32 CHUYÊN ĐỀ HÓA VÔ CƠ LUYỆN THI ĐẠI HỌC (THE BEST COLLEGE PREP BOOKS)

MỤC LỤC Chủ đề 01: Những con đường biến hóa tinh tế trong Hóa Học.

Chủ đề 02: Hướng dẫn áp dụng các định luật bảo toàn.

Chủ đề 03: Vận dụng linh hoạt các định luật bảo toàn qua bài toán kim loại tác dụng với H+ trong môi trường NO3-.

Chủ đề 04: Bài toán kim loại tác dụng HNO3.

Chủ đề 05: Bài toán hỗn hợp kim loại và oxit kim loại tác dụng HNO3.

Chủ đề 06: Bài toán hợp chất chứa S, C tác dụng với HNO3.

Chủ đề 07: Xử lý tinh tế bài toán hỗn hợp kim loại và oxit kim loại tác dụng với H+ trong môi trường NO3-.

Chủ đề 08: Bài toán kim loại tác dụng với dung dịch muối.

Chủ đề 09: Bài toán kim loại tác dụng với axit loãng (HCl, H2SO4).

Chủ đề 10: Bài toán oxit kim loại tác dụng với axit loãng.

Chủ đề 11: Bài toán khử oxit kim loại bằng CO, H2 Chủ đề 12: Bài toán kim loại tác dụng H2SO4 (đặc, nóng).

Chủ đề 13: Bài toán oxit kim loại tác dụng H2SO4 (đặc, nóng).

Chủ đề 14: Bài toán hỗn hợp chứa S và các muối của S tác dụng H2SO4 (đặc, nóng).

Chủ đề 15: Bài toán Oleum.

Chủ đề 16: Bài toán tốc độ phản ứng và hằng số cân bằng Kc. Chủ đề 17: Một số bài toán về nhóm Halogen.

Chủ đề 18: Bài toán PH trong dung dịch.

Chủ đề 19: Bài toán sử dụng phương trình ion thu gọn.

Chủ đề 20: Bài toán CO2 tác dụng với dung dịch kiềm Chủ đề 21: Bài toán nhiệt phân muối nitrat.

Chủ đề 22: Bài toán về phân bón hóa học.

Chủ đề 23: Bài toán về axit H3PO4.

Chủ đề 24: Bài toán về NH3.

Chủ đề 25: Bài toán H+ tác dụng HCO3-, CO32-.

Chủ đề 26: Bài toán nhiệt phân muối giàu oxi.

Chủ đề 27: Bài toán về hỗn hợp chứa nhôm, kim loại kiềm, kiểm thổ.

Chủ đề 28: Bài toán về kim loại kiềm, kiểm thổ và hợp chất.

Chủ đề 29: Bài toán lượng kết tủa Al(OH)3 thay đổi.

Chủ đề 30: Bài toán nhiệt nhôm.

Chủ đề 31: Bài toán đồ thị trong hóa học.

Chủ đề 32: Bài toán điện phân.

CHỦ ĐỀ 1 NHỮNG CON ĐƯỜNG BIẾN HÓA TINH TẾ TRONG HÓA HỌC Trước hết để có thể hiểu và áp dụng được những con đường biến hóa trong hóa học tôi xin mời các bạn theo dõi sự so sánh sau đây: Tư duy hóa học tự luận cổ điển Tư duy hóa học đảo chiều hiện đại + Chú tâm đến các phản ứng hóa học. + Xem các bài toán là một hệ kín. + Viết các phương trình phản ứng sau Nghĩa là các thông số về khối lượng, đó dựa vào các phương trình phản ứng điện tích được bảo toàn. Nó chỉ để suy ra các yếu tố cần thiết. chuyển hóa lẫn nhau. + Mất rất nhiều thời gian để cân bằng + Tốc độ xử lý nhanh vì chỉ cần quan và viết phương trình. Bên cạnh đó có tâm tới các yếu tố cần thiết, không cần nhiều yếu tố của phương trình ta quan tâm tới phương trình hóa học. không cần quan tâm nhưng vẫn phải + Phát triển được sự sáng tạo của bộ viết đầy đủ trong phương trình. não trong việc tìm ra các hướng giải + Điều nguy hiểm nhất là nó hạn chế hay rất nhiều khả năng sáng tạo của bộ não vì tính dập khuôn máy móc.

Làm thế nào để có vận dụng linh hoạt được tư duy đảo chiều?

Luôn xem các bài toán hóa học là một hệ kín. Hệ kín là gì? Các bạn có thể tưởng tượng đơn giản như một cái ao hay hồ nước. Trong đó có rất nhiều loại cua, tôm, cá…chúng có thể muốn làm gì thì làm nhưng không được vượt ra khỏi cái ao, hồ đó. Các bài toán hóa học cũng vậy, khi các chất phản ứng ứng nhau các nguyên tố sẽ chạy từ chất này qua chất khác nhưng khối lượng của nguyên tố đó không đổi đó là nội dung của định luật “bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố”. Một loại hình nữa cũng rất hay được các nguyên tố áp dụng đó là đổi và nhận electron.

Tại sao tôi khuyến khích các bạn tư duy theo kiểu đảo chiều?

Tôi phải thừa nhận rằng thật khó để làm việc gì đó theo cách này khi mà đa số mọi người lại làm theo cách khác. Tuy nhiên, các bạn hãy nhớ rằng sự sáng tạo được gọi là sáng tạo vì nó có tính đối lập. Một cái gì đó mà ai cũng biết sau đó ta cũng lại làm tương tự như những gì họ đã biết thì không thể gọi là sự sáng tạo. Khi các bạn làm việc hay học tập theo kiểu tư duy đảo chiều khả năng sáng tạo của bạn sẽ được nâng cao rất nhiều và đó là điều tôi mong muốn nhất. Trong câu hỏi này tôi muốn nhấn mạnh với các bạn thêm một câu cuối cùng “Nếu không có tư duy sáng tạo thì điều kì diệu sẽ không bao giờ xảy ra”.

Vậy khi áp dụng vào Hóa Học thì chúng ta cần những gì?

Tất nhiên các bạn cần phải biết tính chất hóa học liên quan tới cái hệ kín mà ta đang xem xét. Tuy nhiên, điều các bạn cần biết là nó có phản ứng với nhau hay không? Sản phẩm tạo ra là chất gì? Vậy là đủ còn phương trình phản ứng của

nó thì chúng ta không quan tâm, bởi vì nếu quan tâm thì các bạn lại tư duy theo kiểu “vết xe đổ” chứ không phải “tư duy đảo chiều” mà tôi nói nữa.

Vấn đề khó khăn nhất là gì?

Chủ quan tôi nghĩ rằng thời buổi ngày nay thị trường sách và tài liệu tham khảo nói chung và hóa học nói riêng hỗn loạn chưa từng có. Chính vì thế mà các bạn được tiếp xúc với rất nhiều loại tài liệu của nhiều tác giả khác nhau. Theo tôi trong số đó thế nào các bạn cũng bị ảnh hưởng bởi một số lỗi tư duy lạc hậu theo kiểu hóa học tự luận cổ điển. Còn tôi thì tôi khẳng định từ khi có đổi mới thi cử theo hình thức trắc nghiệm tôi chưa từng tham khảo một cuốn sách nào viết về kỹ thuật giải bài tập hóa học và các bạn thấy đấy tôi vẫn tồn tại và được các bạn chấp nhận. Giờ đây, tôi ngồi đây viết lại những gì tôi hay tư duy, suy nghĩ về kỹ thuật giải bài tập hóa học không phải để các bạn học theo như kiểu con vẹt mà tôi mong muốn các bạn tiếp tục sáng tạo, tiếp tục đổi mới bộ não. Các bạn cần phải hiểu rằng làm gì muốn thành công cũng cần phải sáng tạo. Do đó, tôi mong muốn các bạn hãy mạnh dạn sáng tạo hơn nữa, nhìn vào cái gì đó cũng phải thấy được cái chưa hoàn mỹ và tất nhiên cuốn sách này của tôi cũng vậy, nó cũng không thể hoàn mỹ nếu không muốn nói là tệ hại với một số người. Tôi nói quá lan man phải không các bạn? Tóm lại khó khăn nhất là gì? – Là các bạn bị ảnh hưởng những lỗi tư duy làm hạn chế sự sáng tạo. Khắc phục thế nào? – Bạn của tôi ơi ! Mỗi người một tính cách, một quan điểm, một kiểu nhìn nhận khác nhau…Bạn là bạn và bạn phải hiểu chính mình xem mình hợp với cái gì nhất.

Nào, bây giờ chúng ta sẽ cùng nhau đi nghiên cứu những con đường biến hóa của các nguyên tố trong hóa học vô cơ. Qua những ví dụ ở chương 1 này mục đích của tôi chỉ là muốn các bạn hiểu sơ bộ về đường hướng mà tôi hay làm. Để vận dụng linh hoạt được các bạn cần chịu khó luyện tập theo từng chuyên đề ở chương 2.

Nhắc tới hóa học vô cơ các bạn hãy nhớ thật kỹ cho tôi những vấn đề sau: 1) Về kim loại: Bản chất của kim loại là gì? – Là khi nó tham gia phản ứng thì nó sẽ nhường các electron ở lớp ngoài cùng (thường là 1, 2 hoặc 3 electron) để nhận lại các ion âm khác. Bản chất là trao đổi điện tích âm mà thôi. Các electron trong kim loại có thể được đổi thành các ion âm điển hình là: OH-, Cl-, SO42-, NO3-, O2-, CO32-, HCO3-, PO43-…

2) Về dung dịch: Luôn tự hỏi: Dung dịch chứa các ion gì? Số mol thế nào? Và hãy nhớ rằng dung dịch thì luôn trung hòa về điện nghĩa là tổng điện tích dương bằng tổng điện tích âm.

3) Về di chuyển nguyên tố: Các bạn cần phải biết sau phản ứng các nguyên tố trong hệ kín của chúng ta nó chạy vào chất nào?

4) Về số oxi hóa của các nguyên tố trong hệ: Cuối cùng (sau khi tất cả các phản ứng đã xong) thì những nguyên tố nào thay đổi số oxi hóa? Thay đổi như thế nào?

Tăng hay giảm? Ta luôn có tổng tăng thì bằng bằng giảm. Dưới đây tôi xin trình bày sơ lược thông qua một số ví dụ cụ thể.

Ví dụ 1: Hòa tan hoàn tan 41,2 gam hỗn hợp X chứa Cu và Fe3O4 trong dung dịch chứa HCl thu được dung dịch Y chỉ chứa hỗn hợp các muối. Mặt khác cũng hòa tan hoàn toàn lượng X trên bằng dung dịch chứa H2SO4 loãng thì thu được dung dịch Z cũng chỉ chứa hỗn hợp các muối trung hòa. Cô cạn Y và Z thì thấy lượng muối trong Z nhiều hơn trong Y là 15 gam. Phần trăm khối lượng Cu trong X gần nhất với: A. 15,5% B. 16,4% C. 12,8% D. 20,5% Nguồn đề: Thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải Trong bài toán này ta có thể xét hệ kín là Cu, Fe3O4, HCl hoặc Cu, Fe3O4, H2SO4.

Rõ ràng với các hệ kín như vậy nó chỉ xảy ra quá trình luân chuyển điện tích âm từ O2- thành Cl- và SO42-. Do đó, ta có ngay ìFe,Cu ï éCl- : 2a BTKL ¾¾ ® 41, 2 í BTDT O : a ¾¾¾ ® ® a = 0,6 ê 2- ¾¾¾® 96a - 35,5.2a = 15 ¾¾ ï SO : a ê 4 ë î

ìïFe3O 4 : 0,15 BTNT.O ¾¾¾¾ ® 41, 2 í BTKL ¾¾ ® %Cu = 15,53% →Chọn đáp án A ïî ¾¾¾® Cu : 0,1 Ví dụ 2: Cho 31,6 gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe3O4 tan hết trong dung dịch HCl thu được 2,24 lít khí H2 (đktc) và dung dịch Y chỉ chứa 60,7 gam hỗn hợp muối.

Khối lượng của Fe3O4 có trong X là: A. 18,56 B. 23,2 C. 27,84 D. 11,6 Nguồn đề: Thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải Bài này hệ kín của chúng ta đương nhiên là Fe, Fe3O4 và HCl. Bài toán này ta có thể tư duy theo nhiều cách.

Cách 1: Tư duy theo hướng trao đổi điện tích Tương tự ví dụ trên O2- sẽ được đổi thành Cl- và electron sẽ được đổi thành Clì ìïFe ïï31,6 í BTDT trong Y Khi đó í ® n Cl = 0, 2 + 2a ïîO : a ¾¾¾® Cl : 2a ¾¾ ï ® n e = 0, 2 ïîn H2 = 0,1 ¾¾

å

BTKL.Y ¾¾¾¾ ® 60,7 = 31,6 - 16a 0, 2 + 2a ).35,5 = a = 0, 4 !"#" $ + (!" "#""$ Fe

BTNT.O

Cl

¾¾¾¾ ® n Fe3O4 = 0,1 ¾¾ ® mFe3O4 = 23,2(gam) →Chọn đáp án B

Cách 2: Tư duy theo sự di chuyển của nguyên tố (BTNT) Các bạn hãy trả lời giúp tôi. H trong HCl cuối cùng đã đi đâu? Đương nhiên là nó sẽ di chuyển vào H2 và H2O

ì ìïFe ïï31,6 í BTNT BTNT.H Khi đó í ® îïO : a ¾¾¾® H 2 O : a ¾¾¾¾ ï ® n HCl = 0, 2 ïîn H2 = 0,1 ¾¾

ån

HCl

Y = n Trong = 0, 2 + 2a Cl-

BTKL.Y ¾¾¾¾ ® 60,7 = 31,6 - 16a 0, 2 + 2a ).35,5 = a = 0, 4 !"#" $ + (!" "#""$ Fe

Cl

BTNT.O

¾¾¾¾ ® n Fe3O4 = 0,1 ¾¾ ® mFe3O4 = 23,2(gam) →Chọn đáp án B Cách 3: Tư duy bằng cách bảo toàn khối lượng (BTKL) a - 0, 2 BTNT.H Ta gọi n HCl = a ¾¾¾¾ ® n H 2O = 2 a - 0, 2 BTKL ¾¾¾ ® 31,6 + 36,5a = 60,7 + 0,1.2 + 18 ¾¾ ®a = 1 2 BTNT.O ¾¾ ® n H2O = 0,4 ¾¾¾¾ ® n Fe3O4 = 0,1 ¾¾ ® mFe3O4 = 23,2(gam)

Bây giờ tôi sẽ phát triển bài toán trên thêm một chút để giới thiệu cho các bạn kỹ thuật bảo toàn electron (BTE) cho cả quá trình như bên trên tôi nói. Chúng ta quan tâm tới nguyên tố nào thay đổi số oxi hóa.

Ví dụ 3: Cho 31,6 gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe3O4 tan hết trong dung dịch HCl thu được 2,24 lít khí H2 (đktc) và dung dịch Y chỉ chứa 60,7 gam hỗn hợp muối.

Cho AgNO3 dư vào Y thì thấy có m gam kết tủa xuất hiện. Giá trị của m là: A. 171,35 B. 184,71 C. 158,15 D. 181,3 Nguồn đề: Thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìFe : 0,15 îFe3O4 : 0,1

Theo kết quả đã tính bên trên ta sẽ có ngay 31,6 í

Bài này chúng ta có thể tư duy theo hai hướng như sau: Hướng 1: Tư duy theo kiểu sự di chuyển của các nguyên tố (BTNT) và mở rộng ra cho nhóm nguyên tố NO3-.

BTNT.Fe Với Fe ta có ¾¾¾¾ ® n Fe(NO3 )3 = 0,45(mol) -

BTNT.NO3 Thế NO3- từ đâu sinh ra? ¾¾¾¾¾ ® n AgNO3 = 0,45.3 = 1,35(mol)

Lại hỏi Ag cuối cùng chạy đi đâu?

BTNT.Clo ìï ¾¾¾¾ ® AgCl :1 n HCl = 1 ¾¾ ® í BTNT.Ag ¾¾ ® m¯ = 181,3(gam) ïî ¾¾¾¾® Ag :1,35 - 1 = 0,35

Hướng 2: Dùng BTE cho cả quá trình.

Chất khử là Fe. Chất oxi hóa là: O, H2 và Ag

ìFe : 0, 45 ïO : 0, 4 ï BTE Ta có: í ¾¾¾ ® 0, 45.3 = 0, 4.2 + 0,1.2 + a ¾¾ ® a = 0,35 H : 0,1 ï 2 ïîAg : a

ìïn AgCl = 1 BTNT.Clo ¾¾¾¾ ®í ¾¾ ® m¯ = 181,3(gam) →Chọn đáp án D n = 0,35 Ag ïî Ví dụ 4: Đun nóng 48,2 gam hỗn hợp X gồm KMnO4 và KClO3, sau một thời gian thu được 43,4 gam hỗn hợp chất rắn Y. Cho Y tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl đặc, sau phản ứng thu được 15,12 lít Cl2 (đktc) và dung dịch gồm MnCl2, KCl và HCl dư. Số mol HCl phản ứng là: A. 1,8 B. 2,4 C. 1,9 D. 2,1 Trích đề thi THPT Quốc Gia – Bộ Giáo Dục – 2016 Định hướng tư duy giải 48, 2 - 43, 4 BTKL Ta ¾¾¾ ® nO = = 0,3(mol) 16 ì158a + 122,5b = 48, 2 ìKMnO4 : a ìa = 0,15 Gọi í ¾¾ ® í BTE ¾¾ ®í ® 0,3.2 + 0,675.2 = 5a + 6b îb = 0, 2 îKClO3 : b î ¾¾¾

ìKCl : 0,35 BTNT ¾¾¾ ®í îMnCl2 : 0,15 BTNT.Clo ¾¾¾¾ ®n HCl = 0,35 + 0,15.2 + 0,675.2 - 0,2 = 1,8(mol) →Chọn đáp án A

Ví dụ 5: Nhiệt phân hoàn toàn m gam KClO3 với xúc tác MnO2, lượng khí thoát ra oxi hóa 1,26m gam hỗn hợp Fe và Cu thu được hỗn hợp X gồm các oxit. Cho hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch Y và 0,896 lít NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Cô cạn dung dịch Y thu được 175,76 gam muối khan. Giá trị của m là ?

