Sau khi kết thúc các phản ứng thu được dung dịch X chứa m gam muối; 0,125 mol hỗn hợp khí Y gồm hai khí không màu, trong đó có một khí hóa nâu trong không khí.. Cho X tác dụng với lượng [r]
Trang 1Chuyên đề: BÀI TOÁN KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH CHỨA (
3
H ; NO )
Con đường tư duy:
3
H NO Cu Fe Fe
Nhớ phản ứng: 4HNO3 3eNO 2H O2
Chú ý: số mol các chất để xem bài toán được tính theo chất nào Cu; H+; hay NO3 -Kết hợp linh hoạt: Bảo toàn điện tích – khối lượng – mol ion
HƯỚNG DẪN ÁP DỤNG
Câu 1: Cho m gam Fe vào dung dịch chứa đồng thời H2SO4 và HNO3 thu được dung dịch X và 4,48 lít NO(duy nhất) Thêm tiếp H2SO4 vào X thì lại thu được thêm 1,792 lít khí NO duy nhất nữa và dung dịch Y Dung dịch Y hoà tan vừa hết 8,32 gam Cu không có khí bay ra (các khí đo ở đktc) Khối lượng của Fe đã cho vào là:
A 16,24 g B 11,2 g C 16,8 g D 9,6 g.
Bài này sẽ có bạn cảm thấy phức tạp nhưng thật ra các bạn chỉ cần tư duy tổng quát một chút thì bài toàn sẽ rất đơn giản
Sau tất cả các quá trình thì
2 2
Fe Fe
Cu Cu
Do đó có ngay:
BTE
NO
m
.2 0,13.2 3 n 3.0,28 0,84 m 16, 24 56
Câu 2: Cho 0,3mol Cu và 0,6 mol Fe(NO3)2 vào dung dịch chứa 0,9 mol H2SO4 loãng Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu dược V lít khí NO(sản phẩm khử duy nhất,đktc) Giá trị của V là:
Ta có:
3
NO NO
e.max
4H NO 3e NO 2H O
n 1,8 mol
n 0, 4 mol D
n 1,2 mol
n 0,3.2 0, 6 1, 2 mol
Trang 2Câu 3: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 2,8 gam Fe và 1,6 gam Cu trong 500 ml dung
dịch hỗn hợp HNO3 0,1M và HCl 0,4M, thu được khí NO (khí duy nhất) và dung dịch X Cho X vào dung dịch AgNO3 dư, thu được m gam chất rắn Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn, NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5 trong các phản ứng Giá trị của m là:
A 34,10 B 28,70 C 29,24 D 30,05.
H Fe
n 0, 25 mol
n 0, 05 mol
n 0, 05 mol
n 0, 025 mol
Vì cuối cùng NO 3dư nên ta sẽ BTE cho cả quá trình
Ag
0, 25
n 0, 0625 mol
0, 05.3 0, 025.2 0, 0625.3 a 4
n a mol
BTNT.Clo
AgCl Ag
n 0, 2 mol
a 0, 0125 mol m 30, 05
n 0, 0125 mol
Câu 4: Cho Zn tới dư vào dung dịch gồm HCl; 0,05 mol NaNO3 và 0,1 mol KNO3
Sau khi kết thúc các phản ứng thu được dung dịch X chứa m gam muối; 0,125 mol hỗn hợp khí Y gồm hai khí không màu, trong đó có một khí hóa nâu trong không khí.
Tỉ khối của Y so với H2 là 12,2 Giá trị của m là:
A 61,375 B 64,05 C 57,975 D 49,775.
Các bạn chú ý nha,khi có khí H2 bay ra thì chắc chắn là NO3 đã hết
4
2
.
