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 2
nAl = 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 3
Phương 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 4
Phương 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 5
Dung 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 lại
Cho 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 lại
Hoà 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 8
nAl = 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 9
nAl = 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 10
nCuSO4 = 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 11
nAl = 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 12
nAgNO3 = 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 13
nAgNO3 = 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 14
nFe = 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 15
nMg = 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 16
nAl = 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 17
nAgNO3 = 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 18
nMg. ∆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 19
Vì 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 20
nAl = 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 21
nH2 = 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 22
nFe[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 23
Cách 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 24
M 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