Cho 51,75 g một kim loại m hóa trị 2 vào 200ml dung dịch cucl2 1m
nCuCl2 = 0,2.1 = 0,2 (mol) Phản ứng xảy ra hoàn toàn, sau phản ứng thu được hỗn hợp kim loại nên Cu phản ứng hết, M phản ứng dư. M + Cu2+ → M2+ + Cu↓ 0,2 ←0,2 → 0,2 (mol) Khối lượng kim loại giảm = mM pư - mCu sinh ra => 51,75 - 51,55 = 0,2.M - 0,2.64 => M = 65 (Zn) Page 2nAl = 11,34 : 27 = 0,42 mol nFeCl3 = 0,3.1,2 = 0,36 mol nCuCl2 = 0,3x mol Kim loại thu được gồm Cu và Fe Đặt số mol của Cu và Fe thu được trong hỗn hợp KL sau phản ứng là a và b (mol) - mKL = 64a + 56b = 26,4 (1) - Quá trình cho nhận e: Al → Al3+ + 3e Fe3+ +1e → Fe2+ Cu2+ + 2e → Cu Fe2+ + 2e → Fe BTe: 3nAl = nFe3+ + 2nFe + 2nCu => 3.0,42 = 0,36 + 2a + 2b (2) Giải hệ trên thu được a = 0,15 và b = 0,3 => x = 0,15 : 0,3 = 0,5M Page 3Phương trình phản ứng : Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag Chất rắn Y gồm 2 kim loại là Cu và Ag; dung dịch X gồm Cu(NO3)2 và Fe(NO3)2 Page 4Phương trình phản ứng : (1) Cu + 2Fe(NO3)3 → Cu(NO3)2 + 2Fe(NO3)2 Dung dịch X chứa Cu(NO3)2 và Fe(NO3)2 (2) Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag Dung dịch Y chứa Cu(NO3)2 Fe(NO3)3 và AgNO3 dư Cho Fe dư tác dụng với dung dịch Y thu được hỗn hợp kim loại Z → Z gồm Ag, Cu và Fe dư (3) Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag (4) Fe + 2Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2 (5) Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Cu → có 5 phản ứng hóa học xảy ra Page 5Dung dịch chứa cả 3 ion kim loại là Mg2+ Fe2+ và Cu2+ => Mg và Fe phản ứng hết, CuSO4 còn dư Bảo toàn e : 2.nCu2+ phản ứng = 2.nMg + 2.nFe => nCu2+ phản ứng = x + y => nCu ban đầu = z > x + y Page 6【C6】Lưu lạiCho hỗn hợp kim loại Mg, Zn, Fe vào dung dịch chứa AgNO3 và Cu(NO3)2. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X gồm 3 muối và chất rắn Y gồm 3 kim loại. Ba muối trong X là A. Mg(NO3)2 Fe(NO3)3, AgNO3. B.Mg(NO3)2 Zn(NO3)2, Cu(NO3)2. C.Mg(NO3)2 Zn(NO3)2, Fe(NO3)3. D.Mg(NO3)2 Zn(NO3)2, Fe(NO3)2. Page 7【C7】Lưu lạiHoà tan hoàn toàn 3 kim loại Zn, Fe, Cu bằng dung dịch HNO3 loãng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn không tan là Cu. Các chất tan có trong dung dịch sau phản ứng là A. B. C. Zn(NO3)2; Fe(NO3)3; Cu(NO3)2. D.Zn(NO3)2; Fe(NO3)2; Cu(NO3)2. Page 8nAl = 0,02 mol; nFe = 0,01 mol; nAgNO3 = 0,03 mol Ta thấy ne Al cho tối đa = 0,02.3 = 0,06 > ne Ag+ nhận tối đa = 0,03 => Ag+ phản ứng hết, Al dư, Fe chưa phản ứng nAl phản ứng = nAg+ / 3 = 0,03 / 3 = 0,01 mol => mchất rắn = mAg + mAl dư + mFe = 0,03.108 + (0,02 – 0,01).27 + 0,56 = 4,07 gam Page 9nAl = 0,1 mol; nFe = 0,1 mol; nAgNO3 = 0,5 mol ne Ag nhận tối đa = 0,5 mol ne Al cho tối đa= 0,1.3 = 0,3 mol Ta thấy: ne Ag nhận tối