62,81% lượng muối nitrat Xác định kim loại R (Fe)

20 -Hỗn hợp Al và kim loại hóa trị II tan trong dd H2SO4 loãng vừa đủ thu được dd A

và có khí H2 thoát ra Cho A tác dụng với dd BaCl2 vừa đủ tách ra được 93,2g kết tủa trắng Lọc kết tủa rồi cô cạn nước lọc thu được 36,2g muối khan

b, Tìm kim loại chưa biết, nếu trong hỗn hợp ban đầu số mol của nó bằng ½ số mol của Al

21 Hỗn hợp 2 oxit của 2 kim loại kế tiếp nhau trong nhóm IIA của bảng HTTH Cho

8,8g tan hết trong dd HCl 2M vừa đủ sau pư thêm AgNO3 dư thấy tách ra 57,4g kết tủa Tìm tên hai kim loại trên và xác định khối lượng mỗi oxit trong hỗn hợp

BÀI GIẢI

1 Dạng toán qui về 100

Giả sử khối lượng hỗn hợp đem pư = 100g

n Fe = n H2 0,5  m Fe  28 (28%g Fe)

n H

2

21,15

0,175 18

x + 3y = 1,175

72x + 160y = 100 – 28 = 72

x = 0,5 mol FeO ; y = 0,225 mol Fe2O3 (%FeO = %Fe2O3 = 36%)

3 giả sử muối đem pư là 100g.





 M = 40 (Ca); X = 80 (Br)

6 m kim loại = 1,7g, n hh kim loại = n H2 = 0,03 (mol)  M hh kim loại = 56,67

Mặt khác n A < ½ n HCl = ½ 0,2.0,5 = 0,05 (mol)

n A = 1,9 0,05 A 38

38 < M = 56,67 < 65  38 < A < 56,67

A có thể là Ca, Fe, Mn nhưng A có hóa trị không đổi vậy A là Ca

7 M hh muối sunfat = 3,82 127,33

0,03

Vì A, B ở cùng chu kì nên: B + 96 < 127,33 < 2A + 96

A > 15,6 (A là Na); B < 31,2 (B là Mg)

8 đặt x mol A và Y mol A2O

Mx + y(2M + 16) = 17,2

(x + 2y) (M + 17) = 22,4

x + 2y = 22, 4

17

nhân (2) cho 17 – (1) ta được 16y = 22, 4.17 5, 2 22, 4.17 5, 2( 17)

M

0 < 2y = 292, 4 5, 28(M 17)M  M22, 417

Giải ra ta được 21,7 < M A < 56,2 vậy A có thể là Na hoặc K

10 Kim loại không tan hết  n M > ½ n HCl = ½ 0,35 = 0,175 (mol)

Khi thêm 50 ml dd HCl, dd sau pư tác dụng với CaCO3 cho CO2 chứng tỏ còn dư HCl

 n M < (0,35 0,05) 0, 2

2



0,175 < 11, 7 0, 2 58,5 M 66,86

Vậy M là Zn

11 Đặt x mol K , y mol kim loại kiềm A

39x + y A = 3,6

x + y = 0,1

y < 0,01

 39(0,1 – y) + y A = 3,6

y (39 – A ) = 0,3

12 a, 2M + 2H2O  2M OH + H2(1)

n M = 2nH2= 0,5 mol  n NO3



= n M = 0,5 mol

m M NO3 = 14,7 + 0,5 62 = 45,7 (g)

C 2 : Từ (1)  n M OH = 14,7 + 0,5 18 – 0,25 2 = 23,2(g)

M = 14,7 29, 4

0,5 

Từ (2): M OH  M NO3 khối lượng tăng (62 – 17 = 45g)

29, 4 17   g

m M NO3 = 23,2 + 22,5 = 45,7g.

b, Tìm hai kim loại.

giả sử hai kim loại là A và B với A < B

m BNO3 = 44,2% 45,7 = 20,2 g

m ANO3 = 45,7 – 20,2 = 25,5g

Đặt x = 25,5

62mol

62mol

B 

x + y = 25,5

62

A  + 20, 2

62

B = 911, 4 10,80,5(11 A)A



13 a, Đặt x mol Na; y mol Al; z mol Fe có trong hỗn hợp

Khi cho h2 Na, Al, Fe + H2O theo PTPƯ:

2Na + 2H2O  2NaOH + H2

2Al + 2NaOH + 2H2O  2NaAlO2 + 3H2

x/2 + 3x/2 = 22, 4V  x = ( )

44,8

V mol

4.22, 4 44,8

4.22, 4 44,8

Vậy tỉ lệ số mol Na : Al : Fe = 1 : 2 : 1

%Na = 17,3%; %Al = 40,6%; %Fe = 42,1%

b, Tìm kim loại hóa trị II?

