Công phá chuyên đề vô cơ hóa học 10, 11 các nguyên tố phi kim (có lời giải chi tiết)

Lấy một nửa lượng muối khan này hòa tan vào nước rồi cho phản ứng với dung dịch AgNO3 dư thì thu được 4,305 gam kết tủa Z.. Thành phần phần trăm khối lượng của một chất trong hỗn hợp X l

CHƯƠNG 6: CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM HALOGEN

A KIẾN THỨC CƠ BẢN

21h ngày 26/7/2013, Khoa Chống độc BV Bạch Mai tiếp nhận ca cấp cứu gồm 4 cháu nhỏ từ 5 đến 8 tuổi trong tình trạng bị sốc với các biểu hiện chảy nước mắt, nước mũi, ho sặc sụa, khó thở, cơ thể tái nhợt…

Trong tự nhiên, Flo chỉ tồn tại ở dạng hợp chất Flo oxi hóa được tất cả các kim loại kể cả vàng và platin

Nó cũng tác dụng trực tiếp với hầu hết phi kim, trừ oxi và nitơ

Flo oxi hóa được nước: 2F22H O2 4HF O 2

* Brom

Tính chất vật lý

Brom là chất lỏng màu nâu đỏ dễ bay hơi Giống như clo, brom tồn tại trong tự nhiên ở dạng hợp chất, chủ yếu là muối bromua.

Tính chất hóa học

Brom thể hiện tính khử khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh:

Br 5Cl 6H O2HBrO 10HClNhờ bắt nhạy sấng, bạc bromua AgBr trở thành chất chính để làm giấy ảnh, phim ảnh và phim điện ảnh Người ta dùng tính diệt khuẩn của KBr để bảo quản rau quả NaBr là một chất phụ gia không thể thay thế đối với thuốc thuộc da dùng trong ngành công nghiệp thuộc da

* Iot

Iot (trong muối) là vi chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể, góp phần quan trọng vào quá trình hình thành,phát triển và duy trì các hoạt động của con người

Ở nhiệt độ thường iot là tinh thể màu đen tím Iot không nóng chảy mà thăng hoa

* Một số hợp chất của Clo, Flo, Brom, Iot:

+ Clorua vôi CaOCl2: 2CaOCl2CO2H O2 CaCO3CaCl22HClO

+ HF: SiO24HFSiF42H O2

+ HBr: 2HBr H SO 2 4 Br2SO22H O2

4HBr O 2 2H O 2Br2  2

+ HI: 2HI 2FeCl 3 2FeCl2 I2 2HCl

Bài tập nhiệt phân

Dạng toán này chủ yếu xoay quanh các phương trình nhiệt phân hợp chất có oxi của clo, ngoài ra có thể

có thêm các hợp chất giàu oxi dễ bị nhiệt phân hủy như KMnO4, K2Cr2O7,…

Bài 1: Dẫn hai luồng khí Cl2 đi qua hai dung dịch:

+ Dung dịch 1: KOH loãng ở 25C

35

23

Lời giải

Có các phản ứng xảy ra sau:

Dung dịch 1: Cl22KOHKCl KClO H O  2

Dung dịch 2: 3Cl26KOHKClO35KCl H O 2

Vì lượng KCl sinh ra trong hai dung dịch bằng nhau nên nếu ta đặt lượng KCl sinh ra là x thì:

Đáp án C.

Bài 2: Một hỗn hợp X gồm ba muối NaF, NaCl, NaBr nặng 4,82 gam Hòa tan hoàn toàn X trong nước

được dung dịch A Sục khí clo dư vào dung dịch A rồi cô cạn hoàn toàn dung dịch sau phản ứng thu được 3,93 gam muối khan Lấy một nửa lượng muối khan này hòa tan vào nước rồi cho phản ứng với dung dịch AgNO3 dư thì thu được 4,305 gam kết tủa Z Tính phần trăm khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu

A 14,29% NaF, 57,14% NaCl, 28,57% NaBr

B 57,14% NaF, 14,29% NaCl, 28,57% NaBr

C 8,71% NaF, 48,55% NaCl, 42,74% NaBr

D 48,55% NaF, 42,74% NaCl, 8,71% NaBr

Lời giải

Đặt nNaFx, nNaCl y, nNaBr z

Khi sục clo vào dung dịch A: Cl22NaBr2NaCl Br 2

Vì AgF tan trong nước nên kết tủa Z chỉ gồm AgCl

Ta có hệ:

NaF NaCl NaBr

Bài 3: Cho 1,2 lít hỗn hợp gồm hiđro và clo vào bình thủy tinh đậy kín và chiếu sáng bằng ánh sang

khếch tán Sau một thời gian, ngừng chiếu sáng thì thu được một hỗn hợp khí chứa 30% hiđroclorua về thể tích và hàm lượng clo ban đầu đã giảm xuống còn 20% so với lượng clo ban đầu Thành phần phần trăm thể tích của hiđro trong hỗn hợp ban đầu bằng:

