Boi duong HSG Hoa 9 tap2

Dung dÞch thu ®îc cho t¸c dông víi mét lîng NaOH d.. Hßa tan hçn hîp Al vµ Cu b»ng dung dÞch HCl cho tíi khi khÝ.. ngõng tho¸t ra thÊy cßn l¹i chÊt r¾n X. Hái Al bÞ hßa tan hÕt hay kh«n[r]

Chơng II: kim loại

(Thời lợng: 25 tiết Chơng trình: BDHSG – Bộ GD 2011)

Bài 74 Cú hai miếng kẽm, miếng thứ nhất nặng 50 gam được cho vào ống

nghiệm đựng 150 ml dung dịch CuSO4 dư, miếng thứ hai nặng 70 gam đượccho vào ống nghiệm đựng 450 ml dung dịch AgNO3 dư Sau một thời gianlấy hai miếng kẽm ra khỏi dung dịch thỡ thấy miếng thứ nhất giảm 0,3 %khối lượng, biết rằng nồng độ mol/l của cỏc muối kẽm trong hai dung dịchbằng nhau.Hỏi khối lượng miếng kẽm thứ hai tăng hay giảm bao nhiờu gam?Cho rằng cỏc kim loại thoỏt ra đều bỏm hoàn toàn vào miếng kẽm

Giải Gọi a là số gam Zn tham gia phản ứng ở phương trỡnh:

Zn + 2 AgNO3    Zn(NO3)2 + 2Ag (2)

Vỡ thể tớch dung dịch AgNO3 gấp 3 lần thể tích của dung dịch CuSO4 Dovậy, số mol của AgNO3 sẽ gấp 3 lần số mol của CuSO4 và bằng:

0,3 3 = 0,9 mol Ta có:

b = 70 – 65 0,9 + 20,9108 = 205,9 (gam)

Vậy khối lợng miếng Zn thứ hai tăng: 205,9 -70 =135,9 (gam)

Bài 75 Hoà tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Mg và MgO bằng dung dịch

HCl Dung dịch thu đợc cho tác dụng với một lợng NaOH d Lọc lấy kết tủarửa sạch rồi nung ở nhiệt độ cao cho đến khi khối lợng không đổi thu đợc 14gam chất rắn

1) Tính % khối lợng hỗn hợp ban đầu đã dùng

2) Tính thể tích tối thiểu cần dùng của dung dịch HCl 2M

Giải 1) Gọi a là số mol của Mg và b là số mol của MgO

Theo bài ra ta có: 24 a + 40  b = 12 (I)

Phơng trình hóa học:

Mg MgO

Giải

Số mol của CuCl2 là: 0,50,24 = 0,12(mol)

Số mol CuCl2 đã tham gia vào phản ứng là:

50 0,12 0,06

100   (mol) Phơng trình hoá học:

2Al + 3 CuCl2    2AlCl3 + 3 Cu

2 mol 3 mol 3 mol

0,06 mol 0,06 mol Khối lợng miếng nhôm sau phản ứng :

Bài 78 Hòa tan hỗn hợp Al và Cu bằng dung dịch HCl cho tới khi khí

ngừng thoát ra thấy còn lại chất rắn X Lấy a gam chất rắn X nung trongkhông khí tới phản ứng hoàn toàn thu đợc 1,36a gam oxit Hỏi Al bị hòa tanhết hay không?

