Hoà tan hoàn toàn 1,44 gam kim loại R hoá trị II vào 250 ml dung dịch H2SO4 0,3M thấy có khí thoát ra. Để trung hoà lượng axit dư phải dùng 60 ml dung dịch NaOH 0,5M. Xác định R?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

R + H₂SO₄ → RSO₄ + H₂ (1)

H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O (2)

Số mol NaOH = 0,06.0,5 = 0,03 (mol)

Số mol H₂SO₄ bđ = 0,3 .0,25 = 0,075 (mol)

Từ pt (2) => số mol H₂SO₄ (pt2) = Số mol NaOH/2 = 0,015 (mol)

=> số mol H₂SO₄ (pt 1) = số mol H₂SO₄ bđ – số mol H₂SO₄ (pt2) = 0,075 – 0,015 = 0,06 (mol)

Từ pt (1) => số mol R = số mol H₂SO₄ (pt 1) = 0,06 (mol)

=> M_R = m_R/n_R = 1,44/0,06 = 24

Vậy kim loại R là Mg

Cho 8,32 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu và tỉ lệ nFe : nCu = 8 : 6 tác dụng với dung dịch chứa 0,4 mol HNO3, thu được dung dịch Y và khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5). Tiến hành điện phân dung dịch Y với điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi I = 9,65A trong thời gian t giây, thấy khối lượng catot tăng 5,52 gam (kim loại sinh ra bám hết vào catot). Giá trị của t là

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Giải

Ta có: 8x.56 + 6x.64 = 8,32 => 832x = 8,32 => x = 0,01

=>nFe = 0,01.8 = 0,08 mol ; nCu = 0,01.6 = 0,06 mol

4HNO₃ + 3e → 3NO₃^- + NO + 2H₂O

0,4----------------0,3-------0,1

Ta có: 2nFe + 2nCu = 0,28 < 3nNO = 0,3 < 3nFe + 2nCu = 0,36

=>kim loại và axit đều hết

=> Sản phẩm tạo thành gồm Cu²⁺ ; Fe²⁺ ; Fe³⁺

=> nCu²⁺ = 0,06 mol ; nFe²⁺ = a mol ; nFe³⁺ = b mol

Ta có: a + b = 0,08 (1)

BT e ta có: 2nFe²⁺ + 3nFe³⁺ + 2nCu²⁺ = 3.nNO

=> 2a + 3b + 2.0,06 = 3.0,1 = 0,3

=> 2a + 3b = 0,18 (2)

Từ (1), (2) => a = 0,06 mol và b = 0,02 mol

nFe²⁺ pư = nFe = (5,54 – 64.0,06) : 56 = 0,03

BT e ta có : ne =  nFe³⁺   + 2nFe^{2+ +} + 2nCu²⁺ = 0,02 + 0,03.2 + 2.0,06 = 0,2 mol

ne = It/ F => t = (ne.F) : I = (0,2.96500) : 9,65 = 2000s

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.

Hỗn hợp X gồm Al, Fe3O4 và CuO, trong đó oxi chiếm 25% khối lượng hỗn hợp. Cho 1,344 lít khí CO (đktc) đi qua m gam X nung nóng, sau một thời gian thu được chất rắn Y và hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H2 bằng 18. Hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được dung dịch chứa 3,08m gam muối và 0,896 lít khí NO (ở đktc, là sản phẩm khử duy nhất). % khối lượng của Fe3O4 trong hỗn hợp X gần giá trị nào nhất sau đây?

Nâng cao - Tự luận

Đáp án:

Giải

Hỗn hợp Z gồm CO và CO₂ có M = 36 dùng đường chéo => tỷ lệ mol CO = CO₂ = 0,03 mol

Số mol O phản ứng = CO = 0,03 mol nên số mol O còn trong Y = (0,25m/16 - 0,03)

Khối lượng kim loại trong Y ta có: mY = 0,75m.

Ta có: n_e = nNO₃^- = 3nNO + 2nO = 3.0,04 + 0,25m/8 – 0,06 = 0,06 + 0,25m/8

Số mol NO₃^- tạo muối tính theo NO = 0,04.3 = 0,12 mol

Áp dụng BTKL: 3,08m = 0,75m + 62.0,12 + 62.2(0,25m/16 - 0,03)

=> m =  9,477 g

=> n_O(Y) = n_O(X) – n_{O pứ CO} = 0,118 mol

Gọi số mol Al ; Fe₃O₄ ; CuO trong X lần lượt là x ; y ; z

=> 27x + 232y + 80z = 9,477

n_O(X) = 4y + z = 0,148 mol

Nếu quy hỗn hợp sau thành Al ; Fe ; Cu ; O thì :

n_e = 3x + 9y + 2z =  3n_NO + 2n_O = 0,356

=> x = 0,01 ; y = 0,03 ; z = 0,028 mol

=> %m_Fe3O4 = 73,44%

Trình bày phương pháp hóa học phân biệt dung dịch từng chất trong các nhóm dung dịch sau:  a/   CH3CH2 NH2 ; NH2-CH2-COOH; CH3COONa. b/    C6H5NH2; NH2-CH2-COOH; CH2OH-CHOH-CH2OH; CH3-CHO.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a) Dùng quì tím: hai dung dịch làm quì tím hóa xanh là CH₃CH₂NH₂ và CH₃COONa, còn H₂N-CH-COOH không làm quì tím đổi màu. Axit hóa hai dung dịch làm quì chuyển màu xanh, dung dịch cho khí có mùi dấm thoát ra là CH₃COONa. Hay cho hai dung dịch tác dụng với KNO₂ và HCl thì amin sẽ cho khí thoát ra: CH₃COONa + H₂SO₄ → CH₃COOH + NaHSO₄

    CH₃CH₂NH₂ + KNO₂ + HCl → CH₃-CH₂-OH + N₂ + H₂O + KCl

    b) Cho vài giọt chất vào các ống nghiệm chứa nước Br₂, chất nào tạo ra kết tủa trăng là C₆H₅NH₂, chất nào làm nhạt màu dung dịch là CH₃-CHO/ hai dung dịch còn lại tác dụng với Cu(OH)₂/OH^-, chất hòa tan Cu(OH)₂ tạo dung dịch màu xanh lam là CH₂OH-CHOH-CH₂OH, còn lại là: H₂N-CH-COOH