Lời giải

2 2

Cl H 2HCl

Ta nhận thấy thể tích hỗn hợp khí trước và sau phản ứng không thay đổi

Dạng 2: Bài toán nhiệt phân

Bài 1: Nung nóng hỗn hợp gồm 15,8 gam KMnO4 và 24,5 gam KClO3 một thời gian thu được 36,3 gam hỗn hợp Y gồm 6 chất Cho Y tác dụng với dung dịch HCl đặc dư, đun nóng, lượng khí clo sinh ra cho thụ vào 300ml dung dịch NaOH 5M đun nóng thu được dung dịch Z Cô cạn Z thu được m gam chất rắn khan Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trị của m là:

Lời giải

n 0,1mol, n 0, 2mol,n 1,5mol

Bảo toàn khối lượng mol

A 50,8 gam B 83,52 gam C 72,57 gam D 54,43 gam

Lời giải

Khi nhiệt phân KMnO4, phần khí O2 sinh ra bay hơi nên lượng chất rắn còn lại gồm KMnO4 dư, K2MnO4

và MnO2 Dựa vào định luật bảo toàn khối lượng dễ dàng tìm được khối lượng O2 Xét sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố trong toàn bộ quá trình, chỉ có Mn, O và Cl thay đổi số oxi hóa Dựa vào định luật bảo toàn electron với số mol Mn và O đã biết ta suy ra được số mol electron Cl- đã nhận

Clorua vôi này chứa 30% tạp chất tức là clorua vôi nguyên chất chỉ chiếm 70%

Khối lượng clorua vôi thực tế thu được: m clorua voi 50,8 72,57gam

Bài 2: Cho hỗn hợp X gồm 2,4 lít khí clo và 2 lít khí hiđro Đưa hỗn hợp X ra ngoài ánh sáng một thời

gian thu được 0,75 lít khí hiđro clorua (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất) Hiệu suất phản ứng giữa H2 và Cl2 là:

Do Cl2 dư nên hiệu suất sẽ được tính theo H2:

C BÀI TẬP RÈN LUYỆN KĨ NĂNG

Câu 1: Cho V lít Cl2 (đktc) tác dụng với dung dịch NaOH loãng nguội, dư thu được m1 gam tổng khốilượng hai muối Cho V lít Cl2 (đktc) tác dụng với NaOH đặc, nóng thu được m2 gam tổng khối lượng haimuối Tỉ lệ m1: m2 bằng:

Cây 2: Cho m gam hỗn hợp tinh thể gồm NaBr tác dụng vừa đủ với H2SO4 đặc ở điều kiện thích hợp thu được hỗn hợp khí X ở điều kiện thường Ở điều kiện thích hợp X tác dụng vừa đủ với nhau tạo thành 9,6 gam chất rắn màu vàng và một chất lỏng không màu quì tím Giá trị của m là:

Câu 3: Cho 8,7 gam MnO2 tác dụng với dung dịch axit HCl đậm đặc sinh ra V lít khí Cl2 (đktc) Hiệu suất phản ứng là 85% V có giá trị là:

Câu 4: Cho 10,0 lít H2 và 6,72 lít Cl2 (đktc) tác dụng với nhau rồi hòa tan sản phẩm vào 358,4 gam nước

ta thu được dung dịch A Lấy 50,0 gam dung dịch A tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được 7,175 gam kết tủa Hiệu suất của phản ứng giữa H2 và Cl2 là:

Câu 5: Một hỗn hợp X gồm Cl2 và O2 X phản ứng vừa hết với 9,6 gam Mg và 16,2 gam Al tạo thành 74,1 gam hỗn hợp muối clorua và oxit Thành phần phần trăm theo khối lượng của Cl2 trong X là:

Câu 6: Cho 13,44 lít khí clo (đktc) đi qua 2,5 lít dung dịch KOH ở 100C Sau khi phản ứng xảy ra hoàn

toàn thu được 37,25 gam KCl Dung dịch KOH trên có nồng độ là:

Câu 7: Cho 31,84 gam hỗn hợp NaX, NaY (X,Y là hai halogen ở hai chu kì liên tiếp) vào dung dịch

AgNO3 dư, thu được 57,34 gam kết tủa Tính khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp:

A 3 gam NaBr và 28,84 gam NaI

B 23,5 gam NaCl và 8,34 gam NaF

C 8,34 gam NaCl và 23,5 gam NaF

D 28,84 gam NaBr và 3 gam NaI

Câu 8: Cho hỗn hợp X gồm NaBr và NaI tan trong nước thu được dung dịch Y Nếu cho Brom dư vào

dung dịch Y, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn thì thấy khối lượng muối khan thu được giảm 7,05 gam Nếu sục khí Clo dư vào dung dịch Y, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thì thấy khối lượng muối khan giảm 22,625 gam Thành phần phần trăm khối lượng của một chất trong hỗn hợp X là:

Câu 9: Để clorua vôi trong không khí ẩm một thời gian thì một phần clorua vôi bị cacbonat hóa (tạo ra)

thu được hỗn hợp rắn X gồm ba chất Cho hỗn hợp X vào dung dịch HCl đặc, dư đến phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp hai khí Y có tỉ khối so với H2 là 34,6 Phần trăm khối lượng clorua vôi bị cacbonat hóa là

Câu 10: Hòa tan hoàn toàn 2,4 gam FeS2 trong dung dịch H2SO4 đặc nóng, dư Toàn bộ khí thu được cho lội vào dung dịch Br2 dư Khối lượng brom tham gia phản ứng là:

Câu 14: Nung m gam hỗn hợp X gồm KClO3 và KMnO4 thu được 11 gam chất rắn Y và O2 Trộn lượng

