Bài tâp hay giai theo nhiều cách

Cho hỗn hợp rắn này tan hết trong dung dịch axit HCl thì thu được V lít khí H2 đktc.. Mặt khác, đốt nóng C trong không khí thì thu được 0.8 gam một oxit.. Kim loại thu được đem hòa tan

Bài tập 1: Đốtcháy 48,72 gam hỗn hợp Al và Zn trong bình đựng khí Cl2 thu được 78,54 gam hỗn hợp rắn Cho hỗn hợp rắn này tan hết trong dung dịch axit HCl thì thu được V lít khí H2

(đktc) Dẫn V lít khí này đi qua ống đựng 80 gam CuO nung nóng Sau một thời gian trong ống còn lại 70,784 gam chất rắn và chỉ có 80% khí H2 tham gia phản ứng Tính giá trị V (lít)

và %m mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu?

Bài giải

2Al + 3Cl2 2AlCl3 (1)

a.1(mol) 3 2a.1(mol)

Zn + Cl2 ZnCl2 (2)

b.1(mol) b.1(mol)

2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (3)

a.2(mol) 3 2a.2(mol)

Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 (4)

H2 + CuO Cu + H2O (5)

- Gọi a mol: Al

⇒ 27a + 65b = 48,72 (*)

b mol: Zn

mCl2 = 78,54 - 48,72 = 29,82g ⇒ nCl2 = 2971,82 = 0.42 (mol)

Từ PT (1) và (2) ta có 3 2a1 + b1 = 0.42 (**)

m(O) = 80 - 70,784 = 9,216g ⇒ n(O) = 9.16216 = 0.576 (mol)

Theo PT (5) ta có nH2 = nCuO = n(O) = 0.576 (mol)

Mà theo giả thiết H2 chỉ phản ứng 80% nên nH2 thu được từ PT (3) và (4) là

nH2 = 0.576 x

80

100

= 0.72 (mol)

Từ PT (3) và (4) ta có 3 2a2 + b2 = 0.72 (***)

Vậy giá trị của V (lít) = 0.72 x 22.4 = 16.128 (lít)

Lấy (**) cộng với (***) ta có 3 2a1 + b1 +3 2a2 + b2 = 1.14 ⇒ 3 2(a1+a2) + (b1 +b2) = 1.14 hay 3 2a + b = 1.14 (** **)

Kết hợp (*) và (****) ta có hệ phương trình









= +

=

+

14 1 2

3

72 48 65 27

b a

b

a

⇒







=

= 6.

0

36

.0

b a

%m Al = 0.4836.72x27x 100% = 19,95%

%m Zn = 100% - 19,95% = 80,05%

Bài tập 2: Hòa tan 1,42 gam hỗn hợp gồm Mg, Al và Cu bằng dung dịch HCl dư thu được

dung dich A, khí B và chất rắn C Cho dung dịch A tác dụng với dunng dich NaOH dư rồi lấy kết tủa nung ở nhiệt độ cao đến khi hoàn toàn thì thu được 0,4 gam chất rắn Mặt khác, đốt nóng C trong không khí thì thu được 0.8 gam một oxit Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu và thể tích khí B (đktc)?

Bài giải:

Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (1)

2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H3 (2)

MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl (3)

AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl (4)

Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (5)

Mg(OH)2 MgO + H2O (6)

2Cu + O2 2CuO (7)

nCuO = 080.8 = 0.01 (mol) Theo PT (7) nCu = nCuO = 0.01 (mol)

mCu = 0.01 x 64 = 0.64 gam

nMgO = 040.4 = 0.01 (mol) Theo Pt (6) và (3) nMgCl2 = nMg(OH)2 = nMgO = 0.01 (mol) mMg = 0.01 x 24 = 0.24 gam

mAl = 1.42 - (0.64 + 0.24) = 0.54 gam

nH2 = (0.01 + 0.03) = 0.04 (mol), V H2 = 0.04 x 22,4 = 0,896 (lít)

Bài tập 3: Để khử 2,4 gam một oxit kim loại MxOy ở nhiệt độ cao cần 1,008 lít khí H2 (đktc) Kim loại thu được đem hòa tan hoàn toàn trong dung dịch HCl thu được 0,672 lit khí H2

(đktc) Xác định công thức phân tử oxit kim loại đã dùng

Bài giải:

MxOy + yH2 xM + yH2O (1)

a.mol yamol xamol

2M + 2nHCl 2MCln + nH2 (2)

nH2(1) = 122,008,4 = 0.045 (mol)

nH2(2) = 022.672,4 = 0.03 (mol)

