Tuyển 30 bài toán hóa 9 và lời giải

TUYỂN 30 BÀI TỐN HĨA 9 VÀ LỜI GIẢI Bài 1: Hòa tan 115,3 g hỗn hợp X gồm MgCO3 và RCO3 bằng 500ml dd H2SO4 thu được dd A , rắn B và 4,48 lít khí CO2 (đktc). Cô cạn dd A thu được 12g muối khan. Mặt khác, nung B đến khối lượng không đổi thu 11,2 lít CO2 (đktc) và rắn C. Tính nồng độ mol của dd H2SO4, khối lượng rắn B và C. Xác định R biết trong X số mol RCO3 gấp 2,5 lần số mol MgCO3. Bài làm: a) MgCO3 + H2SO4 MgSO4 + CO2 + H2O (1) x x x x RCO3 + H2SO4 RSO4 + CO2 + H2O (2) y y y y Nung B tạo CO2 B còn , X dư. Vậy H2SO4 hết. Từ (1) và (2) : nH2SO4 =nCO2 = = 0,2 mol. CMH2SO4 = = 0,4(M) . Theo Định luật BTKL: mx + mH2SO4 = mA + mB + mH2O + mCO2 mB = 115,3 + 0,2.98 – 12 – 0,2(18+44) = 110,5 (g) Nung B thu 11,2 lít CO2 và rắn C mC=mB-mCO2 = 110,5-0,5.44=88,5 (g) b. Từ (1) và (2): x+y= 0,2 mol nCO2 = 0,2 mol mSO4 = 0,2 . 96 = 19,2g > 12g có một muối tan MgSO4 và RSO4 không tan nMgCO3 = nMgSO4 = = 0,1 mol nRCO3 = nRSO4 = 0,2-0,1 =0,1 mol Nung B, RSO4 không phân hủy, chỉ có X dư bị nhiệt phân Đặt a = nMgCO3 RCO3 = 2,5a (trong X) MgCO3 MgO + CO2 (3) a- 0,1 a-0,1 RCO3 RO + CO2 (4) 2,5a – 0,1 2,5a – 0,1 Từ (3) và (4) : nCO2 = 3,5a – 0,2 = 0,5 a = 0,2 mX = 84.0,2 + 2,5.0,2(R + 60) = 115,3 R = 137 (Ba) Bài 2: X là hỗn hợp hai kim loại Mg và Zn. Y là dd H2SO4 chưa rõ nồng độ. Thí nghiệm 1 : Cho 24,3 g X vào 2 lít Y sinh ra 8,96 lít khí H2 (đktc). Thí nghiệm 2 : Cho 24,3 g X vào 3 lít Y sinh ra 11,2 lít khí H2 (đktc). Chứng tỏ rằng trong thí nghiệm 1 thì X chưa tan hết, trong thí nghiệm 2 thì X tan hết. Tính nồng độ mol của dd Y và khối lượng mỗi kim loại trong X. Bài làm: Các PTPƯ: Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 (1) Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 (2) nH2 ở TNI = = 0,4 mol nH2 ở TNII = = 0,5 mol a. Với hh kim loại X không đổi , thể tích dd axit Y tăng gấp 3:2 = 1.5 lần mà khối lượng H2 giải phóng tăng 0,5 : 0,4 < 1,5 lần. Chứng tỏ trong TNI còn dư kim loại, trong TNII kim loại đã phản ứng hết, axit còn dư. Từ (1) và (2) : nH2SO4 = nH2 = 0,4 mol ( ở TNI) b. Gọi x là số mol Mg, thì 0,5 – x là số mol của Zn, ta có: 24x + (0,5 – x)65 = 24,3 Suy ra : x = 0,2 mol Mg Vậy : mMg = 0,2 . 24 = 4,8 g. mZn = 24,3 – 4,8 = 19,5 g. CMH2SO4 = 0,4 : 2 = 0,2M Bài 3: Có 5,56 g hỗn hợp A gồm Fe và mot kim loại M (có hóa trị không đổi). Chia A làm hai phần bằng nhau. Phần I hòa tan hết trong dd HCl được 1,568 lít hydrô. Hòa tan hết phần II trong dd HNO3 loãng thu được 1,344 lít khí NO duy nhất. Xác định kim loại M và thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong A. (các thể tích khí ở đktc). Bài làm: Gọi 2a và 2b là số mol Fe và M trong 5,6g A. Khối lượng mỗi phần của A là: = 56a + Mb = = 2,78g. Phần tác dụng với HCl: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1) a a M + nHCl FeCln + n/2 H2 (2) b b Theo (1) và (2) : nH2 = a + b = = 0,07 mol ; hay 2a + nB = 0,14 (I) Phần tác dụng với HNO3: Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (3) a a 3M + 4nHNO3 3M(NO3)n+ NO + 2nH2O (4) b b Theo (3) va (4) : nNO = a + b = = 0,06 mol. Hay 3a + nb = 0,18 (II) Giải hệ PT (I,II) ta được : a = 0,04 mol Fe. Thay vào biểu thức trên : 56 . 