O2 trên với không khí theo tỉ lệ thể tích trong một bình 0,576 gam cacbon rồi đốt cháy hết

2

O kk

V : V 1: 3cacbon, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí T gồm ba khí O2, N2, CO2 trong CO2

Câu 17: Hỗn hợp X gồm Na2O, Na2O2, Na2CO3, K2O, K2O2, K2CO3 Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HCl dư thu được dung dịch Y chứa 50,85 gam chất tan gồm các chất tan có cùng nồng độ mol

và 3,024 lít hỗn hợp khí Z (đktc) có tỉ khối so với hiđro là 20,889 Giá trị của m là:

Câu 20: Cho 13,92 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 loãng được dung dịch Y chứa 33,12 gam muối khan Sục khí clo vào dung dịch X đến phản ứng xong được

Câu 23: Hòa tan 1,7 gam hỗn hợp kim loại A và Zn vào dung dịch HCl thu được 0,672 lít khí ở điều kiện

tiêu chuẩn và dung dịch B Mặt khác để hòa tan 1,9 gam kim loại A thì cần không hết 200ml dung dịch HCl 0,5M A thuộc phân nhóm chính nhóm II Kim loại M là:

Câu 24: Đốt một kim loại trong bình kín đựng khí clo, thu được 32,5 g muối clorua và nhận thấy thể tích

khí clo trong bình giảm 6,72 lít (ở đktc) Hãy xác định tên của kim loại đã dùng

Câu 25: Hai kim loại A và B có hóa trị không đổi là II Cho 0,64 g hỗn hợp A và B tan hoàn toàn trong

dung dịch HCl ta thấy thoát ra 448 ml khí (đktc) Số mol của hai kim loại trong hỗn hợp là bằng nhau Hai kim loại đó là:

Câu 26: Hỗn hợp A gồm KClO3, Ca(ClO3)2, Ca(ClO)2, CaCl2 và KCl nặng 83,68 gam Nhiệt phân hoàn toàn A ta thu được chất rắn B gồm CaCl2, KCl và một thể tích O2 vừa đủ oxi hóa SO2 thành SO3 để điều chế 191,1 gam dung dịch H2SO4 80% Cho chất rắn B tác dụng với 360 ml dung dịch K2CO3 0,5M (vừa đủ) thu được kết tủa C và dung dịch D Lượng KCl trong dung dịch D nhiều gấp 22/3 lần lượng KCl có trong A Tính % khối lượng của KClO3 trong A (Coi phản ứng điều chế SO3 từ SO2 là phản ứng một chiều)

Câu 27: Gây nổ hỗn hợp gồm 3 khí trong bình kín Một khí được điều chế bằng cách cho HCl dư tác

dụng với 307,68 g Mg Khí thứ 2 điều chế được khi phân hủy hoàn toàn 514,5 gam KClO3 có MnO2 xúc tác Khí thứ 3 thu được do HCl dư tác dụng với 19,14 gam MnO2 Tính C% của chất trong dung dịch sau khi nổ

Câu 28: Cho 50g dung dịch A chứa 1 muối halogen kim loại hóa trị II tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thì thu được 9,40g kết tủa Mặt khác, dùng 150g dung dịch A trên phản ứng với dung dịch Na2CO3 dư thì thu được 6,30g kết tủa Lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi, khí thoát ra cho vào 80g dung dịch KOH 14,50% Sau phản ứng nồng độ dung dịch KOH giảm còn 3,80% Xác định công thức phân tử của muối halogen trên

Câu 29: Hỗn hợp A gồm hai kim loại Mg và Zn Dung dịch B là dung dịch HCl nồng độ a mol/lít.

Thí nghiệm 1: Cho 8,9 gam hỗn hợp A vào 2 lít dung dịch B, kết thúc phản ứng thu được 4,48 lít H2

Câu 30: Hỗn hợp X gồm M2CO3, MHCO3 và MCl (M là kim loại kiềm) Cho 32,65 gam X tác dụng vừa

đủ với dung dịch HCl thu được dung dịch Y và có 17,6 gam CO2 thoát ra Dung dịch Y tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được 100,45 gam kết tủa Kim loại M là:

A Rb B Na C Li D K

Câu 31: Hỗn hợp X chứa đồng thời hai muối natri của hai halogen liên tiếp trong bảng tuần hoàn Lấy

một lượng X cho tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch AgNO3 1M thì thu được 15 gam kết tủa Công thức phân tử của hai muối trong X là:

A NaF và NaCl B NaBr và NaI C NaCl và NaI D NaCl và NaBr

Câu 32: Có bao nhiêu gam KClO3 tách ra khỏi dung dịch khi làm lạnh 350 gam dung dịch KClO3 bão hòa ở 80C xuống 20C Biết độ tan của KClO3 ở 80C và 20C lần lượt là 40 gam/100 gam nước và 8 gam/100 gam nước

Câu 33: Hỗn hợp X gồm M2CO3, MHCO3 và MCl với M là kim loại kiềm, nung nóng 20,29 gam hỗn hợp X, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy còn lại 18,74 gam chất rắn Cũng đem 20,29 gam hỗn hợp

X trên tác dụng hết với 500 ml dung dịch HCl 1M thì thoát ra 3,36 lít khí (đktc) và thu được dung dịch Y Cho Y tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thì thu được 74,62 gam kết tủa Kim loại M là:

