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%.

 

 

 

 

 

Hiện nay, để sản xuất amoniac, người ta điều chế nitơ và hiđro bằng cách chuyển hoá có xúc tác một hỗn hợp gồm không khí, hơi nước và khí metan (thành phần chính của khí thiên nhiên). Phản ứng giữa khí metan và hơi nước tạo ra hiđro và cacbon đioxit. Để loại khí oxi và thu khí nitơ, người ta đốt khí metan trong một thiết bị kín chứa không khí.Hãy viết phương trình hoá học của phản ứng điều chế khí hiđro, loại khí oxi và tổng hợp khí amoniac?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Phương trình điều chế hiđro

CH₄ + 2H₂O -^{to, xt}→ CO₂ + 4H₂

Phương trình loại khí oxi:

CH₄ + 2O₂ -^to→ CO₂ + 2H₂O

Phương trình tống hợp amoniac:

N₂ + 3H₂ -^{450-500o, Fe, 200-300atm}→ 2NH₃

Khi cho 100 g hợp kim gồm có Fe, Cr và Al tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH thu được 6,72 lít khí. Lấy bã rắn không tan cho tác dụng một lượng dư dung dịch HCl (khi không có không khí) thu 38,08 lít khí. Các thể tích đo ở đktc. Xác định thành phần % của hợp kim.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Phương trình hóa học:

2Al + 2NaOH → 2NaAlO₂ + 3H₂ (1)

Phần không tan là Fe và Cr

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂ (2)

Cr + 2HCl → CrCl₂ + H₂ (3)

n_H2 (1) = 0,3 mol

Theo pt (1) n_Al = 2/3n_H2 = 0,2 mol

⇒ m_Al = 27. 0,2 = 5,4 g

n_H2(2),(3) = 38,08/22,4 = 1,7(mol)

Gọi x, y lần lượt là số mol của Fe, Cr

Theo bài ra ta có hệ phương trình

⇒ m_Fe = 1,55. 56 = 86,8 g

m_Cr = 0,15. 52 = 7,8 g

Thành phần % theo khối lượng của hỗn hợp là

 

Tiến hành điện phân (với điện cực Pt) 200 gam dung dịch NaOH 10 % đến khi dung dịch NaOH trong bình có nồng độ 25 % thì ngừng điện phân. Tính thể tích khí (ở đktc) thoát ra ở anot và catot

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

m_{NaOH (trước điện phân)} = (200.10)/100 = 20 (gam).

Điện phân dung dịch NaOH thực chất là điện phân nước:

H₂O → 1/2 O₂ (anot) + H₂ (catot) → NaOH không đổi

Dung dịch NaOH trong bình có nồng độ 25 % thì ngừng điện phân

⇒ m_{dung dịch sau điện phân} = 20:25% = 80 (gam)

⇒ m_{nước bị điện phân} = 200 – 80 = 120 (gam)

⇒ n_nước = 120/18 = 20/3 mol → V_oxi = (20/3). (1/2). 22,4 = 74,7 lít và V_H = (20/3).22,4 = 149,3 lít.

Hãy so sánh điểm giống và khác giữa sự cháy và sự oxi hóa chậm?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

- Giống nhau: Sự cháy và sự oxi hóa chậm đều là sự oxi hóa có tỏa nhiệt.

- Khác nhau:

Sự cháy	Sự oxi hóa châm
- Là phản ứng oxi hóa xảy ra nhanh - Có phát sáng. - Lượng nhiệt tỏa nhiều. Ví dụ: than cháy, củi cháy,..	- Là phản ứng oxi hóa xảy ra chậm. - Không phát sáng. - Lượng nhiệt tỏa ra ít. Ví dụ: Sắt để lâu ngày trong không khí bị gỉ.