PHI KIM
DẠNG 1: BÀI TẬP NHIỆT PHÂN MUỐI NITRAT
- Muối nitrat của các kim loại hoạt động mạnh (kali, natri, canxi, )
- Muối nitrat của kẽm, sắt, chì, đồng,
- Muối nitrat của bạc, vàng, thuỷ ngân,
* CT giải toán thường gặp
NO O rắn(trư ớ cưpứ) rắn(sauưpứ) m ư=ưm ư+ưm ư=ưmrắn ↓ ư-ưm
Nhiệt phân hoàn toàn 34,65 gam hỗn hợp KNO3 và Cu(NO3)2 tạo ra hỗn hợp khí X với tỉ khối so với H2 là 18,8 Cần xác định khối lượng Cu(NO3)2 trong hỗn hợp ban đầu.
KNO → KNO + 1/2O ; 2Cu(NO ) ↑ → 2CuO + 4NO ↑ + O ↑
TừưPTư→ưX:ưO ư(x/2ư+ưy/2)ưmolưvàưNO ư2yưmol.ưPPưđườngưchéoưXư→ưn ư:ưn ư=ư3ư:ư2.
Nung 6,58 gam Cu(NO3)2 trong bình kín không có không khí tạo ra 4,96 gam chất rắn và hỗn hợp khí X Hỗn hợp khí X được hấp thụ hoàn toàn vào nước, tạo thành 300 ml dung dịch Y Dung dịch Y có pH xác định.
Bảoưtoànưkhốiưlư ợ ng:ưm ư=ưm ư+ưm ư=ư32*xư+ư46*4xư=ư6,58ư-ư4,96ư→ưxư=ư0,0075ưmol.
4NO + O + 2H O → 4HNO Tõ PT → n = 0,03 mol
Nung 37,6 gam muối nitrat của kim loại M cho ra 16 gam oxit duy nhất và hỗn hợp khí có tỉ khối hơi so với H2 bằng 21,6 Từ thông tin này, ta có thể xác định công thức của muối nitrat.
A Cu(NO3)2 B Zn(NO3)2 C KNO3 D AgNO3.
NO O NO O NO O M(NO ) n + = 0,5 Tõ PT: n : n = 4 : 1 n = 0,4; n = 0,1 n = 0,4/n
M = 94n = M + 62n M = 32n n =2, M = 64(Cu) CT Muèi: Cu(NO )
Nhiệt phân hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Cu(NO3)2 và AgNO3 tạo ra chất rắn Y và 15,68 lít khí Z (đktc) Chất rắn Y phản ứng vừa đủ với 200 ml dung dịch HCl 1M Cần xác định giá trị của m.
2Cu(NO ) (x) 2CuO(x) + 4NO (2x) + O (0,5x) Y (CuO; Ag) HCl(0,2)
Nung 10,1 gam muối nitrat của kim loại kiềm cho đến khi nhiệt phân hoàn toàn, khối lượng chất rắn thu được giảm 15,84% so với khối lượng muối ban đầu Kim loại kiềm trong phản ứng này là một yếu tố quan trọng cần xác định.
Trong bài toán này, hỗn hợp X bao gồm Fe(NO3)2, Cu(NO3)2 và AgNO3, với tỷ lệ phần trăm khối lượng của nitơ trong X là 11,864% Từ 14,16 gam hỗn hợp X, chúng ta cần xác định tối đa khối lượng của ba kim loại có thể được điều chế.
X KL NO KL X NO m = m + m − → m = m - m = 14,16 - 0,12*62 = 6,72 gam.−
Hỗn hợp X bao gồm Fe(NO3)3, Cu(NO3)2 và AgNO3, với tổng khối lượng 60 gam Phần trăm khối lượng của oxy trong hỗn hợp này là 48% Do đó, tổng khối lượng của các kim loại trong hỗn hợp X có thể được xác định dựa trên các thông tin đã cho.
X KL NO KL X NO m = m + m − → m = m - m = 60 - 0,6*62 = 22,8 gam−
Câu 8 trong Đề TSĐH B - 2011 yêu cầu phân tích quá trình nhiệt phân AgNO3, tạo ra chất rắn X và khí Y Khi dẫn khí Y vào nước, thu được dung dịch Z Khi cho chất rắn X vào dung dịch Z, chỉ một phần X tan và khí NO được giải phóng Câu hỏi đặt ra là tính phần trăm khối lượng của X đã tham gia phản ứng.
2AgNO →2Agư+ư2NO ↑ư+ưO ↑.ưĐ ặtưn ư=ư1,ưtừưPT→ưn ư=ư1;ưn ư=ư1;ưn ư=ư0,5ưmol
4NO + O + 2H O → 4HNO Tõ PT → O d → n = n = 1 mol.
3Ag + 4HNO → 3AgNO + NO + 2H O Tõ PT → HNO hÕt → n = 0,75 mol.
Trong đề thi TN THPT năm 2020, câu 9 yêu cầu tính phần trăm khối lượng của nguyên tố oxi trong muối khan X, sau khi thực hiện nhiệt phân hoàn toàn 41,58 gam muối này, thu được hỗn hợp Y và 11,34 gam chất rắn Z Hỗn hợp Y được hấp thụ vào nước tạo thành dung dịch T, sau đó tác dụng với 280 ml dung dịch NaOH 1M, dẫn đến việc thu được dung dịch chứa một muối duy nhất với khối lượng 23,8 gam.