0,04 + Mb = 2,78 Mb = 2,78 – 2,24 = 0,54 Thay vào (I) : nb = 0,14 – 0,08 = 0,06 = = = 9 . Hay M = 9n Lập bảng : n 1 2 3 4 M 9 18 27 36 Cặp nghiệm thích hợp : n = 3 ; M = 27 . Vậy M là Al Thay n = 3 vào (I) và (II) được b = 0,02 Thành phần % khối lượng mỗi chất : %mAl = . 100 = 19,42% %mFe = . 100 = 80,58% Bài 4: Hỗn hợp chứa Al và FexOy. Sau phản ứng nhiệt nhôm thu được 92,35 gam chất rắn A. Hòa tan A bằng dung dịch NaOH dư , thấy có 8,4 lít khí bay ra (ở đktc) và còn lại phần không tan B. Hòa tan 25% lượng chất B bằng H2SO4 đặc nóng thấy tiêu tốn 60 gam H2SO4 98% . Giả sử tạo thành một loại muối sắt III . a- Tính lượng Al2O3 tạo thành sau khi nhiệt nhôm . b- Xác định công thức phân tử của ôxit sắt . Bài làm: a/ Lượng Al2O3 tạo thành : Các PTPƯ : 3 FexOy + 2yAl yAl2O3 + 3xFe (1) Chất rắn A phải có Al dư , vì : Al + NaOH + H2O NaAlO2 + 3/2 H2 (2) nAl = = = 0,25 (mol Al dư ) mAl = 6,75 (gam Al dư ) . Sau phản ứng giữa A với NaOH dư , chất rắn B còn lại chỉ là Fe . 2Fe + 6H2SO4 đ,n Fe2(SO4)3 + 3 SO2 + 6H2O . (3) a 3a Có 25% Fe phản ứng nFe = 0,25 a . nH2SO4 =3nFe = 0,75a = = 0,6 (mol) . nFe = = 0,8 (mol) mFe = 0,8 x 56 = 44,8 (gam) . mAl2O3 = 92,53 – ( 6,75 + 44,8 ) = 40,8 gam . b/ Xác định CTPT của FexOy : Từ (1) : = = = 2 hay = Fe2O3 . Bài 5: Cho 9,6 gam hỗn hợp A (MgO ; CaO ) tác dụng với 100 ml dung dịch HCl 19,87% ( d = 1,047 g/ml ). Tính thành phần % về khối lượng các chất trong A và C% các chất trong dung dịch sau khi A tan hết trong dung dịch HCl, biết rằng sau đó cho tác dụng với Na2CO3 thì thể tích khí thu được là 1,904 lít (đktc) Bài làm: Gọi a = nMgO và b = nCaO trong hỗn hợp A . mA = 40a + 56b = 9,6 . Hay 5a + 7b = 1,2 ( A) A tan hết trong dd HCl . Dung dịch thu được có chứa HCl dư vì khi cho dd này tác dụng với Na2CO3 có khí CO2 bay ra : 2HCldư + Na2CO3 2NaCl + CO2 + H2O nCO2 = = 0,085 mol nHCl = 2. 0,085 = 0,17 mol nHClban đầu = = 0,57 mol. Suy ra : nHCl phản ứng với A = 0,57 - 0,17 = 0,4 mol . Các phương trình phản ứng ; MgO + 2HCl MgCl2 + H2O (1) a 2a CaO + 2HCl CaCl2 + H2O (2) b 2b nHCl = 2 (a + b) = 0,4 a + b = 0,2 ( B ) Kết hợp ( A ) và ( B ) 5a + 7b = 1,2 a + b = 0,2 a = 0,1 mol MgO b = 0,1 mol CaO mMgO = 0,1 x 40 = 4g % MgO = = 41,67% % CaO = 100- 41,67 = 58,33% - Nồng độ các chất trong dd : Dung dịch thu được sau phản ứng giữa A và HCl chứa 0,1 mol MgCl2 0,1 mol CaCl2 và 0,17 mol HCl dư . Vì phản ứng hoà tan A trong dd HCl không tạo kết tủa hoặc khí nên : mdd = 100 x 1,047 + 96 = 114,3 gam %MgCl2 = = 8,31% %CaCl2 = = 9,71% %HCldư = = 5,43% Bài 6: Hòa tan 20g K2SO4 vào 150 gam nước thu được dung dịch A. Tiến hành điện phân dung dịch A sau một thời gian. Sau khi điện phân khối lượng K2SO4 trong dung dịch chiếm 15% khối lượng của dung dịch. Biết lượng nước bị bay