Bài toán điều chế kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện

Cơ bản - Trắc nghiệm

Đáp án:

• Câu A. 11,16g

• Câu B. 11,58g

• Câu C. 12,0g

• Câu D. 12,2g

Dung dịch A là FeSO4 có lẫn tạp chất Fe2(SO4)3. Để xác định nồng độ mol của mỗi chất trong dung dịch A, người ta tiến hành những thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: Thêm dần dần dung dịch NaOH vào 20ml dung dịch A cho đến dư, đun nóng. Lọc lấy kết tủa, nung ở nhiệt độ cao đến khi khối lượng không đổi, được chất rắn duy nhất có khối lượng 1,2 gam. Thí nghiệm 2: Thêm vài giọt dung dịch H2SO4 vào 20 ml dung dịch A, rồi nhỏ dần dần từng giọt dung dịch KMnO4 vào dung dịch trên lắc nhẹ. Khi đun dung dịch có màu hồng thì ngừng thí nghiệm, người ta đã dùng hết 10 ml dung dịch KMnO4 0,2 M. a. Giải thích quá trình thí nghiệm và viết các phương trình hóa học. b. Tính nồng độ mol của mỗi chất có trong dung dịch A ban đầu. c. Bằng phương pháp hóa học nào có thể loại bỏ được tạp chất trong dung dịch A ban đầu. Viết phương trình hóa học của phản ứng đã dùng.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a. Thí nghiệm 1:

FeSO₄ + 2NaOH → Fe(OH)₂ + Na₂SO₄ (1)

Fe₂(SO₄)₃ + 6NaOH → 2Fe(OH)₃ + 3NaCl (2)

4Fe(OH)2  + O2   ---t0--> 2Fe2O3 + 4H2O (3)

Fe(OH)3  ---t0---> Fe2O3     + 3H2O (4)

Thí nghiệm 2:

10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ → 5Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O (5)

n_FeSO4 = 5n_KMnO4 = 5.0,01.0,2 = 0,01 mol

Theo các phương trình hóa học (1,3) ⇒ n_Fe2O3 (3) = 1/2 . n_FeSO4 = 0,005

⇒ n_{Fe2(SO4)3 ban đầu} = n_Fe2O3 – n_Fe2O3 (3) = 1,2/160 - 0,005 = 0,0025 mol

b. Xác định nồng độ mol

C_{M FeSO4} = 0,01/0,02 = 0,5 M

C_{M Fe2(SO4)3} = 0,0025/0,02 = 0,125 M

c. Ngâm một đinh sắt vào A sẽ loại được Fe₂(SO₄)₃

Fe + Fe₂(SO₄)₃ → 3FeSO₄

Hòa tan hoàn toàn 1,2g kim loại X vào dung dịch HNO3 dư thu được 0,224 lít khí N2 (đktc). Giả thiết phản ứng chỉ tạo ra khí N2. Xác định kim loại X?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

n_N2O = V/22,4= 0,01 mol

2N⁺⁵  + 10e  →  N₂O

              0,1          0,01

X⁰ →X⁺ⁿ + ne

0,1/n        0,1

=> X = 1,2n/0,1=12n

Chọn n = 2 => X = Mg

Trình bày sơ đồ tách riêng từng kim loại từ hỗn hợp các kim loại : Cu, Fe, Al, Ag.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Cho một ít nước vào trong ống nghiệm chứa một mẩu phenol, lắc nhẹ. Mẩu phenol hầu như không đổi. Thêm tiếp mấy giọt dung dịch natrihiđroxit, lắc nhẹ, thấy mẩu phenol tan dần. Cho khí cacbonic sục vào dung dịch vẩn đục. Giải thích các hiện tượng trên.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

- Mẩu phenol hầu như không đổi vì phenol rất ít tan trong nước ở điều kiện thường.

- Khi thêm dd natri hiđroxit, phenol “ tan” là do đã phản ứng với natri hiđroxit tạo ra muối natri phenolat tan trong nước :

$\mathrm{C6H5OH}+NaOH\to C6H5ONa$ $+H2O$

-Khi cho khí cacbonic sục vào dd thấy vẩn đục là do phản ứng :

$\mathrm{C6H5ON}a+C{O}_2+H_{2}O$$C_6{H}_{5}OH\downarrow$ $+NaHC{O}_3$

Phenol là một axit rất yếu, nó bị axit cacbonic ( cũng là một axit yếu) đẩy ra khỏi dd muối