Đặt A là kim loại hóa trị II và có số mol là a

40.22, 4 2.44,8

Mặt khác: m A = ½( m Na + mFe)

3,3

2.44,8 2.44,8

79 24( ) 3,3

A

14 M + H2O  MOH + ½ H2

M2O + H2O  2MOH

2MOH + H2SO4  M2SO4 + 2H2O

Số mol MOH dùng để trung hòa 20 ml dd H2SO4 1M là: 2 0,02 1 = 0,04 mol

 số mol MOH có trong 500g dd B là 0,04 10 = 0,4 (mol)

Mx + y(2M + 16) = 10,8 (1)

2

x



< 0,2 (1)  M(x + 2y) + 16y = 10,8

M 0,4 + 16y = 10,8

y = 10,8 0, 4

16

M



0 < 10,8 0, 4

16

M



<0,2 giải ra 19 < M < 27 vậy M là Na

15 Đặt 2 kim loại kiềm và có NTKTB là M ; viết PTHHxảy ra

Từ pthh  n M Cl = nM OH = 0,03  M Cl = 69,17  M = 36,67 (Na, K)

16 M OH + CH3COOH  CH3COOM + H2O

Áp dụng pp tăng giảm khối lượng:

nM OH = 1, 47 0,842 0,6742  M =

0,8 0,8.42

42

(Na; K)

17 Mg + 2HCl  MgCl2 + H2 (1)

A2O3 + 6HCl  2ACl3 + 3H2O (2)

H2 + CuO t0

BCl2 d p

(1) và (4)  n Mg = 0,2 (mol)  m (A2O BO3;

) có trong ½ hỗn hợp ban đầu là:

16,6 0, 2.24

5,9



(3) và (5)  n B = n BO = 0,01 (mol)

Mặt khác m (ACl3; BCl2) có trong ½ muối khan = 24,2 – 0, 2.952 = 14,7g (**)

(2) và (3) áp dụng pp tăng giảm khối lượng  n O (hh OXIT) =

14,7 5,9

0,16







n O (BO) = 0,01  n O (A2O3

) = 0,16 – 0,01 = 0,15 (mol)

n A2O3 = ( 2 3)

1

3n O A O = 0,05 (mol) (B + 16).0,01 + (2A + 48) 0,05 = 5,9

 B + 10A = 3,34

B > 2A

A < 27,83 , A là kim loại hóa trị III (Al)  B là Cu

19 pthh: 3R + 4nHNO3  3R(NO3)n + nNO + 2nH2O

2R + mH2SO4  R2(SO4 )m + m H2 

3; 2

m

R + 4HNO3  R(NO3)3 + NO + 2H2O

R + H2SO4  RSO4 + H2

R + 96 = 0,6281(R + 62.3)

 R = 56 (Fe)

20 áp dụng DLBTKL  kim loại hóa trị II là Mg

M t mu i c ộ ố ứ ử ó công th c phân t là FeX2 trong đó Fe chi m 44,1% theo kh i l ng X ế ố ượ ị

ác đ nh công th c ph ứ ử ủ ố ế ươ ả ứ ự ế ạ ố ân t c a mu i và vi t 3 ph ng trình ph n ng tr c ti p t

o thành mu i FeX2 Gi i ả % kh i l ng c a X trong h p ch t l ố ượ ủ ợ ấ à: 100% 44,1% = 55,9%

Ta có: , % M , % M M %m %m X Fe X Fe X 441 559 56 2 2 MX = 35,5 V y X l ậ ố ứ ử ủ ố