A. 40,18.

B. 38,24.

C. 39,17.

D. 37,64.

Trích đề thi thử THPT Chuyên Bến Tre – 2016 Phân tích hướng giải m 3m 96m BTKL Ta có: ¾¾¾ ® n ­O2 = .1,5 = ¾¾ ® mO = 122,5 245 245

12m ö æ BTKL + BTE ¾¾¾¾® 1, 26m !""#" "$ + ç 0,04.3 + 245 ÷ 62 = 175,76 è!"""""""#"""""""$ ø Fe,Cu NO3-

¾¾ ® m = 39,17

→Chọn đáp án C Ví dụ 6: Hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Cho m gam X vào dung dịch H2SO4 loãng dư thu được dung dịch Y. Chia Y thành hai phần bằng nhau.

- Phần I tác dụng vừa đủ với 200ml dung dịch KMnO4 0,5M. - Phần II hòa tan tối đa 6,4 gam Cu. Giá trị của m là: A. 52.

B. 104.

C. 23,2 D. 34,8.

Trích đề thi thử THPT Đặng Thúc Hứa – 2016 Định hướng tư duy giải BTE Phần 1: n KMnO4 = 0,1 ¾¾¾ ® n Fe2+ = 0,5 BTE Phần 2: n Cu = 0,1 ¾¾¾ ® n Fe3+ = 0,2

ìFe2 + :1 ï BTDT ¾¾¾ ® Y íFe3+ : 0,4 ïSO2 - :1,6 ¾¾ ® n Otrong X = 1,6 î 4

¾¾ ® m = 1,4.56 + 1,6.16 = 104(gam)

→Chọn đáp án B

Ví dụ 7: Hòa tan m gam hỗn hợp FeO, Fe(OH)2, FeCO3 và Fe3O4( trong đó Fe3O4 chiếm 1/3 tổng số mol hỗn hợp) vào dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được 8,96 lít (đktc) hỗn hợp gồm CO2 và NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5) có tỷ khối so với H2 là 18,5. Số mol HNO3 phản ứng là: A. 1,8 B. 3,2 C. 2,0 D. 3,8 Trích đề thi THPT Quốc Gia – Bộ Giáo Dục – 2016 Định hướng tư duy giải

ìCO2 : 0,2 ¾¾ ® n e = n Fe2+ = n hh = 0,6 ¾¾ ® n Fe3O4 = 0,2 î NO : 0,2

Ta có: n khi = 0,4 í

BTNT.Fe BTNT.N ¾¾¾¾ ® å n Fe = 0, 4 + 0, 4 = 1 ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 1.3 + 0, 2 = 3, 2(mol)

→Chọn đáp án B Ví dụ 8: Cho m gam Mg vào dung dịch X gồm 0,03 mol Zn(NO3)2 và 0,05 mol Cu(NO3)2 , sau một thời gian thu được 5,25 gam kim loại và dung dịch Y. Cho dung dịch NaOH vào dung dịch Y, khối lượng kết tủa thu được là 6,67 gam. Giá trị của m là : A. 3,6 B. 2,86 C. 2,02 D. 4,05 Trích đề thi THPT Quốc Gia – Bộ Giáo Dục – 2016 Định hướng tư duy giải Ở bài toán này các bạn xem hệ kín của chúng ta là Mg, Zn(NO3)2, Cu(NO3)2 và NaOH sẽ thấy sự chuyển đổi NO3- trong các ion kim loại thành OH-

ìOH - : 0,16 Vậy ta có ngay: n NO- = 0,16 ¾¾ ® 6,67 í 3 îKimloai : 3,95(gam) BTKL ¾¾¾ ®m + 0,03.65 + 0,05.64 = 5,25 + 3,95 ¾¾ ®m = 4,05(gam)

Ở chủ đề tiếp theo đây tôi sẽ giúp các bạn nhận ra sức mạnh của các định luật bảo toàn nếu các bạn biết vận dụng khôn khéo và linh hoạt.

CHỦ ĐỀ 2 HƯỚNG DẪN ÁP DỤNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN Như tôi đã nói với các bạn việc chúng ta xem một bài tập hóa học là một hệ kín có thể ví như cảnh “chim lồng, cá chậu” có nghĩa là các anh muốn làm gì thì làm nhưng không bao giờ thoát được ra cái lồng đó.

2.1 Định luật bảo toàn nguyên tố Sự di chuyển của nguyên tố từ chất này qua chất khác được gọi là định luật bảo toàn nguyên tố (BTNT). Tôi đưa ra một ví dụ điển hình và đơn giản như sau: Ví dụ 1: Giả sử ta cho a mol Fe (vừa đủ) tác dụng với HNO3 sau phản ứng thu được 0,1 mol Fe(NO3)2, 0,2 mol Fe(NO3)3, 0,2 mol NO2 và 0,2 mol NO. Trong ví dụ trên BTNT được tư duy là N trong HNO3 được phân bổ vào Fe(NO3)2, Fe(NO3)3, NO2 và NO. BTNT.N Tôi thì tôi hay viết là ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 0,1.2 + 0, 2.3 + 0, 2.1 + 0, 2.1 = 1, 2(mol)

BTNT.Fe Với Fe ¾¾¾¾ ® n Fe = a = 0,1 + 0,2 = 0,3(mol)

n HNO3

1, 2 = 0,6(mol) 2 2 Với O tôi hay tư duy theo kiểu phá vỡ gốc NO3- lý do là khi NO3- bị phá vỡ thì O nó sẽ được điều vào NO, NO2 và H2O. Với bài toán trên có 0,4 mol gốc NO3- bị BTNT.O phá vỡ. Do đó, ¾¾¾¾ ® n H2O = 0,4.3 ! - 0,2.2 ! - 0,2.1 ! = 0,6(mol) BTNT.H Với H ¾¾¾¾ ® n H2O =

=

NO3-

NO2

NO

Chú ý: Với bài toán trên các số liệu đã được tôi bố trí khớp nếu các bạn thay đi một thông số nào đó và dữ nguyên các thông số còn lại thì sẽ làm cho bài toán sai bản chất hóa học. Đơn giản là nó còn phải tuân theo các định luật bảo toàn khác (tôi sẽ trình bầy ở phần sau).

Ví dụ 2 : Cho hỗn hợp 0,15 mol CuFeS2 và 0,09 mol Cu2FeS2 tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch X và hỗn hợp khí Y gồm NO và NO2. Thêm BaCl2 dư vào dung dịch X thu được m gam kết tủa. Mặt khác, nếu thêm Ba(OH)2 dư vào dung dịch X, lấy kết tủa nung trong không khí tới khối lượng không đổi được x gam chất rắn. Giá trị của m và x là : A. 111,84 và 157,44 B. 112,84 và 157,44 C. 111,84 và 167,44 D. 112,84 và 167,44 Định hướng tư duy giải Bài toán khá đơn giản ta chỉ cần sử dụng BTNT thuần túy là xong.

ìn = 0,33 (mol) ìïn CuFeS2 = 0,15 (mol) BTNT ï Cu Ta có : í ¾¾¾ ® ín Fe = 0,24 (mol) ïîn Cu2 FeS2 = 0,09 (mol) ïn = 0,48 (mol) î S

ìn BaSO4 = 0,48 (mol) ® m = 0,48.233 = 111,84 (gam) ï ï ìn BaSO4 = 0,48(mol) BTNT →Chọn A ¾¾¾ ®í ï BTKL x n = 0,12(mol) ¾¾¾ ® x = 157,44(gam) í Fe2 O3 ï ï ïn = 0,33(mol) î î CuO Ví dụ 3: Nung 32,4 gam chất rắn X gồm FeCO3, FeS, FeS2 có tỷ lệ số mol là 1:1:1 trong hỗn hợp khí Y gồm O2 và O3 có tỷ lệ số mol là 1:1. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Số mol Y tham gia phản ứng là : A. 0,38 B. 0,48 C. 0,24 D. 0,26 Định hướng tư duy giải

ìn ìn FeCO = 0,1(mol) = 0,15(mol) Fe2 O3 3 ïï ïï BTNT Ta có : X ín FeS = 0,1(mol) ¾¾¾ ® ínSO = 0,3(mol) 2 ïn ï = 0,1(mol) n = 0,1(mol) ïî FeS2 îï CO2 BTNT.O ¾¾¾¾ ® n Ophan̊ ˆ n̆g = 0,1.2 + 0,3.2 + 0,15.3 - 0,1.3 = 0,95(mol)

ìïn O = a(mol) BTNT.O ¾¾ ®Y : í 2 ¾¾¾¾ ® 5a = 0,95 ¾¾ ® a = 0,19(mol) ïîn O3 = a(mol) →Chọn A ¾¾ ®nY = 2a = 0,38(mol) Ví dụ 4: Cho 24 gam Mg tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa a mol HNO3. Sau phản ứng thu được hỗn hợp khí X gồm các khí N2; N2O có số mol bằng nhau và bằng 0,1mol. Tìm giá trị a.

A.2,8 B. 1,6 C. 2,54 D. 2,45 Định hướng tư duy giải Ta có ngay : n Mg = 1(mol)

BTNT.Mg ® n Mg(NO3 )2 = 1(mol) ïì ¾¾¾¾ í BTE ® ne = 2(mol) ïî ¾¾¾

ìïn N = 0,1 BTE 2 - 0,1.10 - 0,1.8 ¾¾ ®í 2 ¾¾¾ ® n NH4 NO3 = = 0,025 (mol) n = 0,1 8 ïî N2 O BTNT.N ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 1.2 + 0,025.2 + 0,1.2 + 0,1.2 = 2,45(mol) →Chọn D

Ví dụ 5: Cho 158,4 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3 vào một bình kín không chứa không khí rồi nung bình ở nhiệt độ cao để phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng chất rắn giảm 55,2 gam so với ban đầu. Cho chất rắn này tác dụng với HNO3 thấy có khí NO thoát ra và thu được dung dịch Y. Cho NaOH dư vào Y được kết tủa Z. Nung Z ngoài không khí tới khối lượng không đổi được m gam chất rắn. Giá trị của m là : A. 196.

B. 120.

C. 128.

D. 115,2.

Định hướng tư duy giải Vì phản ứng hoàn toàn và chất rắn tác dụng với HNO3 có khí NO nên O2 sinh ra trong quá trình nhiệt phân đã đi hết vào trong các oxit sắt. → 55,2 gam chỉ là NO2.

55,2 BTNT.N X Ta có: n NO2 = = 1,2(mol) ¾¾¾¾ ® n NO2 = n Trong = 1,2(mol) NO346 BTKL X ¾¾¾ ®mTrong = 158,4 - 1,2.62 = 84(gam) Fe

Sau các phản ứng Fe sẽ chuyển thành Fe2O3: 84 BTNT.Fe ¾¾¾¾ ® n Fe = = 1,5(mol) 56

¾¾ ® n Fe2 O3 = 0,75(mol) ¾¾ ® m = 0,75.160 = 120(gam) →Chọn B Ví dụ 6: Hỗn hợp X gồm FeS, FeS2, CuS tan vừa hết trong dung dịch chứa 0,33 mol H2SO4 đặc sinh ra 0,325 mol khí SO2 và dung dịch Y. Cho Fe dư vào Y thu được dung dịch Z và chất rắn T. Lọc bỏ T rồi cô cạn Z thì thu được m gam muối khan. Giá trị của m là: A. 15,12 B. 18,19 C. 11,33 D. 12,92. Định hướng tư duy giải Để giải nhanh bài tập này ta đưa ra các câu hỏi đặt ra là: H trong H2SO4 chạy đi đâu rồi ? – Nó chạy vào H2O. O trong H2SO4 chạy đi đâu rồi ? – Nó chạy vào muối SO24- , SO2 và H2O. BTNT.Hidro Ta có: ¾¾¾¾® n H2O = 0,33(mol) BTNT.O ¾¾¾¾ ® nOtrong muoi = 0,33.4 - 0,325.2 - 0,33 = 0,34(mol)

0,34 = 0,085(mol) 4 = 0,085(mol) ¾¾ ® m = 12,92(gam) →Chọn D

BTNT.O trong muo·i ¾¾¾¾ ® nSO = 24

BTNT.S

¾¾¾¾ ® n FeSO

4

2.2 Định luật bảo toàn electron (BTE) Bản chất của BTE các em có thể hiểu đơn giản là kim loại đẩy e của mình cho nguyên tố khác để lấy về anion, còn nguyên tố nhận e của kim loại cũng biến thành chất khác. Nói như vậy nghĩa là khi áp dụng định luật này các bạn phải biết (nói chính xác là phải thuộc) chất nào nhường e và chất nào nhận e? Sau khi nhường nhận thì chúng biến thành cái gì? Nghe có vẻ mênh mông quá phải không?

Nhưng các bạn đừng sợ vì thật ra nó cũng chỉ có vài chất được lập đi lập lại thôi.

Chúng ta cùng nhau quay lại ví dụ 1 bên trên: Ví dụ 1: Giả sử ta cho a mol Fe (vừa đủ) tác dụng với HNO3 sau phản ứng thu được 0,1 mol Fe(NO3)2, 0,2 mol Fe(NO3)3, 0,2 mol NO2 và 0,2 mol NO. Chúng ta đã xem xét ví dụ này qua định luật BTNT. Bây giờ ta tiếp tục xem xét nó dưới hướng nhìn của BTE.

Như ở bên trên tôi đã nói số liệu của bài toán đã được tôi bố trí chuẩn xác, nếu các bạn tự ý thay đi nó sẽ sai bản chất. Tại sao lại như vậy? Vì chúng ta cần phải tuân theo định luật BTE nữa. Không khó để nhìn ra số mol e của Fe nhường chính là số mol NO3- trong muối nghĩa là 0,8 mol. Vậy nguyên tố nào đã nhận e của Fe? Chính là N+5 trong HNO3 nó đã nhận e để biến thành N+2 trong NO và N+4 trong NO2. Số mol e nhận cũng là 0,8. Đó chính là nội dung của định luật bảo toàn electron (BTE). Nói tóm lại công thức áp dụng của định luật BTE thì rất ngắn

ån = ån + e

e

tuy nhiên sức mạnh của nó thì rất ghê gớm. Điều quan trọng nhất

khi các bạn áp dụng định luật này là phải các định đúng.

Chất nhường e (chất khử) là những chất nào?

Chất nhận e (chất oxi hóa) là những chất nào?

Chú ý khi giải bài tập: – Xác định nhanh tất cả các nguyên tố thay đổi số oxh (không quan tâm tới chất không thay đổi) – Viết chính xác quá trình nhường nhận electron (nên nhớ thuộc lòng).

– Kết hợp linh hoạt với Bảo toàn nguyên tố.

– Áp dụng công thức

ån = ån e

+ e

.

– Chú ý với những trường hợp về axit HNO3 tạo ra muối NH4NO3; hỗn hợp muối Fe2+;Fe3+.

– Trường hợp một nguyên tố tăng rồi lại giảm số oxi hóa hoặc ngược lại .

Bây giờ, chúng ta sẽ nghiên cứu các ví dụ để hiểu vấn đề trên .

A. Bảo toàn electron một nấc.

Bảo toàn electron một nấc nghĩa là chất khử sẽ có số oxi hóa được đưa ngay từ min tới max thông qua một chất oxi hóa (thường là HNO3 hoặc H2SO4).

HNO3 /H 2SO4 ìFe ¾¾¾¾¾ ® Fe3+ ïï HNO3 /H 2SO4 Quy trình íAl ¾¾¾¾¾ ® Al3+ ï HNO3 /H 2SO4 2+ 2+ 2+ ïî Zn, Mg,Cu... ¾¾¾¾¾® Zn , Mg ,Cu ...

Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn m gam Al vào dung dịch HNO3 loãng dư thu được hỗn hợp khí gồm 0,015 mol N2O và 0,01 mol NO (phản ứng không tạo muối amoni).

Tính m.

A. 13,5 g B. 0,81 g C. 8,1 g D. 1,35 g Định hướng tư duy giải ìïn N O = 0,015(mol) Ta có: í 2 ® n e = 0,015.8 + 0,01.3 = 0,15(mol) ïîn NO = 0,01(mol) BTE ¾¾ ¾ ® nAl = 0,05(mol) ® mAl = 0,05.27 = 1,35(gam)

Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn 12,42 gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được dung dịch X và 1,344 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí là N2O và N2. Tỉ khối của hỗn hợp khí Y so với khí H2 là 18. Cô cạn dung dịch X, thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là: A. 97,98.

B. 106,38.

C. 38,34.

D. 34,08. Định hướng tư duy giải

ìn Al = 0, 46(mol) ¾¾ ® å n e- = 1,38(mol) ïï Ta có ngay: íì ïn N2O = 0,03(mol) ïí îïïîn N2 = 0,03(mol)

1,38 - 0,54 = 0,105(mol) 8 ¾¾ ® m = 0,46.(27 + 62.3) + 0,105.80 = 106,38(gam) B. Bảo toàn electron nhiều nấc.

Bảo toàn electron nhiều nấc nghĩa là chất khử sẽ có số oxi hóa được đưa từ số oxi hóa min tới số oxi hóa trung gian rồi tới max thông qua một sô chất oxi hóa Với mức trung gian thường là : Oxi, Clo...

Với mức max thường là:HNO3 hoặc H2SO4.

Dạng bài tập này ta thường hay dùng phương pháp “Chia để trị”.

Ví dụ 4: Đốt cháy x mol Fe bởi oxi thu được 5,04 gam hỗn hợp (A) gồm các oxit sắt. Hòa tan hoàn toàn (A) trong dung dịch HNO3 thu được 0,035 mol hỗn hợp (Y) gồm NO và NO2. Tỷ khối hơi của Y đối với H2 là 19. Tính x.