hơi không đáng kể. Tính thể tích khí thoát ra ở mỗi điện cực đo ở đktc. Tính thể tích khí H2S (đktc) can dùng để phản ứng hết với khí thoát ra ở anot. Bài làm: a. Khi đp dd K2SO4 chỉ có nước bị đp: H2O H2 + ½ O2 Khối lượng dd sau khi đp: = 133,33 gam Số mol H2O đã bị điện phân: = 2,04 mol Thể tích H2 (đktc) ở catot : 2,04 .22,4 = 45,7 lít Số mol O2 ở anot : = 1,02mol Thể tích O2 : 1,02.22,4 = 22,85 lít b. Nếu H2S cháy: 2H2S + 3O2 2SO2 + 2H2O (a) 1,02 mol Nếu H2S oxy hóa chậm: 2H2S + O2 2S + 2H2O (b) 2.1,02 1,02 mol Nếu theo (a) thì : VH2S = = 15,23 lít. Nếu theo (b) thì : VH2S = 2.1,02.22,4 = 45,7 lít Bài 7: Trộn V1 dung dịch A chứa 9,125g HCl với V2 lít dung dịch B chứa 5,475g HCl ta được 2 lít dung dịch C. Tính nồng độ mol của dung dịch A, B, C. Biết V1 + V2 = 2lít và hiệu số giữa nồng độ mol dung dịch A và B là 0,4mol.l-1. Tính khối kượng kết tủa thu được khi đem 250ml dung dịch A tác dụng với 170g dung dịch AgNO3 10%. Bài làm: a. nHCl trong dd C : + = 0,25 + 0,15 = 0,4 Nồng độ mol của dd C : = 0,2M. Gọi x là nồng độ dd B, thì x+0,4 là nồng độ dd A. Do đó ta có: V2 = và V1 = và V1 + V2 = 2 nên ta có : + = 2 Hoặc x2 + 0,2x -0,03 = 0 Giải phương trình bậc hai này ta được 2 nghiệm x1 = - 0,3 (loại) và x2 = 0,1 Như vậy nồng độ dd B là 0,1M Nồng độ dd A là 0,1+ 0,4 = 0,5M b. nHCl =0,5.0,215 = 0,125 mAgNO3 = = 17 g nAgNO3 = = 0.1 mol PTPƯ : HCl + AgNO3 AgCl + HNO3 0,125 0,1 0,1 mAgCl = 0,1.143,5 = 14,35 g Bài 8:Cho một khối Ag vào 50ml dung dịch HNO3 5M thì Ag tan hết và khối lượng dung dịch tăng lên 6,2g. Biết rằng phản ứng chỉ tạo ra NO hay NO2. Tính khối lượng Ag đã sử dụng. Cho biết nồng độ HNO3 giảm trên 50% sau phản ứng trên. Trung hòa HNO3 dư bằng NaOH vừa đủ. Cô cạn dd, đem đun nóng đến khối lượng không đổi. Tính khối lượng của A. Hòa tan A trong 72ml nước và đem điện phân. Tính thể tích khí (đktc) thoát ra ở catot. Bài làm: a. Xét hai trường hợp: - Ag phản ứng tạo ra NO 3Ag + 4HNO3 3AgNO3 + NO + 2H2O (1) - Ag phản ứng tạo ra NO2 Ag + 2HNO3 AgNO3 + NO2 + H2O (2) Gọi a = nAgsd . Độ tăng khối lượng của dd: Trường hợp 1: mAg tan - mNO = a.108 - .30 = 98a = 6,2 Trường hợp 2: mAg tan - mNO2 = 108a – 46a = 62a Trường hợp 2 cứ 1 mol Ag tiêu thụ 2 mol HNO3 nhiều hơn so với trường hợp 1, với 1 mol Ag chỉ tiêu thụ 4/3 mol HNO3 .Vậy là trường hợp 2. 62a = 6,2 a = 0,1 mol Ag mAg sd = 0,1.108 = 10,8 gam * Kiểm chứng rằng nồng độ % HNO3 giảm trên 50% sau phản ứng tạo ra NO2 : nHNO2 bđ = 0,5.0,05 = 0,25 mol nHNO2 pu = 2.a = 2.0,1 = 0,2 mol % HNO3 phản ứng : = 80% > 50% * Nếu phản ứng cho NO: 98a = 6,2 a = 0.0633 mol nHNO3 pu = = = 0,0844 mol % HNO3 phản ứng : = 33.76% < 50% b. Số mol HNO3 dư : 0,25 -0,20 = 0,05 mol Trung hòa bằng NaOH thu được 0,05 mol NaNO3. Dung dịch chứa 0,1 mol AgNO3 và 0,05 mol NaNO3 Khi nung ta được chất rắn A: AgNO3 Ag + NO2 + ½ O2 0,1 0,1 NaNO3 NaNO2 + ½ O2 0,05 0,05 Vậy A gồm 0,1 mol Ag và 0.05 mol NaNO2 mA = 0,1.108 + 0,05. 