Câu hỏi hoá học

Hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3, S, FeS2 và CuS (oxi chiếm 16% khối lượng). Cho 10 gam X tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,325 mol H2SO4 (đặc, đun nóng), thu được dung dịch Y gồm Fe3+, Cu2+ và SO42- và khí SO2 thoát ra. Nhúng thanh Mg vào Y, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn lấy thanh Mg ra làm khô và cân thấy khối lượng tăng 3 gam (giả sử toàn bộ kim loại sinh ra bám vào thanh Mg). Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 10 gam X cần V lít khí O2 (đktc). Giá trị của V là

Nâng cao - Tự luận

Đáp án:

Giải

Ta có : mO = (10.16%) : 16 = 0,1 mol

Quy đổi hỗn hợp X thành Fe (x), Cu (y), S (z) và O (0,1) 

mX = 56x + 64y + 32z + 0,1.16 = 10 (1)

 BT electron: 3x + 2y + 6z = 0,1.2 + 2nSO₂ 

→ nSO₂ = 1,5x + y + 3z - 0,1 

 Bảo toàn điện tích cho dung dịch Y → nSO₄^2- = 1,5x + y 

BTNT S: z + 0,325 = 1,5x + y + (1,5x + y + 3z - 0,1) (2) 

nMg = nSO₄^2- = 1,5x + y

→ m = 56x + 64y - 24(1,5x + y) = 3 (3) 

Từ (1), (2), (3) → x = 0,1; y = 0,025; z = 0,0375 

Bảo toàn electron: 3x + 2y + 4z = 0,1.2 + 4nO₂ 

→ nO₂ = 0,075 → V = 1,68 lít 

Hòa tan hết 31,89 gam hỗn hợp A gồm 2 kim loại Al và Mg trong lượng dư dung dịch HNO3 loãng thu được 10,08l (đktc) hỗn hợp khí X gồm NO và N2O và dung dịch Y. Tỉ khối hơi của X so với khí hidro là 59/3 . Cô cạn dung dịch Y thu được 220,11 gam muối khan. Phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A là

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Giải

Ta có : nNO + nN₂O = 10,08 : 22,4 = 0,45 mol (1)

30nNO + 44nN₂O = (59/3).2.0,45 = 17,7 (2)

Từ (1), (2) => nNO = 0,15 và nN₂O = 0,3

Gọi số mol của Al (x mol) và Mg (y mol)

Ta có : 27x + 24y = 31,89 (*)

Giả sử sản phẩm khử chỉ có NO, N₂O, ta có : m muối = mKL + mNO₃^- = 31,89 + 62.(3.0,15 + 0,3) = 78,39 < 220,11g  (vô lý) => có tạo ra muối NH₄NO₃ (z mol)

Hoặc ta thấy có kim loại Al => chắc chắn tạo ra muối NH₄NO₃

BT e ta có : 3nAl + 2nMg = 3nNO + 8nN₂O + 8nNH₄NO₃

=>3x + 2y = 3.0,15 + 8.0,3 + 8z

=> 3x + 2y – 8z = 2,85 (**)

Ta lại có: mY = 220,11 => mAl(NO₃)₃ + mMg(NO₃)₂ + mNH₄NO₃ = 220,11

=>213.x + 148.y + 80z = 220,11 (***)

Từ *, **, *** ta có x = 0,47; y = 0,8; z = 0,02

%mAl = (27.0,47.100) : 31,89 = 39,79%

=>%mMg = 60,21%

Hòa tan hoàn toàn 4,4 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeCO3 và Mg và 20 gam dung dịch HNO3 56,7% thu được dung dịch Y (không chứa muối amoni) và hỗn hợp Z gồm 3 khí. Dẫn toàn bộ Z đi qua dung dịch nước vôi trong dư thu được 3 gam kết tủa và có một khí duy nhất thoát ra với thể tích bằng 5/13 thể tích của Z đo ở cùng điều kiện. Cho 160 ml dung dịch KOH 1M vào dung dịch Y. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được kết tủa E và dung dịch F. Nung E ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được 3,8 gam chất rắn. Cô cạn F thu được chất rắn Q. Nung Q đến khối lượng không đổi thu được 13,165g chất rắn. Phần trăm khối lượng của FeCO3 trong X và nồng độ phần trăm của Mg(NO3)2 trong Y lần lượt là