A. 0,06 mol.

B. 0,065 mol. C. 0,07 mol. D. 0,075 mol. Định hướng tư duy giải ìn = x(mol) BTKL Chia để trị ta có ngay: 5,04 í Fe ¾¾¾ ® 56x + 16y = 5,04 în O = y(mol) ìïn NO = 0,0175(mol) BTE Ta có: í ¾¾¾ ® 3x = 2y + 0,0175.4 ïîn NO2 = 0,0175(mol) →Chọn C ¾¾ ® x = y = 0,07(mol) ¾¾ ® n e+ = 0,54(mol) ¾¾ ® n NH+ = 4

Ví dụ 5: Thổi một luồng CO qua hỗn hợp Fe và Fe2O3 nung nóng được chất khí B và chất rắn D. Cho B lội qua dung dịch nước vôi trong dư thấy tạo 6 gam kết tủa.

Hòa tan D bằng H2SO4 đặc, nóng thấy tạo ra 0,18 mol SO2 còn dung dịch E. Cô cạn E thu được 24 g muối khan. Xác định thành phần % của Fe: A. 58,33% B. 41,67% C. 50% D. 40% Định hướng tư duy giải Cô cạn E thu được 24g muối khan do đó ta có :

24 = 0,12(mol) 400 ìFe : 0,12(mol) BTNT(O + C ) ìFe : 0,12(mol) Hỗn hợp đầu í ¾¾¾¾¾ ®Dí îO : a(mol) îO : a - 0,06(mol) BTNT.Fe ¾¾¾¾ ® n Fe = 2n Fe2 (SO4 ) = 2.

3

BTE ¾¾¾ ® 0,12.3 = 2(a - 0,06) + 0,18.2 ® a = 0,06(mol)

ìFe O : 0,02(mol) BTNT(Fe + O) ¾¾¾¾¾ ®í 2 3 îFe : 0,08(mol) 0,08.56 BTKL ¾¾¾ ® %Fe = = 58,33% → Chọn A 0,12.56 + 0,06.16 Ví dụ 6: Thổi khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng. Sau phản ứng thu được m1 gam chất rắn Y gồm 4 chất. Hoà tan hết chất rắn Y bằng dung dịch HNO3 dư thu được 0,448 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đo ở điều kiện chuẩn) và dung dịch Z. Cô cạn dung dịch Z thu được m1+16,68 gam muối khan.

Giá trị của m là: A. 8,0 gam.

B. 16,0 gam. C. 12,0 gam. D. 24 gam. Định hướng tư duy giải BTNT.Fe ® Fe(NO3 )3 : a(mol) ïìFe : a(mol) ¾¾¾¾ Chia để trị: m1 í ïîO : b(mol)

¾¾ ® m1 = 56a + 16b(gam) BTNT.Fe ¾¾¾¾ ® m Fe( NO3 )3 = a(56 + 62.3) BTE ì ¾¾¾ ® 3a = 2b + 0,02.3 Có n NO = 0,02(mol) ¾¾ ®í îa(56 + 62.3) = 56a + 16b + 16,68

BTNT.Fe ¾¾ ®a = 0,1 ¾¾¾¾ ® m = 0,05.160 = 8g

→ Chọn A

Ví dụ 7: Đốt 11,2 gam Fe trong bình kín chứa khí Cl2, thu được 18,3 gam chất rắn X. Cho toàn bộ X vào dung dịch AgNO3 dư đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam chắt rắn. Giá trị của m là: A. 28,7.

B. 43,2.

C. 56,5.

D. 71,9. Định hướng tư duy giải 18,3 - 11,2 BTKL n Fe = 0,2(mol) ¾¾¾ ® n Cl = = 0,2(mol) 35,5 BTNT.Clo ì ¾¾¾¾ ® AgCl : 0,2(mol) ï ¾¾ ® í BTE ¾¾ ® m = 71,9(gam) 0,2.3 - 0,2 ® Ag : = 0,4(mol) ï ¾¾¾ 1 î Chú ý: Bài này ta áp dụng BTE cho cả quá trình. Chất khử là Fe với số mol e nhường là 0,2.3 = 0,6 do đó tổng số mol e nhận (Cl và Ag+ ) cũng phải bằng 0,6

C. Bảo toàn electron có nhiều yếu tố gây nhiễu.

Trong nhiều bài tập hóa học người ra đề rất hay dùng kỹ thuật tung hỏa mù bằng cách đưa các nguyên tố gây nhiễu vào làm nhiều bạn học sinh không hiểu kỹ bản chất hóa học sẽ rât bối rối. Nhiều khi còn hoang mang và đành bó tay mặc dù bản chất nó rất đơn giản. Yếu tố gây nhiễu chính là các nguyên tố lên rồi lại xuống, xuống rồi lại lên nhưng tổng các quá trình thì bằng 0. Phát hiện ra điều trên chúng ta không cần quan tâm tới các yếu tố gây nhiễu để đơn giản hóa bài toán.

Ví dụ 8: Trộn 0,54 gam bột nhôm với bột Fe2O3 và CuO rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu được hỗn hợp A. Hoà tan hoàn toàn A trong dung dịch HNO3 được hỗn hợp khí gồm NO và NO2 có tỉ lệ số mol tương ứng là 1 : 3. Thể tích (đktc) khí NO và NO2 lần lượt là: A. 0,224 lít và 0,672 lít.

B. 0,672 lít và 0,224 lít.

C. 2,24 lít và 6,72 lít.

D. 6,72 lít và 2,24 lít. Định hướng tư duy giải Trong ví dụ này ta chỉ quan tâm tới sự thay đổi số oxi hóa của Al với Fe và Cu không cần quan tâm.Vì cuối cùng các nguyên tố đều lên số oxi hóa cao nhất.

ìn Al = 0,02(mol) ® å n e+ = 0,06(mol) ï Ta có: ín NO = a(mol) ïn î NO2 = 3a(mol) BTE ¾¾¾ ®0,06 = 6a ® a = 0,01(mol)

→ Chọn A

Ví dụ 9: Trộn đều 10,8 gam Al với hỗn hợp Fe2O3, CuO, Cr2O3 rồi đốt nóng để tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu được hỗn hợp X. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X trong dung dịch HNO3 đun nóng thu được V lít (đktc) hỗn hợp khí NO, NO2 có tỉ khối so với hiđro là 21. V có giá trị là: A. 20,16 lít.

B. 17,92 lít.

C. 16,8 lít.

D. 4,48 lít. Định hướng tư duy giải

ìn Al = 0, 4(mol) ® å n e+ = 1, 2(mol) ï Ta có: ín NO = a(mol) ïn î NO2 = 3a(mol) BTE ¾¾¾ ®1,2 = 6a ® a = 0,02(mol)

→ Chọn B

Ví dụ 10: Đốt 16,2 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe trong khí Cl2 thu được hỗn hợp chất rắn Y. Cho Y vào nước dư, thu được dung dịch Z và 2,4 gam kim loại. Dung dịch Z tác dụng được với tối đa 0,21 mol KMnO4 trong dung dịch H2SO4 (không tạo ra SO2). Phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp X là: A. 72,91%.

B. 64,00%.

C. 66,67%.

D. 37,33%. Định hướng tư duy giải

Chú ý: Nguyên tố gây nhiễu là Cl2(ta không cần quan tâm) vì cuối cùng Cl- cũng bị KMnO4 oxi hóa thành Cl2.

BTKL ® 27a + 56b = 13,8 ìAl : a(mol) ïì ¾¾¾ Ta có ngay: 16,2 - 2,4 = 13,8 í ¾¾ ® í BTE ® 3a + 3b = 0,21.5 ïî ¾¾¾ îFe : b(mol)

ìa = 0,2(mol) 0,15.56 + 2,4 ¾¾ ®í ¾¾ ® %Fe = = 66,67% b = 0,15(mol) 16,2 î 2.3 Định luật bảo toàn điện tích Tư tưởng cổ điển thưởng chỉ áp dụng định luật bảo toàn điện tích (BTĐT) cho một dung dịch khi đề bài cho luôn các ion có sẵn trong dung dịch. Tôi nghĩ điều đó đơn giản tới mức hiển nhiên các bạn phải hiểu được. Tuy nhiên, tôi vẫn đưa ra một số ví dụ để các bạn dễ hình dung: Ví dụ 1: Một dung dịch chứa hai cation là Al3+ (0,2 mol) và Fe2+ (0,1 mol). Trong dung dịch trên còn chứa hai anion là Cl— (x mol) và SO24- (y mol). Tìm x và y biết rằng cô cạn dung dịch trên thu được 46,9 gam hỗn hợp muối khan.

A. 0,2 và 0,3 B. 0,3 và 0,2 C. 0,5 và 0,15 D. 0,6 và 0,1 Định hướng tư duy giải

ìAl3+ : 0,2(mol) ï 2+ ïFe : 0,1(mol) Ta có: í ïCl : x(mol) ïSO 2 - : y(mol) î 4 BTDT ® x + 2y = 0,8 ïì ¾¾¾ ¾¾ ® í BTKL ® 35,5x + 96y = 46,9 - 0,2.27 - 0,1.56 ïî ¾¾¾

ìx = 0,2(mol) →Chọn A ¾¾ ®í îy = 0,3(mol) Chú ý: Khối lượng muối trong dung dịch chính là tổng khối lượng các ion.

Ví dụ 2: Dung dịch A chứa: 0,15 mol Ca2+; 0,6 mol Cl-; 0,1 mol Mg2+; a mol HCO3-; 0,4 mol Ba2+. Cô cạn dung dịch A được chất rắn B. Nung B trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là: A. 90,1.

B. 102,2.

C. 105,5.

D. 127,2. Định hướng tư duy giải ìCa 2 + : 0,15(mol) ï Ta có: íMg2 + : 0,1(mol) ïBa 2 + : 0,4(mol) î

ïìCl : 0,6(mol) í îïHCO3 : a(mol)

BTDT ¾¾¾ ®2(0,15 + 0,1 + 0,4) = 0,6 + a ¾¾ ®a = 0,7(mol)

t t B ¾¾ ® CO32 - ¾¾ ® O ® n O = 0,35(mol) 0

0

BTKL ¾¾¾ ® m = 0,15.40 + 0,1.24 + 0,4.137 + 0,6.35,5 + 0,35.16 = 90,1

t Chú ý : Nếu chỉ cô cạn dung dịch B thì ta sẽ có quá trình B ¾¾ ® CO32 0

Ví dụ 3: Dung dịch A có chứa: 0,05 mol SO42-; 0,1 mol NO3-; 0,08 mol Na+; 0,05 mol H+ và K+. Cô cạn dung dịch A thu đựợc chất rắn B. Nung chất rắn B đến khối lượng không đổi thu được chất rắn C có khối lượng là : A. 15,62 gam. B. 11,67 gam . C. 12,47 gam. D. 13,17 gam. Định hướng tư duy giải BTDT Ta có: ¾¾¾ ® 0, 05.2 + 0,1 = 0, 08 + 0, 05 + n K+ ® n K + = 0, 07

ìSO24 - : 0,05(mol) ï t0 ® XNO 2 ïNO3 : 0,05(mol) ¾¾ ¾¾ ® mC í ® m C = 11,67(gam) + ïK : 0,07(mol) ï + îNa : 0,08(mol) Cái mà tôi muốn nói với các bạn ở đây là BTĐT mở rộng mà tôi gọi là “Tư duy điền số điện tích” theo kinh nghiệm của tôi thì hướng tư duy này áp dụng vào giải bài tập hóa học vô cơ rất tốt. Bản chất của nó liên quan chặt chẽ tới BTNT và BTE mà điển hình là các nguyên tố kim loại. Tôi gọi là mở rộng vì các bạn cần hiểu thêm một bước là sau khi các nguyên tố nhường nhận e thì nó biến thành các ion gì? Sau đây tôi xin đưa ra một số ví dụ điển hình: Ví dụ 4: Hòa tan hết 0,54g Al trong 70ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch X. Cho 75ml dung dịch NaOH 1M vào X, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 1,56 B. 0,78 C. 0,39 D. 1,17 Trích đề thi THPT Quốc Gia – Bộ Giáo Dục – 2016 Định hướng tư duy giải Các bạn hãy làm quen với câu hỏi: Dung dịch cuối cùng chứa gì?

Rồi sau đó ta sẽ điền số điện tích để đủ cung ứng cho Na+.

ì Na + : 0,075 ï Ta có: n Al = 0,02 ¾¾ ® X íCl- : 0,07 ï BTDT î ¾¾¾® AlO 2 : 0,005 BTNT.Al ¾¾¾¾ ® m¯ = 0,015.78 = 1,17

→Chọn đáp án D

Ví dụ 5: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Na, Ba, Al vào nước được dung dịch X và 13,44 lít H2 (đktc). Cho X phản ứng với 450 ml dung dịch H2SO4 1M được 31,1 gam kết tủa và dung dịch Y chỉ chứa các muối sanfat trung hòa. Cô cạn Y được 41,3 gam chất rắn khan . Giá trị m bằng

A. 24,1 B. 18,7 Định hướng tư duy giải

C. 25,6

D. 26,4

ìïn H2SO4 = 0, 45 Ta có: í ­ ® n e = 1, 2 ïîn H2 = 0,6 ¾¾ ìm ¾¾ ® n + = n e = 1, 2 ï 2¾¾ ® 31,1 + 41,3 = 72, 4 íSO4 : 0, 45 ï îOH : a BTDT ¾¾¾ ® a = 0,3 ¾¾ ® m = 24,1 →Chọn đáp án A

Ví dụ 6: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Na, K, Ba, Al vào nước được dung dịch X và 8,288 lít H2 (đktc). Cho X phản ứng với 250 ml dung dịch H2SO4 1M được 20,22 gam kết tủa và dung dịch Y chỉ chứa các muối sunfat trung hòa. Cô cạn Y được 25,74 gam chất rắn khan . Giá trị m bằng A. 14,18 B. 17,88 C. 15,26 D. 16,48 Định hướng tư duy giải

ìïn H2SO4 = 0, 25 ­ ® n e = 0, 74 ïîn H2 = 0,37 ¾¾

Ta có: í

ìm ¾¾ ® n + = n e = 0,74 ï 2¾¾ ® 20, 22 + 25,74 = 45,96 íSO4 : 0, 25 ï îOH : a BTDT →Chọn đáp án B ¾¾¾ ® a = 0,24 ¾¾ ® m = 17,88 Ví dụ 7: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Na, K, Ba, Al vào nước được dung dịch X và 9,184 lít H2 (đktc). Cho X phản ứng với 350 ml dung dịch H2SO4 1M được 26,42 gam kết tủa và dung dịch Y chỉ chứa các muối sunfat trung hòa. Cô cạn Y được 32,58 gam chất rắn khan. Phần trăm khối lượng của Ba có trong hỗn hợp ban đầu là: A. 34,18% B. 47,88% C. 45,22% D. 58,65% Định hướng tư duy giải ìïn H2SO4 = 0,35 Ta có: í ­ ® n e = 0,82 ïîn H2 = 0,41 ¾¾ ìm ¾¾ ® n + = n e = 0,82 ï 2¾¾ ® 26, 42 + 32,58 = 59 íSO4 : 0,35 ï îOH : a

BTDT BTKL ¾¾¾ ® a = 0,12 ¾¾¾ ® m = 23,36

ìAl(OH)3 : 0,04 0,1.137 ¾¾ ® 26,42 í ¾¾ ® %Ba = = 58,65% →Chọn đáp án D 23,36 îBaSO4 : 0,1 Ví dụ 8: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Na, K, Ba, Al vào nước được dung dịch X và 8,512 lít H2 (đktc). Cho X phản ứng với 200 ml dung dịch H2SO4 1,25M và HCl 1M được 24,86 gam kết tủa và dung dịch Y chỉ chứa các muối clorua và sunfat trung hòa. Cô cạn Y được 30,08 gam chất rắn khan. Phần trăm khối lượng của Ba có trong hỗn hợp ban đầu là: A. 44,16% B. 60,04% C. 35,25% D. 48,15% Định hướng tư duy giải

ìn H SO = 0, 25 ïï 2 4 Ta có: ín HCl = 0, 2 ï ­ ® n e = 0, 76 ïîn H2 = 0,38 ¾¾ ìm ¾¾ ® n + = n e = 0,76 ï 2ïSO : 0, 25 ¾¾ ® 24,86 + 30,08 = 54,94 í -4 ïCl : 0, 2 ïOH - : a î ìAl(OH)3 : 0,02 BTDT BTKL ¾¾¾ ® a = 0,06 ¾¾¾ ® m = 22,82 ¾¾ ® 24,86 í îBaSO4 : 0,1 0,1.137 ¾¾ ® %Ba = = 60,04% →Chọn đáp án B 22,82 Ví dụ 9: Cho V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch chứa 0,1 mol Al2(SO4)3 và 0,1 mol H2SO4 đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 7,8 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V để thu được lượng kết tủa trên là: A. 0,25.

B. 0,035.

C. 0,05.

D. 0,45. Định hướng tư duy giải ìn 3+ = 0, 2 ïï Al ì Na 2SO 4 : 0, 4 BTNT Ta có: í n SO2- = 0, 4 ¾¾¾ ®í 4 î NaAlO 2 : 0,1 ï ïîn ¯ = 0,1 BTNT.Na ¾¾¾¾ ® n NaOH = 0,9 ¾¾ ® V = 0,45

→Chọn đáp án D

Ví dụ 10: Cho m gam Na vào 200 ml dung dịch hỗn hợp NaOH 1M và Ba(OH)2 0,5M, đến phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X. Cho dung dịch X vào 200 ml

dung dịch hỗn hợp Al2(SO4)3 0,5M và HCl 1M, đến phản ứng hoàn toàn thu được 31,1 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của m là: A. 4,6.

B. 23.

C. 2,3.

D. 11,5.

Trích đề THPT – Đặng Thúc Hứa – Lần 2 – 2016 Định hướng tư duy giải

ìBaSO4 : 0,1 → Na lớn nhất khi kết tủa bị tan một phần.

Al(OH) : 0,1 3 î

Ta có: 31,1í

ìSO 24 - : 0, 2 ï ïCl : 0, 2 Dung dịch cuối cùng chứa: í ï AlO 2 : 0,1 ï ¾¾¾ BTDT ® Na + : 0,7 î BTNT.Na ¾¾¾¾ ® m = 0,5.23 = 11,5(gam)

→Chọn đáp án D

Ví dụ 11: Sục 17,92 lít H2S ở (đktc) vào V ml dung dịch hỗn hợp NaOH 1M, KOH 1M và Ba(OH)2 0,5M, đến phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X. Cô cạn X thu được 45,9 gam chất rắn khan. Giá trị của V là: A. 300.