69 = 14,25 gam. c. Khi hòa tan A trong nước, chỉ có NaNO2 tan Điện phân, ở catot H2O bị điện phân: 2H2O 2H2 + O2 nH2O = = 4 mol VH2 = 4 .22,4 = 89,6 lít Bài 9: Hòa tan 2,16g hỗn hợp 3 kim loại Na, Al, Fe vào nước lấy dư thu được 0,448 lít khí (đktc) và một lượng chất rắn. Tách lượng chất rắn này cho tác dụng hết với 60ml dd CuSO4 1M thu được 3,2g đồng kim loại và dd A. Tách dd A cho tác dụng với một lượng vừa đủ dd NaOH để thu được kết tủa lớn nhất. Nung kết tủa thu được trong không khí đến khối lượng không đổi được chất rắn B. Xác định khối lượng từng kim loaị trong hỗn hợp đầu. Tính khối lượng chất rắn B. Bài làm: Xác định khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp đầu. Các PTPƯ : 2Na + 2H2O 2NaOH + H2(1) Al bị tan moat phần hay hết theo phương trình. 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2(2) Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (3) 2Al+ 3 CuSO4 Al2(SO4)3 + 3 Cu (4) Dung dịch A gồm: Al2(SO4)3 , FeSO4 và CuSO4 dư Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3+ 3Na2SO4 (5) FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2+ Na2SO4 (6) CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2+ Na2SO4 (7) Nung kết tủa ở nhiệt độ cao: 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O (8) 2Fe(OH)2 + ½ O2 Fe2O3 + 2H2O (9) Cu(OH)2 CuO + H2O (10) Chất rắn B gồm : Al2O3 , Fe2O3 và CuO Số mol H2 = = 0,02 mol Số mol CuSO4 = 0,06.1= 0,06 mol Số mol Cu = = 0,05 mol Xét hai trường hợp có thể xảy ra: Trường hợp 1: NaOH dư, Al tan hết, chất rắn còn lại chỉ là Fe: Theo (3) : nFe = nCu =0,05 mol nCuSO4 dư = 0,06 – 0,05 = 0,01 mol Fe đã phản ứng hết. mFe = 0,05 . 56 = 2,8g > mhh = 2,16g : loại Trường hợp 2: NaOH thiếu, Al bị tan một phần theo (2). Gọi a , b ,c là số mol của Na, Al, Fe trong 2,16g hỗn hợp: Theo (1, 2) : nH2 = a +a = 2a = 0,02 a = 0,01 mol . mNa = 0,01.23 = 0,23 gam. Số mol Al còn lại để tham gia (4) là ( b – a ) Vì CuSO4 dư nên Fe và Cu đã phản ứng hết ở (3 và 4) Ta có : nCu = (b-a) + c = 0,05 Mặt khác 23a + 27b = 56c = 2,16 Giải hệ phương trình ta được: b = 0,03 mol mAl = 0,03.27 = 0,81 gam. c = 0,02 mol mFe = 0,02.56 = 1,12 gam. b. Khối lượng chất rắn B. nAl2O3 = mAl2O3 = 0,01.102 = 1,02g nFe2O3 = mAl2O3 = 0,01.160 = 1,60g nCuO = 0,01 mCuO = 0,01.80 = 0,80g Khối lượng chất rắn B : 1,02 + 1,60 + 0,80 = 3,42 gam. Bài 10: Cho hh A gồm 9,6g Cu và 23,3g Fe3O4 vào 292g dd HCl 10% cho đến khi phản ứng hoàn toàn thu được dd B và rắn C. Cho dd AgNO3 dư vào dd B thu kết tủa D. Tính khối lượng kết tủa D. Cho rắn C vào 100ml dd hỗn hợp gồm HNO3 0,8M và H2SO4 0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được V lít khí NO duy nhất (đktc). Tính V. Bài làm: Tính số mol: nCu = 0,15 mol ; nFe3O4 = 0,1 mol ; nHCl = 0,8 mol ; nH2SO4 = 0,02 mol ; nHNO3 = 0,08 mol. Các PƯ: Fe3O4 + 8HCl FeCl2 +2FeCl3 + 4H2O 0.1 0,8 0,2 2FeCl3 + Cu CuCl2 + 2FeCl2 0,2 0,15 0,1 0,2 Vậy trong B gồm : 0,3 mol FeCl2 ; 0,1 mol CuCl2 ; Rắn C : 0,14 mol Cu a. 2AgNO3 + FeCl2 2AgCl + Fe(NO3)2 0,3 0,6 2AgNO3 + CuCl2 2AgCl + Cu(NO3)2 0,1 0,2 mAgCl= 0,8 . 