Nâng cao - Tự luận

Đáp án:

Giải

Ta có Ca(OH)₂ dư → nCO₂ = nCaCO₃ = 0,03 mol

X gồm Mg (a), Fe (b) và FeCO₃ (0,03)

 mX = 24a + 56b +  0,03.116 = 4,4

3,8 gam rắn gồm MgO, Fe₂O₃ nên ta có:

m_rắn = 40a + 160(b + 0,03)/2 = 3,8 

→ a = 0,015; b = 0,01

→ Mg (8,18%); Fe (12,73%) và FeCO₃ (79,09%)

nKOH = 0,16. Nếu KOH hết thì nKNO₂ = 0,16 mol

→ mKNO₂ = 13,6g > 13,165g: Vô lý, suy ra KOH còn dư. 

→ Chất rắn gồm KNO₂ (x) và KOH dư (y) 

→ 85x + 56y = 13,165 và x + y = 0,16 =>  x = 0,145; y = 0,015

Ta có: 2x + 3(y + 0,03) = 0,15 > x = 0,145 mol nên Y chứa Fe²⁺ => HNO₃ hết

Y chứa Mg²⁺ (0,015 mol), Fe^2+, Fe³⁺ (tổng 0,04 mol) và NO₃^- (0,145 mol)

nHNO₃ = (20.56,7%)/63 = 0,18 mol

→  nH₂O= 0,09 mol

Bảo toàn khối lượng → mZ = 2,53g

→ m_ddY = mX + m_ddHNO3 - mZ = 21,87g 

→  C%Mg(NO₃)₂ = 10,15%

Hòa tan hoàn toàn 13,92 gam hỗn hợp X gồm MgO, FeO và Fe2O3 phải dùng vừa hết 520 ml dung dịch HCl 1M. Mặt khác, khi lấy 0,27 mol hỗn hợp X đốt nóng trong ống sứ không có không khí rồi thổi một luồng H2 dư đi qua để phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được m gam chất rắn và 4,86 gam nước. Xác định m?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Giải

Gọi số mol MgO: a mol, FeO: b mol, Fe₂O₃: c mol

Ta có: 40a + 72b + 160c = 13,92 (1)

Ta có: nHCl = 0,52 mol

MgO + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O

FeO + 2HCl → FeCl₂ + 2H₂O

Fe₂O₃ + 6HCl → 3FeCl₃ + 3H₂O

=>nHCl = 2a + 2b + 6c = 0,52 => a + b +3c = 0,26 (2)

Ta có: 0,27 mol X nặng gấp 13,92g X k lần

=>số mol các chất trong 0,27 mol X: MgO: ka, FeO: kb, Fe₂O₃: kc

=> k(a + b + c) = 0,27 (3)

Ta có: 0,27 mol X tác dụng với H₂ dư: nH₂O = 4,86 : 18 = 0,27 mol

FeO + H₂ → Fe + H2O

Fe₂O₃ + 3H₂ → 2Fe + 3H₂O

=>nH₂O = k(b + 3c) = 0,27 (4)

Từ (1), (2), (3), (4) => a = 0,08; b = 0,06; c = 0,04; k = 1,5

=>nMgO = 0,12 mol; nFeO = 0,09 mol; nFe₂O₃ = 0,06 mol

Rắn gồm MgO, Fe

nFe = 0,09 + 2.0,06 = 0,21

=> m rắn = 0,12.40 + 0,21.56 = 16,56

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%

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. Hoà 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). Giá trị m gần giá trị nào nhất sau đây?

Nâng cao - Tự luận

Đáp án:

Giải

Ban đầu, m_KL = 0,75m ,  m_O = 0,25m; n_{CO bđ} = 0,06 mol.