0,125
0,025
BTNT nito
H
Y
0,1.3 0,025.2 0,05.8 0,75 0,375
n e moln Zn mol
Khi đó dung dịch X là
2
4
0,375
0,05 0,05
Zn Cl
BTDT K
NH Na
n a mol
Câu 5: Hòa tan hết 2,24 gam bột Fe vào 120 ml dung dịch HCl 1M, thu được dung dịch X Cho X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO , sau khi kết thúc các phản
Trang 3ứng thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đktc) và m gam chất rắn Giá trị của m và V lần lượt là:
2 FeCl
2
Ag
BTNT.clo
n 0, 04 mol
n 0, 04 mol
n 0,12 mol n 0,12 0, 04.2 0, 04
4H NO 3e NO 2H O
NO : 0, 01mol
Fe : 0, 04 0, 03 0, 01 n 0, 01mol
Ag : 0, 01mol
AgCl : 0,12 mol
→ Chọn D
BÀI TẬP RÈN LUYỆN
Câu 1 Dung dịch X chứa 14,6 gam HCl và 22,56 gam Cu(NO3)2.Thêm m gam bột Fe vào dung dịch X sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp kim loại có khối lượng 0,628m và chỉ tạo khí NO (sản phẩm khử duy nhất).Giá trị của m là:
Câu 2 Đốt m gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu, Mg, Zn trong oxi thu được 29,7 gam hỗn hợp
chất rắn Y Hòa tan hết Y bằng dung dịch HNO3 đặc nóng dư thu được 17,92 lit khí NO2 (đktc) Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu được dung dịch Z chứa 84,1 gam muối và khí SO2 Biết rằng NO2 và SO2 là các sản phẩm khử duy nhất của HNO3 và H2SO4 Giá trị của m là:
Câu 3 Cho m gam Fe vào bình chứa dung dịch gồm H2SO4 và HNO3 thu được dd X
và 2,24 lít khí NO Thêm tiếp dd H2SO4 dư vào bình thu được 0,896 lít khí NO và dd
Y Biết trong cả 2 trường hợp NO là sản phẩm khử duy nhất, đo ở điều kiện tiêu chuẩn Dung dịch Y hòa tan vừa hết 4,16 gam Cu (không tạo thành sản phẩm khử của N+5) Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn Giá trị của m là:
Câu 4 Dung dịch X chứa 0,1 mol Fe(NO3)3 và 0,24 mol HCl Dung dịch X có thể hòa tan được tối đa bao nhiêu gam Cu ( biết phản ứng tạo ra khí NO là sản phẩm khử duy nhất)
Trang 4A 5,76 gam B 6,4 gam C 5,12 gam D 8,96 gam
Câu 5 Dung dịch X chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 Thêm 1 lượng hỗn hợp gồm 0,03 mol
Al và 0,05 mol Fe vào 100 ml dung dịch X cho tới khi phản ứng kết thúc thu được 8,12 gam chất rắn Y gồm 3 kim loại Cho Y vào dung dịch HCl dư thu được 0,672 lít khí (đktc) Tổng nồng độ của 2 muối là:
Câu 6 Hoà tan hoàn toàn m gam Fe trong dd HNO3 thấy có 0,3 mol khí NO2 sản phẩm khử duy nhất thoát ra, nhỏ tiếp dd HCl vừa đủ vào lại thấy có 0,02 mol khí NO duy nhất bay ra Cô cạn dd sau phản ứng thu được chất rắn có khối lượng là:
A 24,27 g B 26,92 g C 19,5 g D 29,64 g
Câu 7 Dung dịch A chứa 0,02 mol Fe(NO3)3 và 0,3 mol HCl có khả năng hoà tan được Cu với khối lượng tối đa là:
A 6,4g B 0,576g C 5,76g D 0,64g.