Gọi a (mol): MxOy ⇒ (Mx + 16y)a = 2.4(*)

Từ PT (1) ta có ya = 0.045

Từ PT (2) ta có n .xa2 = 0.03 ⇒ xa = 0.n06

Từ (*) ta có M.0.n06 + 0.72 = 2.4 ⇒ 0.06M = 1.68n

Nếu n = 1 ⇒ M = 28 (loại)

Nếu n = 2 ⇒ M = 56 (Fe)

Nếu n = 3 ⇒ M = 84 (loại)

Khi n = 2 ⇒ xa = 0.03 ⇒ ax ya = 00.045.03 ⇒ x y = 32 ⇒ x = 2 và y = 3

Vậy M là Fe và x = 2 và y = 3 ⇒ CTHH Fe 2 O 3

Bài tập 4: Cho 6 gam FexOy tác dụng với V lít dung dịch HCl 1M (đã lấy dư 25% so với lượng chất cần thiết) Cô cạn dung dịch thu được 12,1875gam muối khan Xác định CTHH của oxit sắt và V lít dunng dịch HCl

Bài giải

FexOy + 2yHCl xFeCl2y / x + yH2O

y

x 16

56

6

+ mol 5612+,187571y / x mol

Theo PT ta có 56x+616y x = 5612+,187571y / x ⇒(56x +71y).6x = 12,1875x (56x + 16y)

336x + 426y = 682.5x + 195y ⇒ 346,5x = 231y ⇒ y x = 346231,5 =

3 2

Vậy CTHH Fe 2 O 3

Bài tập 5: Oxi hóa hoàn toàn 7,83 gam hỗn hợp một kim loại hóa trị II và một kim loại hóa trị

III, thì tạo thành 14,23gam hỗn hợp hai oxit, hòa tan hỗn hợp hai oxit đó trong dung dịch NaOH dư thì còn lại 4,03gam chất rắn không tan Xác định tên hai kim loại ban đầu, (biết rằn

tỉ lệ mol của hai oxit bằng 1:1)

Bài giải:

Đặt CTHH của hai oxit là: AO và B2O3

m(O) = 14,23 - 7,83 = 6,4 gam ⇒ n(O) = = 0.4mol

Vì số mol của hai oxit là 1:1 ⇒ nO(AO): n(O)B2O3 = 1 : 3 do đó n(O)AO = 04.4 = 0.1mol

và n(O)B2O3 = 0.3mol Vì khi tác dụng với NaOH dư còn lại 4.03gam oxit ⇒ có một oxit lưỡng tính

TH1: AO lưỡng tính: AO + 2NaOH Na2AO2 + H2O

nAO = n(O) = 0.1mol ⇒ MAO = 100..201 = 102 ⇒ MA = 102 - 16 = 84 (loại)

TH1: B2O3 lưỡng tính: B2O3 + 2NaOH 2NaBO2 + H2O

nAO = nB2O3 = 0.1mol

mB2O3 = 14,23 - 4,03 = 10,20gam

MB2O3 = 100,,12 = 102 ⇒ MB = 1022−48 = 27 ⇒ B là Al

MAO = 40,03,1 = 40,3 ⇒ MA = 40,3 - 16 = 24,3 ⇒ A là Mg

Bài tập 6: Hòa tan 3,87gam hỗn hợp A gồm M có hóa trị II và kim loai N hóa trị III vào

250ml dung dịch chứa HCl 1M và H2SO4 0.5M thì thu được dung dịch B và 4,368lit khí ở đktc

a Chứng minh rằng trong dung dịch B vẫn còn axit, tính giới hạn khối lượng muối khan thu

được sau khi cô cạn dung dịch?

b Xác định hai kim loại biết tỉ lệ mol của hóa trị II và kim loại hóa trị III là 2:3 và NTKM: NTKN = 8:9?