Sử dụng qui tắc đường chéo ta có : n_CO2 = n_CO = 0,03 mol

=> n_{O trong oxit đã bị lấy} = 0,03 mol

nNO= 0,896 : 22,4 = 0,04 mol

Ta có nO = 0,25m/16 mol

Trong hỗn hợp Y có: mKL = 0,75m và nO = 0,25m/16 – 0,03 (mol)

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

Ta có : m muối = mKL + mNO₃^-

=> 0,75m + 62.(0,06 + 0,25m/8) = 3,08m

=> 0,3925m = 3,72

=> m = 9,48  9,5

Đốt cháy 4,16 gam hỗn hợp Mg và Fe trong khí O2, thu được 5,92 gam hỗn hợp X chỉ gồm các oxit. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch HCl vừa đủ, thu được dung dịch Y. Cho dung dịch NaOH dư vào Y, thu được kết tủa Z. Nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 6 gam chất rắn. Mặt khác cho Y tác dụng với dung dịch AgNO3 dư, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Giải

Ta có : Mg (x mol) và Fe (y mol)

Nên ta có 24x + 56y = 4,16 (1)

6 gam rắn gồm MgO, Fe₂O₃

Áp dụng ĐLBTNT ta có nMg = nMgO = x mol ; nFe = 2nFe₂O₃ => nFe₂O₃ = 0,5y mol

Ta có : 40x + 160.0,5y = 6 (2)

Từ (1), (2) => x = 0,01 mol ; y = 0,07 mol

Ta có mKL = 4,16g ; mX = 5,92g => mO_(X) = 5,92 – 4,16 = 1,76g

=>nO_(X) = 1,76 : 16 = 0,11 mol

BTNT ta có : nH2O = nO(X) = 0,11 mol, nHCl = 2nH2O = 2.0,11 = 0,22 mol

BTNT Cl ta có: nAgCl = nHCl = 0,22 mol

m gam kết tủa gồm Ag, AgCl

BT e ta có : 2nMg + 3nFe = 2nO_(X) + nAg

=> 2.0,01 + 3.0,07 = 2.0,11 + nAg

=> nAg = 0,01 mol

=> m rắn = mAg + mAgCl = 108.0,01 + 0,22.143,5 = 32,65 gam

Hoà tan 5,95 gam hỗn hợp rắn gồm Fe, Al, Mg bằng lượng dư dung dịch HNO3. Sau phản ứng thu được dung dịch X và 5,6 lít hỗn hợp khí Y (đkc) gồm NO và NO2 (không còn sản phẩm khử nào khác). Biết tỉ khối của Y đối với H2 bằng 19,8. Lượng muối nitrat trong dung dịch X là

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Giải

Ta có: nNO + nNO₂ = 5,6 : 22,4 = 0,25 (1)

30nNO + 46nNO₂ = 19,8.2.0,25 = 9,9 (2)

Từ đó (1), (2) => nNO = 0,1 mol và nNO₂ = 0,15 mol

Áp dụng công thức tính muối: m muối = mKL + mNO₃^- = 5,95 + 62.(3.0,1 + 0,15) = 33,85 gam

Cho 25,24 gam hỗn hợp gồm Al, Cu, Ag tác dụng vừa đủ với 850 ml dung dịch HNO3 nồng độ 2 mol/lít, thu được dung dịch chứa m gam muối và 5,6 lít hỗn hợp X gồm NO và N2O (ở đktc). Tỉ khối của X so với hidro bằng 16,4. Giá trị của m là:

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Giải

Ta có: nX = 5,6 : 22,4 = 0,25 mol

nHNO₃ = 0,85 . 2 = 1,7 mol

Ta có : nNO + nN₂O = 0,25 (1)

30nNO + 44nN₂O = 16,4.2.0,25 = 8,2 (2)

Từ (1), (2) => nNO = 0,2 mol và nN₂O = 0,05 mol

Ta thấy đề có kim loại Al chắc chắn tạo ra NH₄NO₃

Kiểm tra có tạo ra NH₄NO₃ không?

Giả sử sản phẩm khử chỉ có 2 khí NO và N₂O => nHNO3 pư = 4nNO + 10nN₂O = 4.0,2 + 10.0,05 = 1,3 < 1,7 => tạo ra muối NH₄NO₃

Ta có: nHNO₃ pư = 4nNO + 10nN₂O + 10nNH₄NO₃

=>nNH₄NO₃ = (1,7 – 4.0,2 – 10.0,05) : 10 = 0,04 mol

Ta có: nNO₃^- = n_{e cho} = n_{e nhận} = 3nNO + 8nN₂O + 8nNH₄NO₃ = 3.0,2 + 8.0,05 + 8.0,04 = 1,32 mol

=>m _muối = m _{kim loại} + mNO₃^- + mNH₄NO₃ = 25,24 + 62.1,32 + 80.0,04 = 110,28g

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