Câu 8 Hoà tan 19.2 gam Cu vào 500 ml dung dịch NaNO3 1M, sau đó thêm vào 500ml dung dịch HCl 2M Kết thúc phản ứng thu được dung dịch X và khí NO duy nhất, phải thêm bao nhiêu ml dung dịch NaOH 1M vào X để kết tủa hết ion Cu2+
Câu 9 Cho 3.2 gam Cu tác dụng với 100ml dung dịch hỗn hợp HNO3 0.8M và H2SO4 0.2M, sản phẩm khử duy nhất là khí NO Số gam muối khan thu được là:
Câu 10 Cho10,32g hh X gồm Cu, Ag tác dụng vừa đủ với 160 ml dd Y gồm
HNO31M và H2SO4 0,5 M thu được khí NO duy nhất và dd Z chứa m gam chất tan Giá trị của m là:
A 20,36 B 18,75 C 22,96 D 23,06
Câu 11 Cho m gam Fe vao 1 lit dd gom H2SO4 0,1M, Cu(NO3)2 0,1M, Fe(NO3)3 0,1M Sau khi pu xảy ra hoàn toàn thu được 0,69m gam hh kim loai, dd X va khi NO (sản phẩm khử duy nhất) Giá trị m và khối lượng chất rắn khan thu được khi cô cạn dung dịch X là:
A.25,8 và 78,5 B.25,8 và 55,7
C.20 và 78,5 D.20 5 và 5,7
Trang 5Câu 12 Cho 7,68 gam Cu vào 200 ml dung dịch gồm HNO3 0,6M và H2SO4 0,5M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn (sản phẩm khử duy nhất là NO), cô cạn cẩn thận toàn bộ dung dịch sau phản ứng thì khối lượng muối khan thu được là:
A 20,16 gam B 19,76 gam C 19,20 gam D 22,56 gam.
Câu 13 Cho hỗn hợp gồm 1,12 gam Fe và 1,92 gam Cu vào 400 ml dung dịch chứa
hỗn hợp gồm H2SO4 0,5M và NaNO3 0,2M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và khí NO (sản phẩm khử duy nhất) Cho V ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch X thì lượng kết tủa thu được là lớn nhất Giá trị tối thiểu của
V là:
Câu 14 Lấy 0,1 mol Cu tác dụng với 500 ml dung dịch gồm KNO3 0,2M và HCl 0,4M thì thu được bao nhiêu lít khí NO (đktc)?
A 2,24 lít B 3,36 lít C 1,12 lít D 8,96 lít
Câu 15 Cho m(g) Fe tác dụng với dung dịch gồm NaNO3 và H2SO4 khuấy đều trong điều kiện thích hợp,sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X và 1,792 lít hỗn hợp khí Y và 1 phần kim loại không tan.Biết rằng Y có một khí hóa nâu ngoài không khí và tỷ khối của Y so với H2 là 8.Khối lượng muối tạo thành trong dung dịch X là:
A.17,12 B.17,21 C.18,04 D.18,40
Câu 16 Cho hỗn hợp X gồm Fe va Cu vào 400ml dd chứa hỗn hợp H2SO4 0,5M va NaNO3 0,2M sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y và khí NO (sp khử duy nhất) đồng thời còn 1 kim loại chưa tan Cho Vml dd NaOH vào dd X thì lượng kết tủa lớn nhất Giá trị tối thiểu của V:
Câu 17 Cho hỗn hợp X gồm 0,09 mol Fe và 0,05 mol Fe(NO)3.7H2O vào 500 ml dung dịch HCl 1M kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y và khí NO (spkdn) Hỏi dung dịch Y hòa tan tối đa bao nhiêu gam Cu:
A 3,84 B 4,48 C 4,26 D 7,04 Câu 18 Cho m gam Fe vào 800 ml dung dich Cu(N03)2 0,2M và H2S04 0,25 M sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,6m gam hỗn hợp bột kim loại và V lít khí NO ( sản phẩm khử duy nhất ) giá trị m và V = ?