đa = ne Al cho tối đa + ne Fe cho tạo Fe2+ = 0,3 + 0,2 = 0,5 mol => Al phản ứng hết, Fe phản ứng hết với Ag+ chỉ tạo thành Fe2+ => nAg = nAgNO3 = 0,5 mol => m = 54 gam Page 10nCuSO4 = 0,065 mol Sau phản ứng thu được hỗn hợp kim loại Y => kim loại trong X còn dư Giả sử Zn phản ứng hết, Fe còn dư nCu sinh ra = nCuSO4 = 0,065 mol => mFe dư = 6,96 – 0,065.64 = 2,8 gam Giả sử nZn= a(mol); nFe(pư) = b(mol) => mKL phản ứng = 65a + 56b = 6,8 – 2,8 = 4 (1) Bảo toàn e: ne cho = ne nhận => 2a + 2b = 0,065.2 (2) Từ (1) và (2) suy ra a = 0,04; b = 0,025 Vậy lượng sắt bị oxi hóa bởi là: 0,025.56 = 1,4g Page 11nAl = 0,01 mol; nFe = 0,012 mol; nAgNO3 = 0,06 mol ne Ag nhận tối đa = 0,06 mol ne Al cho tối đa = 0,01.3 = 0,03 mol ne Fe cho tối đa tạo Fe3+ = 0,012.3 = 0,036 mol Ta thấy: ne Al cho tối đa < ne Ag nhận tối đa = 0,06 < ne Al cho tối đa + ne Fe cho tối đa tạo Fe3+ = 0,066 => Al phản ứng hết, Fe phản ứng hết với Ag+ tạo thành Fe3+ và Fe2+ => Ag+ tạo hết thành kết tủa Chất rắn thu được gồm Ag => mAg = 0,06.108 = 6,48 gam Page 12nAgNO3 = 0,066 mol => mAg sinh ra tối đa = 0,066.108 = 7,128 gam > 5,4 gam => kim loại phản ứng hết, AgNO3 còn dư => chất rắn thu được là Ag Gọi nCu = x mol ; nAl = y mol => 64x + 27y = 0,91 (1) Bảo toàn e: 2nCu + 3nAl = nAg => 2x + 3y = 5,4 / 108 = 0,05 (2) Từ (1) và (2) => x = 0,01; y = 0,01 => mCu = 0,64 gam Page 13nAgNO3 = 0,04 mol => mAg sinh ra tối đa = 0,04.108 = 4,32 gam < 4,645 gam => kim loại dư, AgNO3 phản ứng hết TH1: Al hết, Zn phản ứng 1 phần => chất rắn thu được gồm Ag và Zn dư mZn dư = 4,645 – 4,32 = 0,325 gam => nZn dư = 0,005 mol Gọi nAl = x mol ; nZn phản ứng = y mol => 27x + 65y + 0,325 = 0,92 (1) Bảo toàn e: 3nAl + 2nZn phản ứng = nAg => 3x + 2y = 0,04 (2) Từ (1) và (2) => x = 0,01; y = 0,005 => mZn = 0,65 gam TH2: Al phản ứng 1 phần, Zn chưa phản ứng => chất rắn thu được gồm Ag và Zn và Al dư mZn + Al dư = 4,645 – 4,32 = 0,325 gam Bảo toàn e: nAg = 3nAl phản ứng => nAl phản ứng = 0,04 / 3 mol => mAl phản ứng = 0,36 gam => mZn + mAl dư = 0,92 – 0,36 = 0,56 ≠ 0,325 => loại TH này Page 14nFe = 0,01mol; nZn = 0,01mol => n e cho tối đa = 0,01.2 + 0,01.2 = 0,04 mol => nAg+ = 0,04mol => m tăng = 0,04 . 108 – (0,56 + 0,65) = 3,11g > 2,31g => Ag+ hết, kim loại dư Zn + 2Ag+ → 2Ag + Zn2+ 0,01 0,02 0,02 => m tăng = 0,02 . 108 – 0,01 . 65 = 1,51g < 2,31 => còn phản ứng Fe + 2Ag+ → Fe2+ + 2Ag x 2x 2x => m tăng = 2,31 – 1,51 = 108 . 