B. 250.

C. 200.

D. 400.

Trích đề THPT – Đặng Thúc Hứa – Lần 2 – 2016 Định hướng tư duy giải Ta dùng kỹ thuật điền số điện tích, xét trường hợp muối là HS- trước

Ta có: n H 2S

ì Na + : V ï + ïK : V = 0,8 ¾¾ ® 45,9 í 2 + ï Ba : 0,5V ï HS- : 3V î

BTKL ¾¾¾ ® 45,9 = V(23 + 39 + 33 + 0,5.137) ¾¾ ®V = 0,2 →Chọn đáp án C

Có đáp án → dễ thấy với các trường hợp tạo hỗn hợp muối và có dư OH- thì không có đáp án thỏa mãn.

Ví dụ 12: Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm Na, Na2O, K, K2O, Ba và BaO, trong đó oxi chiếm 8,75% về khối lượng vào nước thu được 400ml dung dịch Y và 1,568 lít khí H2 (đktc). Trộn 200ml dung dịch Y với 200ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,2M và H2SO4 0,15M thu được 400ml dung dịch có PH = 13. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m gần nhất với: A. 12 B. 15 C. 14 D. 13 Trích đề thi thử THPT Chuyên Nguyễn Huệ – Lần 3 – 2016 Định hướng tư duy giải

n - - 0,1 ìHCl : 0,04 PH =13 ¾¾ ® n H+ = 0,1 ¾¾¾ ® OH = 0,1 0,4 îH2SO4 : 0,03

Ta có: í

¾¾ ® n OH- = 0,14 ìïn H = 0,07 0,28 - 0,07.2 BTE Xử lý với Y: í 2 ¾¾¾ ® nO = = 0,07 2 ïîn OH- = 0,14.2 = 0,28 0,07.16 →Chọn đáp án D ¾¾ ®m = = 12,8(gam) 0,0875 Ví dụ 13: Đốt cháy hoàn toàn m gam P sau đó hòa tan hoàn toàn sản phẩm cháy vào H2O thu được dung dịch X. Người ta cho 300ml dung dịch KOH 1M vào X sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn cô cạn thu được 18,56 gam rắn khan. Giá trị của m là: A. 2,48 B. 2,265 C. 1,86 D. 1,24 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải ì 3- m ï PO 4 : 31 ïï + Tư duy điền số điện tích ta có: í K + : 0,3 ï 3m BTDT ï ¾¾¾ ® H+ : - 0,3 31 ïî m 3m BTKL ¾¾¾ ® 95 + 0,3.39 + - 0,3 = 18,56 ¾¾ ® m = 2, 2649(gam) (Loại) 31 31 ì 3- m ï PO 4 : 31 ïï + Vậy xảy ra trường hợp 2: í K + : 0,3 ï 3m BTDT ï ¾¾¾ ® OH - : 0,3 31 îï BTKL ¾¾¾ ® 95

m 3m ö æ + 0,3.39 + 17 ç 0,3 ÷ = 18,56 31 31 ø è

¾¾ ® m = 1,24(gam)

→Chọn đáp án D

2.4. Định luật bảo toàn khối lượng (BTKL) Có thể nói rằng định luật BTNT là một trường hợp riêng của BTKL, khi ta áp dụng BTKL cho một nguyên tố thì người ta gọi là BTNT. Trong quá trình giải các bài toán hóa học vô cơ định luật BTKL đóng vai trò khá quan trọng, tuy nhiên nó hiếm khi được áp dụng riêng lẻ mà thường chỉ là một khâu nào đó của bài toán.

Đơn giản là vì chúng ta không gặp nhiều khó khăn để phát hiện ra một bài toán có được xử lý thông qua định luật BTKL hay không.

Một vấn đề nữa mà tôi muốn nói với các bạn đó là khi áp dụng BTKL các bạn lên vận dụng linh hoạt chứ đừng lên chỉ gò bó với lối áp dụng tư duy cổ điển đó là: Tổng khối lượng các chất sau và trước phản ứng là không thay đổi, hay biểu diễn qua công thức là: m = const . Thế áp dụng linh hoạt nghĩa là áp dụng nhử thế nào? Là chúng ta có thể áp dụng cho một phần của các chất tham gia phản ứng hay nói một cách khác là áp dụng bảo toàn cho nhóm nguyên tố cần thiết. Các bạn theo dõi thêm qua một số ví dụ sau: Ví dụ 1: Đốt cháy 2,15 gam hỗn hợp gồm Zn, Al và Mg trong khí oxi dư, thu được 3,43 gam hỗn hợp X. Toàn bộ X phản ứng vừa đủ với V ml dung dịch HCl 0,5M. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của V là: A. 160 B. 240 C. 480 D. 320 Trích đề thi THPT Quốc Gia – Bộ Giáo Dục – 2016 Định hướng tư duy giải 3, 43 - 2,15 BTKL Ta có: ¾¾¾ ® nO = = 0,08 ¾¾ ® n H+ = 0,16 ¾¾ ® V = 320(ml) 16 Ví dụ 2: Cho luồng khí CO dư qua ống sứ đựng 5,36 gam hỗn hợp FeO và Fe2O3 (nung nóng), thu được m gam chất rắn và hỗn hợp khí X. Cho X vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 9 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là A. 3,75 B. 3,92 C. 2,48 D. 3,88 Trích đề thi THPT Quốc Gia – Bộ Giáo Dục – 2016 Định hướng tư duy giải Ca(OH)2 BTKL Ta có: X ¾¾¾¾ ® n ¯ = 0,09 ¾¾¾ ® m = 5,36 - 0,09.16 ! "#" $ = 3,92(gam) O

Ví dụ 3: Cho m gam Mg vào dung dịch X gồm 0,03 mol Zn(NO3)2 và 0,05 mol Cu(NO3)2, sau một thời gian thu được 5,25 gam kim loại và dung dịch Y. Cho dung dịch NaOH vào dung dịch Y, khối lượng kết tủa thu được là 6,67 gam. Giá trị của m là : A. 3,6 B. 2,86 C. 2,02 D. 4,05 Trích đề thi THPT Quốc Gia – Bộ Giáo Dục – 2016 Định hướng tư duy giải

ìOH - : 0,16 Ta có : n NO- = 0,16 ¾¾ ® 6,67 í 3 îKimloai : 3,95(gam) BTKL(Mg,Zn,Cu) ¾¾¾¾¾¾ ®m + 0,03.65 + 0,05.64 = 5,25 + 3,95 ¾¾ ®m = 4,05(gam)

Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn 30 gam hỗn hợp X gồm Mg, MgO, Mg(NO3)2 trong dung dịch HCl. Sau phản ứng thu được dung dịch Y chỉ chứa một muối clorua và 4,48 lít NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Khối lượng muối có trong Y là: A. 66,5.

B. 58,9 gam. C. 57,0 gam. D. 47,5 gam.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải 0,2.3 ì BTE ® n Mg = = 0,3(mol) BTKL ï ¾¾¾ Ta có n NO = 0,2 ® í 2 ¾¾¾ ® m MgO = 0,2 BTNT.N ï ¾¾¾¾ ® n Mg(NO3 )2 = 0,1(mol) î BTNT.Mg ¾¾¾¾ ® n MgCl2 = 0,6(mol) ¾¾ ® m = 0,6.95 = 57(gam)

Ví dụ 5: Cho m g bột Fe vào 200 ml dung dịch hỗn hợp A chứa H2SO41M, Fe(NO3)3 0,5M và CuSO4 0,25M. Khuấy đều cho đến khi phản ứng kết thúc thu được 0,85m gam chất rắn. Biết NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5. Giá trị của m là: A. 72 g B. 53,33 g C. 74,67 g D. 32,56 g Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìïn H+ = 0,4 ¾¾ ® n ­NO = 0,1 n = 0,3 îï NO3ìn ï Fe2+ = x ï ¾¾ ® ín SO2- = 0, 25 ¾¾ ® x = 0,35 4 ï BTNT.N ® n NO- = 0, 2 ïî ¾¾¾¾ 3

Ta có: í

BTKL ¾¾¾ ® m + 0,1.56 + 0,05.64 = 0,85m + 0,35.56 ¾¾ ® m = 72

Ví dụ 6. Hoà tan hoàn toàn m gam Fe trong dung dịch HNO3 thấy có 0,3 mol khí NO2 sản phẩm khử duy nhất thoát ra, nhỏ tiếp dung dịch HCl vừa đủ vào lại thấy có 0,02 mol khí NO duy nhất bay ra. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được chất rắn có khối lượng là: A. 24,27 g B. 26,92 g C. 19,50 g D. 29,64 g Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìïn NO2 = 0,3 BTE Ta có: í ¾¾¾ ® n e = 0,36 ¾¾ ® n Fe = 0,12 ïîn NO = 0,02 Lại có: n NO = 0,02 ¾¾ ® n HCl = 0,08

ìn 3+ = 0,12 ïï Fe BTKL ¾¾ ® ín Cl- = 0,08 ¾¾¾ ® m = 26,92 ï BTDT ïî ¾¾¾® n NO3- = 0, 28 Ví dụ 7: Nung nóng m gam Al và Fe3O4 trong điều kiện không có không khí. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn X. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được dung dịch Y, chất rắn Z và 3,36 lít H2 (đktc). Sục khí CO2 dư vào dung dịch Y thu được 39 gam kết tủa. Giá trị của m là: A. 48,3 B. 57,0 C. 45,6 D. 36,7 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải BTE X + NaOH có khí H2 chứng tỏ Al dư. Có ngay: n H2 = 0,15 ¾¾¾ ® n d≠ Al = 0,1

0,5 - 0,1 BTNT.O = 0,2 ¾¾¾¾ ® n Fe3O4 = 0,15 2 BTKL ¾¾¾ ® m = 0,5.27 + 0,15.232 = 48,3(gam) Ví dụ 8: Cho Mg phản ứng vừa đủ với V lít dung dịch hỗn hợp chứa HCl 2M và H2SO4 1M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch A chứa m gam muối và 4,48 lít khí H2 (đktc). Giá trị của m là: A. 20,6 B. 21,5 C. 23,4 D. 19,8 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải BTNT.Al n ¯ = n Al(OH)3 = 0,5 ¾¾¾¾ ® n Al2O3 =

BTE Ta có : n H = 0,2(mol) ¾¾¾ ® n Mg = 0,2 2

BTNT.H ¾¾¾¾ ® 2V + 2V = 0,2.2 ¾¾ ®V = 0,1

ìCl- : 0, 2 ïï BTKL ¾¾ ® A íSO24- : 0,1 ¾¾¾ ® m = 21,5(gam) ï 2+ ïîMg : 0, 2 2.5 Vận dụng liên hoàn các định luật bào toàn Trong phần này tôi sẽ trình bày một bài toán với nhiều cách giải, áp dụng nhiều định luật bảo toàn để các bạn có thể hiểu một cách sâu sắc và dễ dàng khi áp dụng chúng vào các bài toán khác.

Ví dụ 1: Cho 27,25 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Fe, Cu tác dụng với O2 thu được m gam hỗn hợp chất rắn Y. Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, thu được dung dịch Z (chứa 5 muối, với tổng khối lượng muối là 96,85 gam) và 10,64 lít (đktc) khí SO2 duy nhất. Gía trị của m là A. 34,85.

B. 20,45.

C. 38,85.

D. 31,25. Định hướng tư duy giải

BTNT.S + Bảo toàn nguyên tố S trong H2SO4 ¾¾¾¾ ® n H2SO4 = nSO2 + nSO24

BTKL + Với muối ¾¾¾ ® n SO2- = 4

96,85 - 27, 25 = 0,725 96

10,64 BTNT.H = 1, 2(mol) ¾¾¾¾ ® n H2O = 1, 2 22, 4 Cách 1: BTKL cho cả quá trình hòa tan hỗn hợp rắn Y: ¾¾ ® n H2SO4 = 0,725 +

BTKL ¾¾¾ ® mY + 1,2.98 = 96,85 + 0,475.64 + 1,2.18 ¾¾ ® mY = 31,25(gam)

Cách 2: BTNT.O cả quá trình hòa tan hỗn hợp rắn Y: BTNT.O Y Y ¾¾¾¾ ® n Trong + 1,2.4 ® n Trong = 0,25 O O ! = 0,725.4 ! ¾¾ " #$# % + 0,475.2 " #$# % + 1,2 H2SO4

SO24-

SO2

H2O

BTKL ¾¾¾ ® mY = 0,25.16 + 27,25 = 31,25(gam)

Cách 3: Dùng bảo toàn electron (BTE) Ta có : nSO2- = 0,725 ¾¾ ® n e = 1,45 4

BTE

Y Y ¾¾¾ ® 2n Trong + 0, ® n Trong = 0, 25(mol) O O !

"475.2 #" $ = 1, 45 ¾¾ SO2

BTKL ¾¾¾ ® mY = 0,25.16 + 27,25 = 31,25(gam)

Ví dụ 2: Nung 2,23 gam hỗn hợp X gồm các kim loại Fe, Al, Zn, Mg trong oxi, sau một thời gian thu được 2,71 gam hỗn hợp Y. Hoà tan hoàn toàn Y vào dung dịch HNO3 (dư), thu được 0,672 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Số mol HNO3 đã phản ứng là: A. 0,12.

B. 0,14.

C. 0,16.

D. 0,18. Định hướng tư duy giải 2,71 - 2, 23 BTKL Y + Quá trình X →Y ¾¾¾ ® n Trong = = 0,03(mol) O 16 ìïn HNO3 = a BTNT.N + BTNT.N trong HNO3 í ¾¾¾¾ ® n NO- = a - 0,03 3 ïîn NO = 0,03 + BTNT.H trong HNO3 ¾¾ ® n H2O = 0,5a Cách 1: Dùng BTNT.O cho cả quá trình BTNT.O ¾¾¾¾ ® 0,03 - 0,03).3 + 0,03 + 0,5a ¾¾ ® a = 0,18 ! = (a ! + 3a "#$#% ! !

HNO Y

3

NO3-

NO

H2O

Cách 2: Dùng BTE

ì NO : 0,03 BTE Ta có: í ¾¾¾ ® n e = 0,03.3 + 0,03.2 = 0,15 ¾¾ ® n NO- = 0,15 3 îO : 0,03

BTNT.N ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 0,03 + 0,15 = 0,18(mol)

Cách 3: Dùng tư duy phá vỡ gốc NO3+ Ta có số mol NO thoát ra là 0,03 → có 0,03 mol gốc NO3- bị phá vỡ. Khi bị phá vỡ như vậy nó biến thành 0,03 mol NO bay lên → phải có 0,06 mol O đi vào H2O + Số mol O trong Y cũng đi vào H2O

¾¾ ®

ån

H2 O

BTNT.H = 0,06 + 0,03 = 0,09 ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 0,18(mol)

Cách 4: Dùng BTKL cho cả quá trình BTKL ¾¾¾ ® mY + mHNO3 = mmuoi + mNO + mH2O

¾¾ ® 2,71 + 63a = 2,23 + 62(a - 0,03) + 0,03.30 + 0,5a.18 ¾¾ ® a = 0,18 !"" "#""" $ muoi

Cách 5: Dùng tư duy phân chia nhiệm vụ của H+ + ® NO + 2H 2 O ïì4H + NO3 + 3e ¾¾ Chúng ta sử dụng: í + 2® H 2O ïî2H + O ¾¾ + Vậy H làm 2 nhiệm vụ là tạo ra NO và biến O trong Y thành H2O

¾¾ ® n HNO3 = n H+ = 0,03.4 + 0,03.2 = 0,18(mol) Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm Fe, Al, CuO, Mg, Zn. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với oxi sau 1 thời gian thu được m+0,96 gam hỗn hợp Y. Cho hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 7,168 lít NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Z. Cô cạn dung dịch Z thu được m+73,44 gam chất rắn khan.

Số mol HNO3 tham gia phản ứng là: A. 1,40 B. 1,48 C. 1,52 D. 1,64 Định hướng tư duy giải ìïn NO = 0,32 Ta có: í BTNT.H ® n H2O = 0,5a ïîn HNO3 = a ¾¾¾¾ Cách 1: Dùng BTKL BTKL ¾¾¾ ®m +#" 0,96 +#" 73, $ 44 + 0,32.30 ! " $ + 63a = m !" ! "#" $ + 0,5.18a ! "#" $ Y

muoi

NO

H 2O

¾¾ ® a = 1,52(mol) Cách 2: Kết hợp các định luật bảo toàn

ìn NO = 0,32 ï Ta có: í Trong X 0,96 Y = b ¾¾ ® n Trong =b+ = b + 0,06 O ïn O 16 î BTE ¾¾¾ ® n NO- = 0,32.3 + 2(b+ 0,06) 3

BTKL ¾¾¾ ®m 16b ® b = 0,06 !

"-#" $ + 62(0,32.3 + 2 b + 0,12) = m + 73, 44 ¾¾ Kimloai

¾¾ ® n NO- = 0,32.3 + 2(b+ 0,06) = 1,2 3

BTNT.N

¾¾¾¾ ® n HNO3 = 1,2 + 0,32 = 1,52(mol) Ví dụ 4: Hoà tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư). Sau phản ứng thu được 0,504 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 6,6 gam hỗn hợp muối sunfat. Số mol H2SO4 tham gia phản ứng là: A. 0,09.

B. 0,06.

C. 0,07.

D. 0,08. Định hướng tư duy giải X ìïn Trong =a O BTE Ta có: í ¾¾¾ ® n e = 2a + 0,045 ¾¾ ® n SO2- = a + 0,0225 4 ïîn SO2 = 0,0225

BTKL ¾¾¾ ® 6,6 = 2, 44#" - 16a ® a = 0,025 !" $ + 96(a + 0,0225) ¾¾ Kimloai

BTNT.S ¾¾¾¾ ® n H2SO4 = 0,025 + 0,0225.2 = 0,07(mol)

Ví dụ 5: Hoà tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư). Sau phản ứng thu được 0,504 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 6,6 gam hỗn hợp muối sunfat. Phần trăm khối lượng của Cu trong X là A. 39,34%.