Trang 6A 10,8 và 4,48 B 10,8 và 2,24
C 17,8 và 4,48 D 17,8 và 2,24
Câu 19 Cho 2,0 gam bột Fe vào 100ml dd X chứa H2SO4 0,1M; CuSO4 0,15 M; Fe(NO3)3 0,1 M thu được dung dịch Y; hỗn hợp rắn Z và khí NO (sản phẩm khử duy nhất) Cô cạn dung dịch Y thu được m gam muối khan Giá trị của m là:
Câu 20 Cho 5,6 gam Fe và 6,4 gam Cu vào một cốc đựng dung dịch H2SO4 loãng, rất
dư Sau khi H2 bay ra hết, tiếp tục thêm NaNO3 dư vào cốc Số mol khí NO (sản phẩm khử duy nhất) tối đa có thể bay ra là:
Câu 21 Cho bột Cu vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm H2SO4 0,5M và HNO3 1M cho tới dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X và sản phẩm khử duy nhất là NO Cô cạn dung dịch X, khối lượng muối khan thu được là:
A 28,2 gam B 24 gam C 52,2 gam D 25,4 gam.
Câu 22 Cho m gam Fe vào dung dịch chứa đồng thời H2SO4 và HNO3 thu được dung dịch X và 4,48 lít NO (duy nhất) Thêm tiếp H2SO4 vào X thì lại thu được thêm 1,792 lít khí NO duy nhất nữa và dung dịch Y Dung dịch Y hoà tan vừa hết 8,32 gam Cu không có khí bay ra (các khí đo ở đktc) Khối lượng của Fe đã cho vào là:
A 16,24 g B 9,6 g C 16,8 g D 11,2 g.
Câu 23 Cho 19,2 gam Cu vào 500 ml dung dịch NaNO3 1M, sau đó thêm 500 ml dung dịch HCl 2M đến phản ứng hoàn toàn thu được khí NO và dung dịch X Phải thêm bao nhiêu lít dung dịch NaOH 0,4M để kết tủa hết ion Cu2+ trong dung dịch X?
A 1 lít B 2 lít C 1,5 lít D 1,25 lít.
Câu 24 Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 8,4 gam Fe và 4,8 gam Cu trong 500 ml
dung dịch hỗn hợp HNO3 0,3M và HCl 1,2M, thu được khí NO (khí duy nhất) và dung dịch X Cho X vào dung dịch AgNO3 dư, thu được m gam chất rắn Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn, NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5 trong các phản ứng Giá trị của m là:
A 60,10 B 102,30 C 90,15 D 86,10.
Trang 7Câu 25 Cho 5,6 gam Fe vào 100ml dung dịch Cu(NO3)2 1,5M Sau khi kết thúc phản ứng thêm tiếp dung dịch HCl dư vào thì sau khi phản ứng xong thu được tối đa V lit khí NO (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) thoát ra Giá trị của V là :
A 2,24 lít B 3,36 lít C 1,12 lít D 1,49 lít.
Câu 26 Cho m gam bột Fe vào 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm AgNO 3 0,2M và
HNO3 0,25M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 1,4m gam hỗn hợp
kim loại và V lít khí NO (duy nhất, ở đktc) Giá trị của m và V lần lượt là
A 21,5 và 1,12 B 8,60 và 1,12 C 28,73 và 2,24 D 25 và 1,12.
Câu 27 Đốt cháy hỗn hợp gồm 0,08 mol Mg và 0,08 mol Fe với hỗn hợp khí X gồm
clo và oxi, sau phản ứng chỉ thu được hỗn hợp Y gồm các oxit và muối clorua (không còn khí dư) Hòa tan Y bằng một lượng vừa đủ 120 ml dung dịch HCl 2M, thu được dung dịch Z Cho AgNO3 dư vào dung dịch Z, thu được 56,69 gam kết tủa Tính khối lượng hỗn hợp Y?
A 9,845 gam B 13,29 gam C 10,805 gam D 15,21 gam
Câu 28 Cho 12gam hỗn hợp Fe và Cu vào bình chứa 200ml dung dịch HNO3 2M, thu được một chất khí (sản phẩm khử duy nhất) không màu, hóa nâu trong không khí, và kim loại dư Sau đó cho thêm tiếp dung dịch H2SO4 2M, thấy chất khí trên tiếp tục thoát ra, để hoà tan hết kim loại trong bình cần 33,33ml Khối lượng kim loại Fe trong hỗn hợp là:
A 1,68 gam B 5,6 gam C 1,12 gam D 2,8 gam
Câu 29 Dung dịch X chứa 0,8 mol HCl và 0,05 mol Cu(NO3)2 Cho m gam Fe vào dd
X, khuấy đều cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn Y gồm hai kim loại có khối lượng 0,8m gam và V lít khí ( trong đó NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5, ở đktc) Giá trị của m và V lần lượt là:
A 40 và 2,24 B 96 và 6,72 C 96 và 2,24 D 40 và 1,12.