2x – 56x => x = 0,005 => nAg+ = 0,03mol => V = 0,3lít = 300 ml Page 15nMg = 0,01 mol; nZn = 0,05 mol Mg + 2AgNO3 → Mg(NO3)2 + 2Ag (1) 0,01 → 0,02 → 0,02 Sau phản ứng (1) khối lượng kim loại tăng: mtăng = 0,02.108 – 0,01.24 = 1,92 < 4,185 => Zn phản ứng 1 phần làm khối lượng tăng thêm: 4,185 – 1,92 = 2,265 gam Zn + 2AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2Ag (2) a → 2a → 2a => mtăng = 2a.108 – 65a = 2,265 => a = 0,015 => ∑nAgNO3 phản ứng = 0,02 + 2a = 0,02 + 2.0,015 = 0,05 => CM = 0,05 / 0,5 = 0,1M Page 16nAl = 0,1 mol; nFe = 0,1 mol; nAgNO3 = 0,55 mol Nếu sau phản ứng Fe tạo hết thành Fe2+ => ne KL cho tạo Fe2+ = 0,1.3 + 0,1.2 = 0,5 mol Nếu sau phản ứng Fe tạo hết thành Fe3+ => ne KL cho tạo hết Fe3+ = 0,1.3 + 0,1.3 = 0,6 mol Ta thấy: ne KL cho tạo Fe2+ < ne nhận tối đa = 0,55 mol < ne KL cho tạo Fe3+ => Ag+ hết, Al, Fe phản ứng hết tạo thành Al3+ Fe2+ và Fe3+ => nAg = ne nhận = 0,55 mol => m = 59,4 gam Page 17nAgNO3 = 0,03 mol Nếu AgNO3 phản ứng tạo hết thành Ag => nAg = nAgNO3 => m↓ = 3,24 gam < 3,333 gam => chất rắn sau phản ứng còn có Fe dư => muối thu được gồm Al3+ và Fe2+ => mFe dư = 3,333 – 3,24 = 0,093 gam => Gọi nAl = x mol; nFe phản ứng = y mol Ta có hệ PT: $\left\{ \begin{gathered} 27x + 56y = 0,327 \hfill \\ 3x + 2y = 0,03 \hfill \\ \end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered} x = 0,009 \hfill \\ y = 0,0015 \hfill \\ \end{gathered} \right.$ => mFe = 0,0015.56 + 0,093 = 0,177 gam Page 18nMg. ∆MCu-Mg + nFe phản ứng. ∆MCu-Fe = mchất rắn – mFe, Mg ban đầu => 0,005.40 + 8x = 0,24 => x = 0,005 Bảo toàn e : nCuSO4 = nMg + nFe phản ứng = 0,01 mol => CM = 0,04M Page 19Vì thu được 1 muối duy nhất => dung dịch sau phản ứng chỉ chứa Zn(NO3)2 Do số mol điện tích âm được bảo toàn dù quá trình phản ứng diễn ra nhiều giai đoạn trung gian nên ta có:${{n}_{Zn\text{ }phản\text{ }ứng}}={{n}_{Z{{n}^{2+}}}}=0,5.{{n}_{A{{g}^{+}}}}$ Bảo toàn khối lượng kim loại: ${{m}_{C{{u}^{2+}}}}+\text{ }{{m}_{A{{g}^{+}}}}+\text{ }{{m}_{Zn\text{ }bd}}=\text{ }{{m}_{X}}+\text{ }{{m}_{Z}}+\text{ }{{m}_{Zn\text{ }phản\text{ }ứng}}$ => m + 0,2.0,2.108 + 1,95 = 3,12 + 3,45 + 65.0,02 => m = 1,6 gam Page 20nAl = 0,01 mol; nFe = 0,02 mol; nAgNO3 = 0,5 mol ne Ag nhận tối đa = 0,5 mol ne Al cho tối đa= 0,01.3 = 0,03 mol ne Fe cho tối đa tạo Fe3+ = 0,02.3 = 0,06 mol Ta thấy: ne Al cho tối đa + ne Fe cho tối đa tạo Fe3+ = 0,09 < ne Ag nhận tối đa = 0,5 => Al phản ứng hết, Fe phản ứng hết với Ag+ tạo thành Fe3+ và Ag+ còn dư sau phản ứng Bảo toàn e: nAg = 3nAl + 3nFe = 0,09 mol => m = 9,72 gam Page 21nH2 = 0,015 mol; nCu(NO3)2 = 0,2V mol; nAgNO3 = 0,1V mol Hỗn hợp Z phản ứng với dung dịch HCl tạo khí H2 => Z chứa Al dư hoặc cả Mg và Al dư Nếu Mg dư => Al chưa phản ứng => Al phản ứng với HCl là 0,03 mol => nH2 sinh ra = 3/2.nAl = 0,045 > 0,015 => Al còn dư 1 phần, Mg phản ứng hết => nAl dư = 2/3.nH2 = 0,01 mol => ne cho = 2.nMg + 3.nAl phản ứng = 2.0,02 + (0,03 – 0,01).3 = 0,1 mol Bảo toàn e: ne nhận = ne cho => 