B. 65,57%.

C. 26,23%.

D. 13,11%. Định hướng tư duy giải

ìïn Trong X = a BTE Ta có: í O ¾¾¾ ® n e = 2a + 0,045 ¾¾ ® n SO2- = a + 0,0225 4 ïîn SO2 = 0,0225 BTKL ¾¾¾ ® 6,6 = 2, 44#" - 16a ® a = 0,025 !" $ + 96(a + 0,0225) ¾¾ Kimloai

ì 2+ ïCu : a ï ìCu : a BTKL ¾¾¾® 2, 44 - 0,025.16 = 2,04 í ¾¾ ® 6,6 íFe3+ : b îFe : b ï 2a + 3b BTDT ï ¾¾¾ ® SO 24- : 2 î

ì64a + 56b = 2,04 ìa = 0,01 0,01.64 ¾¾ ®í ¾¾ ®í ¾¾ ® %Cu = = 26,23% 2,44 îb = 0,025 î2a + 3b = n e = 0,095 Ví dụ 6: Hoà tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư). Sau phản ứng thu được 0,504 lít khí SO2 (sản phẩm khử

duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 6,6 gam hỗn hợp muối sunfat. Oxit sắt trong X là: A. FeO B. Fe3O4 C. Fe2O3 D. FeO hoặc Fe3O4 Định hướng tư duy giải Theo kết quả từ ví dụ 4 và 5 Trong X = 0,025 ïìn O ¾¾ ® í Trong X ¾¾ ® FeO = 0,025 ïîn Fe Ví dụ 7: Hỗn hợp X gồm Al, Cu, CuO, Fe2O3, Mg. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với H2 dư đun nóng thu được m–4,84 gam hỗn hợp rắn Y. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với H2SO4 đặc nóng dư thu được 5,824 lít SO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Z. Cô cạn dung dịch Z thu được 73,88 gam chất rắn khan.

Giá trị của m là: A. 25,52 B. 22,32 C. 22,82 D. 24,72 Định hướng tư duy giải Cách 1

ì Trong X 4,84 = = 0,3025 ïn O Ta có: ¾¾ 16 ®í ï n SO = 0, 26 î 2 BTE ¾¾¾ ® ne = 0,3025.2 + 0,26.2 = 1,125 ¾¾ ® nSO2- = 0,5625 4

BTKL

¾¾¾® mkimloai = 73,88 - 0,5625.96 = 19,88 BTKL ¾¾¾ ® m = 19,88 + 4,84 = 24,72(gam)

Cách 2 Gọi n H2SO4

BTNT.S ì ¾¾¾¾ ® n SO2- = a - 0, 26 ï 4 = a ¾¾ ®í BTNT.H ® n H2O = a ïî ¾¾¾¾

BTKL ¾¾¾ ® m + 98a = m -#" 4,84 ! " $ + 96(a - 0, 26) + 0, 26.64 + 18a Kimloai

¾¾ ®a = 0,8225 ¾¾ ® nSO2- = 0,5625 4

* Làm tương tự như cách 1 ta có BTKL ¾¾¾ ® mkimloai = 73,88 - 0,5625.96 = 19,88 BTKL ¾¾¾ ® m = 19,88 + 4,84 = 24,72(gam)

* Chúng ta cũng có thể BTKL cho cả phương trình như sau

m + 0,8225.98 = 73,88 + 0,26.64 + 18.0,8225 ¾¾ ® m = 24,72(gam)

Ví dụ 8 : Cho 33,6 gam Fe vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 2,24 lít khí duy nhất SO2 (đktc) và 14,4 gam hỗn hợp chất rắn. Số mol axit H2SO4 đã tham gia phản ứng là A. 0,8 mol B. 0,4 mol C. 0,6 mol D. 1,2 mol Định hướng tư duy giải

ìFe : a Hỗn hợp chất rắn phải là: 14, 4 í ¾¾ ® 56a + 32b = 14, 4 îS : b BTE ¾¾¾ ®(0,6 - a).2 = 6b+ 0,1.2

ìFeSO 4 : 0, 4 ìa = 0, 2 ï BTNT.S ¾¾ ®í ¾¾ ® íS : 0,1 ¾¾¾¾ ® n H2SO4 = 0,6 îb = 0,1 ïSO : 0,1 î 2 Bài tập rèn luyện Câu 1: Cho m gam X gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 vào 400 ml dung dịch HCl 2M, sau phản ứng thu được 2,24 lít H2 (đktc), dung dịch Y và 2,8 gam Fe không tan.

Giá trị m là: A. 30,0 B. 22,4 C. 25,2 D. 26,28 Định hướng tư duy giải + Vì có Fe dư → muối cuối cùng là FeCl2 + H trong HCl đã chạy đi đâu? Nó chạy vào H2O và biến thành H2.

BTNT.Clo ì ¾¾¾¾ ® FeCl2 : 0, 4 ìï n HCl = 0,8 ï ¾¾ ®í ¾¾ ® í BTNT.H 0,8 - 0, 2 ® H2O : = 0,3 ï ¾¾¾¾ îï n H 2 = 0,1 2 î

BTKL ¾¾¾ ® m = 0,4.56 + 2,8 + 0,3.16 = 30(gam)

Câu 2: Đun nóng hỗn hợp bột X gồm 0,06 mol Al, 0,01 mol Fe3O4, 0,015 mol Fe2O3 và 0,02 mol FeO một thời gian. Hỗn hợp Y thu được sau phản ứng được hoà tan hoàn toàn vào dung dịch HCl dư, thu được dung dịch Z. Thêm NH3 vào Z cho đến dư, lọc kết tủa T, đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Giá trịcủa m là A. 6,16.

B. 6,40.

C. 7,78.

D. 9,46. Định hướng tư duy giải Cuối cùng Fe và Al sẽ chạy vào đâu? – Nó chạy vào Fe2O3 và Al2O3

ìFe2O3 : 0,04 ìFe : 0,01.3 + 0,015.2 + 0,02 = 0,08 BTNT ¾¾¾ ®í ¾¾ ®í îAl : 0,06 îAl2O3 : 0,03

¾¾ ® m = 0,04.160 + 0,03.102 = 9,46(gam)

Câu 3: Cho hỗn hợp X gồm x mol FeS2 và 0,045 mol Cu2S tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 loãng, đun nóng, thu được dung dịch chỉ chứa muối sunfat của các kim loại và giải phóng khí NO duy nhất. Giá trị của x là: A. 0,060 B. 0,045 C. 0,090 D. 0,180 Định hướng tư duy giải

ìFe3+ : x ïï BTNT Dung dịch cuối cùng chứa gì? ¾¾¾ ® íCu 2+ : 0,09 ï 2ïîSO 4 : 0,045 + 2x BTDT ¾¾¾ ® 3x + 0,09.2 = 2(0,045 + 2x) ¾¾ ® x = 0,09(mol)

Câu 4: Cho hỗn hợp gồm 0,3 mol Fe, 0,15 mol Fe2O3 và 0,1 mol Fe3O4 tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch A. Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn C. Giá trị của m là: A. 70.

B. 72.

C. 65.

D. 75. Định hướng tư duy giải Fe cuối cùng chạy đi đâu? – Nó chạy vào Fe2O3 Ta có:

ån

Fe

BTNT.Fe = 0,3 + 0,15.2 + 0,1.3 = 0,9 ¾¾¾¾ ® m = 0,45.160 = 72(gam)

Câu 5: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm 0,4 mol FeO và 0,1 mol Fe2O3 vào dung dịch HNO3 loãng, dư thu được dung dịch A và khí B không màu, hóa nâu trong không khí. Dung dịch A cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa.

Lấy toàn bộ kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn có khối lượng là: A. 23,0 gam. B. 32,0 gam. C. 16,0 gam. D. 48,0 gam. Định hướng tư duy giải Fe cuối cùng chạy đi đâu? – Nó chạy vào Fe2O3 Ta có:

ån

Fe

BTNT.Fe = 0,4 + 0,1.2 = 0,3 ¾¾¾¾ ® m = 0,3.160 = 48(gam)

Câu 6: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S bằng dung dịch HNO3 vừa đủ thu được dung dịch Y chỉ chứa hai muối sunfat và khí NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5. Tìm a: A. 0,03 B. 0,04 C. 0,06 D. 0,12 Định hướng tư duy giải

ìFe3+ : 0,12 ïï BTNT Dung dịch cuối cùng chứa gì? ¾¾¾ ® íCu 2+ : 2a ï 2ïîSO 4 : 0, 24 + a BTDT ¾¾¾ ® 0,12.3 + 2a.2 = 2(0,24 + a) ¾¾ ® a = 0,06(mol)

Câu 7: Dẫn khí CO từ từ qua ống sứ đựng 14 gam X gồm CuO, Fe2O3, FeO và Fe3O4 nung nóng một thời gian được m gam chất rắn Y. Cho toàn bộ khí thu được sau phản ứng vào dung dịch Ca(OH)2 dư được kết tủa Z. Cho toàn bộ Z phản ứng dung dịch HCl dư được 2,8 lít khí đktc. Tìm m : A. 12 B. 10 C. 6 D. 8 Định hướng tư duy giải + CO cuối cùng chạy đi đâu? – Biến thành CO2 2,8 BTKL Ta có: n CO2 = = 0,125 ¾¾¾ ® m = 14 - 0,125.16 = 12(gam) 22, 4 Câu 8: Oxi hóa chậm m gam Fe ngoài không khí sau một thời gian thu được 12 gam hỗn hợp X( Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4). Để hòa tan hết X, cần vừa đủ 300 ml dung dịch HCl 1M, đồng thời giải phóng 0,672 lít khí (đktc ). Giá trị của m là: A. 10,08 B. 8,96 C. 9,84 D. 10,64 Định hướng tư duy giải H trong HCl cuối cùng chạy đi đâu? – Nó đi vào H2O và H2

ìïn HCl = 0,3 BTNT.H Ta có: í ¾¾¾¾ ® n H2O = 0,12 ïîn H2 = 0,03 BTKL ¾¾¾ ® m = 12 - 0,12.16 = 10,08(gam)

Câu 9: Hỗn hợp X gồm Al, Fe2O3, Fe3O4, CuO trong đó oxi chiếm 25,39% khối lượng hỗn hợp. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với 8,96 lít CO (điều kiện tiêu chuẩn) sau 1 thời gian thu được chất rắn Y và hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với hiđro là 19. Cho chất rắn Y tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thu được dung dịch T và 7,168 lít NO(điều kiện tiêu chuẩn, sản phẩm khử duy nhất). Cô cạn dung dịch T thu được 3,456m gam muối khan. Giá trị của m gần nhất với: A. 41,13 B. 35,19 C. 38,43 D. 40,03 Định hướng tư duy giải

ìCO : 0,15 îCO2 : 0,25

BTNT.C Ta có: n CO = 0,4 ¾¾¾¾ ® n Z = 0,4 í

ìKimloai : 0,7461m(gam) ï và n NO = 0,32(mol) ¾¾ ®Y í 0, 2539m n = 0, 25 ïî O 16 æ æ 0, 2539m ö ö BTKL ¾¾¾ ® 3, 456m = 0,7461m + ç 0,32.3 + ç - 0, 25 ÷ .2 ÷ .62 è 16 ø ø è

¾¾ ®m = 38,427

Câu 10: Cho 14,3 gam hỗn hợp X gồm Mg, Zn và Al hòa tan hết trong V lít dung dịch HNO3 1M vừa đủ thu được 9,856 lít NO2 (đktc) và dung dịch Z chứa 81,9 gam muối. Thể tích HNO3 cần dùng là: A. 1,58 lít.

B. 1,28 lít.

C. 1,44 lít.

D. 1,51 lít. Định hướng tư duy giải Nhìn thấy hỗn hợp là các kim loại mạnh → Nghĩ tới NH4NO3: a mol

ì NH4 NO3 : a BTE ¾¾ ®í ¾¾¾ ® n NO- = 8a + 0,44 3 î NO2 : 0,44 BTKL ¾¾¾ ®81,9 = 14,3 + 62(8a + 0,44) + 80a ¾¾ ® a = 0,07

BTNT.N ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 0,07.2 + 0,44 + 0,44 + 8.0,07 = 1,58 ¾¾ ® V = 1,58

Câu 11: Cho m gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn, Cu tác dụng với oxi sau 1 thời gian thu được m+6,72 gam hỗn hợp Y. Cho hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được dung dịch Z và 4,928 lít SO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Cô cạn dung dịch Z thu được 90,28 gam muối khan. Giá trị của m là A. 30,26 B. 28,84 C. 27,86 D. 29,16 Định hướng tư duy giải

6,72 ì = 0, 42 ïn O = Ta có: í 16 ¾¾ ® n e = 2(0, 42 + 0, 22) ¾¾ ® n SO2- = 0,64 4 ïn SO = 0, 22 î 2 BTKL ¾¾¾ ® m = 90,28 - 0,64.96 = 28,84(gam)

Câu 12: Cho 23,640 gam hỗn hợp X gồm Al, FeO, CuO tác dụng với lượng dư khí hidro thu được 4,860 gam nước và hỗn hợp kim loại Y. Mặt khác, cho 11,94 gam X tác dụng với lượng dư dung dịch HNO3 loãng thu được 1,792 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch B. Cô cạn dung dịch B được m gam muối khan. Giá trị của m gần nhất với: A. 41,5.

B. 34,2.

C. 24,6.

D. 42,2. Định hướng tư duy giải

ìKim loai :19,32(gam) Ta có: n H2O = 0, 27 ¾¾ ® 23,64 í îO : 0, 27(mol) ìKim loai :19,32.0,505 = 9,757(gam) ¾¾ ®11,94 í îO : 0, 27.0,505 = 0,13635(mol) Và n NO = 0,08 ¾¾ ® m = 9,757 + 62(0,08.3 + 0,13635.2) = 41,54 Câu 13: Hỗn hợp X gồm Fe, Zn, ZnO và FeO. Để hoà tan 12,46 gam hỗn hợp X cần 380 ml dung dịch HCl 1M thu được 2,464 lít khí hiđro (đktc). Cho 12,46 gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu được 1,568 lít NO (đktc) và dung

dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được 44,2 gam muối khan. Số mol HNO3 tham gia phản ứng là A. 0,645 B. 0,615 C. 0,625 D. 0,605 Định hướng tư duy giải ìïn HCl = 0,38 BTNT.H Ta có: í ¾¾¾¾ ® n H2O = 0,08 ¾¾ ® n OTrong X = 0,08(mol) n = 0,11 ïî H 2 Chú ý: Trong X ta nhìn thấy có Zn → Nhớ tới NH4NO3: a mol

ì NH 4 NO3 : a ï BTE ¾¾ ® í NO : 0,07 ¾¾¾ ® n NO- = 8a + 0,07.3 + 0,08.2 = 0,37 + 8a 3 ïO : 0,08 î BTKL ¾¾¾ ® 44, 2 = 12, 46 -#"" 0,08.16 ® a = 0,0175 !"" $ + 62(0,37 + 8a) + 80a ¾¾ Kimloai

BTNT.N ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 0,37 + 10.0,0175 + 0,07 = 0,615(mol)

Câu 14: Hỗn hợp X gồm Fe, Zn, MgCO3, FeCO3, CaCO3. Nung 28,04 gam hỗn hợp X trong điều kiện không có không khí thu được 17,48 gam chất rắn. Cho 42,06 gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 9,632 lít hỗn hợp khí (đktc) gồm CO2 và NO và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được 86,76 gam muối khan. Biết các phản ứng hoàn toàn. Số mol HNO3 tham gia phản ứng là A.1,25 B. 1,05 C. 1,15 D. 1,35 Định hướng tư duy giải 28,04 - 17, 48 BTKL Khi nung X ¾¾¾ ® n ­CO2 = = 0, 24 44

® n O = 0,36 ïìCO : 0, 24.1,5 = 0,36 ¾¾ Với 42,06 gam X ¾¾ ® 0, 43 í 2 ïî NO : 0,07

ìO : 0,36 ï Nhìn thấy có Zn trong X ¾¾ ® í NO : 0,07 ï NH NO : a 4 3 î BTE ¾¾¾ ® n e = n NO- = 0,36.2 + 0,07.3 + 8a = 0,93 + 8a 3

BTKL

¾¾¾® 86,76 = 42,06 0,36.60 ® a = 0,015 !""-#"" $ + 62(0,93 + 8a) + 80a ¾¾ Kimloai

BTNT.N ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 0,93 + 10.0,015 + 0,07 = 1,15(mol)

Câu 15: Hỗn hợp X gồm Al, Fe2O3, FeO, Cu2O trong đó oxi chiếm 23,41% khối lượng hỗn hợp. Nếu cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được 4,256 lít SO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Nếu cho m gam

hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 2,464 lít NO (đktc) và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được 105,18 gam muối khan. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây: A. 31,44 B. 32,79 C. 30,99 D. 33,87 Định hướng tư duy giải

ì 0, 2341m ïO : Với H2SO4 đặc nóng ¾¾ ®í 16 ïSO2 : 0,19 î 0, 2341m 0, 2341m ) = 0,38 + 16 8 0, 2341m Chuyển qua HNO3 ¾¾ ® n e = n NO- = 0,38 + 3 8 0, 2341m 0, 2341m 0,38 + - 0,11.3 8 8 Có n NO = 0,11 ¾¾ ® n NH4 NO3 = = 0,00625 8 0, 2341m ö æ BTKL ¾¾¾ ®105,18 = 0,7659m + 80.0,00625 + 62 ç 0,38 + ÷ 8 è ø BTE ¾¾¾ ® n e = 2(0,19 +

¾¾ ® m = 31,44(gam) Câu 16: Cho 39,2 gam hỗn hợp M gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3, CuO và Cu (trong đó oxi chiếm 18,367% về khối lượng) tác dụng vừa đủ với 850 ml dung dịch HNO3 nồng độ a mol/l, thu được 0,2 mol NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5). Giá trị của a là A. 2,0.