GiảiNhận xét: khi khí ngừng thoát ra thì có thể là Al còn d và HCl hết hoặc Alhết Phơng trình hóa học:

2Al + 6 HCl    2 AlCl3 + 3 H2  (1)

2Cu + O2    2 CuO (2)

Nếu Al còn d: 4Al + 3 O2    2 Al2O3 (3)

+ Nếu Al hết thì chỉ có phản ứng 1 và 2 xảy ra, khi đó chất rắn còn lại chỉ

có Cu và khi nung nóng trong không khí thu đợc CuO Nh vậy tỷ lệ khối ợng tăng bằng:

80

1, 25 64

CuO Cu

m

tức là a gam thu đợc tối đa 1,25a gam oxit < 1,36a gam

Điều này vô lý vì theo phơng trình (2) thì: nCu  nCuO

Do đó trờng hợp này bị loại

+ Nếu Al còn d thì các phản ứng 1,2 và 3 là xảy ra Chất rắn X bao gồm Cukhông tan và Al còn d Khi đó tỉ lệ tăng khối lợng của Al bằng:

2 3

2

102 1,889 54

Al O Al

m

Bài 79 Hoà tan hoàn toàn 5,4 gam hỗn hợp A gồm Na và Na2O vào m gamnớc, thu đợc 200 gam dung dịch B Trung hoà 80 gam dung dịch B bằng axitHCl rồi cô cạn dung dịch tạo thành thu đợc 4,68 gam muối khan

a) Tính m gam nớc

b) Để trung hòa 120 ml dung dịch C có chứa hỗn hợp HCl và H2SO4 cầndùng vừa hết 48 gam dung dịch B, phản ứng làm tạo thành 3,108gam hỗn hợp muối Tính nồng độ mol/l của các axit có trong dungdịch C

Giảia) Gọi a và b lần lợt là số mol của Na và Na2O có trong hỗn hợp ban đầu Theo bài ra ta có: 23a + 62b =5,4 (I)

 nNaOH có trong 200 gam dung dịch B =

0, 08.200

0, 2

80  (mol) Theo (1) và (2) ta có : a + 2b = 0,2 (II)

Từ (I) và (II) ta có hệ phơng trình:

b) Trong 200 gam dung dịch B có 0,2 mol NaOH

Vậy 48 gam    0,048 mol NaOH

Gọi nồng độ của dung dịch HCl là CM1   

nHCl  0,12 CM1

của dung dịch H2SO4 là CM2   

nH SO2 4  0,12 CM2

Phơng trình hóa học:

HCl + NaOH    NaCl + H2O (4) 0,12 CM1

Bài 80 Cho 10 gam hỗn hợp gồm Fe, Zn và Mg vào 280 ml dung dịch HCl

0,5 mol/l Dẫn toàn bộ khí thoát ra qua một ống đựng a gam CuO nung nóng.Sau phản ứng trong ống còn lại 12,48 gam chất rắn B Cho toàn bộ khối l ợng

B ở trên vào dung dịch HCl nồng độ C% đợc dung dịch D trong đó nồng độ

phần trăm của muối là 27% Để trung hoà D cần 50 ml dung dịch NaOH 2mol/l Hãy tính: a và C%.

65  (mol) Vì Zn là kim loại nặng nhất trong 3 kim loại trên nên n Zn < n hỗn hợp Theo 3 phơng trình hóa học trên, n HCl cần dùng = 2 nhỗn hợp

 nHCl tối thiểu = 2 nZn = 2.0,154 = 0,308 (mol)

Mà nHCl theo bài ra = 0,5 0,28 = 0,14 (mol)< nHCl tối thiểu

CuO + H2

0

t

  Cu + H2O (4) Giả sử H2 tác dụng hết vừa đủ với CuO thì chất rắn thu đợc sau phản ứng

là Cu  nCu  nH2

= 0,07 mol  mB = 0,07 64 = 4,48 gam

Theo đầu bài mB = 12,48 gam > 4,48 gam

 CuO d và d là: 12,48 – 4,48 = 8 gam  nCuO d = 0,1 (mol)

nCuO phản ứng = nH2

= 0,07  mCuO phản ứng = 0,07 80 = 5,6 (gam) Vậy a = 8 + 5,6 = 13,6 (gam)

Cho B vào dung dịch HCl ta có phản ứng:

CuO + 2 HCl    CuCl2 + H2O (5)

