Dạng bài tập kim loại phản ứng với phi kim môn Hóa học có đáp án chi tiết năm 2019-2020

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn [r]

Trang 1

DẠNG BÀI TẬP KIM LOẠI PHẢN ỨNG VỚI PHI KIM MÔN HÓA CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT

 Không cần chú ý nhiều đến thành phần sau phản ứng, quan tâm đến các dữ kiện số liệu để áp dụng

phương pháp bảo toàn khối lượng, tính ra số mol phi kim phản ứng

 Áp dụng phương pháp bảo toàn electron cho toàn bộ quá trình phản ứng được sử dụng nhiều

 Trong nhiều trường hợp có thể quy đổi hỗn hợp tạo thành tương đương với hỗn hợp các đơn chất

 Fe phản ứng với Cl tạo 2 Fe III ,  phản ứng với S tạo Fe II ,  phản ứng với O tạo 2 Fe II  và Fe III 

hỗn hợp Fe O 3 4

A KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT

Bài 1 Trộn 5,6 gam bột sắt với 2,4 gam bột lưu huỳnh rồi nung nóng (trong điều kiện không có không

khí), thu được hỗn hợp rắn M Cho M tác dụng với lượng dư dung dịch HC1, giải phóng hỗn hợp khí X

và còn lại một phần không tan G Để đốt cháy hoàn toàn X và G cần vừa đủ V lít khí O (ở đktc) Giá 2 trị của V là

Bài 2 Cho 2,13 gam hỗn hợp X gồm ba kim loại Mg, Cu và AI ở dạng bột tác dụng hoàn toàn với oxi thu

được hỗn hợp Y gồm các oxit có khối lượng 3,33 gam Thể tích dung dịch HC1 2M vừa đủ để phản ứng hết với Y là

Bài 3 Đốt cháy hoàn toàn m gam Cr trong khí Cl dư, thu được 7,925 gam muối Giá trị của m là: 2

Bài 4 Oxi hoá 13,6 gam hỗn hợp 2 kim loại thu được m gam hỗn hợp 2 oxit Để hoà tan hoàn toàn m

gam oxit này cần 500 ml dd H SO 1M Tính m 2 4

Bài 5 Cho 40 gam hỗn hợp vàng, bạc, đổng, sắt, kẽm tác dụng với O dư nung nóng thu được 46,4 2

gam hỗn hợp X Cho hỗn hợp X này tác dụng vừa đủ dung dịch HCl cần V lít dung dịch HC1 2M Tính

V

Bài 6 Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X Hòa tan hết hỗn hợp X trong

dung dịch HNO3(dư), thoát ra 0,56 lít (ở đktc) NO (là sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của m là (cho

O 16, Fe 56)

Bài 7 Đốt một kim loại X trong bình kín đựng khí Cl2thu được 32,5 gam muối clorua và nhận thấy thể

tích khí Cl giảm 6,72 lít ở đktc Kim loại X là 2

Bài 8 Đốt cháy m gam hỗn hợp 2 kim loại kiểm thổ ở 2 chu kì kế tiếp bằng khí Cl2dư thì thấy có 4,48 lít 2

Cl phản ứng và tạo thành 20,6 gam muối clorua Hai kim loại đó là

Trang 2

Bài 9 Cho 40 gam hỗn hợp vàng, bạc, đổng, sắt, kẽm tác dụng với O dư nung nóng thu được m gam 2

hỗn hợp X Cho hỗn hợp X này tác dụng vừa đủ dung dịch HC1 cần 400 ml dung dịch HCl 2M (không có 2

H bay ra) Tính khối lượng m

Bài 10 Đốt cháy hết 2,86 gam hỗn hợp kim loại gồm Al, Fe, Cu được 4,14 gam hỗn hợp 3 oxit Để hoà

tan hết hỗn hợp oxit này, phải dùng đúng 0,4 lít dung dịch HCl và thu được dung dịch X Cô cạn dung

dịch X thì khối lượng muối khan là bao nhiêu?

B TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU

Bài 11 Nung 2,52 gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X Hòa tan hết hỗn hợp X

trong dung dịch HNO (dư), thoát ra V lít (đktc) NO (là sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của V là 3

Bài 12 Hỗn hợp X gồm Mg và kim loại M Hòa tan hoàn toàn 8 gam hỗn hợp X cần vừa đủ 200 gam

dung dịch HCl 7,3 % Mặt khác cho 8 gam hỗn hợp X tác dụng hoàn toàn với khí Cl cần dùng 5,6 lít 2

2

Cl (ở đktc) tạo ra hai muối clorua Kim loại M và phần trăm về khối lượng của nó trong hỗn hợp X là:

Bài 13 Nung x mol Fe và 0,15 mol Cu trong không khí một thời gian thu được 63,2 gam hỗn hợp chất

rắn Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp chất rắn trên bằng H SO đặc, nóng, dư thu được dung dịch Y và 6,72 lít 2 4 khí SO (đktc) Phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp ban đầu là: 2

Bài 14 Đốt 6,43 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe trong khí clo thu được hỗn hợp chất rắn Y Cho Y vào nước

dư thu được dung dịch Z và 0,6 gam kim loại Dung dịch Z tác dụng tối đa với 0,078 mol KMnO trong 4 dung dịch H SO Nếu cho Z tác dụng với dung dịch 2 4 AgNO dư thì thu được kết tủa có khối lượng là 3

Bài 15 Cho m gam một kim loại X tác dụng vừa hết với 2,8 lít (đktc) hỗn hợp gồm Cl và 2 O có tỉ 2

khối đối với H bằng 27,7 Sau phản ứng thu được 18,125 gam chất rắn gồm oxit và muối clorua X là 2

Bài 16 Nung hỗn hợp gồm 11,2 gam Fe; 6,4 gam Cu và 19,5 gam Zn với một lượng dư lưu huỳnh đến

khi phản ứng hoàn toàn Sản phẩm của phản ứng tác dụng với dung dịch HC1 dư thu được khí B Thể

tích dung dịch Pb NO 3 2 20% d 1,1 g / ml tối thiểu cần dùng để hấp thụ hết khí B là

Bài 17 Đốt cháy hết 9,984 gam kim loại M (có hoá trị II không đổi) trong hỗn hợp khí Cl và 2 O Sau 2

phản ứng thu được 20,73 gam chất rắn và thể tích hỗn hợp khí đã phản ứng là 3,4272 lít (đktc) Kim loại

M là:

Bài 18 Cho m gam hỗn hợp Mg, Fe, Zn ở dạng bột tác dụng hoàn toán với oxi dư thu được 2,81 gam hỗn

Trang 3

hợp Y gồm các oxit Cho lượng oxit này tác dụng hết với dung dịch H SO loãng (vừa đủ) Sau phản 2 4

ứng, cô cạn dung dịch thu được 6,81 gam hỗn hợp muối sunfat khan Giá trị của m là

Bài 19 Hỗn hợp khí X gồm clo và oxi X phản ứng vừa hết với một hỗn hợp gồm 4,8 gam Mg và 8,1

gam Al tạo ra 37,05 gam hỗn hợp các muối và oxit của hai kim loại Tị lệ về thể tích giữa khí clo và oxi

trong X tương ứng là

Bài 20 Đốt 24,0 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu trong không khí thu được m gam hỗn hợp chất rắn Y

gồm Fe, Cu, CuO, Fe O Cho hỗn hợp Y vào dung dịch 3 4 H SO đặc, nóng dư thu được 6,72 lít 2 4 SO2

(đktc) và dung dịch có chứa 72,0 gam muối sunfat Xác định giá trị của m?

C BỨT PHÁ: VẬN DỤNG

Bài 21 Khi hoà tan cùng 1 lượng kim loại R vào dung dịch HNO đặc, nóng và dung dịch 3 H SO loãng 2 4 thì thể tích khí NO2 3 lần thể tích H (cùng điểu kiện) Khối lượng muối sunfat 2 62,81% khối

lượng muối nitrat thành Mặt khác khi nung 1 lượng R như trên cẩn thể tích O bằng 22,22% thể tích 2

2

NO nói trên và rắn A Hoà tan 20,88 gam A vào dung dịch HNO (lấy dư 25%) thu được 0,672 lít khí 3

là oxit của nitro Tính khối lượng HNO3đã dùng để hoà tan A

Bài 22 Để a gam hỗn hợp A gồm Fe và Zn ngoài không khí một thời gian thu được 18,75 gam hỗn hợp

X Hòa tan hoàn toàn X trong lượng vừa đủ H SO2 4đặc nóng, thu được dung dịch Y và 3,024 lít khí SO 2 (sản phẩm khử duy nhất) Thể tích dung dịch HNO 2M ít nhất cần để hòa tan hoàn toàn a gam A là 3

520ml đồng thời thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất) Thêm từ từ dung dịch 2 Ba OH 2 vào

Y, lọc tách kết tủa, đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được tối đa b gam chất rắn Giá trị của b là (các thể tích khí đo ở đktc)