B. 1,5.

C. 3,0.

D. 1,0. Định hướng tư duy giải

ì Trong M 0,18367.39,2 = = 0,45(mol) BTE ïn Ta có: í O ¾¾¾ ® n e = n NO- = 1,5(mol) 16 3 ïn NO = 0,2 î 1,7 BTNT.N ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 1,5 + 0, 2 = 1,7 ¾¾ ®a = = 2(M) 0,85 Câu 17: Hòa tan hết 17,44 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4, Fe2O3, CuO, Cu, Mg, MgO (trong đó oxi chiếm 18,35% về khối lượng) trong dung dịch HNO3 loãng dư, kết thúc các phản ứng thu được dung dịch Y và 0,56 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm N2 và N2O. Tỉ khối của Z so với H2 là 18,8. Cho dung dịch NaOH tới dư vào Y rồi đun nóng, không có khí thoát ra. Số mol HNO3 đã phản ứng với X là: A. 0,67 B. 0,47 C. 0,57 D. 0,62 Định hướng tư duy giải

X ìn Trong = 0, 2 O ïï Ta có: í ìïn N2 = 0,01 ïn Z = 0,025 ín îï N2O = 0,015 îï

BTE ¾¾¾ ® n e = n NO- = 0,2.2 + 0,01.10 + 0,015.8 = 0,62(mol) 3

BTNT.N ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 0,62 + 0,025.2 = 0,67(mol)

Câu 18: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 1,344 lít khí NO sản phẩm khử duy nhất (ở đktc) và dung dịch X. Dung dịch X có thể hoà tan được tối đa 11,2 gam Fe. Số mol của HNO3 có trong dung dịch ban đầu là: A. 0,94 mol.

B. 0,72 mol.

C. 0,86 mol.

D. 0,64 mol. Định hướng tư duy giải

ìFe : a ì56a + 16b = 11,36 ìa = 0,16 Với thí nghiệm đầu: 11,36 í ¾¾ ®í ¾¾ ®í îO : b î3a = 2b + 0,06.3 îb = 0,15 ìFe : 0,16 + 0, 2 = 0,36 Khi cho thêm Fe ta xem như í îO : 0,15 BTE ¾¾¾ ® 0,36.2 = 0,15.2 + 3n ­NO ¾¾ ® n ­NO = 0,14

BTNT.N ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 0,36.2 + 0,14 = 0,86(mol)

Câu 19: Cho hỗn hợp X gồm 6,96 gam Fe3O4 và 6,40 gam Cu vào 300 ml dung dịch HNO3 CM (mol/l). Sau khi các phản ứng kết thúc thu được khí NO, dung dịch Y và còn lại 1,60 gam Cu. Biết NO là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị CM là A. 0,15.

B. 1,20.

C. 1,50.

D. 0,12. Định hướng tư duy giải BTNT.Fe ì ¾¾¾¾ ® Fe 2+ : 0,09 ìïn Fe O = 0,03 HNO3 ïï BTNT.Cu Ta có: í 3 4 ¾¾¾® í ¾¾¾¾® Cu 2+ : 0,075 n = 0,1 ï BTDT îï Cu ïî ¾¾¾® NO3 : 0,33

BTE ¾¾¾ ® 0,33 = 3n NO + 0,03.4.2 ¾¾ ® n NO = 0,03

0,36 = 1, 2 0,3 Câu 20: Trộn 2,43 gam Al với 9,28 gam Fe3O4 rồi nung nóng cho phản ứng xảy ra một thời gian, làm lạnh được hỗn hợp X gồm Al, Fe, Al2O3, FeO và Fe3O4. Cho toàn bộ X phản ứng với dung dịch HCl dư thu được 2,352 lít H2 (đktc) và dung dịch Y. Cô cạn Y được a gam muối khan. Xác định giá trị của a?

A. 27,965 B. 18,325 C. 16,605 D. 28,326 BTNT.N ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 0,33 + 0,03 = 0,36(mol) ¾¾ ®[ HNO3 ] =

Định hướng tư duy giải H trong sẽ được phân bổ vào H2 và H2O

9, 28 ì .4 = 0,16 BTNT.H ïn O = Ta có: í 232 ¾¾¾¾ ® n HCl = 0,53 ïn H = 0,105 î 2 BTKL ¾¾¾ ® a = 2, 43 + 9, 28 - 0,16.16 !""" #""" $ + 0,53.35,5 = 27,965(gam) Kimloai

Chủ đề 3: Vận dụng linh hoạt các định luật bảo toàn qua bài toán kim loại tác dụng với H+ trong NO3Định hướng tư duy giải * Đây là dạng toán hay và đẹp trong chương trình hóa vô cơ THPT. Khi giải cần chú ý: + Nếu có khí H2 bay ra thì dung dịch không còn NO3- . + Các kim loại mạnh như Mg, Al, Zn thường cho sản phẩm khử có NH +4 . * Chúng ta thường dùng tư duy phân chia nhiệm vụ của H+ (nghĩa là ta có thể hiểu H+ làm các nhiệm vụ sinh ra NO, NO2, N2O, N2 hoặc NH4+). Các bạn cần nhớ các phản ứng quan trọng dưới đây: (1). 4H+ + NO3- + 3e ¾¾ ® NO + 2H2O (2). 2H+ + NO3- + e ¾¾ ® NO2 + H2O (3). 10H+ + 2NO3- + 8e ¾¾ ® N2O + 5H2O (4). 12H+ + 2NO3- + 10e ¾¾ ® N2 + 6H2O (5). 10H+ + NO3- + 10e ¾¾ ® NH+4 + 3H2O * Khi làm cần để ý xem ta tính số mol ne theo yếu tố nào (kim loại, H+ hay NO3- ) * Tôi lấy dạng bài tập này đầu tiên vì muốn các bạn hiểu được kỹ thuật áp dụng các định luật bảo toàn qua đó muốn nhấn mạnh với các bạn rằng trong giải bài tập hóa học áp dụng các ĐLBT là vô cùng quan trọng. Bây giờ chúng ta cùng nhau nghiên cứu qua một số ví dụ sau: Ví dụ 1: Dung dịch X chứa 0,4 mol HCl và 0,05 mol Cu(NO3)2. Cho m gam Fe vào dung dịch X, khuấy đều cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn Y gồm hai kim loại có khối lượng 0,8m gam và V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của m và V lần lượt là: A. 40 và 2,24. B. 20 và 1,12. C. 40 và 1,12. D. 20 và 2,24. Định hướng tư duy giải Có số mol H+ áp dụng tư duy phân chia nhiệm vụ H+ ¾¾ ® n ­NO = 0,1 BTNT.N X ¾¾¾¾ ® n Trong = 0,05.2 - 0,1 = 0 ¾¾ ® n FeCl2 = 0,2 NO3

BTKL.Cu + Fe ¾¾¾¾¾ ® 0,05.64 + m = 0,8m + 0,2.56 ¾¾ ® m = 40 →Chọn đáp án A

Ví dụ 2: Cho 8,64 gam Mg vào dung dịch hỗn hợp NaNO3 và H2SO4 đun nhẹ đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch A; 1,792 lít (đktc) hỗn hợp khí B có khối lượng 1,84 gam gồm 2 khí không màu có một khí hóa nâu và còn lại 4,08 gam chất rắn không tan. Cô cạn cẩn thận dung dịch A thu được m gam muối khan. Giá trị m là A. 31,5 gam. B. 29,72 gam. C. 36,54 gam. D. 29,80 gam.

Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải Ta có : M B =

ìH : 0,02(mol) 1,84 = 23 ® B í 2 0,08 î NO : 0,06(mol)

Vì khí B có H2 nên trog dung dịch muối sẽ không có ion NO3-

8,64 - 4,08 = 0,19 ® n e = 0,38(mol) 2 0,38 - 0,06.3 - 0,02.2 BTE ¾¾¾ ® n NH+ = = 0,02 4 8

Ta có: n pu Mg =

BTNT.N ¾¾¾¾ ® n NaNO3 = 0,06 + 0,02 = 0,08(mol)

ìMg 2+ : 0,19 ï + ï Na : 0,08 BTDT BTKL Vậy trong muối có: í ¾¾¾ ® a = 0, 24 ¾¾¾ ® m = 29,8(gam) + NH : 0,02 ï 4 ï 2îSO4 : a Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn 2 gam hỗn hợp 2 kim loại A và B có hóa trị không đổi trong hợp chất bằng dung dịch hỗn hợp HNO3 và H2SO4 đặc, nóng, thu được dung dịch X (không chứa ion NH +4 ) và 896 ml (đktc) hỗn hợp khí Y gồm NO2 và SO2 có tỷ khối so với H2 bằng 29,75. Nếu cho dung dịch BaCl2 vào dung dịch X thì không thấy kết tủa tạo thành. Cô cạn cẩn thận X được lượng muối khan là: A. 9,22 gam B. 6,96 gam C. 6,34 gam D. 4,88 gam Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải

ìïn NO2 = 0,01 BTE Ta có: í ¾¾¾ ® n e = 0,01 + 0,03.2 = 0,07 ïîn SO2 = 0,03 BTKL BTDT ® m = 2 + 0,07.62 = 6,34(gam) ¾¾¾ ® n NO- = 0,07(mol) ¾¾¾ 3

Ví dụ 4: Cho m gam Fe vào bình chứa dung dịch gồm H2SO4 và HNO3 thu được dung dịch X và 1,12 lít khí NO. Thêm tiếp dung dịch H2SO4 dư vào bình thu được 0,448 lít khí NO và dung dịch Y. Biết trong cả hai trường hợp NO là sản phẩm khử duy nhất, đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Dung dịch Y hòa tan vừa hết 2,08 gam Cu

(không tạo thành sản phẩm khử của N5+). Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn.

Giá trị của m là : A. 4,20.

B. 4,06.

C. 3,92.

D. 2,40.

Trích đề thi thử Chuyên ĐHSP Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải 2,08 BTE Y Ta có: n Cu = = 0,0325 ¾¾¾ ® n Trong = 0,0325.2 = 0,065(mol) Fe3+ 64 1,12 + 0, 448 Và n NO = = 0,07 ® n e = 0,07.3 = 0, 21(mol) 22, 4

å

ìïFe2+ : a BTE Nên m ® í ¾¾¾ ® 2a + 0,065.3 = 0,21 ® a = 0,0075(mol) 3+ ïîFe : 0,065 BTKL Cuối cùng ¾¾¾ ® m = 56(0,065 + 0,0075) = 4,06(gam)

Ví dụ 5: Hoàn tan hoàn toàn m gam bột Fe vào 100 ml dung dịch X gồm CuSO 4, H 2SO 4 và Fe2(SO 4)3 0,1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y, m gam chất rắn Z và 0,224 lít H 2 (đktc). Giá trị của m là: A. 12,80 B. 8,96 C. 17,92 D. 4,48 Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2015 Định hướng tư duy giải

ì n 3+ = 0,02 ïï Fe Ta có: í n H 2 = 0,01 Vì khối lượng chất rắn không đổi nên lượng tan ra bằng ï ïî n CuSO4 = a lượng bám vào. ìn 3+ = 0,02 ïï Fe ¾¾ ® ín H2 = 0,01 ¾¾ ® 64a = ( 0,01 + 0,01 + a ) .56 ® a = 0,14 ï ïîn CuSO4 = a m ¾¾ ® n Trong = 0,14 + 0,02 = 0,16 ¾¾ ® m = 8,96(gam) Fe

Ví dụ 6: Cho 4,32 gam Mg vào dung dịch hỗn hợp NaNO3 và H2SO4, đun nhẹ đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X; 0,896 lít (đktc) hỗn hợp khí Y có khối lượng 0,92 gam gồm 2 khí không màu có một khí hóa nâu trong không khí và còn lại 2,04 gam chất rắn không tan. Cô cạn cẩn thận dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là A. 18,27.

B. 14,90.

C. 14,86.

D. 15,75.

Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải

ìH2 : 0,01(mol) chú ý : Có khí H2 nghĩa là NO 3- hết. î NO : 0,03(mol)

Nhận thấy MY = 23 ® Y í

4,32 - 2,04 = 0,095(mol) ® n e = 0,19(mol) 24 0,19 - 0,01.2 - 0,03.3 BTE BTNT.N ¾¾¾ ® n NH+ = = 0,01 ¾¾¾¾ ® n Na + = 0,04(mol) 4 8 ìMg 2+ : 0,095 ï + ïï Na : 0,04 BTKL Trong X có : í ¾¾¾ ® m = 14,9(gam) + NH : 0,01 4 ï BTDT ï ¾¾¾ ® n SO2- = 0,12(mol) ïî 4 Ví dụ 7: Hòa tan hoàn toàn 8,4 gam Fe trong dung dịch HNO3 thu được dung dịch X và thấy thoát ra 2,688 lít khí NO (đktc). Đổ 100ml dung dịch HCl 1M vào X được dung dịch Y và lại thấy có khí thoát ra. Cho AgNO3 dư vào Y thấy có m gam kết tủa xuất hiện. Biết các phản ứng hoàn toàn, NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5. Giá trị của m gần nhất với: A. 14 B. 15 C. 18 D. 16 Định hướng tư duy giải Ta có: n pu Mg =

2+ ìïn Fe = 0,15 ïìFe : 0,09 Ta có: í ¾¾ ® í 3+ ® NO3- : 0,36 ïîFe : 0,06 îïn NO = 0,12 ¾¾

Cho thêm n H+ = 0,1 ¾¾ ® n ­NO =

0,1 = 0,025 4

BTE Cho AgNO3 vào: ¾¾¾ ® 0,09 = 0,025.3 ® n Ag = 0,015 ! "#" $ + n Ag ¾¾ NO

ìAg : 0,015 ¾¾ ® m¯ = 15,97 í îAgCl : 0,1 Bài tập rèn luyện Câu 1: Hòa tan hoàn toàn 0,02 mol Fe và 0,01 mol Cu vào 200 ml dung dịch gồm HNO3 0,1M và HCl 0,4M thu được dung dịch X. Cho dung dịch AgNO3 dư vào X thì xuất hiện a gam kết tủa. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn, sản phẩm khử của NO 3- là khí NO duy nhất. Giá trị của a là A. 11,48.

B. 13,64.

C. 2,16.

Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải

D. 12,02.

ìïn HNO3 = 0,02(mol) Ta có: í ® ïîn HCl = 0,08(mol)

ån

H+

= 0,1(mol)

và 4H+ + NO3- + 3e ® NO + 2H 2O Vì cuối cùng NO3- có dư nên ta có ngay.

ìCu 2+ : 0,01 BTNT.Fe ® a + b = 0,02 ìa = 0,005 ïï ïì ¾¾¾¾ BTE ® n e = 0,075 ¾¾¾ ® íFe 2+ : a ® í BTE ®í ® 2a + 3b = 0,055 îb = 0,015 ï 3+ îï ¾¾¾ Fe : b ïî BTNT.Clo ìï ¾¾¾¾ ® AgCl : 0,08 ® a = 12,02 í BTE ® Ag : 0,005 ïî ¾¾¾ Câu 2: Cho 7,68 gam Cu vào 200 ml dung dịch gồm HNO3 0,6M và H2SO4 0,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn (sản phẩm khử duy nhất là NO), cô cạn cẩn thận toàn bộ dung dịch sau phản ứng thì khối lượng muối khan thu được là : A. 20,16 gam.

B. 19,20 gam.

C. 19,76 gam.

D. 22,56 gam.

Trích đề thi thử Chuyên ĐHSP Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải Với loại toán này ta sử dụng phương trình 4H+ + NO3- + 3e ® NO + 2H2O (1)

Việc tiếp theo là dựa vào dữ kiện đề bài xem phương trình (1) tính theo chất nào

e,H+ hay NO3ìn 2+ = 0,12 ìn = 0,12 Cu ïï Cu ïï BTKL Ta có : ín NO- = 0,12 ® dd ín SO2- = 0,1 ¾¾¾ ® m = 19,76(gam) 3 4 ï ï ïîn NO3- = 0,04 îïn H+ = 0,32 Dễ thấy Cu và H+ hết còn NO3- dư Câu 3: Cho 5,6 gam Fe vào 200 ml dung dịch Cu(NO3)2 0,5M và HCl 1M thu được khí NO và m gam kết tủa. Xác định m. Biết rằng NO là sản phẩm khử duy nhất của NO-3 và không có khí H2 bay ra.

A. 6,4 B. 2,4 C. 3,2 D. 1,6 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìH + : 0, 2 ï Ta có : ïí NO3- : 0, 2 ® n NO = 0,05(mol) ï + ïî4H + NO3 + 3e ® NO + 2H 2 O

Khi đó dung dịch có :

ìCl- : 0, 2 ï ï NO3 : 0, 2 - 0,05 = 0,15 BTDT ¾¾¾® 2a + 0, 2 = 0,15 + 0, 2 ® a = 0,075(mol) í 2+ ïFe : 0,1 ï 2+ îCu : a BTNT.Cu ¾¾¾¾ ® m = (0,1 - 0,075).64 = 1,6(gam)

Câu 4: Cho hỗn hợp 0,02 mol Fe và 0,03 mol Cu vào dung dịch chứa 0,3 mol H2SO4 và 0,1 mol NaNO3.Sau khi phản ứng hoàn toàn thu đươc dung dịch X và khí NO(sp khử duy nhất).Cho V ml dung dịch NaOH 1M vào X thì lượng kết tủa lớn nhất.Giá tri tối thiểu của V là : A. 560 B. 0,48 C. 0,12 D. 0,64 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìïH + : 0,6(mol) Ta có : í ïî NO3 : 0,1(mol) Ta sử dụng phương trình: 4H+ + NO3- + 3e ® NO + 2H 2O

ìFe : 0,02 Và í ® n emax = 0,02.3 + 0,03.2 = 0,12(mol) nên có H+ dư. îCu : 0,03 ìFe3+ : 0,02 ïï Vậy dung dịch X sẽ có : íCu 2+ : 0,03 ï + ïîH : 0,6 - 0,16 = 0, 44 NaOH,BTDT ¾¾¾¾¾ ® n OH- = 0,44 + 0,02.3 + 0,03.2 = 0,56(mol)

Câu 5: Hòa tan bột Fe trong dung dịch X có chứa KNO3 và H2SO4.Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y,chất rắn không tan và 8,96 lít (đkc) hỗn hợp khí X gồm NO và H2, tỷ khối hơi của X so với H2 là 11,5. Cô cạn dung dịch Y thì thu được m gam rắn khan. Giá trị của m là: A. 109,7 B. 98 C. 120 D. 100,4 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ì NO : 0,3 BTE BTE ¾¾¾ ® n e = 1,1 ¾¾¾ ® n Fe2+ = 0,55 îH2 : 0,1

Ta có : n X = 0,4 í

BTNT.N Vì có khí H2 nên NO 3- phải hết ¾¾¾¾ ® n KNO3 = 0,3

ìFe 2+ : 0,55 ïï BTKL Y íK + : 0,3 ¾¾¾ ® m = 109,7 ï BTDT 2ïî ¾¾¾® SO4 : 0,7 Câu 6: Cho 31,15 gam hỗn hợp bột Zn và Mg (tỷ lệ mol 1 : 1) tan hết trong dung dịch hỗn hợp gồm NaNO3 và NaHSO4 thu được dung dịch A chỉ chứa m gam hỗn hợp các muối và 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí B gồm N2O và H2 .Khí B cỏ tỷ khối so vơi H2 bằng 11,5.Giá trị của m là : A. 123,4 B. 240,1 C. 132,4 D. Đáp án khác Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải ìïn Mg = 0,35(mol) ì N O : 0,1(mol) Ta có : í ® n e = 1, 4 n B = 0, 2(mol) í 2 îH 2 : 0,1(mol) îïn Zn = 0,35(mol) 1, 4 - 0,1.8 - 0,1.2 BTE ¾¾¾ ® n NH+ = = 0,05(mol) 4 8 ìMg 2 + : 0,35 ï 2+ ï Zn : 0,35 ï BTDT ® dd A í NH +4 : 0,05 ¾¾¾ ® a = 1,7(mol) ï BTNT.Nito + ï ¾¾¾¾® Na : 0,1.2 + 0,05 + a = 0, 25 + a BTDT ï ¾¾¾ ® SO 24 - : a î BTKL ¾¾¾ ® m = 240,1(gam)

Chú ý : Khi có H2 bay ra thì chắc chắn NO3 phải hết.