0,1 mol 0,2 mol 0,1 mol

Phơng trình hoá học trung hòa axit d:

HCl d + NaOH    NaCl + H2O (6)

Theo (6): nHCl d = n NaOH = 2 0,05 = 0,1 (mol)

Gọi mdd HCl = a gam  mdd muối = (a + 8) gam

A Na nóng chảy thành giọt tròn, nổi và chạy lung tung trên mặt nớc

B Dung dịch tạo thành có màu hồng

Bài 83 Hai cốc đựng dung dịch HCl đợc đặt trên hai đĩa cân A và B, cân ở

trạng thái cân bằng Cho 5 gam CaCO3 vào cốc A và cho 4,8 gam M2CO3(M là kim loại) vào cốc B Sau khi hai muối đã tan hoàn toàn, cân trở lại vị trícân bằng M là kim loại nào sau đây:

A Na B K C Li D Rb Hãy chọn phơng án đúng

Đáp số: Phơng án A đúng

Bài 84 Hoà tan hoàn toàn 4 gam hỗn hợp hai kim loại A và B có cùng hoá

trị II và cùng tỷ lệ mol là 1:1 bằng dung dịch HCl thì thu đ ợc 2,24 lít khíhiđro (đo ở đktc) Hỏi A và B là kim loại nào?

Bài giải

Số mol của khí hiđro thoát ra là: nH2= 2 ,24

22 , 4 =0,1(mol)

Gọi x là số mol của kim loại A (hóa trị II)

Gọi y là số mol của kim loại B (hoá trị II)

loại nhận loại loại loại loại

Vậy kim loại A là: Mg

kim loại B là: Fe

Bài 85 Dẫn 2,24 lít khí CO (ở 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 rahoàn toàn Chia sản phẩm thu đợc thành hai phần bằng nhau

Phần thứ nhất đợc hoà tan vào trong dung dịch HCl d thu đợc 0,672 lít khí H2(ở đktc)

Phần thứ hai đợc ngâm kỹ trong 400 ml dung dịch NaOH 0,2M Để trunghòa hết NaOH d phải dùng hết 20 ml dung dịch axit HCl 1M

a) Viết các phơng trình phản ứng xảy ra

b) Tính thành phần % khối lợng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu

c) Tính thể tích dung dịch axit H2SO4 1M để hòa tan hết hỗn hợp bột oxit kim loại trên

Bài giải a) Số mol của CO là: nCO2 , 24

22 , 4 =0,1(mol)

Gọi x là số mol của CuO có trong hỗn hợp

và y là số mol của Fe3O4 có trong hỗn hợp

Khi cho hỗn hợp đi qua CO nung nóng thì chỉ có:

Vì Al2O3 không tham gia phản ứng với CO, do vậy hỗn hợp chất rắn thu

đ-ợc sau khi phản ứng kết thúc gồm: Al2O3, Cu và Fe

Phần 1 chỉ có Fe và Al2O3 tham gia phản ứng với axit HCl theo phơng trình:

Al2O3 + 6 HCl ❑ ⃗ 2 AlCl3 + 3H2O (4)

Phần 2 chỉ có Al2O3 tham gia phan ứng với NaOH d

Số mol của NaOH lúc ban đầu là: 0,4 x 0,2 = 0,08 (mol)

Vì NaOH còn d đợc trung hoà với axit HCl theo phơng trình:

NaOHd + HCl ❑ ⃗ NaCl + H2O (5)

Số mol Al2O3 có trong hỗn hợp ban đầu là: 0,03 x2 = 0,06 (mol)

b) Thành phần % khối lợng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu

Bài 86 a) Có dung dịch kali hiđroxit và natri sunfit Chọn thêm một axit và

một muối rồi dùng 4 chất đó hoặc sản phẩm của các chất để điều chế(khôngdùng phơng pháp điện phân): magie sunfit, lu huỳnh (IV) oxit, magie clorua,natri nitrat, magie hiđroxit, kali sunfit, kali clorua Viết các phơng trình phảnứng

b) Hoàn thành phơng trình hóa học theo sơ đồ phản ứng sau(ghi rõ điềukiện phản ứng, nếu có):