Bài giải

a nH+(HCl) = nHCl = 0.25x1 = 0.25mol

⇒nH+ = 0.5mol

nH+(H2SO4) = 2nH2SO4 = 20.25x0.5 = 0.25mol

Theo đlbt nguyên tố nH+(pư) = 2nH2 = 2422,368,4 = 0.39mol

0.39 < 0.5 ⇒ nH+(pư) < nH+ trong dung dịch B dư axit

mmuối = m kim loại + mCl + mSO4

Giả sử HCl tham gia phản ứng hết

nCl = nH+(HCl) = nHCl = 0.25mol ⇒ nH+(H2SO4) = 0.39 - 0.25 = 0.14mol

mà nSO4 = nH+(H2SO4)/2 = 0.07mol

mCl = 0.25x35.5 = 8.875gam và mSO4 = 0.07x96 = 6.72gam

m muối = 3,87 + 8,875 + 6.72 = 19.465gam

Giả sử H2SO4 tham gia phản ứng hết

nSO4 = nH2SO4 = 0.125mol ⇒ nCl = nHCl = 0.39 - 0.25 = 0.14mol

mSO4 = 0.125x96 = 12gam và mCl = 0.14x35.5 = 4.97gam

m muối = 3.87 + 12 + 4.97 = 20.84gam

19.465gam < mmuối < 20.84

b M + 2H+ M2+ + H2

2N + 6H+ 2N3+ + 3H2

2a + 4.5a = 6.5a = 0.195 ⇒ a = 06.195.5 = 0.03mol

Mx0.06 + Nx0.09 = 3.87

9MN = 8MM

Giải ra ta có M M = 24; M N = 27⇒ M là Mg và N là Al

Bài tập 7: Hỗn hợp A gôm oxit của kim loại hóa trị II và muối cacbonat của kim loại đó được

hòa tan hết bằng H2SO4 loãng vừa đủ tạo ra khí C và dung dịch B Đem cô cạn dung dịch B thu được một lượng muối khan bằng 168% khối lượng A Xác định kim loại hóa trị II biết khí

C sinh ra bằng 44% khối lượng hỗn hợp A

Bài giải

Lấy khối lượng của A = 100gam ⇒ khối lượng của muối = 168gam và m khí C = 44gam

MO + H2SO4 MSO4 + H2O (1)

MCO3 + H2SO4 MSO4 + CO2 + H2O (2)

nCO2 = 4444 = 1mol theo PT (2) nMCO3 = nMSO4 = nCO2 = 1mol

Từ PT (1) và (2) ta có (M + 16).a + M + 60 = 100 a = 0.4

⇒ (M + 96).a + M + 96 = 168 M = 24

Vậy kim loại hóa trị II là Mg.

Bài tập 8: Khử m gam oxit sắt bằng khí H2 nóng dư, cho hơi nước tạo ra được hấp thụ bằng 100gam H2SO4 98% thì nồng độ dung dịch giảm đi 3,405% Chất rắn thu được sau phản ứng khử được hòa tan bằng H2SO4 loãng thoát ra 3,36lit khí H2 đktc Xác định CTHH của oxit sắt

Bài giải

FexOy + yH2 xFe + yH2O (1)

Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 (2)

mH2SO4 = 98x100100 = 98gam; nồng độ % của dung dịch H2SO4 sau khi hấp thụ H2O: 98% - 3.405% = 94.595%

mddH2SO4 = 98x94.595100 = 103.6 gam ⇒ mH2O = 103.6 - 100 = 3.6gam

⇒ nH2O = 318.6 = 0.2mol ⇒ ya = 0.2mol (*) PT (1)

nH2 =

4

.

22

36

.

3

= 0.15mol Theo PT (2) ⇒ xa = 0.15mol (*)

{ {

Từ (*) và (**) ⇒ ya xa =

2 0

15 0

=

4

3

⇒







=

= 4

3

y

x

⇒ CTHH của oxit sắt là: Fe3O4

Bài tập 9: Cho 4,93gam hôn hợp A gồm Mg và Zn tác dụng hết với 500ml dung dịch HCl 1M

a Chứng minh rằng hỗn hợp A tan hết.

b Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hôn hợp A và VH2 đktc bay ra biết nồng độ mol của dung dịch HCl còn lại trong dung dịch thu được là 0,52M (giả thiết V thay đổi không đáng kể)

Baig giải

a. Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (1)

xmol 2xmol

Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 (2)

ymol 2ymol

nHCl = 0.5x1 = 0.5mol

Từ PT (1) và (2) ta có 24x + 65y = 4,93 (*) mà 24x + 65y > 24x + 24y < 4.93

⇒ x + y < 424.93 = 0,2054 mà theo PT (1) và (2) ta có nHCl(TG) = 2x + 2y = 2 0.2054 = 0.411< 0.5 ⇒ hỗn hợp A tan hết ⇒ HCl dư

b Theo đề bài nHCl(dư) = 0.52x 0.5 = 0.26mol

Theo PT (1) và (2) nHCl (pư) = 2x + 2y = 0.5 - 0.26 = 0.24mol ⇒ x + y = 0.12 (**)

Từ (*) và (**)







