Hai bình như nhau, bình A chứa 0,50 lít axit clohiđric 2M, bình B chứa 0,50 lít axit axetic 2,0M được bịt kín bởi 2 bóng cao su như nhau. Hai mẩu Mg khối lượng như nhau được thả xuống cùng một lúc. Kết quả sau 1 phút và sau 10 phút (phản ứng đã kết thúc) được thể hiện như ở hình dưới đây. Hãy nhận xét và giải thích.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂

Mg + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Mg + H₂

n_CH3COOH = n_HCl = 0,5.2 = 1 mol

HCl là chất điện li mạnh nên phân li hoàn toàn ⇒ nồng độ H⁺ lớn ⇒ H₂ thoát ra mạnh hơn. CH₃COOH là chất điện li yếu ⇒ nồng độ H⁺ nhỏ ⇒ H₂ thoát ra yếu hơn.

Sau 1 phút thấy khí H₂ ở HCl nhiều hơn so với CH₃COOH (Mg phản ứng với HCl nhanh hơn CH₃COOH). Sau phản ứng kết thúc 10 phút khí H₂ bay ra ở 2 bình như nhau vì n_H2 = 0,5 mol (bằng nhau).

Hoà tan hoàn toàn 57,6 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4, Fe2O3, FeO và Fe trong dung dịch HCl thì cần dùng 360 gam dung dịch HCl 18,25% để tác dụng vừa đủ. Sau phản ứng thu được V lít khí H2 và dung dịch Y. Cho toàn bộ H2 sinh ra tác dụng hết với CuO dư ở nhiệt độ cao, sau phản ứng thu được hỗn hợp rắn gồm Cu và CuO có khối lượng nhỏ hơn khối lượng CuO ban đầu là 3,2 gam. Nếu cô cạn dung dịch Y thì thu được bao nhiêu gam muối khan ?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

n_HCl = 360 x 18,25/(100x36,5) = 1,8 mol

H₂ + CuO ^to→ Cu + H₂O

n_CuO = x

Theo đề bài

m_{CuO (dư)} + m_Cu = m_{CuO (dư)} + m_{Cu p/u} - 3,2

m_Cu = m_{Cu p/u} - 3,2 => 64x = 80x - 3,2

=> x= 0,2 mol → m_H2 = 0,4g

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

Số mol HCl tác dụng với Fe₃O₄, Fe₂O₃, FeO là 1,8 - 0,4 = 1,4 mol

Phương trình hóa học của phản ứng:

Fe₃O₄ + 8HCl → 2FeCl₃ + FeCl₂ + 4H₂O(1)

Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O (2)

FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂O (3)

Qua các phản ứng (1), (2), (3) ta nhận thấy n_H2O = 1/2n_HCl = 1,4:2 = 0,7 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

m_{hỗn hợp} + m_HCl = m_muối + m_H20 + m_H2

57,6 + 1,8 x 36,5 = m_muối + 0,7 x 18 +0,4

m_muối = 57,6 + 65,7 - 12,6 - 0,4 = 110,3 (gam)

Chuyển hóa

Cơ bản - Trắc nghiệm

Đáp án:

• Câu A. Chất X.

• Câu B. Chất Y.

• Câu C. Chất Z.

• Câu D. Chất G.

Bài thực hành số 7: Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

1. Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng

- Tiến hành TN: Lấy 2 ống nghiệm

   + Ống 1: chứa 3ml dd HCl 18%

Ống 2: chứa 3ml dd HCl 6%

   + Cho đồng thời viên kẽm có kích thước giống nhau vào 2 ống nghiệm.

Quan sát hiện tượng

- Hiện tượng: Viên kẽm trong ống 1 tan nhanh hơn, khi thoát ra mạnh hơn so với ống 2.

- Giải thích: Do nồng độ axit trong ống 1 lớn hơn trong ống 2 nên phản ứng ở ống 1 xảy ra nhanh hơn ống 2.

PTHH: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

- Kết luận: Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nồng độ chất tham gia phản ứng.

2. Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng

- Tiến hành TN:

   + Lấy 2 ống nghiệm mỗi ống chứa 3ml dd H₂SO₄ 15%

   + Đun nóng ống 1 đến gần sôi, ống 2 giữ nguyên

   + Cho đồng thời 1 hạt Zn có cùng kích thước vào 2 ống nghiệm

- Hiện tượng: Viên kẽm ở ống 1 tan nhanh hơn, khí thoát ra mạnh hơn ống 2.

- Giải thích: Do ống 1 được đun nóng, nên phản ứng ở ống 1 xảy ra nhanh và mạnh hơn

PTHH: Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂

- Kết luận: Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nhiệt độ

3. Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc đến tốc độ phản ứng

- Tiến hành TN: Lấy 2 ống nghiệm, mỗi ống chứa 3ml dd H₂SO₄ 15%

   + Chuẩn bị 2 mẫu Zn có khối lượng bằng nhau. Trong đó mẫu 1 đem nghiền nhỏ.

   + Bỏ mẫu Zn có kích thước hạt nhỏ hơn vào ống 1, mẫu Zn còn lại bỏ vào mẫu 2.

- Hiện tượng: Viên kẽm ở ống 1 tan nhanh hơn, khí thoát ra mạnh hơn ống 2.

- Giải thích: Do ống 1 kích thước hạt nhỏ hơn nên diện tích tiếp xúc với axit nhiều hơn do đó phản ứng xảy ra nhanh và mạnh hơn

PTHH: Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂

- Kết luận: Khi tăng diện tích tiếp xúc các chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng

4. Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến cân bằng hóa học

- Tiến hành TN: Chuẩn bị dụng cụ như hình 7.5

+ Nạp đầy NO₂ vào cả 2 ống (a), (b) cho đều nhau.

   + Đóng khóa K lại

   + Ống (a) ngâm trong nước đá, ống (b) ngâm trong nước nóng 80-90^oC

   + Nhấc 2 ống ra, so sánh màu 2 ống.

- Hiện tượng: Ống (a) màu nhạt hơn ống (b)

- Giải thích: Khi làm lạnh ống (a), các phân tử NO₂ (màu nâu đỏ) trong ống đã phản ứng tạo ra N₂O₄ (không màu).

PTHH: 2NO₂ (k)     ⇆     N₂O₄(k)       ΔH = -58kJ

      Màu nâu đỏ               không màu

- Kết luận: Nhiệt độ ảnh hưởng đến cân bằng hóa học. Khi tăng nhiệt độ, cân bằng dịch chuyển theo chiều phản ứng thu nhiệt; khi giảm nhiệt độ, cân bằng dịch chuyển theo chiều phản ứng tỏa nhiệt.

Nung 54,4 gam hỗn hợp gồm Ca(HCO3)2 và KHCO3, (trong đó KHCO3 chiếm 40,66% về khối lượng) đến khối lượng không đổi thì thu được hỗn hợp chất rắn X. Phần trăm khối lượng của chất có phân tử khối lớn nhất trong X là:

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Giải

Ta có: m KHCO₃ =  54,4.40,66% = 22g → n KHCO3 = 0,22 mol

→ m Ca(HCO3)2 = 54,4 – 22 = 32,4g → nCa(HCO3)2= 32,4 : 162 = 0,2 mol

Rắn X gồm CaO và K2CO3

BTNT → nCaO = 0,2 mol; nK2CO3 = 0,22 : 2 = 0,11 mol

→ mCaO = 0,2.56 = 11,2g

→ mK2CO3= 0,11.138 = 15,18g

→ %m K2CO3 = (15,18.100) : 26,38 = 57,54%