Biết rằng phản ứng (1) và (5) là phản ứng phân huỷ; phản ứng (2) và (6) làphản ứng kết hợp; các phản ứng còn lại là các phản ứng trao đổi A, B,C,D,E

và F là những chất khác nhau

Bài giảia) Chọn axit HCl và dung dịch muối Mg(NO3)2

Các phơng trình hóa học để điều chế:

KOH + HCl ❑ ⃗ KCl + H2O (1)

Na2SO3 + HCl ❑ ⃗ NaCl + SO2  + H2O (2)

2KOH + Mg(NO3)2 ❑ ⃗ Mg(OH)2  + 2 KNO3 (3)

Mg(NO3)2 + Na2SO3 ❑ ⃗ MgSO3 + NaNO3 (4)

KOH + MgSO3 ❑ ⃗ K2SO3 + Mg(OH)2  (6)

b) Hoàn thành sơ đồ bién hóa

(1) CaCO3 ⃗ t0 CaO (A) + CO2 

(2) CaO + H2O ❑ ⃗ Ca(OH)2 (B)

(3) Ca(OH)2 + 2 HCl ❑ ⃗ CaCl2 (C) + 2H2O

(4) CaCO3 + H2SO4 ❑ ⃗ CaSO4 + CO2  + H2O

(5) CaCO3 ⃗ t0 CaO + CO2 (D)

(6) CO2 + NaOH ❑ ⃗ NaHCO3 (E)

(7) NaHCO3 + KOH ❑ ⃗ NaKCO3 (F) + H2O

Bài 87 Cho hỗn hợp A gồm Mg và Cu ở dạng bột Nung nóng a gam hỗn

hợp đó trong oxy đến khối lợng không đổi thu đợc 1,5a gam chất rắn

a) Xác định thành phần % theo khối lợng của mỗi kim loại trong A

b) Cho 5 gam hỗn hợp A vào 300 ml dung dịch AgNO3 1 mol/l khuấy kỹ để phản ứng xảy ra hoàn toàn Xác định lợng chất rắn thu đợc

Bài giảia) Xác định thành phần phần trăm theo khối lợng

Gọi số mol của Mg là x và số mol của Cu là y

160 xa x64x100% = 40%

% mMg= a

40 xa x24x100% = 60%

b) Lợng chất rắn thu đợc.

Đổi 300 ml = 0,3 lít

Số mol của dung dịch AgNO3 dùng là: 1 x 0,3 = 0,3 (mol)

Số gam của Cu có trong 5 gam hỗn hợp là: 5 x 40

Mg + 2 AgNO3 ❑ ⃗ Mg(NO3)2 + 2 Ag (3)

0,125 2x 0,125 2x 0,125

Số mol của AgNO3 tham gia ở phơng trình (3) là : 2x 0,125 = 0,25 (mol)

Số mol của AgNO3 còn lại là: 0,3 -0,25 = 0,05(mol)

Số mol Ag dợc tạo thành từ (3) là: 2 x 0,125 = 0,25 (mol)

Theo (4) số mol Ag = số mol của AgNO3 = 0,05 (mol)

Số gam Ag đợc tạo thành: (0,25 +0,05)x108 = 32,4(gam)

Tổng số gam chất rắn thu đợc: 0,4 + 32,4 = 32,8(gam)