Câu 34: Đốt 17,88 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe trong khí Cl2 thu được hỗn hợp chất rắn Y Cho Y vào nước dư, thu được dung dịch Z và 2,4 gam kim loại Dung dịch Z tác dụng được với tối đa 0,228 mol KMnO4 trong dung dịch H2SO4 (không tạo ra SO2) Phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp X là:

Câu 35: Cho 3,834 gam một kim loại M vào 360 ml dung dịch HCl, làm khô hỗn hợp sau phản ứng thu

được 16,614 gam chất rắn khan Thêm tiếp 240 ml dung dịch HCl trên vào rồi làm khô hỗn hợp sau phản ứng thì thu được 18,957 gam chất rắn khan Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, bỏ qua sự thủy phân của các ion trong dung dịch Kim loại M là

Câu 36: Biết độ tan của NaCl trong 100 gam nước ở 90C là 50 gam và ở 0C là 35 gam Khi làm lạnh

600 gam dung dịch NaCl bão hòa ở 90C về 0C làm thoát ra bao nhiêu gam tinh thể NaCl?

Câu 37: Hòa tan hoàn toàn 21,1 gam hỗn hợp gồm FeCl2 và NaF (có tỉ lệ mol là 1:2) vào một lượng nước (dư), thu được dung dịch X Cho dung dịch AgNO3 (dư) vào X, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn sinh ra

m gam chất rắn Giá trị của m là:

Câu 38: Cho hỗn hợp X gồm KMnO4 và MnO2 vào dung dịch HCl đặc, dư đun nóng (phản ứng hoàn toàn), thấy thoát ra khí Cl2 Xác định % khối lượng của MnO2 trong hỗn hợp X, biết rằng HCl bị khử chiếm 60% lượng HCl đã phản ứng

Câu 39: Cho m gam hỗn hợp bột X gồm ba kim loại Zn, Cr, Sn có số mol bằng nhau tác dụng hết với

lượng dư dung dịch HCl loãng, nóng thu được dung dịch Y và khí H2 Cô cạn dung dịch Y thu được 29,185 gam muối khan Nếu cho m gam hỗn hợp X tác dụng hoàn toàn với O2 (dư) để tạo hỗn hợp 3 oxit thì thể tích khí O2 (đktc) phản ứng là

Câu 40: Cho dung dịch chứa 19,38 gam hỗn hợp gồm hai muối NaX và NaY (X, Y là hai nguyên tố có

trong tự nhiên, ở hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm VIIA, số hiệu nguyên tử ZX ZY) vào dung dịch AgNO3 (dư), thu được 39,78 gam kết tủa Phần trăm khối lượng của NaX trong hỗn hợp ban đầu là

Câu 41: Khi nhiệt phân hoàn toàn 100 gam mỗi chất sau: KClO3 (xúc tác MnO2), KMnO4, KNO3 và AgNO3 Chất tạo ra lượng O2 ít nhất là

Câu 42: Hòa tan hoàn toàn x (g) hỗn hợp: NaI và NaBr vào nước thu được dung dịch X Cho Br2 dư vào

X được dung dịch Y Cô cạn Y thu được y (g) chất rắn khan Tiếp tục hòa tan y (g) chất rắn khan trên vào nước thu được dung dịch Z Cho Cl2 dư vào Z thu được dung dịch T Cô cạn T được z (g) chất rắn khan Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và 2y = x + z Phần trăm khối lượng NaBr trong hỗn hợp đầu bằng:

Câu 43: Cho dung dịch chứa 8,04 gam hỗn hợp gồm hai muối NaX và NaY (X, Y là hai nguyên tố có

trong tự nhiên, ở hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm VIIA, số hiệu nguyên tử Zx ZY) vào dung dịch AgNO3 (dư), thu được 11,48 gam kết tủa Phần trăm khối lượng của NaX trong hỗn hợp đầu là

Câu 44: Cho 3,36 lít khí Cl2 ở đktc tác dụng hết với dung dịch chứa 15 gam NaI Khối lượng I2 thu được là:

Câu 45: Nhiệt phân 17,54 gam hỗn hợp X gồm KClO3 và KMnO4, thu được O2 và m gam chất rắn gồm

K2MnO4, MnO2 và KCl Toàn bộ lượng O2 tác dụng hết với cacbon nóng đỏ, thu được 3,584 lít hỗn hợp khí Y (đktc) có tỉ khối so với O2 là 1 Thành phần % theo khối lượng của KClO3 trong X là:

Câu 46: Hai cốc đựng dung dịch HCl đặt trên hai đĩa cân A, B Cân ở trạng thái cân bằng Cho 5 gam

CaCO3 vào cốc A và 4,784 gam M2CO3 (M: Kim loại kiềm) vào cốc B Sau khi hai muối đã tan hoàn toàn, cân trở lại vị trí thăng bằng Kim loại M là

Câu 48: Cho dung dịch chứa 6,03 gam hỗn hợp gồm hai muối NaX và NaY (X,Y là hai nguyên tố có

trong tự nhiên, ở hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm VIIA, số hiệu nguyên tử Zx ZY) vào dung dịch AgNO3 (dư), thu được 8,61 gam kết tủa Phần trăm khối lượng của NaX trong hỗn hợp ban đầu là