Bài 23 Cho một luồng khí O đi qua 63,6 gam hỗn hợp kim loại Mg, Al và Fe thu được 92,4 gam chất 2

rắn X Hòa tan hoàn toàn lượng X trên bằng dung dịch HNO3dư Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y và 3,44 gam hỗn hợp khí Z Biết có 4,25 mol HNO tham gia phản ứng, cô cạn cẩn 3 thận dung dịch Y thu được 319 gam muối Phần trăm khối lượng của N có trong 319 gam hỗn hợp muối

trên là:

Bài 24 Đốt 5,58 gam hỗn hợp A gồm Fe và một kim loại R có hóa trị không đổi trong không khí, thu

được 6,78 gam hỗn hợp X Hòa tan hoàn toàn X trong 750 ml dung dịch HNO30,4M thì thu được 0,336

lít hỗn hợp khí NO và N O (có tỉ khối hơi so với 2 H là 16,4) và dung dịch Y (không chứa 2 NH 4) Nếu

cho 5,58 gam hỗn hợp A tác dụng hết với dung dịch H SO loãng, dư thì thu được 2,016 lít khí Các thể 2 4 tích khí đo ở đktc Cho dung dịch Y tác dụng hoàn toàn với V ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 1M và

Trang 4

KOH 1,5M, sau phản ứng thấy xuất hiện 4,2 gam kết tủa Giá trị của V là

Bài 25 Hoàn tan hoàn toàn 39,2 gam kim loại M vào dung dịch HNO , kết thúc phản ứng thu được 3

dung dịch X và 1,68 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí có khối lượng 0,9 gam Cô cạn cẩn thận dung dịch X thu được 175,82 gam muối khan Nếu cho 0,245 mol kim loại M tác dụng với Cl dư thì thu 2

được m gam muối Giá trị m là

A 27,195 gam B 38,8325 gam C 18,2525 gam D 23,275 gam

D VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO

Bài 26 Hỗn hợp X gồm Mg và Fe có tỉ lệ số mol tương ứng 8 : 7 Đốt cháy m gam hỗn hợp X bằng hỗn

hợp khí Y gổm Cl và 2 O , sau phản ứng thu được hỗn hợp Z gồm các oxit và các muối doma (không 2

còn khí dư) Hòa tan Z bằng một lượng vừa đủ 360 ml dung dịch HC1 2M, thu được dung dịch T Cho

3

AgNO dư vào T thu dược 206,7 gam kết tủa Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO dư 3 thu được 5,6 lít hỗn hợp khí P (đktc) gồm NO và N O có tỉ khối so với Y là 0,661; dung dịch Q Cô cạn 2 dung dịch Q thu được 115,92 gam chất rắn khan Giá trị của m là

Bài 27 Tiến hành nung x gam Cu với 1 x gam oxi thì thu được sản phẩm 2 A Đun nóng 1 A trong 1 x 3

gam dung dịch H SO 98% Sau khi tan thu được dung dịch 2 4 A và khí 2 A Khí 3 A không tạo kết tủa 3

với dung dịch Pb NO 3 2 nhưng làm nhạt màu dung dịch brom, được hấp thụ hoàn toàn bởi 200ml dung dịch NaOH 0,15M tạo ra 2,3 gam muối Khi cô cạn dung dịch A thì thu được 30 gam tinh thể 2

4 2

CuSO 5H O Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NaOH, để thu được lượng kết tủa nhiều nhất 2

phải dùng ít nhất 300ml dung dịch NaOH 1M Giá trị x , x , x lần lượt là: 1 2 3

A 7,68; 1,6; 17 B 7,86; 1,7; 16,66 C 7,68; 1,6; 16,66 D 7,86; 1,6; 17

Bài 28 Đốt cháy hoàn toàn 6,48 gam hỗn hợp X gồm: FeS, FeS , S, Cu, CuS, FeCu S thì cần 2,52 lít 2 2 2 ôxi và thấy thoát ra 1,568 lít SO (đktc), mặt khác cho 6,48 gam X tác dụng dung dịch 2 HNO nóng dư 3

thu được V lít khí màu nâu duy nhất (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch Ba OH 2 dư thu được m gam kết tủa trắng Giá trị của V và m lẩn lượt là:

A 13,44 lít và 23,44 gam B 8,96 lít và 15,60 gam

C 16,80 lít và 18,64 gam D 13,216 lít và 23,44 gam

Bài 29 Đốt cháy m gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe trong 2,912 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm Cl và 2 O thu 2 được m 6,11  gam hỗn hợp Y gồm các muối và oxit (không thấy khí thoát ra) Hòa tan hết Y trong

dung dịch HC1, đun nóng thu được dung dịch Z chứa 2 muối Cho AgNO dư vào dung dịch Z thu được 3 73,23 gam kết tủa Mặt khác hòa tan hết m gam hỗn hợp X trên trong dung dịch HNO 31,5% thu được 3

dung dịch T và 3,36 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đktc) Nồng độ C% của Fe NO 3 3 trong dung

dịch T có giá trị gần nhất với

Trang 5

Bài 30 Đốt cháy 37,12 gam hỗn hợp A gồm Mg và Fe trong 8,96 lít hỗn hợp khí X gồm O và 2 O thu 3

được hỗn hợp rắn B gồm các oxit và kim loại còn dư Chia rắn B thành 2 phần bằng nhau

- Phần 1: Tác dụng với dung dịch HC1 loãng dư thu được 1,792 lít H và dung dịch chứa 59,74 gam 2

muối

- Phần 2: Tác dụng với dung dịch HNO loãng dư thu được dung dịch Y (không chứa ion 3 NH )4 và

0,896 lít hỗn hợp khí z gồm N O và NO Biết rằng tỉ khối của Z so với X bằng 0,8375 Cô cạn dung dịch 2

Y thu được X gam muối khan Biết rằng các phản ứng xảỵ ra với hiệu suất đều đạt 100%, các khí đều đo

ở đktc Giá trị của X là:

HƯỚNG DẪN GIẢI, ĐÁP ÁN

A KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT

Bài 1 Chọn đáp án C

Bài 3 Chọn đáp án A

Bài 4 Chọn đáp án B

Bài 7 Chọn đáp án D

B TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU

C BỨT PHÁ: VẬN DỤNG

 Có

NO H

V 3V  Chứng tỏ R là kim loại thay đổi hóa trị

 Đặt công thức muối sunfat là R2SO4n, công thức muối nitrat là R NO 3 m

Trang 6

     

 

96n

m 62,81%.m R 62,81% R 62m

2 0,3718R 48n 38,9422m m 3, n 2, R 56 Fe

 Giả sử cĩ

Fe O

n : n 1:1,3332 3: 4

    Cơng thức của oxit là Fe O 3 4

 0,09 mol Fe O3 4 HNO30, 03 mol khí

Gọi a là số mol e mà 1 mol 5

N nhận để chuyển thành N trong khí

BTe

0, 09.1 0, 03a a 3

3 4

BTNTN

3 Fe O NO

3 HNO

 Đặt số mol của Fe và Zn lần lượt là x, ỵ

  2

2

BT

O SO

KL

O

3x

3, 024







 

BTNT N

Từ (1) và (2) suy ra:

y 0,11

x 0,15







 2

Chất rắn thu được sau khi nung gồm BaSO và 4 Fe O 2 3

BaSO Fe O

3x 2y x

b m m 233 160 90, 055g



●

BTKL

KL HNO muoi khi H O



4

BTNT N

NH

4, 25 2.2, 095

4





●

3

NO

319 80.0, 015 63, 6

4,1mol 6

n

2 tạo muố i vớ i KL





N

%n

.100% 18,125%

3

14 0, 015.2 4

1

,1



●

2

BTKL

O

6, 78 5,5

32

8

l



Trang 7

● 2

2 2

N O

NO N O

0,336

n n 0, 015mol n 0, 012mol

22, 4

n 0, 003mol 30n 44n 16, 4.0, 015 0, 492g







BTe

Fe R O NO N O

● 5,58gA H SO 2 4 lỗng dư 0, 09molH2

  2

BTe

Fe R H

● Từ (1) và (2) suy ra: Fe

R

5,58

a

56.0, 03

R









a 2, R 65

   (R là Zn)

3

HNO

n phản ứng



2

NO N O

0, 21 n 2n 0, 228mol

3

HNO

n dư

 0,3 0, 228 0, 072mol

● Y gồm: Fe NO 33 0, 03 mol, Zn NO 32 0, 06 mol, HNO3 dư 0,072 mol

 Kết tủa thu được gồm::  3  2 4,2 107.0,03

Fe OH 0, 03 mol, Zn OH : 0, 01mol

99

 

Fe Zn Zn Zn OH HNO OH

      0,382mol

0,382

V 1000 152,8ml

1 1,5

 Cĩ 1 khí là H2 M là kim loại phản ứng được với nước

● Cơ cạn X chỉ thu được muối  Kiềm đã phản ứng hết với NH NO 4 3

 Khí cịn lại là NH3

3

NH

H NH

0, 075mol 0, 025mol

0, 05mol 2n 17 0,

n

n 9g

n



Cĩ

3

muoi M NH N O NO

tạo muố i vớ i M



39, 2 80n 62 2.0, 025 8.0, 05 8n 175,82

NH NO

n 0,18875mol

● Giả sử M cĩ hĩa trị n trong hợp chất

BTe 39, 2

n 2.0, 025 8 0, 05 0,18875 M 20n

M

n 2, M 40

   (M là Ca)