Na B 2 2 2 n ư=ư0,28/k kư=ư1;ưBưlàưNO ưphù ưhợ p
T + NaOH 23,8 gam Muèi Na B BT Na
Y → + T; T + NaOH → 23,8 gam ⇔ 4NO + O + 4NaOH → 4NaNO + 2H O
TừưtỉưlệưPT:ưn ư=ư0,28;ưn ư=ư0,07;ưm ư=ư41,58ư-ư11,34ư=ư30,24ưgamư→ưm ư=ư15,12ư(0,84ưmol)
Doưn ư:ưn ư=ư4ư:ư1ư ưZưlàưoxit,ưkimưloạiưMưchỉưcóư1ưhóaưtrị.ưTaưcóưPTHH:
4M(NO ) tH O 2M O (Z) + 4nNO + nO + 4tH O
Trong đề thi TN THPT năm 2020, câu 10 yêu cầu tính phần trăm khối lượng của nguyên tố oxi trong muối X (dạng ngậm nước) có khối lượng 17,82 gam Sau khi nhiệt phân hoàn toàn, hỗn hợp khí và hơi Y được thu nhận cùng với 4,86 gam chất rắn Z Khi hấp thụ Y vào nước, thu được dung dịch T Tiếp theo, khi cho 120 ml dung dịch NaOH 1M vào T, kết quả là dung dịch chỉ chứa một muối với khối lượng 10,2 gam.
Na B 2 2 2 n ư=ư0,12/k kư=ư1;ưBưlàưNO ưphù ưhợ p
T + NaOH 10,2 gam Muèi Na B BT Na
Y → + T; T + NaOH → 10,2 gam ⇔ 4NO + O + 4NaOH → 4NaNO + 2H O
TừưtỉưlệưPT:ưn ư=ư0,12;ưn ư=ư0,03;ưm ư=ư17,82ư-ư4,86ư=ư12,96ưgamư→ưm ư=ư6,48ư(0,36ưmol)
Doưn ư:ưn ư=ư4ư:ư1ư ưZưlàưoxit,ưkimưloạiưMưchỉưcóư1ưhóaưtrị.ưTaưcóưPTHH:
4M(NO ) tH O 2M O (Z) + 4nNO + nO + 4tH O
DẠNG 2: BÀI TẬP P2O5 (H3PO4) TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM
* Phương pháp Đặt T = nOH −/nH PO 3 4 Nếu T ≤ 1 → tạo muối duy nhất NaH2PO4
1 < T < 2 → tạo hỗn hợp hai muối NaH2PO4 và Na2HPO4
T = 2 → tạo muối duy nhất Na2HPO4
2 < T < 3 → tạo hỗn hợp hai muối Na2HPO4 và Na3PO4
T ≥ 3 → tạo muối duy nhất Na3PO4.
Khi giải các bài toán liên quan đến muối, bước đầu tiên là xác định muối nào được hình thành từ các giá trị T Nếu có hai muối được tạo ra, thường chúng ta sẽ thiết lập hệ phương trình và áp dụng nguyên tắc bảo toàn số mol nguyên tử để tìm ra lời giải cho bài toán.
- Nếu đề ra không cho H3PO4 mà cho P2O5 thì ta giải hoàn toàn tương tự nhưng mà
Câu 11 (Đề TSĐH B - 2008): Cho 0,1 mol P 2 O 5 vào dung dịch chứa 0,35 mol KOH. Dung dịch thu được có các chất:
A K3PO4, K2HPO4 B K2HPO4, KH2PO4 C K3PO4, KOH D H3PO4,
0,1ưmolưP O ư+ư0,35ưmolưKOHư ưX.ưTư=ư n ư=ư1,75ư ưX:ưK HPO ưvàưKH PO
Câu 12 (Đề TSĐH B - 2009): Cho 100 ml dung dịch KOH 1,5M vào 200 ml dung dịch
H3PO4 0,5M, thu được dung dịch X Cô cạn dung dịch X, thu được hỗn hợp gồm các chất là
A KH2PO4 và K3PO4 B KH2PO4 và K2HPO4.
C KH2PO4 và H3PO4 D K3PO4 và KOH.
0,15molưKOHư+ư0,1ưmolưH PO ư→ưX.ư n − / n ư→ưX:ưKH PO ưvàưK HPO
Câu 13 (Đề TSCĐ - 2012): Cho 1,42 gam P2O5 tác dụng hoàn toàn với 50 ml dung dịch KOH 1M, thu được dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu được chất rắn khan gồm
A K3PO4 và KOH B K2HPO4 và K3PO4.
C KH2PO4 và K2HPO4 D H3PO4 và KH2PO4.
0,01ưmolưP O ư+ư0,05ưmolưKOHư ưX.ưTư=ư n ư=ư2,5ư ưX:ưK HPO ưvàưK PO
Câu 14 (Đề TSĐH A - 2013): Oxi hóa hoàn toàn 3,1 gam photpho trong khí oxi dư.
Cho toàn bộ sản phẩm vào 200 ml dung dịch NaOH 1M đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X Khối lượng muối trong X là
0,1 mol P + O → 0,05 mol P O 0,05 mol P O + 0,2 mol NaOH → X.
Tư=ư n ư=ư2ư ưX:ưtạoưmuốiưNa HPO ưBảoưtoànưPư ưn ư=ư2*n ư=ư0,1ưmol.