Câu 7: Cho 1 lượng bột Fe tan hết trong dung dịch chứa HNO3, sau khi phản ứng kết thúc thì thu được 2,688 lít NO(đkc) và dung dịch X. Thêm dung dịch chứa 0,3 mol HCl (loãng) vào lọ thì thấy khí NO tiếp tục thoát ra và cuối cùng thu được dung dịch Y. Để phản ứng hết với các chất trong dung dịch Y cần vừa hết 650 ml dung dịch KOH 1M. ( Biết NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5). Khối lượng muối có trong X là : A. 29,04 gam. B. 29,6 gam. C. 32,4 gam. D. 21,6 gam.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải 2,688 BTE X Ta có : n NO = = 0,12 ¾¾¾ ® n Trong = 0,12.3 = 0,36 NO322,4

ìKCl : 0,3 BTNT.K n KOH = 0,65 ¾¾¾¾ ®í îKNO3 : 0,35

BTNT.N BTE ¾¾¾¾ ® n­NO = 0,36 - 0,35 = 0,01 ¾¾¾ ® n Fe2+ = 0,03

ìFe2 + : 0,03 ïï BTKL ¾¾ ® X íFe3+ : 0,1 ¾¾¾ ® m = 29,6 ï ïîNO3 : 0,36 Câu 8: Cho 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,8M và Fe(NO3)3 0,6M có thể hoà tan tối đa m (g) hỗn hợp Fe và Cu (tỉ lệ mol là 2:3) sau phản ứng thu được dung dịch X. Khối lượng muối khan khi cô cạn dung dịch X gần nhất với : A. 98 B. 100 C. 95 D. 105 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìH + : 0, 4 ï Ta có: íFe3+ : 0,3 Và 4H + + NO3- + 3e ® NO + H 2 O ® n e = 0,3 + 0,3 = 0,6 ï î NO3 : 0,9

ìFe : 2a BTE Khi đó: m í ¾¾¾ ® 2a.2 + 3a.2 = 0,6 ® a = 0,06 îCu : 3a ìFe 2 + : 0,3 + 2.0,06 = 0, 42 ï 2+ ïCu : 3.0,06 = 0,18 BTKL ¾¾ ®Xí ¾¾¾ ® m X = 98,84 ïCl : 0, 4 ï NO - : 0,8 3 î Câu 9: Cho m gam Fe vào bình chứa dung dịch gồm H2SO4 và HNO3 thu được dd X và 2,24 lít khí NO. Thêm tiếp dung dịch H2SO4 dư vào bình thu được 0,896 lít khí NO và dung dịch Y. Biết trong cả 2 trường hợp NO là sản phẩm khử duy nhất, đo ở điều kiện tiêu chuẩn . Dung dịch Y hòa tan vừa hết 4,16 gam Cu (không tạo thành sản phẩm khử của N+5). Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là: A. 8,12 B. 4,8 C. 8,4 D. 7,84 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải Ta có: å NO = 0,1 + 0,04 = 0,14 ® n e = 0,42 (mol) + Ta BTE cho cả quá trình với chú ý. Muối sắt cuối cùng là Fe2+

m ì m ïFe : BTE ¾¾ ®í ® 2. + 2.0,065 = 0,42 ® m = 8,12 56 ¾¾¾ 56 ïîCu : 0,065

Câu 10: Cho hỗn hợp X gồm 0,09 mol Fe và 0,05 mol Fe(NO3)3 vào 500 ml dung dịch HCl 1M kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y và khí NO (spkdn).Hỏi dung dịch Y hòa tan tối đa bao nhiêu gam Cu: A. 10,24 B. 9,6 C. 4,26 D. 7,84 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải

ìn H+ = 0,5(mol) ï ïn NO- = 0,15(mol) 0,5.3 Ta có í 3 ® n e = 0,05 + = 0, 425(mol) 4 n = 0,05(mol) 3 + ï Fe ï + î4H + NO3 + 3e ® NO + 2H 2 O Chú ý : Lượng H+ không đủ để biến toàn bộ NO3- thành NO nên phải tính ne theo H +.

Ta tư duy theo kiểu tổng quát “chặn đầu” với lượng ne trên làm nhiệm vụ đưa Fe và Cu thành Fe2+ và Cu2+ BTE ¾¾¾ ® n Cu =

0, 425 - 0,09.2 = 0,1225(mol) ® m = 7,84(gam) 2

Câu 11: Hòa tan hết a gam bột Fe trong 100 ml dung dịch HCl 1,2M, thu được dung dịch X và 0,896 lít khí H2. Cho X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3, sau khi kết thúc các phản ứng thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và b gam chất rắn, (biết các khí đo ở đktc). Giá trị của b và V lần lượt là: A. 18,3 và 0,448.

B. 18,3 và 0,224.

C. 10,8 và 0,224.

D. 17,22 và 0,224.

Trích đề thi HSG Thái Bình – 2015 Định hướng tư duy giải

ìïn HCl = 0,12 BTNT + BTE ïìn D≠ + = 0,04(mol) Ta có: í ¾¾¾¾¾ ®í H ïîn H2 = 0,04 îïn Fe = 0,04 ® n Fe2+ = 0,04(mol) ® n e = 0,04 Theo phương trình: 4H+ + NO3- + 3e ® NO + 2H 2O

→ n ­NO = 0,01(mol)

BTE ìï ¾¾¾ ® Ag : 0,04 - 0,03 = 0,01(mol) ¾¾¾¾¾ ® b = 18,3(gam) í BTNT.Clo ïî ¾¾¾¾® AgCl : 0,12 BTE + BTNT

Câu 12: Cho 5,6 gam Fe vào 200 ml dung dịch Cu(NO3)2 0,5M và HCl 1M thu được khí NO và m gam kết tủa. Xác định m. Biết rằng NO là sản phẩm khử duy nhất của NO-3 và không có khí H2 bay ra.

A. 6,4 B. 2,4 C. 3,2 D. 1,6 Trích đề thi thử chuyên Hà Giang – 2016 Định hướng tư duy giải

ìH + : 0, 2 ïï Ta có: í NO3- : 0, 2 ¾¾ ® n NO = 0,05(mol) ï + ïî4H + NO3 + 3e ® NO + 2H 2O ìCl- : 0, 2 ï ï NO3 : 0, 2 - 0,05 = 0,15 Khi đó dung dịch có: í 2+ ïFe : 0,1 ï 2+ îCu : a BTDT ¾¾¾ ® 2a + 0,2 = 0,15 + 0,2 ® a = 0,075(mol) BTNT.Cu ¾¾¾¾ ® m = (0,1 - 0,075).64 = 1,6(gam)

Câu 13: Cho 3,48 gam bột Mg tan hết trong dung dịch hỗn hợp gồm HCl (dư) và KNO3, thu được dung dịch X chứa m gam muối và 0,56 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm N2 và H2. Khí Y có tỉ khối so với H2 bằng 11,4. Giá trị của m là A. 16,085 gam B. 14,485 gam C. 18,300 gam D. 18,035 gam Trích đề thi thử chuyên Lê Quý Đôn Đà Nẵng – 2016 Định hướng tư duy giải

ì N2 : 0,02 0,025 í îH2 : 0,005 0, 29 - 0,02.10 - 0,005.2 BTE ¾¾¾ ® n NH+ = = 0,01 4 8 ìMg 2 + : 0,145 ï + ï NH 4 : 0,01 ¾¾ ® X í BTNT.Nito ® m = 18,035 + ï ¾¾¾¾® K : 0,02.2 + 0,01 = 0,05 ï ¾¾¾ BTDT ® Cl- : 0,35 î

Ta có: n Mg = 0,145

Chú ý : Vì Y có H2 nên trong dung dịch X chắc chắn không còn N+5 Câu 14: Hoà tan hoàn toàn m gam bột nhôm trong dung dịch chứa HCl và HNO3 thu được 3,36 lít hỗn hợp Y gồm hai khí không màu, dung dịch còn lại chỉ chứa muối của cation Al3+. Đem toàn bộ lượng hỗn hợp khí Y trộn với 1 lít oxi thu được 3,688 lít hỗn hợp gồm 3 khí. Biết thể tích các khí đều đo ở đktc và khối lượng của hỗn hợp khí Y nhỏ hơn 2 gam. Tìm m.

A. 9,72 gam. B. 8,10 gam. C. 3,24 gam. D. 4,05 gam.

Trích đề thi thử chuyên Phan Bội Châu – Nghệ An – 2016 Định hướng tư duy giải

2 ì = 13,33 ìH : 0,09(mol) ïm Y < 2 ® Y < 0,15 Do í ® Yí 2 î NO : 0,06(mol) ïY + O ® DV ¯ 2 î

¾¾ ® n e = 0,09.2 + 0,06.3 = 0,36 0,36 .27 = 3, 24(gam) 3 Câu 15: Cho 11,2 gam Fe vào 300 ml dung dịch chứa (HNO3 0,5M và HCl 2M) thu được khí NO duy nhất và dung dịch X. Cho dung dịch X tác dụng với lượng dư dung dịch KMnO4/H2SO4 loãng. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính khối lượng KMnO4 đã bị khử.

A. 4,71 gam. B. 23,70 gam. C. 18,96 gam. D. 20,14 gam.

Trích đề thi thử chuyên Phan Bội Châu – Nghệ An – 2016 Định hướng tư duy giải BTE ¾¾¾ ®m =

ìn = 0, 2(mol) ïï Fe Ta có : ín H+ = 0,75(mol) ï n = 0,15(mol) îï NO3Theo phương trình 4H+ + NO3- + 3e ® NO + 2H 2O → Fe tan hết và tạo

ìïFe2+ : a BTE ¾¾¾ ® 2a + 3(0,2 - a) = 0,15.3 ® a = 0,15(mol) í BTNT.Fe 3+ ® Fe : 0,2 - a ïî ¾¾¾¾ BTE ¾¾¾ ® n KMnO4 =

0,15 0,6 + = 0,15 ® m = 23,7(gam) 5 5 ! !

Fe2+

Cl-

Câu 16: Hòa tan hết 10,62 gam hỗn hợp gồm Fe, Zn vào 800 ml dung dịch hỗn hợp X gồm NaNO3 0,45 M và H2SO4 1M thu được dung dịch Y và 3,584 lít khí NO (duy nhất). Dung dịch Y hòa tan được tối đa m gam bột sắt và thu được V lít khí. Các khí đo ở đktc và NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5 trong các thí nghiệm trên. Giá trị của m và V lần lượt là A. 24,64 gam và 6,272 lít.

B. 20,16 gam và 4,48 lít.

C. 24,64 gam và 4,48 lít.

D. 20,16 gam và 6,272 lít Trích đề thi thử chuyên Phan Bội Châu – Nghệ An – 2016 Định hướng tư duy giải

ì ïn ï NO3- = 0,36(mol) ï Ta có : ín H + = 1,6(mol) ï ïn = 0,16(mol) ® n = 0, 48(mol) ® 10,62 ìFe : 0,12(mol) í e ï NO î Zn : 0,06(mol) î

ì Na + : 0,36 ï 2ïSO : 0,8 Sau các quá trình dung dịch cuối cùng chỉ có: í 4 2+ ï Zn : 0,06 ï BTDT 2+ î ¾¾¾® Fe : 0,56 BTNT.Fe ¾¾¾¾ ® m = 56(0,56 - 0,12) = 26,64(gam) BTNT.N ì ¾¾¾¾ ® n NO = 0,36 - 0,16 = 0, 2(mol) ï ¾¾ ® í BTE + BTNT.H ¾¾ ® V = 6, 272(lit) 1,6 - 0,36.4 = 0,08 ï ¾¾¾¾¾® n H 2 = 2 î

Câu 17: Hoà tan bột Fe vào 200 ml dung dịch chứa NaNO3 và H2SO4. Sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch A và 6,72 lit hỗn hợp khí X (đktc) gồm NO và H2 có tỉ lệ mol 2 : 1 và 3 gam chất rắn không tan. Biết dung dịch A không chứa muối amoni. Cô cạn dung dịch A thu được khối lượng muối khan là A. 126 gam.

B. 75 gam.

C. 120,4 gam. D. 70,4 gam.

Trích đề thi thử THPT Hồng Lĩnh – 2016 Định hướng tư duy giải Vì có khí H2 bay ra nên chắc chắn NO 3- đã biến thành NO hết.

ì NO : 0,2(mol) BTE ¾¾¾ ® n e = 0,2.3 + 0,1.2 = 0,8(mol) îH2 : 0,1(mol)

Ta có: X í

BTE BTNT.N A A ¾¾¾ ® n Trong = 0,4 ¾¾¾¾ ® n Trong = n NO = 0,2(mol) Fe2+ Na +

ìFe2+ : 0, 4 ïï BTDT Trong A có : í Na + : 0, 2 ¾¾¾ ® 2a = 0, 2 + 0, 4.2 ® a = 0,5 ï 2ïîSO4 : a BTKL ¾¾¾ ® mMuËi =

å m(Fe

2+

, Na + ,SO24- ) = 75(gam)

Câu 18: Cho m gam Fe vào dung dịch chứa đồng thời H2SO4 và HNO3 thu được dung dịch X và 4,48 lít NO(duy nhất). Thêm tiếp H2SO4 vào X thì lại thu được thêm 1,792 lít khí NO duy nhất nữa và dung dịch Y. Dung dịch Y hoà tan vừa hết

8,32 gam Cu không có khí bay ra (các khí đo ở đktc). Khối lượng của Fe đã cho vào là A. 16,24 g.

B. 11,2 g.

C. 16,8 g.

D. 9,6 g. Định hướng tư duy giải Bài này sẽ có bạn cảm thấy phức tạp nhưng thật ra các bạn chỉ cần tư duy tổng quát 2+ ïì Fe ® Fe một chút thì bài toàn sẽ rất đơn giản.Sau tất cả các quá trình thì í 2+ ïîCu ® Cu Do đó có ngay: m BTE ¾¾¾ ® .2 + 0,13.2 = 3å n NO = 3.0,28 = 0,84 ® m = 16,24 56 Câu 19: Cho 0,3mol Cu và 0,6 mol Fe(NO3)2 vào dung dịch chứa 0,9 mol H2SO4 loãng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu dược V lít khí NO(sản phẩm khử duy nhất,đktc). Giá trị của V là: A. 10,08 B. 4,48 C. 6,72 D. 8,96 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ì4H + + NO3- + 3e ® NO + 2H 2 O ï ïn H+ = 1,8 Có í ® n max NO = 0,4 ® V = 8,96 n = 1,2 NO ï 3 ï îå n e.max = 0,3.2 + 0,6 = 1,2 Câu 20: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 2,8 gam Fe và 1,6 gam Cu trong 500 ml dung dịch hỗn hợp HNO3 0,1M và HCl 0,4M, thu được khí NO (khí duy nhất) và dung dịch X. Cho X vào dung dịch AgNO3 dư, thu được m gam chất rắn. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn, NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5 trong các phản ứng. Giá trị của m là A. 34,10.

B. 28,70.

C. 29,24.

D. 30,05. Định hướng tư duy giải

ìFe : 0,05 Ta có : í îCu : 0,025

;

ìïH + : 0,25 í îïNO3 : 0,05

Sử dụng phương trình: 4H+ + NO3- + 3e ® NO + 2H2O Vì cuối cùng NO 3- dư nên ta sẽ BTE cho cả quá trình .

0,25 ì = 0,0625 BTE ïn NO = ®í ¾¾¾ ® 0,05.3 + 0,025.2 = 0,0625.3 + a 4 ïn Ag = a î

BTNT.Clo ì ¾¾¾¾ ® AgCl : 0,2 ® a = 0,0125 ® m = 30,05 í îAg : 0,0125 Câu 21: Cho Zn tới dư vào dung dịch gồm HCl; 0,05 mol NaNO3 và 0,1 mol KNO3. Sau khi kết thúc các phản ứng thu được dung dịch X chứa m gam muối; 0,125 mol hỗn hợp khí Y gồm hai khí không màu, trong đó có một khí hóa nâu trong không khí. Tỉ khối của Y so với H2 là 12,2. Giá trị của m là A. 61,375.