Câu 49: Cho 19 gam hỗn hợp bột gồm kim loại M (hóa trị không đổi) và Zn (tỉ lệ mol tương ứng 1,25 : 1)

vào bình đựng 4,48 lít khí Cl2 (đktc), sau các phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp chất rắn X Cho X tan hết trong dung dịch HCl (dư) thấy có 5,6 lít khí H2 thoát ra (đktc) Kim loại M là:

Câu 50: Một hỗn hợp X gồm 3 muối halogenua của kim loại natri nặng 6,23 gam hòa tan hoàn toàn trong

nước được dung dịch A Sục khí clo dư vào dung dịch A rồi cô cạn hoàn toàn dung dịch sau phản ứng được 3,0525 gam muối khan B Lấy một nửa lượng muối này hòa tan vào nước rồi cho phản ứng với dung dịch AgNO3 dư thì thu được 3,22875 gam kết tủa Hỗn hợp X ban đầu không có muối:

HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT

t 2

CaOCl CO H OCaClO CaCl HClO

Đặt nCaOCl2 phản ứng là x, nCaOCl2 dư là y

Lấy 1 mol clorua vôi ban đầu

Vì H2SO4 đặc nóng, dư nên FeS2 phản ứng hết và phản ứng chỉ sinh ra SO2

Bảo toàn electron:

SO FeS2n 15n

Vì dung dịch Y gồm các chất tan có cùng nồng độ mol nên nHCldu nNaCl nKCl 0,3mol

Vậy: MCl: 0,6 mol, HCl dư: 0,3 mol

Bảo toàn electron: 0,06.5 3x  x 0,1mol

Muối thu được gồm Fe2(SO4)3, MnSO4, K2SO4

gam

m 0,05.400 0,06.151 0,03.174 34, 28

Vì lượng KCl trong dung dịch D nhiều gấp 22/3 lần lượng KCl có trong A

Nên nKCl(A) 3 0,88 0,12(mol)

Gọi công thức muối cần tìm là MX2.

Khi cho 150 gam dung dịch X tác dụng với dung dịch Na2CO3 dư có phản ứng:

Do đó khí hấp thụ vào dung dịch KOH là CO2

Vì sau phản ứng trong dung dịch vẫn còn KOH nên sản phẩm tạo thành là K2CO3:

Lại có nMCO3 nMX (150gam)2 0,075

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố cho Cl ta có: nAgCl nCl 2x y z 0,7(2)  

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

mXmHCl mMCl(Y)mCO2 mH O2

32,65 36,5(2x y)

   (M 35,5).(2x y z) 17,6 0, 4.18    

36,5(x y) 36,5x (M 35,5).(2x y z) 7,85(*)

Trường hợp 1: Hai halogen đều tạo được kết tủa với AgNO3

Đặt công thức chung của hai muối là NaX

Có NaX AgNO 3 NaNO3AgX

Do đó hai muối trong X là NaCl và NaBr

Trường hợp 2: Hai muối là NaF và NaCl

Phản ứng tạo thành kết tủa chỉ có AgCl và AgF là muối tan:

Al

FeCl : bmolFe

Mà 2 lần có n m m / 35,5 0, 426 0,6  nên lần 2 kim loại đã phản ứng hết

Gọi n là hóa trị của M thì HCl

M

n 0, 426n

Biểu thức trên cho thấy khối lượng Na bị triệt tiêu

Gọi nNaI x (mol); n1 NaBr trong X= (mol)x2

Gọi x, y là số mol KClO3 và KMnO4

Hỗn hợp Y CO CO  2, sử dụng phương pháp đường chéo ta được: và

2

CO

n 0,04 nCO 0,12Bảo toàn nguyên tố O: nO2 nCO2 1nCO 0,1(mol)

Giả sử 2 muối NaX và NaY đều cho kết tủa:

Có NaM AgNO 3 AgM NaNO3

Vậy trong hỗn hợp X chứa NaF với mNaF mBmNaCl 3,0525 0,045.58,5 0, 42 

Gọi công thức chung của hai muối halogen còn lại là NaY

Do đó cần có một halogen có nguyên tử khối lớn hơn 106, 11

Khi đó halogen này chỉ có thể là I

Suy ra công thức của muối thứ hai là NaI

Do đó cả hai trường hợp đều thỏa mãn

Nhận xét: Đề bài hỏi trong X không chứa muối nào nhưng bản chất hướng ta tìm các muối có trong hỗn

hợp X ban đầu.

CHƯƠNG 7: CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM OXI (O VÀ S)

A KIẾN THỨC CƠ BẢN

Bài tập phần Oxi – Lưu huỳnh và hợp chất của chúng

* Oxi

- Oxi là chất khí không màu, không mùi, ít tan trong nước

- Oxi tác dụng với hầu hết kim loại (trừ Au, Pt,…) và phi kim (trừ halogen)

Có tính oxi hóa mạnh oxi hóa được hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt,…), nhiều phi kim và hợp chất

Bài tập về muối sunfua

- Cần nắm vững các định luật cơ bản và một số phương trình đặc biệt:

2

2FeCl H S 2FeCl S 2HCl2FeCl 3Na S 2FeS S 6NaCl

- Khi đốt đa số các muối sunfua trong oxi thì sản phẩm thu được gồm SO2 và oxit kim loại

- Các muối sunfua của Cu trở đi trong dãy hoạt động hóa học của kim loại đều không tan

B VÍ DỤ MINH HỌA

Dạng 1: Bài tập phần Oxi – Lưu huỳnh và hợp chất của chúng

* Bài tập hiệu suất phản ứng

Bài 1: Trộn khí SO2 và O2 thành hỗn hợp X có khối lượng molt rung bình là 34,4 Cho một ít V2O5 vào hỗn hợp X, nung nóng hỗn hợp đến thì thu được hỗn hợp khí Y, biết Y phản ứng với Ba(OH)2 dư thu được 15,75 gam kết tủa Z Biết số mol O2 trong Y là 0,105 mol Tính hiệu suất tổng hợp SO3?

