Bài toán hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch axit H2SO4 loãng

Cơ bản - Trắc nghiệm

Đáp án:

• Câu A. Be và Mg

• Câu B. Mg và Ca

• Câu C. Ca và Sr(88)

• Câu D. Sr và Ba

Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam hỗn hợp Cu, Mg, Fe vào 200 gam dung dịch gồm KNO3 6,06% và H2SO4 16,17%, thu được dung dịch X chỉ chứa muối trung hòa của kim loại và hỗn hợp khí Y (trong đó H2 chiếm 2,7778% khối lượng). Cho một lượng KOH (dư) vào X, thu được kết tủa Z. Nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi được 16 gam chất rắn. Nồng độ phần trăm của FeSO4 trong X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

Nâng cao - Tự luận

Đáp án:

Do phản ứng tạo H₂ => X không chứa NO₃^-

n_H2 = x mol

=> m _{hh khí} = 2x : (15/9) . 100 = 72x (g)

BTNT “H”: n_H2O = n_H2SO4 – n_H2 = 0,33 – x (mol)

BTKL: m_KL + m_KNO3 + m_H2SO4 = m _muối + m _{hh khí} + m_H2O

=> 11,2 + 0,12.101 + 0,33.98 = 11,2 + 0,12.39 + 0,33.96 + 72x + 18(x – 0,33)

=> x = 0,04 mol

=> m _{hỗn hợp khí} = 72x = 2,88 gam

BTKL: m _{dd sau pư} = m_KL + m _{dd (KNO3 + H2SO4)} – m _khí = 11,2 + 200 – 2,88 = 208,32 gam

Đặt n_Cu = a; n_Mg = b; n_Fe2+ = c; n_Fe3+ = d

BTĐT: 2n_Cu2+ + 2n_Mg2+ + 2n_Fe2+ + 3n_Fe3+ = 2n_SO42- - n_K+

Hay 2a + 2b + 2c + 3d = 2.0,33 – 0,12 = 0,54 (1)

Nung kết tủa đến khối lượng không đổi thu được oxit kim loại:

m_O(oxit) = m _oxit – m_KL = 16 – 11,2 = 4,8 gam

=> n_O(oxit) = 0,3 mol

BTe cho quá trình từ KL tạo thành oxit kim loại: 2n_Cu + 2n_Mg + 3n_Fe = 2n_O

=> 2a + 2b + 3c + 3d = 2.0,3 = 0,6 (2)

Lấy (2) – (1) thu được c = 0,06 mol

=> n_FeSO4 = c = 0,06 mol

=> C% _FeSO4 = 4,378% gần nhất với giá trị 4,38%

Một bình kín đựng oxi ở nhiệt độ toC có áp suất P1(atm), sau khi phóng tia lửa điện để chuyển oxi thành ozon bình được đưa về nhiệt độ ban đầu, áp suất khí trong bình lúc này là P2. Tiếp tục dẫn khí trong bình qua dung dịch KI (dư), thu được dung dịch A và 2,2848 lít khí (điều kiện tiêu chuẩn). a) Tính hiệu suất của quá trình ozon hóa. Biết rằng để trung hòa dung dịch A cần dùng 150ml dung dịch H2SO4 0,08M. b) Tính P2 theo P1

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a) n_H2SO4 = 0,15.0,08 = 0,012 mol

n_{O2 dư} + n_{O2 mới sinh} = 2,2848/22,4 = 0,102 mol

3O₂    -^{tia lửa điện}→     2O₃ (1)

0,018              ←           0,012 mol

O₃ + 2KI + H₂O → 2KOH + I₂ + O₂ (2)

0,012        ← 0,024 mol     →     0,012

H₂SO₄ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H₂O (3)

0,012 mol → 0,024 mol

Từ pt (3) ⇒ n_KOH = 2.n_H2SO4 = 2.0,012 = 0,024 mol

Từ pt (2) ⇒ n_{O3 pư} = n_{O2 sinh ra} = 1/2. n_KOH = 0,012 mol

Từ pt(1) ⇒ n_{O2 pư} = 3/2. n_O3 = 0,018 mol

⇒ n_{O2 ban đầu} = 0,018 + 0,102 – 0,012 = 0,108 mol

Hiệu suất phản ứng là:

H% = (0,018/0,108). 100% = 16,67%

b) Bình kín và nhiệt độ không đổi ta có: P1/P2 = n1/n2 = 0,108/0,102 => P₂ = 0,944P₁

Cho 3,36 gam hỗn hợp gồm K và một kim loại kiềm A vào nước thấy thoát ra 1,792 lít H2. Thành phần phần trăm về khối lượng của A là

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Gọi công thức chung của 2 kim loại kiềm là M

Phản ứng xảy ra:

M   +     H₂O         -->   MOH    +    0,5H₂

n_M  =  2nH₂ = 0,16 mol  => M = 3,36 : 0,16 = 21

=> Li < M < K

Gọi số mol của K và Li lần lượt là x và y:

39x + 7y = 3,36 & x + y = 0,16

x = 0,07; y = 0,09

%mLi = (0,09.7.100%) : 3,36 = 18,75%

Nguyên tử của các nguyên tố Na, Mg, Al, S, Cl, F có thể tạo thành ion có điện tích bằng bao nhiêu?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Cấu hình electron của Na (Z = 11) : ls²2s²2p⁶3s¹

Cấu hình electron của Mg (Z = 12) : ls²2s²2p⁶3s²

Cấu hình electron của Al (Z = 13) : ls²2s²2p⁶3s²3p¹

Cấu hình electron của S (Z = 16) : ls²2s²2p⁶3s²3p⁴

Cấu hình clectron của Cl (Z = 17) : ls²2s²2p⁶3s²3p⁵.

Cấu hình clectron của F (Z = 9) : ls²2s²2p⁵.

Theo quy tắt bát tử thì các ion được hình thành từ các nguyên tố trên là:

Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺, S^2-, S⁴⁺, S⁶⁺, Cl^-, Cl²⁺, Cl³⁺, Cl⁵⁺, Cl⁷⁺, F^-