Câu 15: Đốt cháy hoàn toàn 6,2 gam P trong O2 dư, sản phẩm thu được hoà tan vào 150 ml dung dịch NaOH 2M thu được dung dịch Y Khối lượng muối trong Y là
0,2 mol P + O → 0,1 mol P O 0,1 mol P O + 0,3 mol NaOH → X
Muèi(Y ) Na HPO NaH PO m = m + m = 26,2 gam
Câu 16: Cho 11,76 gam H3PO4 vào dung dịch chứa 16,8 gam KOH thu được dung dịch Y Khối lượng muối trong Y là
Tư=ư ư=ư ư=ư2,5ư ưtạoưthànhư ưBTưPư ưn ư=ư0,12ư ưm ư=ư25,44ưgam n 0,12 KOH d
Câu 17: Trộn lẫn 250 ml dung dịch KOH 0,15M với 150 ml dung dịch H3PO4 0,1M thu được dung dịch A Khối lượng muối trong A là
Tư=ư ư=ư ư=ư2,5ư ưtạoưthànhư ưBTưPư ưn ư=ư0,15ư ưm ư=ư3,18ưgam n 0,015 KOH d
Câu 18 trong Đề TSĐH B năm 2014 yêu cầu tính toán khối lượng m gam P2O5 khi cho tác dụng với 253,5 ml dung dịch NaOH 2M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, dung dịch thu được là dung dịch X Khi cô cạn dung dịch X, thu được 3m gam chất rắn khan Cần xác định giá trị của m.
TH1: NaH PO (m = 1,69m) (m/142 mol) P O + 0,507 mol NaOH TH2: Na HPO (m = 2m)
Câu 19 trong Đề thi THPT Quốc gia năm 2018 yêu cầu tính giá trị x khi cho 2,13 gam P2O5 vào dung dịch chứa x mol NaOH và 0,02 mol Na3PO4 Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, dung dịch thu được chứa 6,88 gam hai chất tan.
NaOH Na PO NaH PO Na HPO NaOH
Trong đề MH năm 2018, cho m gam P2O5 vào dung dịch chứa 0,1 mol NaOH và 0,05 mol KOH, thu được dung dịch X Sau khi cô cạn dung dịch X, ta thu được 8,56 gam hỗn hợp chất rắn khan Câu hỏi đặt ra là giá trị của m là bao nhiêu.
TH1: Na (0,1); K (0,05); H PO (0,15) (m = 18,8) NaOH (0,1) m gam P O + TH2: Na (0,1); K (0,05); HPO (0,075) (m = 11,45)
VậyưXưchứa:ưNa ư(0,1);ưK ư(0,05);ưPO (xưmol);ưOH ưdư ư(yưmol) + + 4 − −
DẠNG 3: PHI KIM TÁC DỤNG VỚI HNO3 ĐẶC
C,ưS,ưP ư+ưHNO (đặc)ư → ư CO ,ưNO ư+ư H SO ;ưH PO ưvàưHNO ưdư (nếuưcó)
Câu 21 (Đề MH - 2020): Cho 0,56 gam hỗn hợp X gồm C và S tác dụng hết với lượng dư dung dịch HNO3 đặc, nóng, thu được 0,16 mol hỗn hợp khí gồm NO2 và
Khi đốt cháy 0,56 gam chất X trong O2 dư, sản phẩm thu được được hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Y có chứa 0,02 mol NaOH và 0,03 mol KOH Các phản ứng xảy ra hoàn toàn, tạo ra dung dịch chứa m gam chất tan Cần xác định giá trị của m.
Chấtưtan:ưNa ư(0,02);ưK ư(0,03);ưHXO ưvàưXO ư + + − − ⇔ưm ư=ư3,64ưgam
Trong bài toán này, hỗn hợp gồm C, P và S có khối lượng 1,478 gam được hòa tan trong 39 gam dung dịch HNO3 63%, tạo ra 0,4 mol hỗn hợp khí NO2 và CO2 với tỉ lệ mol 7:1, cùng với dung dịch X Khi dung dịch X phản ứng với 100 ml dung dịch KOH 1,2M và NaOH 0,8M, ta cần xác định khối lượng chất tan m trong dung dịch thu được.
C, S, P + HNO (0,39) → 0,4 mol NO ; CO + dd X H SO ; H PO ; HNO d
NO CO NO CO 3 C(hh) n : n = 7 : 1 ⇒ n = 0,35; n = 0,05 ⇒ X: HNO d : 0,04 mol; n = 0,05
P S Đ ặtưn ư=ưx;ưn ư=ưyư→ư31xư+ư32yư+ư12*0,05ư=ư1,478ư(1)
Giảiưhệư(1)ưvàư(2):ưxư=ư0,018;ưyư=ư0,01ư⇒ưddưX:ưH SO ư(0,01);ưH PO (0,018)ưvàưHNO ưdư ư(0,04)
X + KOH(0,12); NaOH(0,08) → m gam chÊt tan ⇔ H (0,114) + OH (0,2) + − → H O2
Chấtưtan:ưNa ;ưK ;ưSO ;ưPO ;ưNO ưvàưOH ưdư ư(0,086)ư + + − − − − →ưm ư=ưm ư+ưm ư=ư13,132ưgam
Trong đề thi TN THPT năm 2020, câu 23 yêu cầu tính toán liên quan đến việc hòa tan 0,958 gam hỗn hợp gồm C, P và S trong 29 gam dung dịch HNO3 63% Quá trình này tạo ra 0,22 mol hỗn hợp khí NO2 và CO2 với tỉ lệ mol 10:1, cùng với dung dịch X Khi cho dung dịch X tác dụng với 100 ml dung dịch KOH 1,2M và NaOH 0,8M, kết quả thu được là dung dịch chứa m gam chất tan Cần xác định giá trị của m trong bài toán này.