Câu 30 Cho Zn tới dư vào dung dịch gồm HCl; 0,05 mol NaNO3 và 0,1 mol KNO3 Sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch X chứa m gam muối; 0,125 mol hỗn hợp khí Y gồm 2 khí không màu trong đó có một khí hóa nâu trong không khí Tỷ khối của Y so với H2 là 12,2 Giá trị của m là:
A 61,375 B 64,05 C 57,975 D 49,775.
Trang 9ĐÁP ÁN CHI TIẾT
Câu 1 Chọn đáp án C
Ta có: 3 0,12.2 0, 24
0,1 : 0, 4
NO mol
0,27 : 0,4
NO
Fe Cl
BT khối lượng kim loại ta có: 0,12 64 + m = 0,628m + 0,27.56 → m = 20
Câu 2 Chọn đáp án C
2
2
NO
2H SO 2e SO SO H O
KL : m
29, 7
n 0,8 mol O
84,1 m 29, 7 m
.2 2 0,8 m 26,5
Câu 3 Chọn đáp án A
BTE
NO 0,1 0, 04 0,14 n 0, 42
m
2 2.0, 065 0, 42 m 8,12 g 56
56
Cu : 0, 065 mol
Chú ý: Bài này mình bảo toàn e cho cả quá trình các bạn nhé Vì cuối cùng chỉ thu
được muối Fe2+ và Cu2+
Câu 4 Chọn đáp án D
3
3 2 NO : 0,3 0,06 0,24 4H NO 3e NO 2H O
0,24 0,06 Cl : 0,24
2
2
Fe : 0,1mol
0, 48 0, 2
Cu : 0,14 mol
2
Câu 5 Chọn đáp án D
Trang 10
2 3
3 2
Ag : a mol
8,12 Cu : b mol 108a 64b 6, 44
a 0, 03 mol
Fe : 0, 03 H
b 0, 05 mol
Al : 0, 03 mol
NO a 2b 0,13
Fe : 0, 02 mol
Câu 6 Chọn đáp án B
3
n 0,3 0,06 0,36 n 0,12 mol
n 0,08 n 0,36 0,08 0, 28mol
3
3
( ; ; ) 26,92
m Fe Cl NO g
Câu 7 Chọn đáp án A
4H NO 3e NO 2H O
0,24 0,06
Dung dịch sau phản ứng gồm:
2
2
Fe : 0, 02 mol
Cl : 0,3 mol
H : 0,3 0, 24 0, 06 mol
Cu : a mol
BTDT 0,02.2 2a 0,06 0,3 a 0,1 m 6, 4
Câu 8 Chọn đáp án B
Ta có:
3
Cu
H
NO
n 0,3 mol
n 1mol
n 0,5 mol
Kết hợp với 4H NO3 3eNO2H O2
→ Du 0, 2 Du 2 2 0,8
Câu 9 Chọn đáp án A
Có ngay H+ hết nên có ngay dd
2
3 2 4
: 0,045 : 0,05 7,9 : 0,02
Cu mol
SO mol
Câu 10 Chọn đáp án C
4H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O
0,32 0,16 → 0,08 0,16
Trang 11Bảo toàn khối lượng:
10,32 + 0,16.63 + 0,08.98 = m + 0,08.30 + 0,16.18 → m = 22,96 g
Câu 11 Chọn đáp án D
Dễ thấy H+ hết do đó có ngay dd X
2 2 4 3
0,325
0, 45
BTKL
muoi
Fe mol
NO mol
BTKL ta có: m 6,4 5,6 0,69 m 0,325.56 m 20g