Bài 88 Cho 5,12 gam hỗn hợp X gồm 3 kim loại: Mg, Fe và Cu ở dạng bột

tác dụng với 150 ml dung dịch HCl 2 mol/l, thấy chỉ thoát ra 1,792 lít khí H2(ở đktc) Đem lọc rửa thu đợc 1,92 gam chất rắn B Hòa tan hết B trong dungdịch H2SO3 đặc, nóng thí thu đợc V lít khí SO2 (ở đktc)

a) Viết các phơng trình phản ứng và tính khối lợng mỗi kim loại có trong hỗn hợp

b) Tính V lít khí SO2 thoát ra

c) Cho 2,56 gam hỗn hợp X tác dụng với 250 ml dung dịch AgNO3 0,34

mol/l Khuấy kỹ hỗn hợp để cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu đợc dung dịch và chất rắn E Tính khối lợng của E.

Bài giải

Đổi 150 ml = 0,15 lit

Số mol của axit HCl ban đầu là: nHCl = 0,15 x 2 = 0,3 (mol)

Số mol khí hiđro thoát ra là: nH2= 1 , 792

22 , 4 =0 , 08(mol)

Gọi x là số mol của Mg, y là số mol của Fe

a) Phơng trình phản ứng (chỉ có Mg và Fe tham gia phản ứng với axit HCl,

Cu không tham gia phản ứng với axit HCl)

Số mol axit HCl còn d là: 0,3 - 0,16 = 0,14(mol)

Vì lợng axit HCl còn d Do vậy 1,92 gam chất B sau phản ứng là Cu

Số mol của Cu là: nCu= 1, 92

64 =0 ,03 (mol) Theo bài ra: 24x + 56y = 5,12 - 1,92 = 3,2 (**)

Phơng trình hoá học: Cu + 2 H2SO4 = CuSO4 + SO2  + H2O (3)

Theo (3): nCu = nSO2=0 , 03(mol)

Các phơng trình hóa học lần lợt theo thứ tự kim loại mạnh phản ứng trớc,kim loại yếu phản ứng sau.

Mg + 2 AgNO3 ❑ ⃗ Mg(NO3)2 + 2 Ag (4)

Số mol AgNO3 còn lại sau (4) và (5) là: 0,085 - 0,08 = 0,005 (mol)

Cu + 2 AgNO3 ❑ ⃗ Cu(NO3)2 + 2 Ag (6)

0,015 0,005 0,005

Theo (6), nAgNO3=2nCu= nAg= 0 , 005(mol)

Nh vậy, số mol Cu d là: 0,015 - 0 ,005

2 = 0 , 0125(mol) Chất rắn E gồm khối lợng Ag đợc sinh ra sau phản ứng 4,5,6 và khối l-ợng Cu còn d:

mE = 0,0125 x 64 + (0,04 +0,04 +0,005)x 108 = 9,98 (gam)

Bài 89 Khuấy kỹ m gam bột kim loại M(hóa trị II) với Vml dung dịch

CuSO4 0,2 mol/l Phản ứng xong, lọc tách đợc 7,72 gam chất rắn A

Cho 1,93 gam A tác dụng với lợng d axit HCl thấy thoát ra 224 ml khí (đo ở

đktc)

Cho 5,79 gam A tác dụng với lợng d dung dịch AgNO3 thu đợc 19,44 gamchất rắn Hãy tính m, V và xác định khối lợng mol nguyên tử của kim loại M,biết rằng các phản ứng xảy ra hoàn toàn

Bài giải Gọi M là kim loại hóa trị II cần tìm, ta có phơng trình hóa học sau:

M + CuSO4 ❑ ⃗ Cu + MSO4 (1)

Chất rắn A, có thể chỉ có Cu đợc sinh ra từ phản ứng trên hoặc có thể cókhối lợng của M còn d+ khối lợng của Cu đợc giải phóng ra

Nh vì A tác dụng đợc với axit HCl d nên A chỉ có thể là khối lợng của M d+khối lợng của Cu đợc sinh ra

Cho hai kim lo¹i cßn l¹i vµo dung dÞch axit HCl hoÆc axit H2SO4 lo·ng th×thÊy:

2 Al + 6 HCl ❑ ⃗ 2AlCl3 + 3 H2 

HiÖn tîng cã khÝ tho¸t ra

Cßn l¹i Ag kh«ng tham gia ph¶n øng

Bµi 91 Hoµn thµnh d·y biÕn hãa sau, ghi dâ ®iÒu kiÖn ph¶n øng(nÕu cã)

Al ⃗ 1 Al2O3 ⃗ 2 AlCl3 ⃗ 3 Al(OH)3 ⃗ 4 Al2(SO4)3

5 ↓

Al ⃗ 8 Al2O3 ⃗ 7 Al(OH)3 ⃗6 NaAlO2

Bµi gi¶i (1) 4 Al + 3 O2 ❑ ⃗ 2Al2O3

(2) Al2O3 + 6 HCl ❑ ⃗ 2AlCl3 +3 H2O

(3) AlCl3 + 3 NaOH ❑ ⃗ Al(OH)3  + 3 NaCl

(4) 2Al(OH)3 + 3H2SO4 ❑ ⃗ Al2(SO4)3 +6 H2O

(5) Al(OH)3 + NaOH ❑ ⃗ NaAlO2 + 2 H2O

(6) NaAlO2 + CO2 + 2 H2O ❑ ⃗ Al(OH)3  + NaHCO3

(7) 2Al(OH)3 ⃗ t0 Al2O3 + 3H2O

(8) 2Al2O3 ⃗dpnc

criolit 4Al + 3 O2 

Bài 92 Có 4 lá kim loại gồm Al, Fe, Cu và Ag Chỉ dùng phơng pháp hóa học

để thể nhận biết đợc mỗi kim loại trên Viết phơng trình minh họa

Bài giải Dùng NaOH đặc thì kim loại nào tan đợc và có bọt khí thoát ra đó là Al

2 Al + 2 NaOH + 2H2O ❑ ⃗ 2 NaAlO2 + 3 H2

Dùng HCl để thử 3 kim loại còn lại, kim loại nào tan và tạo bọt khí đó là Fe

Fe + 2 HCl ❑ ⃗ FeCl2 + H2

Dùng dung dịch AgNO3 để thử 2 kim loại còn lại, kim loại nào đẩy đợc Ag

ra khỏi dung dịch AgNO3 là Cu

Cu + 2 AgNO3 ❑ ⃗ Cu(NO3)2 + 2 Ag

Kim loại còn lại là Ag (không phản ứng với dung dịch AgNO3)

Bài 93 Một hỗn hợp gồm các chất sau: Fe, Cu, Ag, Fe2O3 và CuO Chỉ dùngnhững phản ứng hóa học để tách riêng đợc Ag tinh khiết ra khỏi hỗn hợp trên.Viết các phơng trình hóa học minh họa cho cách làm đó

Bài giải Đầu tiên dùng dung dịch axit HCl d hoặc dung dịch axit H2SO4 loãng, d đểtách riêng Fe, Fe2O3 và Cu ra khỏi hỗn hợp, phơng trình:

Fe + 2 HCl ❑ ⃗ FeCl2 + H2

CuO + 2 HCl ❑ ⃗ CuCl2 + H2O

Fe2O3 + 6 HCl ❑ ⃗ 2 FeCl3 + 3H2O

Hỗn hợp còn lại ta ngâm vào dung dịch AgNO3 d thì đợc Ag tinh khiết:

Cu + 2 AgNO3 ❑ ⃗ Cu(NO3)2 + 2 Ag

Bài 94 Cho 1 miếng Mg và 1 miếng Fe vào 2 ống nghiệm đựng dung dịch

HCl với nồng độ nh nhau Tốc độ của phản ứng trong 2 ống nghiệm này:

A Mg tác dụng mạnh hơn

B Fe tác dụng mạnh hơn

C Tốc độ nh nhau

D Cha xác định đợc