C, S, P + HNO (0,29) → 0,22 mol NO ; CO + dd X H SO ; H PO ; HNO d
NO CO NO CO 3 C(hh) n : n = 10 : 1 ⇒ n = 0,2; n = 0,02 ⇒ X: HNO d : 0,09 mol; n = 0,02
P S Đ ặtưn ư=ưx;ưn ư=ưyư→ư31xư+ư32yư+ư12*0,02ư=ư0,958ư(1)
Giảiưhệư(1)ưvàư(2):ưxư=ư0,018;ưyư=ư0,005ư⇒ưddưX:ưH SO ư(0,005);ưH PO (0,018)ưvàưHNO ưdư ư(0,09)
X + KOH(0,12); NaOH(0,08) → m gam chÊt tan ⇔ H (0,154) + OH (0,2) + − → H O2
Chấtưtan:ưNa ;ưK ;ưSO ;ưPO ;ưNO ưvàưOH ưdư ư(0,046)ư + + − − − − →ưm ư=ưm ư+ưm ư=ư15,072ưgam
Câu 24 đề cập đến việc cho 0,56 gam hỗn hợp X gồm carbon (C) và lưu huỳnh (S) tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng, dẫn đến việc tạo ra 0,16 mol hỗn hợp khí NO2 và CO2 Ngoài ra, khi đốt cháy 0,56 gam X trong O2 dư và hấp thụ toàn bộ sản phẩm vào dung dịch KOH 0,05 mol, thu được dung dịch với m gam chất tan Cần xác định giá trị của m.
Chấtưtan:ưK ư(0,05);ưHXO ưvàưXO ư + − − ⇔ưm ư=ư3,96ưgam
Câu 25: Cho 1,12 gam hỗn hợp X gồm C và S thực hiện 2 thí nghiệm:
- TN1: Cho tác dụng với lượng dư dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được 7,168 lít hỗn hợp khí Y gồm CO2 và NO2 (đktc).
TN2: Khi cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc và nóng, TN2 tạo ra hỗn hợp khí Z Sau đó, cho toàn bộ lượng khí Z phản ứng với dung dịch Ca(OH)2 dư, kết quả thu được m gam kết tủa.
XO (0,06) + Ca(OH) (d ) → CaXO ↓ + H O ⇒ n = 0,06 → m = 6,4 gam
Cho 0,88 gam hỗn hợp X gồm C và S phản ứng với HNO3 đặc, nóng, thu được 4,928 lít hỗn hợp khí NO2 và CO2 Khi đốt cháy 0,88 gam X trong O2 dư và hấp thụ sản phẩm vào dung dịch Y chứa 0,01 mol Ba(OH)2 và 0,03 mol KOH, thu được dung dịch chứa m gam chất tan Tính giá trị của m.
Ba (0,01)ư+ưXO (0,01)ư − →ưBaXO ↓ ⇒ư ưddưchứa:ưK ư(0,03)ưvàưHXO ư(0,03) + −
Trong bài toán này, hỗn hợp X gồm C và S có khối lượng 3,5a gam khi tác dụng với HNO3 đặc, nóng tạo ra khí Y gồm NO2 và CO2 với thể tích 3,584 lít (đktc) Khi dẫn khí Y qua dung dịch nước vôi, thu được 12,5a gam kết tủa Các phản ứng xảy ra hoàn toàn và cần xác định giá trị của a.
Y CO ; NO + Ca(OH) d → CaCO ↓ ⇒ n = n ⇔ x = 0,125a (3)
ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI
DẠNG 1: KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI PHI KIM
Câu 1 (Đề THPT QG - 2019): Đốt cháy hoàn toàn m gam Al trong khí O2 lấy dư, thu được 10,2 gam
Al2O3 Giá trị của m là
Câu 2 (Đề THPT QG - 2015): Đốt cháy hoàn toàn m gam Fe trong khí Cl2 dư, thu được 6,5 gam FeCl 3 Giá trị của m là
Câu 3 (Đề THPT QG - 2017): Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp Mg và Al cần vừa đủ 2,8 lít khí O2
(đktc), thu được 9,1 gam hỗn hợp hai oxit Giá trị của m là
2 2 3 m gam Al; Mg + 0,125 mol O → 9,1 gam Al O ; MgO
Đề bài yêu cầu tính toán thể tích khí Cl2 đã phản ứng khi đốt cháy 11,9 gam hỗn hợp Zn và Al trong khí Cl2 dư, với sản phẩm thu được là 40,3 gam hỗn hợp muối.
11,9 gam Al; Zn + Cl → 40,3 gam AlCl ; ZnCl
KL Cl Muèi Cl Muèi KL Cl
Để tính thể tích khí oxi đã tham gia phản ứng khi đốt cháy hoàn toàn 17,4 gam hỗn hợp Mg và Al, thu được 30,2 gam hỗn hợp oxit, ta cần xác định số mol của Mg và Al trong hỗn hợp Sau đó, áp dụng định luật bảo toàn khối lượng và các phản ứng hóa học tương ứng để tính toán lượng oxi tiêu thụ Cuối cùng, sử dụng công thức PV = nRT để tính thể tích khí oxi ở điều kiện tiêu chuẩn.