143,5 = 114,8 gam. b. 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 0,14 0,09 VNO = 0,09 . 22,4 = 2,016 lít Bài 11: Hoµ tan hoµn toµn m1 gam Na vµo m2 gam H2O thu ®ỵc dung dÞch B cã tØ khèi d. ViÕt ph¬ng tr×nh ph¶n øng TÝnh nång ®é % cđa dung dÞch B theo m1 vµ m2 Cho C% = 5% , d =1,2g/ml. TÝnh nång ®é mol cđa dung dÞch thu ®ỵc. m1 nNa = 23 a. PTP: 2Na + 2H2O à 2NaOH + H2 b. Mol: m1 m1 m1 23 23 46 m1 m1 40m1 mH2 = x2= mNaOH= 46 23 23 m1 22m1 + 23m2 m dd B = ( m1 + m2) - mH2 = (m1 + m2) - = 23 23 40m1.100% C% = 22m1 + 23m2 c. C%.10.d ¸p dơng c«ng thøc : CM = M 5.10.1,2 Thay sè vµo ta cã: [ NaOH] = = 1,5 (M) 40 Bài 12: Hoµ tan hoµn toµn 4gam hçn hỵp gåm 1 kim lo¹i ho¸ trÞ II vµ 1 kim lo¹i ho¸ trÞ III cÇn dïng hÕt 170ml dung dÞch HCl 2M TÝnh thĨ tÝch H2 tho¸t ra (ë §KTC). C« c¹n dung dÞch thu ®ỵc bao nhiªu gam muèi kh«. NÕu biÕt kim lo¹i ho¸ trÞ III lµ Al vµ sè mol b»ng 5 lÇn sè mol kim lo¹i ho¸ trÞ II th× kim lo¹i ho¸ trÞ II lµ nguyªn tè nµo . a. Gäi A vµ B lÇn lỵt lµ kim lo¹i ho¸ trÞ II vµ ho¸ trÞ III ta cã : PTP: A + 2HCl à ACl2 + H2 (1) 2B + 6HCl à 2BCl3 + 3H2 (2) nHCl = V.CM = 0,17x2 = 0,34 (mol) Tõ (1) vµ (2) ta thÊy tỉng sè mol axit HCl gÊp 2 lÇn sè mol H2 t¹o ra ð nH2 = 0,34: 2 = 0,17 (mol) ð VH2 = 0,17. 22,4 3,808 (lit) b. nHCl = 0,34 mol => nCl = 0,34 mol ð mCl = 0,34.35,5 = 12,07g ð Khèi lỵng muèi = m(hçn hỵp) + m(Cl) = 4+ 12,07 = 16,07g c. gäi sè mol cđa Al lµ a => sè mol kim lo¹i (II) lµ a:5 = 0,2a (mol) tõ (2) => nHCl = 3a. vµ tõ (1) => nHCl = 0,4a ð 3a + 0,4a = 0,34 ð a = 0,34: 3,4 = 0,1 mol => n(Kimloai) = 0,2.0,1 = 0,02mol ð mAl = 0,1.27 = 2,7 g ð m(Kimlo¹i) = 4 – 2,7 = 1,3 g ð Mkimlo¹i = 1.3 : 0,02 = 65 => lµ : Zn Bài 13: Trén 10ml mét hỵp chÊt ë thĨ khÝ gåm hai nguyªn tè C vµ H víi 70ml O2 trong b×nh kÝn. §èt hçn hỵp khÝ, ph¶n øng xong ®a hçn hỵp khÝ trong b×nh vỊ ®iỊu kiƯn ban ®Çu nhËn thÊy trong b×nh cã 40ml khÝ CO2, 15 ml khÝ O2. H·y x¸c ®Þnh c«ng thøc cđa hỵp chÊt. Theo ®Ị ra VO2 d = 15ml => VO2 ph¶n øng = 55ml (0,25®) VCO2 = 40ml; VCxHy = 10ml CxHy + () O2 à x CO2 + H2O 1ml ()ml x ml 10ml 55 ml 40ml => x = = VËy c«ng thøc cđa hỵp chÊt lµ: C4H6 Bài 14: Cho mét dd A chøa hai axit HNO3 vµ HCl. §Ĩ trung hßa 10ml ddA ngêi ta ph¶i thªm 30ml dung dÞch NaOH 1M. a) TÝnh tỉng sè mol 2 axit cã trong 10ml dd A. b) Cho AgNO3 d vµo 100ml dd thu ®ỵc dd B vµ mét kÕt tđa tr¾ng vµ sau khi lµm kh« th× c©n ®ỵc 14,35g. H·y tÝnh nång ®é mol/l cđa tõng axit cã trong A. c) H·y tÝnh sè ml dung dÞch NaOH 1M ph¶i dïng ®Ĩ trung hßa lỵng axit cã trong dd B a. nNaOH = 0,03.1 = 0,03 mol PTHH: HNO3 + NaOH à NaNO3 + H2O (1) HCl + NaOH à NaCl + H2O (2) Theo pt (1), (2) tỉng sè mol 2 axit b»ng sè mol NaOH ®· ph¶n øng = 0,03mol b. Trong 100ml dung dÞch A cã tỉng sè mol 2 axit lµ 0,3mol PTHH: AgNO3 + HCl à AgCl + HNO3 (3) nkÕt tđa = mol Theo (3) nHCl = nAgCl = nHNO3 = 0,1mol => nHNO3 trong 100ml dd A lµ 0,3 – 0,1 = 0,2mol CM HCl = mol/l; CM HNO3 = mol/l