2.nCu2+ + nAg+ = 0,1 => 2.0,2V + 0,1V = 0,1 => V = 0,2 lít = 200 ml Page 22nFe(NO3)3 = 0,03 mol; nCu(NO3)2 = 0,04 mol; nAgNO3 = 0,05 mol => mion KL = mFe3+ + mCu2+ + mAg+ = 0,03.56 + 0,04.64 + 0,05.108 = 9,64 gam Sau khi cho Mg và Fe vào thì trong dung dịch có : mion KL còn lại = 3,68 + 9,64 – 9,08 = 4,24 gam nOH- = nNaOH = nNO3- = 0,22 mol => mkết tủa = mion KL còn lại + mOH- = 4,24 + 0,22.17 = 7,98 gam Page 23Cách 1: nAg+ = 0,036 mol, nCu2+ = 0,024 mol Khối lượng Cu, Ag sinh ra tối đa = 0,036.108 + 0,024.64 = 5,424 gam > 4,21 gam => hỗn hợp A tan hết vào trong dung dịch 4,21 gam rắn X sinh ra chỉ gồm Ag và có thể có Cu Lượng Ag sinh ra tối đa = 0,036.108 < 3,888 gam < 4,21 gam => rắn X có 3,888 gam Ag và 4,21 – 3,888 = 0,322 gam Cu Lượng Cu2+ còn lại trong dung dịch Y là 0,024.64 – 0,322 = 1,214 gam Bảo toàn điện tích ta thấy dung dịch Y có số mol điện tích dương là n(+) dd Y = nNO3- = 1.nAg+ + 2.nCu2+ = 0,036 + 0,024.2 = 0,084 mol Trong khi đó lại cho tới 0,08 mol Mg vào dung dịch Y nên chắc chắn Mg dư => rắn Z gồm m gam hỗn hợp A ban đầu, Cu và Mg dư mMg dư = 24.(0,08 – 0,084/2) = 0,912 gam => m = mZ – mCu – mMg dư = 4,826 – 0,912 – 1,214 = 2,7 gam Cách 2: + nAgNO3 = 0,036 và nCu(NO3)2 = 0,024 => nNO3- = 0,084 + nMg = 0,08 > nNO3-/2 => Mg dư + Dung dịch T chứa Mg(NO3)2 (0,084/2 = 0,042) + Bảo toàn khối lượng cho kim loại: m + 0,036.108 + 0,024.64 + 1,92 = 4,21 + 4,826 + 0,042.24 => m=2,7 Page 24M khí = 37 Khí hóa nâu ngoài không khí là NO (M = 30) => Khí còn lại có M > 37 Vì khí không màu nên khí đó là N2O Giả sử khí gồm NO (x mol) và N2O (y mol) Giải hệ: n khí = x + y = 0,2 và m khí = 30x + 44y = 0,2.27 được x = y = 0,1 Trung hòa dd Y cần vừa đủ 0,1 mol NaOH nên ta có nHNO3 = nNaOH = 0,1 mol Sơ đồ bài toán: $m(g)\left\{ \matrix{Mg \hfill \cr Al \hfill \cr Zn \hfill \cr} \right. + HN{O_3}:2 \to \left| \matrix{{\rm{dd}}\,Y\left\{ \matrix{M{g^{2 + }} \hfill \cr A{l^{3 + }} \hfill \cr Z{n^{2 + }} \hfill \cr N{H_4}^ + \hfill \cr {H^ + }:0,1 \hfill \cr N{O_3}^ - \hfill \cr} \right.\buildrel { + NaOH:0,1} \over\longrightarrow \underbrace {Muoi}_{134,5(g)} + \underbrace {{H_2}O}_{0,1(mol)} \hfill \cr Khi\left\{ \matrix{NO:0,1 \hfill \cr {N_2}O:0,1 \hfill \cr} \right. \hfill \cr} \right.$ + Xét phản ứng của dd Y với NaOH: m ion dd Y = m muối + mH2O - mNaOH = 134,5 + 0,1.18 - 0,1.40 = 132,3 (g) + Ta có công thức: nHNO3 = nHNO3 dư + 4nNO + 10nN2O + 10nNH4NO3 => 2 = 0,1 + 4.0,1 + 10.0,1 + 10nNH4NO3 => nNH4NO3 = 0,05 mol + BTNT "N": nHNO3 = nNH4+ + nNO3- + nNO + 2nN2O => 2 = 0,05 + nNO3- (dd Y) + 0,1 + 2.0,1 => nNO3 (dd Y) = 1,65 mol Ta có: m = mKL = m ion KL = m ion dd Y - mNH4+ - mH+ - mNO3- = 132,3 - 0,05.18 - 0,1 - 1,65.62 = 29 gam |