17,4 gam Al; Mg + O → 30,2 gam Al O ; MgO
Để xác định kim loại M trong bài toán, ta biết rằng kim loại này có hóa trị hai không đổi và được đốt cháy hoàn toàn trong hỗn hợp khí Cl2 và O2 Sau phản ứng, thu được 23,0 gam chất rắn, và thể tích khí đã phản ứng là 5,6 lít ở điều kiện tiêu chuẩn Từ các dữ liệu trên, ta có thể tính toán để tìm ra kim loại M.
7,2ưgamưMư+ư0,25ưmolư Cl ư(xưmol);ưO ư(yưmol) ư→ư23,0ưgamưchấtưrắn.
KL Cl +O chấtưrắn Cl +O chấtưrắn KL
Trong bài toán từ Đề TSCĐ năm 2013, hỗn hợp khí X gồm 7,84 lít Cl2 và O2 phản ứng với 11,1 gam hỗn hợp Y chứa Mg và Al, tạo ra 30,1 gam hỗn hợp Z Cần xác định phần trăm khối lượng của Al trong hỗn hợp Y.
11,1ưgamư Mgư(x);ưAlư(y) ư+ư0,35ưmolư Cl ư(aưmol);ưO ư(bưmol) ư→ư30,1ưgamưchấtưrắnưZ.
KL Cl +O chấtưrắn Cl +O chấtưrắn KL
DẠNG 2: OXIT BAZƠ TÁC DỤNG VỚI AXIT (HCl, H2SO4 LOÃNG)
* Một số công thức giải toán thường gặp oxit axit M H O 2
Câu 8 (Đề THPT QG - 2017): Hòa tan hoàn toàn 3,2 gam một oxit kim loại cần vừ đủ 40 ml dung dịch HCl 2M Công thức của oxit là
Trong đề thi tuyển sinh đại học năm 2007, câu 9 yêu cầu tính khối lượng muối sunfat khan thu được sau khi hòa tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO và ZnO trong 500 ml axit H2SO4 0,1M Sau khi phản ứng xảy ra và cô cạn dung dịch, cần xác định khối lượng của hỗn hợp muối sunfat khan.
2,81 gam Oxit + 0,05 mol H SO → Muèi + H O
BảoưtoànưsốưmolưH:ưn ư=ưn ư=ư0,05ưmol.ưBảoưtoànưkhốiưlư ợ ngưtaưcó:
Trong đề thi TSĐH A năm 2013, câu 10 yêu cầu tính phần trăm khối lượng của Al2O3 trong hỗn hợp X gồm 25,5 gam CuO và Al2O3 Khi hòa tan hoàn toàn hỗn hợp này trong dung dịch H2SO4 loãng, thu được dung dịch chứa 57,9 gam muối Cần xác định tỷ lệ phần trăm khối lượng của Al2O3 trong hỗn hợp ban đầu.
Hỗn hợp X gồm ba kim loại Mg, Cu và Al nặng 2,13 gam đã phản ứng hoàn toàn với oxi, tạo ra hỗn hợp Y với tổng khối lượng 3,33 gam oxit Để xác định thể tích dung dịch HCl 2M cần thiết để phản ứng hoàn toàn với hỗn hợp Y, cần tính toán dựa trên số mol của các oxit tạo thành.
2,13 gam (Mg, Cu, Al) + → 3,33 gam oxit Y; Y + V ml HCl 2M.
Y + V ml HCl 2M Ta cã: O + 2H − + → H O Tõ PT: n = 2*n = 2*0,075 = 0,15 mol.+ −
HCl H HCl n = n = 0,15 mol + → V = 0,15/2 = 0,075 lÝt = 75 mL.
Trong đề MH năm 2020, khi nung 6 gam hỗn hợp Al và Fe trong không khí, sản phẩm thu được là 8,4 gam hỗn hợp X chỉ chứa các oxit Để hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X, cần một lượng vừa đủ V mol dung dịch HCl 1M Câu hỏi đặt ra là xác định giá trị của V.
6 gam (Al, Fe) + → 8,4 gam oxit X; X + V ml HCl 1M
X + V ml HCl 1M Ta cã: O + 2H − + → H O Tõ PT: n = 2*n = 2*0,15 = 0,3 mol+ −
Trong đề thi TSCĐ năm 2009, câu 13 yêu cầu tính toán thể tích dung dịch HCl 2M cần thiết để phản ứng với 23,2 gam chất rắn X, được tạo ra từ việc nung nóng 16,8 gam hỗn hợp kim loại Au, Ag, Cu, Fe, Zn trong môi trường có khí O2 dư.
16,8 gam hh KL + → 23,2 gam X; X + V ml HCl 2M
X + V ml HCl 2M Ta cã: O + 2H − + → H O Tõ PT: n = 2*n = 2*0,4 = 0,8 mol+ −
Để giải bài toán này, ta có hỗn hợp gồm Zn, Al và Mg với khối lượng 2,15 gam, khi đốt cháy trong khí oxi dư thu được 3,43 gam hỗn hợp X Hỗn hợp X sau đó phản ứng hoàn toàn với V ml dung dịch HCl 0,5M Cần xác định giá trị của V, biết rằng các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
2,15 gam hh KL + → 3,43 gam X; X + V ml HCl 0,5M
X + V ml HCl 2M Ta cã: O + 2H − + → H O Tõ PT: n = 2*n = 2*0,08 = 0,16 mol+ −
Nung nóng m gam hỗn hợp X, bao gồm Mg, Al và Cu trong O2 dư, tạo ra 16,2 gam hỗn hợp Y chứa các oxit Hỗn hợp Y này sau đó được hòa tan hoàn toàn bằng dung dịch HCl 1M với lượng vừa đủ.