c. Dung dÞch B cã HNO3 d vµ AgNO3 d Trung hßa axit trong dd B b»ng NaOH HNO3 + NaOH -> NaNO3 + H2O (4) Trang 3 Theo (3) nHNO3 sinh ra lµ 0,1mol NHNO3 kh«ng ph¶n øng víi AgNO3 lµ 0,2mol => Tỉng sè mol HNO3 trong dd B lµ 0,1+0,2 = 0,3mol Theo (4) nNaOH = nHNO3 = 0,3mol Vdd NaOH = (l) = 300ml Bµi 15: Trong 1 b×nh kÝn cã thĨ tÝch V lÝt chøa 1,6 g khÝ oxi vµ 14,4 g hçn hỵp bét M gåm c¸c chÊt: CaCO3 ; MgCO3 ; CuCO3 vµ C. Nung M trong b×nh cho c¸c ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn, ®a vỊ nhiƯt ®é ban ®Çu thÊy ¸p suÊt trong b×nh t¨ng 5 lÇn so víi ¸p suÊt ban ®Çu (thĨ tÝch chÊt r¾n trong b×nh coi kh«ng ®¸ng kĨ). TØ khèi hçn hỵp khÝ sau ph¶n øng so víi khÝ N2: 1< <1,57. ChÊt r¾n cßn l¹i sau khi nung cã khèi lỵng 6,6 g ®ỵc ®em hoµ tan trong lỵng d dung dÞch HCl thÊy cßn 3,2 g chÊt r¾n kh«ng tan. 1. ViÕt c¸c ph¬ng tr×nh ho¸ häc cđa ph¶n øng cã thĨ x¶y ra. 2. TÝnh thµnh phÇn % theo khèi lỵng c¸c chÊt trong hçn hỵp ®Çu. 1. C¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng cã thĨ x¶y ra : C + O2 CO2 (1) CaCO3 CaO + CO2 (2) MgCO3 MgO + CO2 (3) CuCO3 CuO + CO2 (4) C + CO2 2CO (5) C + CuO Cu + CO (6) CO + CuO Cu + CO2 (7) CaO + 2HCl CaCl2 + H2O (8) MgO + 2HCl MgCl2 + H2O (9) CuO + 2HCl CuCl2 + H2O (10) 2. TÝnh thµnh phÇn % khèi lỵng hçn hỵp : – V× 1< <1,57 nªn hçn hỵp khÝ sau ph¶n øng gåm CO2 vµ CO. – V× sau ph¶n øng cã CO vµ CO2, c¸c ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn nªn chÊt r¾n cßn l¹i sau khi nung lµ : CaO ; MgO vµ Cu vËy kh«ng cã ph¶n øng (10). – Khèi lỵng Cu = 3,2 g Þ khèi lỵng CuCO3 trong hçn hỵp : = 6,2 (g) – Gäi sè mol C ; CaCO3 ; MgCO3 trong hçn hỵp lÇn lỵt lµ a, b, c. – Theo ®Çu bµi khèi lỵng CaO vµ MgO : 6,6 – 3,2 = 3,4 (g) Þ 56b + 40c = 3,4. (*) – Sè mol CO vµ CO2 sau ph¶n øng nhiƯt ph©n: = 0,25 ( mol) – Sè mol C trong CO vµ CO2 b»ng sè mol C ®¬n chÊt vµ sè mol C trong c¸c muèi cacbonat cđa hçn hỵp : a + b + c + 0,05 = 0,25. (**) – Khèi lỵng hh lµ 14,4 g nªn : 12a + 100b + 84c = 14,4 – 6,2 (***) KÕt hỵp (*) ; (**) ; (***) ta cã hƯ ph¬ng tr×nh : Gi¶i ®ỵc: a = 0,125 ; b = 0,025 ; c = 0,05 % Khèi lỵng c¸c chÊt trong M: % khèi lỵng C = % khèi lỵng CaCO3 = % khèi lỵng MgCO3 = % khèi lỵng CuCO3 = Bài 16: Hồ tan hết hỗn hợp X gồm oxit của một kim loại cĩ hố trị II và muối cacbonat của kim loại đĩ bằng H2SO4 lỗng vừa đủ, sau phản ứng thu được sản phẩm gồm khí Y và dung dịch Z. Biết lượng khí Y bằng 44% lượng X. Đem cơ cạn dung dịch Z thu được một lượng muối khan bằng 168% lượng X. Hỏi kim loại hố trị II nĩi trên là kim loại gì? Tính thành phần phần trăm của mỗi chất trong hỗn hợp X. RO + H2SO4 RSO4 + H2O (1) RCO3 + H2SO4 RSO4 + CO2 + H2O (2) Đặt a là khối lượng hỗn hợp X. x, y là số mol RO và RCO3 Ta cĩ: (R +16)x + (R + 60)y = a (I) Từ (1,2): (R + 96)(x + y) = 1,68a (II) Từ (2): y = 0,01a (III) Giải (I, II, III): x = 0,004a ; R = 24. Vậy R là Mg (24) %m = = 16% %m = 84% Bài 17. Trén CuO víi mét oxit kim lo¹i ho¸ trÞ II kh«ng ®ỉi theo tØ lƯ mol 1 : 2 ®ỵc hçn hỵp X. Cho 1 luång CO nãng d ®i qua 2,4 gam X ®Õn ph¶n øng hoµn toµn thu ®ỵc chÊt r¾n Y. §Ĩ hoµ tan hÕt Y cÇn 40 ml dung dÞch HNO3 2,5M , chØ tho¸t ra 1 khÝ NO duy nhÊt vµ dung dÞch thu ®ỵc chØ chøa muèi cđa 2 kim lo¹i nãi trªn. X¸c ®Þnh kim lo¹i cha biÕt. Bài giải: V× CO chØ khư ®ỵc nh÷ng OxÝt kim lo¹i ®øng sau Al trong d·y H§HH nªn cã 2 trêng hỵp x¶y ra. a)Trêng hỵp 1:Kim lo¹i ph¶i t×m ®øng sau Al trong d·y H§HH vµ Oxit cđa nã bÞ CO khư. CuO + CO ® Cu + CO2 (1) MO + CO ® M + CO2 (2) 3Cu + 8HNO3 -> 3Cu(NO3)2 + 2NO­ + 4H2O (3) 3M + 8HNO3 -> 3M(NO3)2 + 2NO­ + 4H2O (4) Coi sè mol CuO = x th× MO = 2x vµ Sè mol HNO3 = 0,1 Ta cã hƯ : 80x + (M + 16) + 2x = 2,4 + = 0,1 gi¶i hƯ cho x = 0,0125 vµ M = 40 ~ Ca. Trêng hỵp nµy kh«ng tho¶ m·n v× Canxi ®øng tríc Al trong d·y H§HH vµ CaO kh«ng bÞ khư bëi CO. b/ Trêng hỵp 2 : Kim lo¹i ph¶i t×m ®øng tríc Al trong d·y H§HH vµ ¤ xit cđa nã kh«ng bÞ CO khư. Khi ®ã kh«ng x¶y ra ph¶n øng (2) mµ x¶y ra ph¶n øng (1) (3) vµ ph¶n øng sau : MO + 2HNO3 -> M(NO3)2 + H2O T¬ng tù coi sè mol CuO = a -> MO = 2a ta cã hƯ : 80a + (M + 16)2a = 2,4 + 4a = 0,1 => a = 0,0125 => M=24 ~Mg (tho¶ m·n) Bài 18: Hoµ tan hoµn toµn 14,2 gam hçn hỵp C gåm MgCO3 vµ muèi cacbonat cđa kim lo¹i R vµo a xit HCl 7,3% võa ®đ, thu ®ỵc dung dÞch D vµ 3,36 lÝt khÝ CO2 (®ktc). Nång ®é MgCl2 trong dung dÞch D b»ng 6,028%. a) X¸c ®Þnh kim lo¹i R vµ thµnh phÇn % theo khèi lỵng cđa mçi chÊt trong C. b) Cho dung dÞch NaOH d vµo dung dÞch D, läc lÊy kÕt tđa råi nung ngoµi khÝ ®Õn khi ph¶n øng hoµn toµn. TÝnh sè gam chÊt r¾n cßn l¹i sau khi nung. Bài giải: C«ng thøc cacbonat kim lo¹i R lµ R2(CO3)x sè mol CO2 = 0,15 MgCO3 + 2HCl -> MgCl2 + CO2 ­ + H2O R2(CO3)x + 2xHCl -> 2RClx + x CO2 ­ + x H2O a/ Theo ph¬ng tr×nh, sè mol HCl = 0,15 . 2 = 0,3 mol Lỵng dung dÞch HCl = = 150gam Lỵng dung dÞch D = lỵng hçn hỵp C + lỵng dung HCl - lỵng CO2­ = 14,2 + 150 - (44. 0,15) = 157,6gam ® Lỵng MgCl2 = 157,6 . 0,06028 = 9,5 gam ~ 0,1mol ® MgCO3 = 0,1mol ~ 8,4gam ® R2(CO3)x =14,2 – 8,4 = 5,8 gam Ta cã : = ® R =28x tho¶ m·n x = 2 ® R = 56 lµ Fe Trong C cã 8,4g MgCO3 ~ 59,15% cßn lµ 40,85% FeCO3 TÝnh ®ỵc chÊt r¾n cßn l¹i sau khi nung lµ MgO = 4 gam vµ Fe2O3 = 4 gam Bài 19: Mét lo¹i ®¸ chøa MgCO3, CaCO3 vµ Al2O3. Lỵng Al2O3 b»ng 1/8 tỉng khèi lỵng hai muèi cacbonat. Nung ®¸ ë nhiƯt ®é cao tíi ph©n hủ hoµn toµn hai muèi cacbonat thu ®ỵc chÊt r¾n A cã khèi lỵng b»ng 60% khèi lỵng ®¸ tríc khi nung. TÝnh % khèi lỵng mçi chÊt trong ®¸ tríc khi nung. Muèn hoµ tan hoµn toµn 2g chÊt r¾n A cÇn tèi thiĨu bao nhiªu ml dung dÞch HCl 0,5M ? Bài giải: a) C¸c ph¶n øng ph©n hđy muèi cacbonat MgCO3 MgO + CO2 ↑ (1) CaCO3 CaO + CO2 ↑ (2) Al2O3 Kh«ng ®ỉi (3) gäi a, b, c lÇn lỵt lµ sè gam cđa MgCO3, CaCO3, Al2O3 trong 100g ®¸ (a, b, c cịng chÝnh lµ thµnh phÇn %) ta cã hƯ sau: a + b + c = 100 c = + + c = 60 Gi¶i hƯ ta ®ỵc: a = 10,6; b = 78,3; c = 11,1 (võa lµ sè gam tõng chÊt võa lµ tØ lƯ %) C¸c ph¶n øng víi HCl (3 PTHH) Tỉng sè mol