Lời giải

Trong hỗn hợp Y: Đặt nSO3 a, nSO2 b, nSO bandau 2 x; nO bandau2 y

Vì SO2 dư nên kết tủa Z gồm BaSO4 và BaSO3

n

7x 3y 09,6  3 n  x  

2 2

SO

SO OH HSO SO SO

Bài 1: Hãy xác định công thức của oleum A, biết rằng khi hàm tan 3,38 gam A vào nước người ta phải

dung 800 ml dung dịch KOH 0,1M để trung hòa dung dịch A

A H2SO4.5SO3 B H2SO4.6SO3 C H2SO4.3SO3 D H2SO4.4SO3

Lời giải

Đặt công thức của oleum là H2SO4.nSO3

Dạng 2: Bài tập về muối sunfua

Bài 1: Hòa tan hết 19,6 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4 và CuO bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl 1M, thu được dung dịch Y Cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch H2S, kết thúc phản ứng thu được 11,2 gam kết tủa Thể tích dung dịch HCl 1M đã dung là:

Lời giải

Thoạt nhìn đây có vẻ là một bài toán khó vì chỉ cho hai dữ liệu là số mol và dung dịch thu được chỉ chứa hai muốn sunfat Ta cũng có thể bị mắc bẫy vì cho rằng nHNO3 4nNOnhưng công thức này chỉ áp dụng cho trường hợp kim loại phản ứng với HNO3 Tuy nhiên, đây là một bài toán khá đơn giản.

Vì dung dịch thu được chỉ chứa hai muối sunfat nên NO3 hết

Bài 3: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,002 mol FeS2 và 0,003 mol FeS vào lượng dư dung dịch H2SO4

đặc nóng thu được Fe2(SO4)3, SO2 và H2O Hấp thụ hết lượng SO2 trên bằng một lượng vừa đủ dung dịch KMnO4 thu được dung dịch có pH = 2 Thể tích dung dịch KMnO4 cần dung là:

Bài 4: Nung nóng hỗn hợp bột X gồm a mol Fe và b mol S trong khí trơ, hiệu suất phản ứng bằng 50%

thu được hỗn hợp rắn Y Cho Y vào dung dịch HCl dư, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H2 bằng 5 Tỉ lệ a : b bằng:

Lời giải:

Các phản ứng xảy ra: Fe S FeS; FeS 2HCl FeCl2H S2

Fe 2HCl FeCl2H2

Hỗn hợp khí Z gồm H2S và H2 Đặt nFe=1mol Dựa vào phương trình phản ứng ta thấy vì số mol khí sinh

ra luôn là 1 mol với bất kì hiệu suất và tỉ lệ a:b nào nên:

C BÀI TẬP RÈN LUYỆN KĨ NĂNG

Câu 1: Cho 0,64 gam S tan hoàn toàn trong 150 gam dung dịch HNO3 60%, đun nóng thu được khí NO2

(sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X Hãy cho biết dung dịch X có thể hòa tan tối đa bao nhiêu gam

Cu (sản phẩm khử duy nhất là NO):

Câu 2: Hỗn hợp A gồm O2 và O3 có tỉ khối so với hiđro là 19,2 Hỗn hợp B gồm CO và H2 có tỉ khối so với CH4 là 0,45 Để A phản ứng vừa đủ với B thì cần phải trộn A và B theo tỉ lệ thể tích tương ứng là:

Câu 6: Nếu khối lượng các chất bằng nhau thì lượng O2 thu được nhiều nhất ở:

Câu 7: Cho 8,96 lít hỗn hợp SO2 và SO3 (đktc) hấp thụ vào một lượng dung dịch NaOH vừa đủ tạo thành các muối trung hòa, sau đó đem cô cạn dung dịch thu được 52 gam muối khan Phần trăm thể tích mỗi khí trong hỗn hợp ban đầu là:

A 25% SO2 và 75% SO3 B 40% SO2 và 60% SO3

C 60% SO2 và 40% SO3 D 75% SO2 và 25% SO3

Câu 8: Cho hỗn hợp khí X gồm ba hiđrocacbon X1, X2, X3 thuộc ba dãy đồng đẳng và hỗn hợp khí Y gồm O2, O3 (tỉ khối Y đối với hiđro bằng 19) Trộn X với Y theo tỉ lệ VX : VY = 1,5:3,2 rồi đốt cháy hỗn hợp thu được, sau phản ứng chỉ có CO2 và hơi nước với tỉ lệ thể tích tương ứng là 1,3:1,2 dX/H2 là:

Câu 19: Cho 13,248 gam một kim loại M tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được V lít khí

H2S (đktc) và dung dịch A Cô cạn dung dịch A thu được 66,24 gam muối khan V có giá trị là:

A 2,4640 lít B 4,2112 lít

C 4,7488 lít D 3,0912 lít

Câu 10: Cho hỗn hợp bột X gồm Al, Fe2O3, Fe3O4 (có cùng số mol) Đem nung 41,9 gam hỗn hợp X trong điều kiện không có không khí, thu được hỗn hợp Y Hòa tan Y trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu được V lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) Giá trị của V là:

A 13,44 B 18,99 C 16,80 D 21,00

Câu 14: Nung m gam hỗn hợp X gồm FeS và FeS2 trong một bình kín chứa không khí (gồm 20% thể tích

O2 và 80% thể tích N2) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn và hỗn hợp khí Y có thành phần thể tích N2 = 84,77%, SO2 = 10,6%, còn lại là O2 Thành phần phần trăm theo khối lượng của FeS trong X là:

Câu 15: Đốt cháy hoàn toàn 18,4 gam hỗn hợp gồm FeS2 và Ag2S thu được một lượng khí SO2 (đktc) phản ứng vừa đủ với 200 gam dung dịch Br2 12% và chất rắn B Cho B vào cốc đựng lượng dư dung dịch HCl Số gam chất rắn không tan trong dung dịch HCl là:

Câu 16 Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S vào dung dịch chứa HNO3 vừa đủ thì thu được dung dịch X chỉ chứa hai muối sunfat và V lít (đktc) khí NO (sản phẩm khử duy nhất) Số mol HNO3 phản ứng với khối lượng muối thu được sau phản ứng là:

Câu 17: Nung nóng 5,4 gam Al với 3,2 gam S trong môi trường không có không khí, phản ứng hoàn toàn

thu được hỗn hợp rắn X Cho hỗn hợp X tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư thu được hỗn hợp khí Y Đem đốt hoàn toàn hỗn hợp Y cần vừa đủ V lít O2 (đktc) V có giá trị là

Câu 18: Xác định khối lượng axit sunfuric có thể thu được từ 16 tấn quặng có chứa 60% FeS2 Biết hiệu suất mỗi phản ứng là 95%

Câu 19: Hấp thụ hết 4,48 lít SO2 (đktc) vào dung dịch chứa x mol KOH và y mol K2CO3 thu được 200

ml dung dịch X Mặt khác, 100 ml dung dịch X tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 39,4 gam kết tủa Nếu thay SO2 bằng CO2, K2SO3 bằng K2CO3 ta được 200 ml dung dịch Y Lấy 200 ml dung dịch

Y cho từ từ vào 600 ml dung dịch HCl 0,5M thu được 5,376 lít khí (đktc) Giá trị của x là:

Câu 20: Cho 2,4 lít hơi SO3 (đktc) vào nước thu được dung dịch A Cho vào dung dịch A 100 ml dung dịch NaOH 3,5M, thu được dung dịch B Cô cạn dung dịch B thu được hỗn hợp R gồm hai chất rắn Khối lượng mỗi chất trong R là:

Câu 21: Hỗn hợp X gồm SO2 và O2 có tỷ khối so với H2 bằng 28 Lấy 4,48 lít hỗn hợp X (đktc) cho đi qua bình đựng V2O5 nung nóng Hỗn hợp thu được lội qua dung dịch Ba(OH)2 dư thấy có 33,19 gam kết tủa Hiệu suất phản ứng oxi hóa SO2 là:

Câu 24: Cho S phản ứng và vừa đủ với hỗn hợp chứa 11,2 gam Fe; 26 gam Zn và 31,05 gam Pb Chất rắn

sau phảu ứng đem hào tan trong dung dịch HCl dư thu được khí X X phản ứng vừa hết với V lít dung dịch CuSO4 10% (d = 1,1g/ml) Gái trị của V là:

Câu 25: Hòa tan hết 2,72 gam hỗn hợp X gồm FeS2, FeS, Fe, CuS và Cu trong 500 ml dung dịch HNO3

1M, sau khi kết thúc các phản ứng thu được dung dịch Y và 0,07 mol một chất khí thoát ra Cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2 thu được 4,66 gam kết tủa Mặt khác, dung dịch Y có thể hòa tan tối

đa m gam Cu Biết trong các quá trình trên, sản phẩm khử duy nhất của N+5 là NO Giá trị của m là

Câu 27: Nung m gam hỗn hợp X gồm bột sắt và lưu huỳnh thu được hỗn hợp Y gồm FeS, Fe, S Chia Y

thành 2 phần bằng nhau Cho phần 1 tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư thấy thoát ra 2,8 lít hỗn hợp khí (ở đktc) Cho phần 2 tác dụng hết với lượng dư dung dịch HNO3 đặc, nóng thấy thoát ra 16,464 lít khí chỉ có NO2 (ở đktc, sản phẩm khử duy nhất) Giá trị m là

Câu 28: Cho 16,75 gam hỗn hợp X gồm FeCl3, CuCl2 vào dung dịch H2S dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 9,92 gam chất rắn (bỏ qua sự thủy phân của các ion kim loại) Từ hỗn hợp X có thể điều chế được tối đa bao nhiêu gam kim loại?

