Hòa tan hỗn hợp gồm 0,1 mol Fe và a mol Cu vào dung dịch HNO3 loãng dư thu được 5,6 lít hỗn hợp NO và N2 (đktc) có tỷ khối hơi so với H2 là 14,5.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Gọi x, y là số mol của N₂ và NO trong hỗn hợp.

Quá trình cho electron

Fe - 3e → Fe³⁺

0,1    0,3

Cu - 2e → Cu²⁺

a    2a

Quá trình nhận electron:

2N⁺⁵ + 10e → N₂

       1,25    0,125

N⁺⁵ + 3e → N⁺²

       0,375     0,125

Ta có: ∑n_{e cho} = ∑n_{e nhận} ⇒ 0,3 + 2a = 1,25 + 0,375

⇒ a = 0,6625 mol

 

Để đốt cháy 4,48 lít khí etilen cần phải dùng: a) Bao nhiêu lít oxi? b) Bao nhiêu lít không khí chứa 20% thể tích oxi? Biết thể tích các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a) Phương trình phản ứng cháy etien:

C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O.

nC2H4 = 0,2 mol

Theo pt n_O2 = 3. n_C2H4 = 0,2 x 3 = 0,6 mol.

V_O2 = 0,6 x 22,4 = 13,44 lít.

b) Thể tích không khí = (13,44.100)/20 = 67,2 lít

Nung hỗn hợp A gồm Al, Fe2O3 được hỗn hợp B (hiệu suất 100%). Hòa tan hết B bằng HCl dư được 2,24 lít khí (đktc), cũng lượng B này nếu cho phản ứng với dung dịch NaOH dư thấy còn 8,8g rắn C. Tính khối lượng Al và Fe2O3 trong A

Nâng cao - Tự luận

Đáp án:

2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2Fe (1)

Sau phản ứng thu được hỗn hợp chất rắn B gồm Al₂O₃, Fe, Al dư hoặc Fe₂O₃ dư

(Do cho B vào dung dịch NaOH không cho có khí thoát ra hay không nên chưa thể khẳng định được ngay chất dư)

Xét trường hợp 1: Fe₂O₃ dư; Chất rắn B gồm: Al₂O₃; Fe; Fe₂O₃ dư

Cho B vào HCl, chỉ có phản ứng của Fe với HCl sinh ra khí:

Fe (0,1) + 2HCl → FeCl₂ + H₂ (0,1 mol) (2)

→ n_{Al pư} = n_Fe = 0,1 mol → m_Al = 2,7 gam; n_Fe2O3 pư = 0,1: 2 = 0,05 mol

Cho B vào NaOH, chất rắn C gồm Fe₂O₃ dư và Fe: 0,1 mol

→ m_(Fe2O3 dư) = 8,8 – 5,6 = 3,2 mol

m_{Fe2O3 ban đầu} = m_(Fe2O3 dư) + m_{Fe2O3 phản ứng} = 3,2 + 0,05.160 = 11,2 gam.

Xét trường hợp 2: Al dư; chất rắn B gồm Al₂O₃; Al dư; Fe.

Cho B vào HCl thì có Al và Fe phản ứng với HCl sinh khí

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂ (3)

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂ (4)

Cho B vào NaOH, có Al; Al₂O₃ phản ứng, chất rắn C là Fe

n_Fe = 0,16 > n_khí ở (3) và (4). Vậy trường hợp này không thỏa mãn.

Vậy A gồm Al 2,7 gam và Fe₂O₃ 11,2 gam.

Oleum là gì? a) Hãy xác định công thức của oleum A, biết rằng sau khi hòa tan 3,38 gam A vào nước, người ta phải cùng 800ml dung dịch KOH 0,1M để trung hòa dung dịch A. b) Cần hòa tan bao nhiêu gam oleum A vào 200 gam nước để được dung dịch H2SO4 10%?

Nâng cao - Tự luận

Đáp án:

Oleum là dung dịch H₂SO₄ 98% hấp thụ SO₃ được oleum H₂SO₄.nSO₃ 

H₂SO₄+ nSO₃ → H₂SO₄.nSO₃

a) Xác định công thức oleum.

H2SO4     +    2KOH       ---> K2SO4   + 2H2O (1)

0,04                 0,08

Ta có: n_KOH= 0,8.0,1 = 0,08 (mol)

Khi hòa tan oleum vào nước có quá trình:

H₂SO₄. nSO₃ + nH₂O → (n + 1) H₂SO₄ (2)

Từ (2) và đề bài, ta có: (98 + 80n)/3,38 = (n+1)/0,04

Giải ra được n = 3. Vậy công thức phân tử oleum là: H₂SO₄. 3SO₃.

b) Gọi a là số mol oleum H₂SO₄. 3SO₃

M_oleum = 98 + 240 = 338 u => m_oleum = 338a

Khi hòa tan oleum vào nước có phản ứng sau:

H₂SO₄.3SO₃ + 3H₂O → 4H₂SO₄

    1                                     4

    a                                     4a

Khối lượng H₂SO₄ khi hòa tan a mol oleum: 98.4a = 392a

392a/(338a + 200) = 10/100 => a = 0,0558 mol

Vậy m_oleum phải dùng = 338.0,0558 = 18,86 (gam)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hỗn hợp khí A gồm clo và oxi. A phản ứng vừa hết với một hỗn hợp gồm 4,8 gam magie và 8,10g nhôm tạo ra 37,05gam hỗn hợp các muối clorua và oxit của hai kim loại. Xác định thành phần phần trăm theo khối lượng và theo thể tích hỗn hợp A.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

n_Al = 8,1/27 = 0,3 (mol); n_Mg = 4,8/24 = 0,2 (mol).

Đặt số mol O₂ và Cl₂ cần dùng lần lượt là a mol và b mol

Qúa trình nhường electron:

Al⁰   - 3e  ---> Al³⁺

0,3       0,9         0,3

Mg⁰  - 2e        ----> Mg²⁺

0,2        0,4                0,2

Qúa trình nhận electron:

O₂⁰  + 4e ---> 2O^2-

a           4a        2a

Cl_2⁰ + 2e       ---> 2Cl^-

b           2b              2b

∑n_{e nhường} = (0,9 + 0,4) = 1,3 (mol)

∑n_{e nhận} = (4a + 2b)(mol)

∑n_{e nhường} = ∑_{e nhận} ⇒ 1,3 = 4a + 2b (∗)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m_Al + m_Mg + m_O2 + m_Cl2 = m_Z

⇒ m_O2 + m_Cl2 = 32a + 71b = 37,05- ( 8,1 + 4,8) = 24,15 (∗∗)

Giải hệ (∗) và (∗∗) ta được: {a = 0,2; b = 0,25)

Thành phần phần trăm thể tích mỗi khí trong hỗn hợp A

%V_O2 = %n_O2 = (0,2. 100%)/(0,2 + 0,25) = 44,44%;

%V_Cl2 = %n_Cl2 = 100% - 44,44% = 55,56%

Thành phần phần trăm khối lượng mỗi khí trong hỗn hợp A

%m_O2/A = (6,4/24,15). 100% = 26,5%;

%m_Cl2/A = (17,75/24,15). 100% = 73,5%.