H2SO4 0,5M, thu được dung dịch chứa 43,2 gam hỗn hợp muối trung hòa Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trị của m là
HCl 1M m gam X + O 16,2 gam Y; Y + x LÝt 43,2 gam muèi
HCl H SO (oxit) (axit) 2 O(oxit)
Nung nóng m gam hỗn hợp X chứa Mg, Al và Cu trong O2 dư, thu được 15,8 gam hỗn hợp Y gồm các oxit Sau đó, hòa tan hoàn toàn Y bằng lượng dung dịch HCl 1M vừa đủ.
H2SO4 0,5M, thu được dung dịch chứa 42,8 gam hỗn hợp muối trung hòa Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trịcủa m là
HCl 1M m gam X + O 15,8 gam Y; Y + x LÝt 42,8 gam muèi
HCl H SO (oxit) (axit) 2 O(oxit)
Trong bài toán này, hỗn hợp X gồm MgO, CuO và Fe2O3 được hòa tan hoàn toàn trong dung dịch HCl, tạo ra dung dịch Y Khi cho dung dịch Y tác dụng với NaOH dư, thu được kết tủa có khối lượng (m + 3,78) gam Đặc biệt, trong hỗn hợp X, nguyên tố oxi chiếm 28% khối lượng, từ đó giúp xác định giá trị của m.
Đề TN THPT 2020 yêu cầu giải bài toán hóa học liên quan đến hỗn hợp X gồm MgO, CuO và Fe2O3 Khi hòa tan m gam hỗn hợp này trong dung dịch HCl, thu được dung dịch Y Khi cho dung dịch Y tác dụng với NaOH dư, kết quả thu được (m + 5,4) gam kết tủa Đặc biệt, trong hỗn hợp X, nguyên tố oxi chiếm 25% khối lượng Câu hỏi đặt ra là xác định giá trị của m.
DẠNG 3: KIM LOẠI TÁC DỤNG AXIT KHÔNG CÓ TÍNH OXI HÓA
- m = m + m = m + 71*n ;− mR (SO ) 2 4 n = m + mKL SO 2 4 − = m + 96*nKL H 2
Câu 34 (Đề TN THPT - 2020): Hòa tan hết 1,68 gam kim loại R (hóa trị II) trong dung dịch H2SO4 loãng thu được 0,07 mol H2 Kim loại R là
R + H SO → RSO + H ↑ Tõ PT: n = n = 0,07 mol → M = 24 → Mg
Câu 35 (Đề MH - 2020): Hòa tan hoàn toàn 2,4 gam Mg bằng dung dịch HCl dư, thu được V lít khí H2 Giá trị của V là
Câu 36 (Đề THPT QG - 2019): Hòa tan m gam Fe bằng dung dịch H2SO4 loãng (dư) thu được 2,24 kít khí H2 Giá trị của m là
Câu 37 (Đề THPT QG - 2019): Hòa tan hoàn toàn 2,8 gam Fe trong dung dịch HCl dư, thu được V lít khí H2 Giá trị của V là
Câu 38 (Đề TSCĐ - 2013): Cho 1,56 gam Cr phản ứng hết với dung dịch H2SO4 loãng (dư), đun nóng, thu được V ml khí H 2 (đktc) Giá trị của V là
Cr + H SO → CrSO + H ↑ Tõ PT: n = n = 0,03 mol → V = 672 mL.
Câu 39 (Đề THPT QG - 2015): Cho 0,5 gam một kim loại hoá trị II phản ứng hết với dung dịch HCl dư, thu được 0,28 lít H2 (đktc) Kim loại đó là
R + 2HCl → RCl + H ↑ Tõ PT: n = n = 0,0125 mol → M = 40 → Ca.
Câu 40 (Đề MH lần II - 2017): Hòa tan hoàn toàn 5,85 gam bột kim loại M vào dung dịch HCl, thu được 7,28 lít khí H 2 (đktc) Kim loại M là
Câu 41 (Đề THPT QG - 2015): Hòa tan hoàn toàn 6,5 gam Zn bằng dung dịch H 2 SO 4 loãng, thu được
V lít H2 (đktc) Giá trị của V là
Trong bài toán này, 2,43 gam hỗn hợp Mg và Zn được hòa tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 loãng, tạo ra 1,12 lít khí H2 ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc) và dung dịch X Để xác định khối lượng muối trong dung dịch X, cần tính toán lượng chất phản ứng và sản phẩm thu được từ phản ứng hóa học giữa kim loại và axit sulfuric.
2,43ưgamư Mgưư+ưưH SO ưư ưư ư+ư0,05ưmolưH ưBảoưtoànưsốưmolưH:ưn ư=ưn ư=ư0,05.
Câu 43 (Đề THPT QG - 2017): Cho 11,7 gam hỗn hợp Cr và Zn phản ứng hoàn toàn với dung dịch
HCl dư, đun nóng, thu được dung dịch X và 4,48 lít khí H2 (đktc) Khối lượng muối trong X là
11,7ưgamư ưư+ưưHClưư ưư ư+ư0,2ưmolưH ưBảoưtoànưsốưmolưH:ưn ư=ư2*n =ư0,4ưmol.