Câu 29: Hỗn hợp X gồm (O2 và O3) có tỷ khối so với H2 bằng 11,5 Để đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol Y cần phải dùng V lít X ở đktc Gái trị của V là (biết phản ứng đốt cháy chỉ tạo thành CO2 và H2O)

Câu 30: Đốt cháy hoàn toàn m gam FeS2 bằng một lượng O2 vừa đủ, thu được khí X Hấp thụ hết X vào

1 lít dung dịch chứa Ba(OH)2 0,15M và KOH 0,1M, thu được dung dịch Y và 21,7 gam kết tủa Cho Y vào dung dịch NaOH, thấy xuất hiện thêm kết tủa Giá trị của m là

Câu 31: Hỗn hợp X gồm a mol Fe, b mol FeCO3 và c mol FeS2 Cho X vào bình dung tích không đổi chứa không khí (dư), nung đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, sau đó đưa về nhiệt độ ban đầu thấy áp suất trong bình bằng áp suất trước khi nung Quan hệ của a, b, c là

Câu 32: Cho hỗn hợp gồm 0,15 mol CuFeS2 và 0,09 mol Cu2FeS2 phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch X và hỗn hợp khí Y gồm NO và NO2 Thêm BaCl2 dư vào dung dịch X thu được m gam kết tủa Mặt khác, nếu thêm Ba(OH)2 dư vào dung dịch X, lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được a gam chất rắn Giá trị của m và a lần lượt là

Câu 33: Cho m gam dung dịch H2SO4 nồng độ C% tác dụng hết với một lượng hỗn hợp hai kim loại kali

và magie (dùng dư), thấy khối lượng khí hiđro bay ra là 0,05m gam Giá trị của C là:

Câu 34: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm FeS2 và Ag2S với số mol bằng nhau thu được 3,696 lít SO2

(đktc) và chất rắn B Cho B tác dụng với H2SO4 loãng dư, sau phản ứng hoàn toàn thấy còn lại m gam chất rắn không tan Giá trị của m là:

Câu 35: Thêm từ từ 100g dd H2SO4 98% vào nước và điều chỉnh để được 1 lít dung dịch X Phải thêm vào 1 lít dung dịch X bao nhiêu lít dung dịch NaOH 1,5M để thu được dung dịch có pH = 13?

Câu 37: Nung hỗn hợp A gồm x mol Fe và 0,15 mol Cu trong không khí một thời gian thu được 63,2

gam hỗn hợp chất rắn B Hòa tan hết hỗn hợp B bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng, dư thu được 6,72 lít khí

SO2 (đktc) Giá trị của X là:

Câu 38: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm FeS2 và Ag2S với những số mol bằng nhau thu được 3,36 lít

SO2 (đktc) và chất rắn B Cho B vào cốc đựng lượng dư dung dịch axit HCl Số gam chất rắn không tan trong axit HCl là

Câu 39: Hỗn hợp X gồm SO2 và O2 có tỉ khối so với N2 bằng 2 Lấy 4,48 lít hỗn hợp X ở đktc cho đi qua bình đựng V2O5 nung nóng thu được hỗn hợp Y Cho toàn bộ hỗn hợp Y thu được lội qua dung dịch Ba(OH)2 dư thấy có 33,51 gam kết tủa Hiệu suất phản ứng oxi hóa SO2 thành SO3 là:

Câu 40: Khi cho một lượng vừa đủ dung dịch loãng của KMnO4 và H2SO4 vào một lượng H2O2, thu được 2,24 lít O2 (đktc) Khối lượng của H2O2 có trong dung dịch đã lấy và khối lượng của KMnO4 đã phản ứng lần lượt là

HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT

Vì dư nên nCu phản ứng tính theo số mol H+

nn



2

OH SO

BaSO3 kết tủa nên chất tan sau phản ứng chỉ có Ba(HSO3)2

Bảo toàn khối lượng: mdd mddban đầu

KMnO K MnO MnO O

Lấy 1 gam mỗi chất, trong các thí nghiệm:

2

On+ TN1: nO2 1 3 3 mol

0, 43

Sau phản ứng chỉ thu được CO2 và H2O

Bảo toàn lưu huỳnh nFeS2 0,1mol

Vì có hiệu suất phản ứng nên

Quặng này chứa 10% tạp chất trơ tức FeS2 chiếm 90%

Vậy khối lượng quặng pirit sắt cần: m 15 16,67

0,9

Câu 12: Đáp án A

n  0, 4mol, n 0,12mol n  0,15mol

Vì 2 nên chỉ có hai trường hợp là SO2 thiếu hoặc phản ứng tạo hai muối Đề bài yêu cầu tìm

Bảo toàn điện tích ta được: 3a 4b 2.(2a b)    a 2b

Để tính nhanh các bài toán dạng này ta nên nhớ luôn:

Câu 18: Đáp án C

Quy trình sản xuất H2SO4 trong công nghiệp:

FeS 2SO SO H SOXem đơn vị tấn như gam: 2 2 mol

Khi cho SO2 vào dung dịch hỗn hợp KOH và K2SO3 có hai trường hợp xảy ra:

+ TH1: X gồm KOH dư và K2SO3

H

n  0,3mol, n 0, 24mol, n 0, 24mol

Khi cho Y vào HCl sinh ra CO2 và nH 0,3mol n K CO2 3 loại