= +

=

+ 12 0

93 4 65

24

y x

y

x

⇒







=

= 05 0

07

.0

y

x

m Mg = 0.07x24 = 1.68gam và %m Mg = 34 07 %

93 4

100 68

%m Zn = 100% - 34,07% = 65,93%

Bài tập 10: Một hỗn hợp A gồm Zn và Fe có khối lượng 18,6gam được hòa tan hooanf toàn

trong 1 lít dung dịch H2SO4 0.5M

a.Chứng minh rằng hỗn hợp A tan hết.

b Nếu khối lượng hỗn hợp A tăng lên gấp đôi so với ban đầu, lượng axit vẫn như ban đầu thì

hỗn hợp kim loại có tan hết không?

c Trong trường hợp câu a, nếu lượng H2 tạo ra khử vừa hết 24gan CuO đun nóng Hãy tính % khối lượng mõi kim loại trong hỗn hợp A?

Bài giải

a nH2SO4 = 0.5x1 = 0.5mol

Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 (1)

xmol xmol xmol

Fe + H2S04 FeSO4 + H2 (2)

Theo đề bài ta có: 65x + 56y = 18.6 (*) mà 65x + 56y > 56x + 56y < 18.6

x + y < 1856.6 = 0.332 theo PT (1) và (2) nH2SO4(Tg) = x +y = 0.332 < 0.5 ⇒ H2SO4 dư

b m hỗn hợp A = 18.6x2 = 37.2 gam ⇒ 65x + 56y < 65x +65y > 37.2

0.572 = 3765.2 < x + y < 3756.2 = 0.664 mà 0.5 < 0.57 ⇒ H2SO4 hết

c CuO + H2 Cu + H2O (3)

0.3mol 0.3mol

nCuO =

80

24

= 0.3mol, Theo PT (3) nH2 = nCuO = 0.3mol Theo PT (1) và (2) ta có x + y = 0.3 (**)

Từ (*) và (**) ta có







= +

=

+

6.

18 56 65

3.

0

y x

y

x

⇒ x y==00..12

%mZn = 0.1x1865.8x100 = 34.95% ⇒ %mFe = 100% - 34.95% = 65.05%

Bài tập 11: Cho hỗn hợp A gồm M2CO3, MHCO3 và MCl (M là kim loại kiềm) Cho 43,71gam A tác dụng hết với V lít (dư) dung dịch HCl 10.52% (DddHCl = 1.05g/ml) thu được dung dịch B và 17.6gam khí C Chia B làm hai phần bằng nhau

* Phần 1: Phản ứng vừa đủ với 125ml dung dịch KOH 0.8M, cô cạn dung dịch thì thu được m

gam muối khan

* Phần 2:Tác dụng hoàn toàn với AgNO3 thì thu được 68.88gam kết tủa trắng

a Xác định kim loại M và % khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp A

b Tính giá trị của V lít và m gam

c Lấy 10.93gam hỗn hợp A nung cho đến khi không còn khí thoát ra, cho khí thu được vào

250 ml dung dịch Ca(OH)2 0.02M Tính khối lượng muối thu được trong dung dịch thu được

Bài giải

a Gọi amol:M2CO3; bmol:MHCO3; cmol:MCl trong hỗn hợp A

M2CO3 + 2HCl MCl + CO2 + H2O (1)

amol 2amol amol amol

MHCO3 + HCl MCl + CO2 + H2O (2)

bmol bmol bmol bmol

HCl + KOH KCl + H2O (3)

0.1mol 0.1mol

MCl + AgNO3 AgCl + MNO3 (4)

2

c b

a+ +

HCl + AgNO3 AgCl + HNO3 (5)

(2M + 60).a + (M + 61).b + (M + 35.5).c = 43.71 (*)

6

nKOH = 0.125x 0.8 = 0.1mol

nAgCl =

5 143

88 68

= 0.48mol

2

c

b

a+ +

+ 0.1 = 0.48 ⇒ a + b + c = 0.76mol (***) từ (**) và (** *) ⇒ c = 0.36mol Thay c = 0.36 vào (*) (2M + 60).a + (M +61).b + 0.36M + 12.78 = 43.71

Nếu a = 0 ⇒ b = 0.4 ⇒ 0.76M + 24.4 + 12.78 = 43.71⇒ M = 06..7653 = 8.59 Nêu b = 0 ⇒ a = 0.4 ⇒ 1.16M + 24 + 12.78 = 43.71 ⇒ M = 16..1693 = 5.97 5.97 < M < 8.59 ⇒ M là Li

b a =