Câu 44 (Đề MH lần I - 2017): Hòa tan hoàn toàn 13,8 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe vào dung dịch
H 2 SO 4 loãng, thu được 10,08 lít khí (đktc) Phần trăm về khối lượng của Al trong X là
Câu 45 (Đề TSĐH A - 2007): Cho m gam hỗn hợp Mg, Al vào 250 ml dung dịch X chứa hỗn hợp axit
HCl 1M và axit H2SO4 0,5M, thu được 5,32 lít H2 (ở đktc) và dung dịch Y (coi thể tích dung dịch không đổi) Dung dịch Y có pH là
H SO 0,125 mol m gam Al + dd Y + 0,2375 mol H
BảoưtoànưH:ưn + ư=ư2*n ư=ư0,475ưmolư→ưn + ư=ư0,125*2ư+ư0,25ư-ư0,475ư=ư0,025ưmol.
Hòa tan 3,22 gam hỗn hợp X gồm sắt (Fe), magie (Mg) và kẽm (Zn) bằng dung dịch H2SO4 loãng, thu được 1,344 lít khí hiđro ở điều kiện tiêu chuẩn Sau phản ứng, dung dịch thu được chứa m gam muối Cần xác định giá trị của m.
3,22 gam Fe, Mg, Zn + H SO → Muèi + 0,06 mol H BT H: n = n = 0,06
Trong đề thi TSCĐ năm 2008, bài toán yêu cầu tính toán khối lượng muối khan thu được khi cho 13,5 gam hỗn hợp kim loại Al, Cr, Fe phản ứng với dung dịch H2SO4 loãng nóng trong điều kiện không có không khí Kết quả của phản ứng này là dung dịch X và 7,84 lít khí H2 ở điều kiện tiêu chuẩn Khi cô cạn dung dịch X trong điều kiện không có không khí, ta cần xác định giá trị của khối lượng muối khan m.
13,5 gam Fe, Cr, Al + H SO → Muèi + 0,35 mol H BT H: n = n = 0,35
Câu 48 (Đề TSĐH A - 2009): Cho 3,68 gam hỗn hợp gồm Al và Zn tác dụng với một lượng vừa đủ dd
H2SO4 10%, thu được 2,24 lít khí H2 (ở đktc) Khối lượng dung dịch thu được sau phản ứng là
KL dd(H SO ) dd sau p H H
Câu 49 (Đề THPT QG - 2017): Cho 1,5 gam hỗn hợp X gồm Al và Mg phản ứng hết với dung dịch
HCl dư, thu được 1,68 lít khí H2 (đktc) Khối lượng của Mg trong X là
1,5 gam Mg (x), Al (y) + HCl → Muèi + 0,075 mol H2
Câu 50 (Đề THPT QG - 2017): Cho 11,9 gam hỗn hợp Zn và Al phản ứng vừa đủ với dung dịch
H2SO4 loãng, thu được m gam muối trung hòa và 8,96 lít khí H2 (đktc) Giá trị của m là
11,9 gam Mg, Al + H SO → Muèi + 0,4 mol H BT H: n = n = 0,4
Trong bài toán này, hỗn hợp X gồm Fe, Cr, Al có khối lượng 2,7 gam đã được hòa tan hoàn toàn trong dung dịch HCl dư, tạo ra 1,568 lít khí H2 ở điều kiện tiêu chuẩn Đồng thời, khi cho 2,7 gam X phản ứng với khí Cl2 dư, sản phẩm thu được là 9,09 gam muối Nhiệm vụ là xác định khối lượng của Al trong hỗn hợp 2,7 gam X.
2,7 gam Fe (x), Cr (y), Al(z) + HCl → Muèi + 0,07 mol H2
2,7 gam Fe (x), Cr (y), Al(z) + Cl → 9,09 gam Muèi FeCl (x), CrCl (y), AlCl (z) ư162,5xư+ư108,5yư+ư133,5zư=ư9,09ư(3).ưGiảiưhệ:ưxư=ư0,02;ưyư=ư0,02;ưzư=ư0,02ư %Alư=ư0,54ưgam
Trong bài tập Câu 52 (Đề TSCĐ - 2007), hỗn hợp X bao gồm sắt (Fe) và magiê (Mg) được hòa tan hoàn toàn bằng dung dịch HCl 20%, tạo ra dung dịch Y Trong dung dịch Y, nồng độ của FeCl2 đạt 15,76% Câu hỏi đặt ra là xác định nồng độ phần trăm của MgCl2 trong dung dịch Y.
Bảoưtoànưe:ư2*n ư+ư2*n ư=ư2*n ư→ưxư+ưyư=ư0,1ư(1) dd(sau p ) Mg Fe dd HCl H 2 m = m + + m - m = 56x + 24y + 36,5 - 0,1*2 = 56x + 24y + 36,3
Câu 53 (Đề TSĐH B - 2010): Hòa tan hoàn toàn 2,45 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại kiềm thổ vào
200 ml dung dịch HCl 1,25M, thu được dung dịch Y chứa các chất tan có nồng độ mol bằng nhau Hai kim loại trong X là
A Mg và Ca B Be và Mg C Mg và Sr D Be và Ca.
R ;ưR ư+ưHClư(0,25)ư→ư R Cl ư(x);ưR Cl ư(x)ưvàưHClưdư ư(x) ⇔ưBTưCl:ư5xư=ư0,25ư→ưxư=ư0,05
1 2 1 2 ư0,05R ư+ư0,05R ư=ư2,45ư ưR ư=ư9(Be)ưvàưR ư=ư40(Ca)ưphù ưhợ p
Để xác định kim loại R trong bài toán, ta cần biết rằng 6,4 gam hỗn hợp kim loại R (hóa trị II) và oxit của nó hòa tan hoàn toàn trong 400 ml dung dịch HCl 1M Việc này cho thấy kim loại R có thể là một kim loại có hóa trị II, tương tác với axit để tạo ra muối và khí.