● 0,245 mol Ca  C12 dư  m g muối

2 CaCl

Trang 8

D VỂ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO

Đặt số mol của Mg và Fe lần lượt là 8x, 7x

● Có

n n 0,36mol n n 0,18mol

2 AgCl A g 143,5 0, 72 2nCl 108nFe

mm m     206, 7g

2 2

Cl Fe

103,38

mol 8

287n n

10





2

Cl

03,38 287n

  2

Cl

2

P

N O

NO N O

P

0, 25M 7, 5

n n 0, 25mol

14

22, 4

11 0, 25M 30n 44n M 0, 25 0, 492g n mol

14



NH NO

0, 25M 7,5 11 0, 25M

 

P

27 1, 25M

14 25M

28

2

Cl

32.0,18 71n

0,18 n



● Từ (1), (2), (3) suy ra: 2

2

Cl Cl

x 0, 05 n 0, 2631mol

x 0, 04 n 0,3mol



x 0, 04

  thỏa mãn  m 24.8x 56.7x 23,36

Cu CuSO 5H BT

O NT

1

n n 0,12mol x 64.0,12 7, 68g

250

● Khí A không tạo kết tủa với dung dịch 3 Pb NO 3 2 nhưng làm nhạt màu dung dịch brom A3 là

2

SO , A còn Cu dư 1

NaOH Na SO NaHSO Na SO 2

Na SO NaHSO NaHSO

n 2n n 0, 03mol n 0, 01

SO NaOH :

126n 104n 2,3g n 0, 01

Trang 9

2

1 0,12 0, 02

n n 0, 05mol x 32.0, 05 l, 6g



● Lượng kết tủa thu được lớn nhất khi NaOH phản ứng hết với H SO dư và 2 4 CuSO trong 4 A 2

NaOH 2nH SO (A ) 2.0,12 0,3mol nH SO (A ) , 03 ol

 Tổng số mol H SO là: 2 4 0,12 0, 02 0, 03  0,17 mol 

3

0,17.98

98

100

●

n 0,1125mol, n 0, 07mol

● Quy đổi hỗn hợp thành Fe (a mol), Cu (b mol), S (0,07 mol)

 

56a 64b 32.0, 07 6, 48 1

● Quá trình trao đổi e:

 

3 2

0 4

2 2

BTe

Fe Fe 3e

Cu Cu 2e

S S 4e

O 4e 2O

3a 2b 4.0, 07 4.0,1125 2





• Từ (1) và (2) suy ra a 0, 03

B 0, 04







• X tác dụng 3 2 2

BTe

• Kết tủa gồm có: Fe OH , Cu OH 3  2 và BaSO 4

m 0, 03.107 0, 04.98 0, 07.233 23, 44 gam

2

Cl O

2,912

n n 0,13mol n 0, 05mol

22, 4

n 0, 08mol 71n 32n 6,11g







2 HCl O

2

0,32 2.0, 05 2.0,12

0, 09 2

BTÑT

cu

● X + HNO3 → 0,15 mol NO

Đặt số mol Fe2+

và Fe3+ tạo thành lần lượt x, y:

0, 03

BTe

y

x y

Trang 10

2 3

BTNTN

3

ddHNO

63.0, 6

31,5%

T

m 120 56.0,12 64.0, 09 30.0,15 127,98 g

 3 3 242.0, 03 C%Fe NO 100% 5, 67%

127,98 



Gần nhất với giá trị 5%

Sau phản ứng cịn dư kim loại  Khí phản ứng hết

Đặt số mol O và 2 O trong 4,48 lít khí X lần lượt là a, b 3

 Phần 1: Cĩ mmuối = mkim loại +

Cl

m 

BTe

1, 792 4n 6n 2n l,16mol 4a 6b 1,16 2 lmol

22, 4

Mà a b 4, 48 0, 2mol a 0,1 MX 32a 48b 40

b 0,1



 Phần 2:

2

N O NO

N O

X

N O NO

0,896







3 O Te

N B

n

 trong muối

O O N O NO 4n 6n 8n 3n 1,17 mol

x

 

3

NO trong

mkim loại m

muố i



 18,56 62.1,17 91,1 g

Định dạng
Số trang	11
Dung lượng	769,29 KB