à nguyên t Clo, công th c phân t c a mu i là FeCl2 Ba ph ng tr ươ ả ứ ự ế ạ ình ph n ng tr c ti p t

o thành FeCl2 là: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1) Fe + CuCl2 FeCl2 + Cu (2) FeSO4 + BaCl2 FeCl2 + BaSO4 (3) 3.19 M t mu i c ộ ố ứ ử ó công th c phân t là FeX3 Cho dung d ch ch a 1,30 ị

ứ gam FeX3 tác d ng v i ụ ớ l ng d dung d ch AgNO ượ ư ị 3 thu được 3,444 gam k t t a X ế ủ ị ứ

ử ủ ố ác đ nh công th c phân t c a mu i và vi t 2 ph ng tr ế ươ ả ứ ự ế ạ ố ình ph n ng tr c ti p t

o thành mu i FeX3 Gi i ả Ph ng tr ươ ả ứ ình ph n ng: FeX3 + 3AgNO3 Fe(NO3)3 + 3AgX (1) G i ọ x là s ố mol c a FeX ủ 3, theo ph ng tr ươ ả ứ ố ình ph n ng (1) thì s mol c a AgX l ủ

à 3x mol Ta có h ph ng tr ệ ươ ình: FeX3 m = (56 + 3MX).x = 1,30 gam mAgX

= (108 + MX) 3x = 3,444 gam MX = 35,5 và x = 0,008 mol V y nguy ậ ố ố ên t X là Clo và mu

i là FeCl3 Hai ph ng tr ươ ả ứ ự ế ạ ình ph n ng tr c ti p t o thành FeCl3 là: 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 (1) Fe2(SO4)3 + 3BaCl2 2FeCl3 + 3BaSO4 (2) 3.20 Hoà tan 18,4 gam h n h p hai kim lo

i ho ỗ ợ ạ ị ằ ị ư ượ á tr II và III b ng dung d ch axit HCl d thu đ c dung d ch A v ị ầ ằ ố ộ ầ ượ

à khí B Chia khí B làm hai ph n b ng nhau Đ t cháy hoàn toàn m t ph n thu đ c 4,5 gam n c ướ a H

i khi c ỏ ạ ị ượ ô c n dung d ch A thu đ c bao nhiêu gam mu i khan? ố b Đem ph n 2 cho ph n ng ho

ầ ả ứ ớ ồ ả ẩ ấ ụ àn toàn v i khí clo r i cho s n ph m h p th vào 200,0 ml dung d

ch NaOH 20% (d = 1,20 ị gam/ml) Tính n ng ồ ộ ủ ấ ị ượ đ % c a các ch t trong dung d ch thu đ c

Gi i: ả G i kim lo i ho ọ ạ ị ố á tr II là X có s mol trong 18,4 gam h n h p l ỗ ợ à x mol G i kim lo

i ho ọ ạ ị ố á tr III là Y có s mol trong 18,4 gam h n h p l ỗ ợ à y mol Ph ng tr ươ ả ứ ình ph n ng:

X + 2HCl XCl2 + H2 (1) 2Y + 6HCl 2YCl3 + 3H2 (2) Dung d ch A ch a XCl ị ứ

2, YCl3 và HCl có th d , kh ể ư í B là H2 Đố ộ ử t cháy m t n a khí B; 2H2 + O2 o t 2H2O (3)

a Theo các ph ng tr ươ ả ứ ừ ình ph n ng t (1) (3): n x y , mol , n H O n H x y H 0 5 2 3 18 4 5 2 3

2 1 2 1 2 2 2 S mol HCl tham gia ph n ng: ố ả ứ n n 1 0mol 2 3 2 2 2 x y , HCl H Theo đị ậ ả ố ượ ạ

ị ượ ố ượ nh lu t b o toàn kh i l ng, khi cô c n dung d ch A l ng mu i thu đ c là: m m m 184 365 1 0 2

0 5 539 gam muèi khan 2 3 , , , , , XCl YCl b Ph n 2 t ầ ụ ớ ác d ng v i clo: H2 + Cl2 o t 2HCl (4)

H p th HCl v ấ ụ ị ào dung d ch NaOH: HCl + NaOH NaCl + H2O (5) S ố mol HCl: x y , mol n n H HCl 0 5 2 3 2 2 2 S ố mol NaOH: , mol % , , % n NaOH 12 40100 2000 12 20 nHCl