ROư+ư2HClư ưRCl ư+ưH O ưM ư=ư32ư ưRưlàưMgưphù ưhợ p
Kim loại X thuộc phân nhóm chính nhóm II (hay nhóm IIA) Khi 1,7 gam hỗn hợp gồm kim loại X và Zn phản ứng với HCl, tạo ra 0,672 lít khí H2 Đồng thời, 1,9 gam X phản ứng với H2SO4 loãng, nhưng thể tích khí H2 sinh ra chưa đạt 1,12 lít Từ các dữ liệu này, ta có thể xác định kim loại X là
Znư+ư2HClư ưZnCl ư+ưH ưM ư=ư56,67ư(Znư=ư65)ư ưXưư2a
Tiến hành điện phân V lít dung dịch CuCl2 0,5M với điện cực trơ, thu được 1,68 lít khí Cl2 ở anot Dung dịch X sau điện phân phản ứng vừa đủ với 12,6 gam Fe Tính giá trị của V.
CuCl ư→ưCuư+ưCl (0,075)ư⇒ưddưXư+ưFeư⇔ưXưchứaưCu ưdư ;ưn+ + ư=ư0,075
Câu 153 trong đề thi TSĐH B năm 2010 yêu cầu tính toán nồng độ x của dung dịch CuSO4 sau khi thực hiện điện phân với điện cực trơ Sau quá trình điện phân, dung dịch Y vẫn giữ màu xanh và khối lượng giảm 8 gam so với ban đầu Khi cho 16,8 gam bột sắt vào dung dịch Y, sau khi các phản ứng hoàn tất, thu được 12,4 gam kim loại Từ các thông tin trên, cần xác định giá trị của x.
Fe(b) + Cu (b) Fe + Cu (b) m = m - m 56(b + 0,1) - 64b = 4,4 Fe + 2H Fe + H b = 0,15 0,1 0,2
Điện phân nóng chảy Al2O3 với các điện cực bằng than chì cho ra m kilogam Al ở catot và 89,6 m³ hỗn hợp khí X ở anot, với tỉ khối của X so với H2 là 16,7 Khi cho 1,12 lít khí X phản ứng với dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 1,5 gam kết tủa Từ các thông tin trên, ta cần xác định giá trị của m.
X(1,12 LÝt) CaCO CO n = 0,05 mol; n = 0,015 mol → n = 0,015 điệnưphânưnóngưchã y
Cưưưưưưư+ưưưưưưưưO ưưưưư ưưưưưưCO ư ưhỗnưhợ pưXưgồm:ư COư(yưmol)
CO CO O (d ) x = 0,015 x = 0,015 ưXétưtrongư89,6ưm ưX,ưtaưcóưsốưmolưmỗiưkhíưlà: x + y + z = 0,05 y = 0,0275 n = 1200 mol; n = 2200 mol; n = 60 44x + 28y + 32z = 16,7 z = 0,0075
O ư(banưđầu/ưsinhưraưkhiưđiệnưphân) O ư(dư ) CO CO
DựaưvàoưPT:ư→ưn ư=ưn * 4/ 3ư=ư3866,67ư→ưm ư=ư3866,67*27ư=ư104400ưgamư=ư104,4ưkg
Điện phân nóng chảy Al2O3 với anot than chì (hiệu suất 100%) cho ra m kg Al ở catot và 67,2 m³ hỗn hợp khí X có tỉ khối so với hiđro bằng 16 Khi sục 2,24 lít hỗn hợp khí X vào dung dịch nước vôi trong (dư), thu được 2 gam kết tủa Từ đó, ta cần xác định giá trị của m.
X(2,24 LÝt) CaCO CO n = 0,1 mol; n = 0,02 mol → n = 0,02 điệnưphânưnóngưchã y
Cưưưưưưư+ưưưưưưưưO ưưưưư ưưưưưưCO ư ưhỗnưhợ pưXưgồm:ư COư(yưmol)
CO CO O (d ) x = 0,02 x = 0,02 ưXétưtrongư67,2ưm ưX,ưtaưcóưsốưmolưmỗiưkhíưlà: x + y + z = 0,1 y = 0,06 n = 600 mol; n = 1800 mol; n = 600 mol.
O ư(banưđầu/ưsinhưraưkhiưđiệnưphân) O ư(dư ) CO CO
DựaưvàoưtỉưlệưPTưđiệnưphân:ư→ưn ư=ưn * 4/ 3ư=ư2800ư→ưm ư=ư3866,67*27ư=ư75600ưgamư=ư75,6ưkg
Trong đề thi TSĐH A năm 2014, câu 156 yêu cầu tính toán giá trị a trong điện phân dung dịch X chứa a mol CuSO4 và 0,2 mol KCl Khi điện phân trong thời gian t giây, thu được 2,464 lít khí ở anot Nếu thời gian điện phân tăng gấp đôi lên 2t giây, tổng thể tích khí thu được ở cả hai điện cực đạt 5,824 lít Với điều kiện hiệu suất điện phân là 100% và các khí sinh ra không tan trong dung dịch, người học cần xác định giá trị của a.
KhÝ (t gi©y) KhÝ (2t gi©y) n ư=ư0,11ưmol;ưn ư=ư0,26ưmol.ưThờiưđiểmưtưgiây,ưởưAnotưtaưcó
→ e (nh êng, 2t gi©y) e (nh êng, t gi©y)
Thêi ®iÓm 2t gi©y, ta cã: n = 2*n = 0,24*2 = 0,48 mol