Câu 12 Chọn đáp án B
2
2 3
3
0,12 0,12
0,12
0,04 0,32
Cu Cu
SO NO
NO H
H NO e NO H O
Câu 13 Chọn đáp án D
2
3
3
0,03
0,02
0, 24 0,08
0, 4
Cu Cu
Fe
H NO
H
n mol
Câu 14 Chọn đáp án C
3
0,1
0,05 0,1
0, 2
Cu
NO NO
H
H NO e NO H O
n mol
n mol
n mol
Câu 15 Chọn đáp án C
Ta có:
2
0,04
NO H
H NO e NO H O
2 4
2
: 0,12 : 0,04 18,04 : 0,1
BTKL
SO mol
Fe mol
Trang 12Câu 16 Chọn đáp án D
Ta có:
3
2 4 2
: 0,08 : 0,08
0, 4
: 0, 2 0,08
: 0,12 : 0,08
H
NO
NO
SO mol
Na mol
0,08 0,12.2 0,32
n OH
Câu 17 Chọn đáp án A
Ta có:
3
3 2
: 0,1
0,06 0,1 : 0,12
: 0,02
H
Cu NO
H mol
n mol Cl mol
Fe mol
Câu 18 Chọn đáp án D
Có ngay V = 2,24 lít
0,6m 0,16.64 m 0,31.56 m 17,8g
Câu 19 Chọn đáp án D
Z là hỗn hợp → (Fe,Cu) → muối là muối Fe2+
Ta có:
3
2
H
Fe
n 0, 02 mol
n 0, 01mol
n 0, 03 mol n 0, 025 mol
Sử dụng phương trình 4H NO 3 3e NO 2H O2
BTNT.Nito
3 2
NO : 0, 03 0, 005 0, 025
n 0, 005 mol Y SO : 0, 025 mol m 6, 05g
Fe : 0, 0375 mol
Câu 20 Chọn đáp án D
Bài toán khá đơn giản chỉ cần áp dụng BTE:
Ta có:
2
2 4
e
n 0,1mol
n 0,1mol
n 0,1 0,1.2 0,3 mol
n 0,1mol n 0,1mol
Trang 13NO
n 0,1
Câu 21 Chọn đáp án D
Ta có:
3
H
NO
n 0, 4 mol
4H NO 3e NO 2H O
→ BTE
n 0,1mol n 0,15 mol
2
3 2 4
Cu : 0,15 mol
m 25, 4 NO : 0, 2 0,1 0,1mol
SO : 0,1mol
Câu 22 Chọn đáp án A
Tư duy: Bài toán này ta cũng BTE cho cả quá trình vì cuối cùng ta thu được muối
Fe2+ và Cu2+ nên có ngay :
BTE m 8,32
.2 2 0, 2.3 0, 08.3 m 16, 24 g
56 64
Câu 23 Chọn đáp án B
Ta có:
3
max
NO
H
n 0,3 mol n 0, 6 mol
n 1mol
n 0,8 mol n 0,2 mol n 0, 2 0,3.2 0,8 V 2(lit)
Câu 24 Chọn đáp án C
Ta có:
H : 0,75
Fe : 0,15
; ; 4H NO 3e NO 2H O
Cu : 0,075 NO : 0,15
Dễ thấy trong dung dịch có H+ dư và muối Fe2+ nhưng cho AgNO3 vào thì cuối cùng ta sẽ thu được Fe3+.Do đó áp dụng BTE cho cả quá trình:
Chú ý: Chất oxi hóa sẽ là NO và Ag.
NO : 0, 74 / 4 0,1875 mol
0,15.3 0, 075.2 0,1875.3 a
Ag : a mol
a 0,03375
BTNT Ag : 0, 0375 mol
m 90,15g
AgCl : 0,5.1, 2 0, 6 mol
Câu 25 Chọn đáp án A