Trong phòng thí nghiệm người ta dùng hiđro để khử sắt (III) oxit và thu được 11,2 g sắt. a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng đã xảy ra b) Tính khối lượng sắt (III) oxit đã phản ứng.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a) Phương trình phản ứng hóa học:

Fe₂O₃ + 3H₂ --t0--> 3H₂O + 2Fe

b) Số mol sắt thu được: n_Fe = 0,2 (mol)

Fe₂O₃ + 3H₂ --t0--> 2Fe + 3H₂O

0,1 ← 0,2 (mol)

Khối lượng oxit sắt tham gia phản ứng:

m_Fe2O3 = n_Fe2O3 . M_Fe2O3 = 0,1.(56.2+16.3) = 16 gam.

Hóa hơi 15,52 gam hỗn hợp gồm một axit no đơn chức X và một axit no đa chức Y (số mol X lớn hơn số mol Y), thu được một thể tích hơi bằng thể tích của 5,6 gam N2 (đo trong cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất). Nếu đốt cháy toàn bộ hỗn hợp hai axit trên thì thu được 10,752 lít CO2 (đktc). Công thức cấu tạo của X, Y

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

n_N2 = n_axit = 0,2 mol

Gọi X là C_nH_2nO₂ (x mol)

Y là C_mH_2m-2O₄ (y mol)

x + y = 0,2 mol

x(14n + 32 ) + y(14m + 62) = 15,52

xn + ym = n_CO2 = 0,48

⇒ x = 0,12; y = 0,08

⇒ 3n + 2m = 12

Ta có: n, m > 2 ⇒ n = 2 và m = 3.

=> X, Y lần lượt là  CH₃-COOH và HOOC-CH₂-COOH.

Điện phân (với cực điện trơ, mồng ngăn xốp) dung dịch gồm 0,2 mol Fe2(SO)4, 0,2 mol CuSO4 và 0,4 mol NaCl. Biết rằng hiệu suất điện phân đạt 100%.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Tại catot sẽ lần lượt xảy ra các quá trình:

(1) Fe³⁺ +1e →Fe²⁺      (2) Cu²⁺ + 2e →Cu

(3) Fe²⁺ + 2e →Fe      (4) 2H₂O + 2e →H₂ + 2OH^-

Tại anot sẽ lần lượt xảy ra các quá trình:

a) 2Cl^- → Cl₂ + 2e     b) 2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e

Trong dung dịch ban đầu có 0,4 mol Fe³⁺ , 0,2 mol Cu²⁺ , 0,4 mol Cl^- và các ion khác không tham gia phản ứng điện phân

Khi catot tăng 112,8 gam, tức là Cu²⁺ vừa hết, phản ứng (2) vừa kết thúc. Khi đó dung dịch chỉ có mù trắng xanh của Fe²⁺ nên phưng án A sai

Khi khối lượng catot tăng lên 6,4 gam, tức là đã có 0,1 mol Cu²⁺ bị điện phân. Vậy phản ứng (1) đã xảy ra hết, phản ứng (2) xảy ra một phần

Áp dụng công thức : q = ∑n_i z_iF

Trong đó ni là số mol chất i (phân tử hoặc ion) bị điện phân, zi là số e của chất i trao đổi ở điện cực

Ta có: q = (0,4.1 + 0,1.2).96500= 57900 (C)

Khi có 4,48 lít khí thoát ra ở anot, tức là có 0,2 mol khí thoát ra suy ra phản ứng (a) xảy ra hoàn toàn và vừa đủ. Tại anot có 0,4 mol e trao đổi.

Đông thời tại catot phản ứng (1) xảy ra hoàn toàn và vừa đủ. Chưa có kim loại kết tử trên điện cực.

Khi có khí bắt đầu thoát ra ở catot tức là các phản ứng (1) (2) (3 ) (4) đã xyar ra oàn toàn. Số e trao đổi ở catot là 1,4 mol.

Tại anot, phản ứng (a) đã xảy ra hoàn toàn và có 0,4 mol e đã tiêu thụ trong phản ứng (a), sinh ra 0,2 mol Clo

Số e tiêu thụ cho phản ứng (b) sẽ là 1 mol. Vậy có 0,25 mol khí oxi sinh ra.

Tổng số mol khí sinh ra tại anot trong trường hợp này là 10,08 lít.

Thủy phân hoàn toàn 7,612 gam hỗn hợp X gồm 2 este đơn chức và 2 este đa chức đều mạch hở cẩn 80 ml dung dịch NaOH a M. Sau phản ứng, thu được hỗn hợp Y gồm các muối của các axit cacboxylic và các ancol. Đốt cháy hoàn toàn Y thu được 4,4352 lít CO2 (đktc) và 3,168 gam H2O. Tìm a?

Nâng cao - Tự luận

Đáp án:

Đốt Y cũng tương đương với đốt X và NaOH.

n_NaOH = 0,08a mol → n_Na2CO3 = 0,04a mol, n_O(X) = 0,16a mol

nC(X) = 0,198 + 0,04a

nH(X) = 2.0,176 - 0,08a

→ m_X = 12.(0,198 + 0,04a) + (0,352 – 0,08a) + 16.0,16a = 7,612

→ a = 1,65g

Cho 0,448 lít khí CO2 (ở đktc) hấp thụ hết vào 100 ml dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 0,06M và Ba(OH)2 0,12M. thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

n_CO2 = 0,02 mol; n_OH^- = 0,03

⇒ Tạo 2 muối HCO₃^- (x mol); CO₃^2- (y mol)

CO₂ (x) + OH^- (x) → HCO₃^- (x mol)

CO₂ (y) + 2OH^- (2y) → CO₃^2- (y mol)

n_OH^- = x + 2y = 0,03

n_CO2 = x + y = 0,02

⇒ x = y = 0,01 mol

n_Ba²⁺ = 0,012 > n_CO3^2- ⇒ n_BaCO3 = n_CO3^2- = 0,01 mol

⇒ m = 0,01.197 = 1,97g