HCl = 2.nMgo + 2.nCaO + 6.n Al2O3 = 0,2226 mol VËy ®Ĩ hßa tan 2g A cÇn = 0,0824 mol Gäi V lµ sè lÝt HCl tèi thiĨu cÇn dïng V.0,5 = 0,0824 => V = 0,1648 lit = 164,8ml Bài 20: Cho 1,02 gam hçn hỵp gåm Al vµ Mg vµo 100 ml dung dÞch HCl. Sau khi kÕt thĩc ph¶n øng, lµm bay h¬i hÕt níc thu ®ỵc 3,86 gam chÊt r¾n khan. NÕu cho 1,02 gam hçn hỵp trªn vµo 200 ml dung dÞch HCl cïng lo¹i. Sau khi kÕt thĩc ph¶n øng, lµm bay h¬i hÕt níc thu ®ỵc 4,57 gam chÊt r¾n khan. TÝnh khèi lỵng mçi kim lo¹i trong hçn hỵp vµ nång ®é mol/l cđa dung dÞch HCl. Bài giải: Khi lỵng HCl gÊp ®«i th× lỵng chÊt r¾n thu ®ỵc kh«ng gÊp ®«i thÝ nghiƯm 1 nªn suy ra trong trêng hỵp 2 kim lo¹i tan hÕt vµ HCl d. Gäi sè mol cđa Mg vµ Al trong hh lµ x vµ y. Ta cã: 24x + 27 y = 1,02 x = 0,02 m Mg = 0.02 x 24 = 0,48 gam 95x + 133.5 y = 4,57 y = 0,02 mAl = 0.02 x 27 = 0,54 gam TÝnh nång ®é mol/l cđa dung dÞch HCl - XÐt TN1: Gäi sè mol Al ®· ph¶n øng lµ a, cßn d lµ 0.02-a (Mg ®· p hÕt) Khèi lỵng chÊt r¾n = 0,02 x 95 + 133,5a + 27 (0,02-a) = 3,86 a= 0,0133 sè mol HCl hßa tan Mg vµ Al lµ (0,02 x 2) + 3 x 0,0133 = 0,08 mol - Nång ®é mol/l cđa HCl lµ 0,08/0,1 = 0,8 M Bài 21: Hịa tan 49,6 gam hỗn hợp một muối sunfat và một muối cacbonat của cùng một kim loại hĩa trị I vào nước thu được dung dịch X. Chia dung dịch X thành 2 phần bằng nhau: Phần 1: Cho phản ứng với lượng dư dung dịch axit sunfuric thu được 2,24 lít khí (đo ở đktc) Phần 2: Cho phản ứng với lượng dư dung dịch BaCl2 thu được 43 gam kết tủa trắng. Tìm cơng thức hĩa học của hai muối ban đầu? Tính thành phần % theo khối lượng mỗi muối trên cĩ trong hỗn hợp ban đầu? Bài giải: a. Gọi cơng thức hĩa học của hai muối trên là A2SO4 và A2CO3; gọi x, y lần lượt là số mol A2CO3 và A2SO4 - Phản ứng ở phần 1: A2CO3 + H2SO4 -> A2SO4 + CO2á + H2O (1) x mol x mol - Phản ứng ở phần 2: A2CO3 + BaCl2 -> BaCO3â + 2ACl (2) x mol x mol A2SO4 + BaCl2 -> BaSO4â + 2Acl (3) y mol y mol Theo pt (1) => x = nCO= 2,24 : 22,4 = 0,1 mol - Mặt khác, khối lượng hỗn hợp ở mỗi phần: (2A + 60).0,1 + (2A + 96)y = = 24,8 (*) - Theo pt (2) và (3), khối lượng kết tủa thu được: 197.0.1 + 233.y = 43 => y = 0,1 Thế y = 0,1 vào (*) => A = 23 -> Na Vậy cơng thức hai muối: Na2CO3 và Na2SO4 b. - Khối lượng muối Na2CO3 trong hỗn hợp: mNaCO = 106.0,1.2 = 21,2g - Khối lượng muối Na2SO4 trong hỗn hợp: mNaSO = 49,6 – 21,2 = 28,4g Vậy thành phần % các chất trong hỗn hợp ban đầu: % mNaCO = = 42,7% % mNaSO = = 57,3% Bài 22: Cho 32,6 gam hỗn hợp CaCO3 và MgCO3 tác dụng vừa đủ với 700ml dung dịch HCl 1M rồi dẫn khí tạo thành qua 38,5 gam dung dịch KOH 80% tạo thành dung dịch A. a. Tính thành phần % các chất trong hỗn hợp đầu? b. Tính nồng độ % các chất trong dung dịch A? Bài giải: Các PTHH cĩ thể xảy ra: CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + CO2á + H2O (1) x mol 2x mol x mol MgCO3 + 2HCl -> MgCl2 + CO2á + H2O (2) y mol 2y mol y mol CO2 + KOH -> KHCO3 (3) a mol a mol a mol CO2 + 2KOH -> K2CO3 + H2O (4) b mol 2b mol b mol -