B. 64,05.

C. 57,975.

D. 49,775. Định hướng tư duy giải Các bạn chú ý nha,khi có khí H2 bay ra thì chắc chắn là NO3 đã hết .

BTNT.nito ìï NO : 0,1 ¾¾¾¾ ® NH +4 = 0,05 Ta có: 0,125Y í ïîH 2 : 0,025

®

ån

e

= 0,1.3 + 0,025.2 + 0,05.8 = 0,75 ® Zn : 0,375

ì Zn 2+ : 0,375 ï ïCl : a ï BTDT Khi đó dung dịch X là í K + : 0,1 ¾¾¾ ® a = 0,95 ® m = 64,05 ï + ï NH 4 : 0,05 ï Na + : 0,05 î Câu 22: Dung dịch X chứa 14,6 gam HCl và 22,56 gam Cu(NO3)2. Thêm m gam bột Fe vào dung dịch X sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp kim loại có khối lượng 0,628m và chỉ tạo khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là: A. 1,92 B. 14,88 C. 20 D. 9,28 Định hướng tư duy giải ìï n NO3- = 0,12.2 Ta có: í ­ ïî n H + = 0, 4 ® n NO = 0,1 BTNT.N ìï ¾¾¾¾ ® NO3- : 0,14 BTDT ¾¾ ®í ¾¾¾® Fe 2 + = 0, 27 ïîCl : 0, 4

¾BTKL ¾¾® 0,12.64 + m = 0,628m + 0,27.56 ¾¾ ® m = 20 Câu 23: Dung dịch X chứa 0,1 mol Fe(NO3)3 và 0,24 mol HCl. Dung dịch X có thể hòa tan được tối đa bao nhiêu gam Cu ( biết phản ứng tạo ra khí NO là sản phẩm khử duy nhất).

A. 5,76 gam B. 6,4 gam C. 5,12 gam D. 8,96 gam Định hướng tư duy giải

+ ïì4H + NO3 + 3e ® NO + 2H2 O ïìNO : 0,3 - 0,06 = 0,24 Ta có: í ¾¾ ®í - 3 0,06 îï0,24 îïCl : 0,24

ìFe2 + : 0,1 ï ¾¾ ® í 2 + 0,48 - 0,2 = 0,14 ® m = 8,96 ïCu : 2 î Câu 24: Dung dịch A chứa 0,02 mol Fe(NO3)3 và 0,3 mol HCl có khả năng hoà tan được Cu với khối lượng tối đa là: A. 6,4g.

B. 0,576g.

C. 5,76g.

D. 0,64g. Định hướng tư duy giải

ìïn H+ = 0,3 PCNV.H+ Ta có: í ¾¾ ® n­NO = 0,06 ¾¾¾¾ ® n du = 0,3 - 0,06.4 = 0,06 H+ n = 0,06 ïî NO3ì Fe2 + : 0,02 ï ïCl : 0,3 Dung dịch sau phản ứng: ¾¾ ®í + ï H : 0,3 - 0,24 = 0,06 ïCu 2 + : a î BTDT ¾¾¾ ® 0,02.2 + 2a + 0,06 = 0,3 ¾¾ ® a = 0,1 ¾¾ ® m = 6,4

Câu 25: Cho m gam Fe vao 1 lit dung dịch gom H2SO4 0,1M, Cu(NO3)2 0,1M, Fe(NO3)3 0,1M. Sau khi pu xảy ra hoàn toàn thu được 0,69m gam hỗn hợp kim loai, dung dịch X va khi NO (sản phẩm khử duy nhất). Giá trị m và khối lượng chất rắn khan thu được khi cô cạn dung dịch X là : A. 25,8 va 78,5 B. 25,8 va 55,7 C. 20 va 78,5 D. 20 va 55,7 Định hướng tư duy giải

ìFe2 + - 0,325 ï Dễ thấy H+ hết do đó có ngay dung dịch X íSO 24 - - 0,1 ® m muoi = 55,7 ï î NO3 - 0, 45 BTKL Lại có ngay ¾¾¾ ® m + 6, 4 + 5,6 = 0,69m + 0,325.56 ® m = 20 Câu 26: Dung dịch X chứa 0,8 mol HCl và 0,05 mol Cu(NO3)2. Cho m gam Fe vào dd X, khuấy đều cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn Y gồm hai kim loại có khối lượng 0,8m gam và V lít khí ( trong đó NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5, ở đktc). Giá trị của m và V lần lượt là: A. 40 và 2,24.

B. 96 và 6,72.

C. 96 và 2,24.

D. 40 và 1,12. Định hướng tư duy giải Y gồm hai kim loại có khối lượng 0,8m gam → Dung dịch chỉ có muối Fe2+.

ìïn H+ = 0,8 Ta có: í ïîn NO3- = 0,1 BTDT ¾¾¾ ® n FeCl2 = 0, 4

+ ïì4H + NO3 + 3e ® NO + 2H 2O í + îï2H + 2e ® H2

ì NO : 0,1 ®í îH2 : 0,2

BTKL(Fe + Cu ) ¾¾¾¾¾ ® m + 0,05.64 = 0, 4.56 + 0,8m ® m = 96

Câu 27: Lấy 0,1 mol Cu tác dụng với 500 ml dung dịch gồm KNO3 0,2M và HCl 0,4M thì thu được bao nhiêu lít khí NO (đktc)?

A. 2,24 lít B. 3,36 lít C. 1,12 lít D. 8,96 lít Định hướng tư duy giải

ì4H + + NO3- + 3e ® NO + 2H 2 O ï ïn Cu = 0,1 ¾¾ ®í ® n NO = 0,05 ® V = 1,12 n NO- = 0,1 ï 3 ïn + = 0, 2 î H Câu 28: Cho m(g) Fe tác dụng với dung dịch gồm NaNO3 và H2SO4 khuấy đều trong điều kiện thích hợp,sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X và 1,792 lít hỗn hợp khí Y và 1 phần kim loại không tan.Biết rằng Y có một khí hóa nâu ngoài không khí và tỷ khối của Y so với H2 là 8.Khối lượng muối tạo thành trong dung dịch X là : A. 17,12 B. 17,21 C. 18,04 D. 18,40 Định hướng tư duy giải ìSO 24 - : 0,12 ìï4H + + NO3- + 3e ® NO + 2H 2 O ï BTKL ® X í Na + : 0,04 ¾¾¾ ® m = 18,04 í ïîn NO = n H2 = 0,04 ï 2+ îFe : 0,1 Câu 29: Cho m gam Fe vào 800 ml dung dich Cu(NO3)2 0,2M và H2SO4 0,25 M . sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,6m gam hỗn hợp bột kim loại và V lít khí NO ( sản phẩm khử duy nhất ) giá trị m và V = ?

A.10,8 và 4,48 B.10,8 và 2,24 C.17,8 và 4,48 D.17,8 và 2,24 Định hướng tư duy giải ìïn NO- = 0,32 3 Ta có: í ­ ïîn H+ = 0, 4 ® n NO = 0,1 BTKL ¾¾¾ ® 0,6m = 0,16.64 + m - 0,31.56 ® m = 17,8

Câu 30: Cho 2,0 gam bột Fe vào 100ml dung dịch X chứa H2SO4 0,1M; CuSO4 0,15 M; Fe(NO3)3 0,1 M thu được dung dịch Y; hỗn hợp rắn Z và khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Cô cạn dung dịch Y thu được m gam muối khan. Giá trị của m là:

A. 6,65g B. 9,2g C. 8,15g Định hướng tư duy giải Z là hỗn hợp → (Fe,Cu) → muối là muối Fe2+.

D. 6,05g

ìn + = 0,02 ïï H Ta có: ín Fe3+ = 0,01 ï ïîn NO3- = 0,03 n SO24- = 0,025 Sử dụng phương trình 4H+ + NO3- + 3e ® NO + 2H2O BTNT.Nito ì ¾¾¾¾ ® NO3- : 0,03 - 0,005 = 0,025 ïï ® n NO = 0,005 ® Y íSO24- : 0,025 ® m = 6,05 ï BTDT 2+ ® Fe : 0,0375 ïî ¾¾¾ Câu 31: Cho 5,6 gam Fe và 6,4 gam Cu vào một cốc đựng dung dịch H2SO4 loãng, rất dư. Sau khi H2 bay ra hết, tiếp tục thêm NaNO3 dư vào cốc. Số mol khí NO (sản phẩm khử duy nhất) tối đa có thể bay ra là: A. 0,1/3 B. 0,4/3 C. 0,2/3 D. 0.1 Định hướng tư duy giải Bài toán khá đơn giản chỉ cần áp dụng BTE :

ìFe : 0,1 Ta có: í îCu : 0,1

ìFe2+ : 0,1 H 2SO4 ¾¾¾ ®í îCu : 0,1

® n e = 0,1 + 0,1.2 = 0,3

BTE ¾¾¾ ® n NO = 0,1

Câu 32: Cho bột Cu vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm H2SO4 0,5M và HNO3 1M cho tới dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X và sản phẩm khử duy nhất là NO. Cô cạn dung dịch X, khối lượng muối khan thu được là A. 28,2 gam B. 24 gam C. 52,2 gam D. 25,4 gam. Định hướng tư duy giải

ìïn H+ = 0,4 Ta có: í ïîn NO3- = 0,2

4H + + NO3- + 3e ® NO + 2H 2O

BTE → n­NO = 0,1 ¾¾¾ ® n Cu = 0,15

ìCu2 + : 0,15 ï ® m = 25,4 íNO3- : 0,2 - 0,1 = 0,1 ï 2îSO 4 : 0,1 Câu 33: Cho 19,2 gam Cu vào 500 ml dung dịch NaNO3 1M, sau đó thêm 500 ml dung dịch HCl 2M đến phản ứng hoàn toàn thu được khí NO và dung dịch X. Phải

thêm bao nhiêu lít dung dịch NaOH 0,4M để kết tủa hết ion Cu2+ trong dung dịch X? A. 1 lít.

B. 2 lít.

C. 1,5 lít.

D. 1,25 lít. Định hướng tư duy giải

ìn = 0,3 ® n max = 0,6 e ïï Cu Ta có: ín NO- = 0,5 3 ï n ïî H+ = 1 ung ® n Hphan = 0,8 ® n du = 0,2 + H+

4H + + NO3- + 3e ® NO + 2H 2 O

® å OH - = 0,2 + 0,3.2 = 0,8 ® V = 2(lit)

Câu 34: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 8,4 gam Fe và 4,8 gam Cu trong 500 ml dung dịch hỗn hợp HNO3 0,3M và HCl 1,2M, thu được khí NO (khí duy nhất) và dung dịch X. Cho X vào dung dịch AgNO3 dư, thu được m gam chất rắn. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn, NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5 trong các phản ứng. Giá trị của m là A. 60,10.

B. 102,30.

C. 90,15.

D. 86,10. Định hướng tư duy giải + ìFe : 0,15 ïìH : 0,75 Ta có: í 4H + + NO3- + 3e ® NO + 2H2 O í Cu : 0,075 î îïNO3 : 0,15 Dễ thấy trong dung dịch có H+ dư và muối Fe2+ nhưng cho AgNO3 vào thì cuối cùng ta sẽ thu được Fe3+.Do đó áp dụng BTE cho cả quá trình : Chú ý: Chất oxi hóa sẽ là NO và Ag.

ìNO : 0,74 / 4 = 0,1875 ®í ® 0,15.3 + 0,075.2 = 0,1875.3 + a ® a = 0,03375 îAg : a ìAg : 0,0375 BTNT ¾¾¾ ® m = 90,15 í îAgCl : 0,5.1,2 Câu 35: Cho 5,6 gam Fe vào 100ml dung dịch Cu(NO3)2 1,5M. Sau khi kết thúc phản ứng thêm tiếp dung dịch HCl dư vào thì sau khi phản ứng xong thu được tối đa V lit khí NO (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) thoát ra. Giá trị của V là A. 2,24 lít.

B. 3,36 lít.

C. 1,12 lít.

D. 1,49 lít. Định hướng tư duy giải ìïn Fe = 0,1 ®emax = 0,1.3 = 0,3 Ta có : í do đó NO 3- dư . max ïîn NO3- = 0,3 ® n e = 0,3.3 = 0,9 BTE cho cả quá trình (không cần quan tâm tới Cu) BTE ¾¾ ¾ ®0,1.3 = 3.nNO ® V = 2,24

Câu 36: Cho m gam bột Fe vào 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm AgNO3 0,2M và HNO3 0,25M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 1,4m gam hỗn hợp kim loại và V lít khí NO (duy nhất, ở đktc). Giá trị của m và V lần lượt là A. 21,5 và 1,12.

B. 8,60 và 1,12.

C. 28,73 và 2,24.

D. 25 và 1,12. Định hướng tư duy giải Sau phản ứng thu được hỗn hợp kim loại nên muối là Fe2+.

Ta sử dụng 4H+ + NO3- + 3e ® NO + 2H2O

ìï NO- : 0,36 ¾¾ ®í + 3 ïîH : 0,2

¾¾ ® n ­NO =

0,2 = 0,05 4

0,36 - 0,05 = 0,155 2 2 BTKL(Fe + Ag) ¾¾¾¾¾ ® m + 0,16.108 = 1,4m + 0,155.56 ¾¾ ® m = 21,5 Câu 37. Cho 7,2 gam bột Mg tan hết trong dung dịch hỗn hợp HCl (dư) và KNO3, thu được dung dịch X chứa m gam muối và 2,688 lít khí Y (đktc) gồm N2 và H2 có khối lượng 0,76 gam. Giá trị của m là ?

A. 29,87.

B. 24,03.

C. 32,15.

D. 34,68.

Trích đề thi thử THPT Chuyên Bến Tre – 2016 Định hướng tư duy giải Có khí H2 → Dung dịch không còn NO3-. ì N2 : 0,02 Ta có: n Mg = 0,3 ¾¾ ® n Y = 0,12 í îH2 : 0,1 BTNT.Nito ¾¾¾¾ ® n Fe( NO3 ) =

BTE ¾¾¾ ® n NH+ 4

ìK + : 0,065 ï + 0,3.2 - 0,02.10 - 0,1.2 ï NH : 0,025 = = 0,025 ¾¾ ® X í 24+ 8 ïMg : 0,3 ïCl- : 0,39 î

BTKL ¾¾¾ ® m = 24,03(gam)

Câu 38: Hòa tan hoàn toàn 22,4 gam Fe trong 500 ml dung dịch hỗn hợp NaNO3 và HCl 2,6M, đến phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X và 7,84 lít hỗn hợp khí NO và H2 với tỉ lệ mol lần lượt là 4:3, cho dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch X thu được dung dịch Y và m gam kết tủa. Giá trị của m là: (Biết NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5).

A. 218,95.

B. 16,2.

C. 186,55.

D. 202,75.

Trích đề thi thử THPT Đặng Thúc Hứa – 2016 Định hướng tư duy giải

ìn Fe = 0, 4 ìïFe3+ : 0,1 ï BTE n = 0, 2 Ta có: íì ¾¾¾ ® í 2+ ï NO ® n e = 0,9 ïín = 0,15 ¾¾ îïFe : 0,3 îïî H2 Số mol H+ tham gia phản ứng:

n pu = 0, 2.4 + 0,15.2 = 1,1 ¾¾ ® n du = 1,3 - 1,1 = 0, 2 H+ H+ BTE ¾¾ ® n­NO = 0,05 ¾¾¾ ® n Fe2+ = 0,15

ìïFe 2+ : 0,15 Ag+ ìAg : 0,15 ¾¾ ®í ¾¾¾ ® m¯ = 202,75 í ïîCl :1,3 îAgCl :1,3 Câu 39: Cho 0,35 mol bột Cu và 0,06 mol Fe(NO3)3 vào dung dịch chứa 0,24 mol H2SO4 (loãng). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Cô cạn dung dịch thu được khối lượng muối khan là: A. 52,52 gam. B. 36,48 gam. C. 40,20 gam. D. 43,56 gam.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải Dễ suy ra H+ phản ứng hết n H+ = 0, 48 ¾¾ ® n ­NO = 0,12(mol)

ìSO 24- : 0, 24 ï ï NO3 : 0,06 Dùng kỹ thuật điền số điện tích: í 2+ ïFe : 0,06 ï ¾¾¾ BTDT ® Cu 2+ : 0, 21 î

¾¾ ®m = 43,56(gam) Câu 40: Cho 4,08 gam Mg tác dụng với dung dịch hỗn hợp Cu(NO3)2 và H2SO4 đun nóng, khuấy đều đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X và 0,896 lít hỗn hợp khí Y (đktc) gồm hai khí không màu, trong đó có một khí hóa nâu ngoài không khí và 1,76 gam hỗn hợp hai kim loại có cùng số mol. Biết tỉ khối của Y đối với H2 là 8. Khối lượng muối tạo thành trong dung dịch X gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 24,0 gam. B. 39,0 gam. C. 19,5 gam. D. 21,5 gam.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìMg : 0,02 1,76(gam) í îCu : 0,02 = 0,15(mol) ¾¾ ® n e = 0,3(mol)

Ta có: n Mg = 0,17

¾¾ ® n pu Mg

ì NO : 0,02 ¾¾ ® n Y = 0,04 í îH2 : 0,02

n NH+ = a ¾¾ ® n H+ = 0,02.2 + 0,02.4 + 10a 4

ìMg 2 + : 0,15 ï BTDT Dung dịch X chứa: í NH +4 : a ¾¾¾ ® a = 0,02 ¾¾ ® m X = 19,32(gam) ï 2îSO 4 : 0,06 + 5a Câu 41. Cho 33,9 gam hỗn hợp bột Zn và Mg (tỷ lệ mol 1:2) tan hết trong dung dịch hỗn hợp gồm NaNO3 và NaHSO4 thu được dung dịch A chỉ chứa m gam hỗn hợp các muối trung hòa và 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí B gồm N2O và H2. Khí B có tỷ khối so với H2 bằng 16,75. Giá trị của m gần nhất với A. 240.

B. 300.

C. 312.

D. 308.

Trích đề thi thử sở giáo dục Quảng Nam – 2016 Định hướng tư duy giải

ìZn : 0,3 ¾¾ ® n e = 1,8(mol) îMg : 0,6

Ta có: 33,9 í

BTE ¾¾¾ ® n NH+ = 4

ìH2 : 0,05 n B = 0,2 í î N2O : 0,15

1,8 - 0,15.8 - 0,05.2 = 0,0625(mol) 8

Nhiệm vụ của H+: n H+ = 0,05.2 + 0,15.10 + 0,0625.10 = 2,225

ì Zn 2+ : 0,3 ï 2+ ïMg : 0,6 ï BTKL Vậy A chứa: í NH +4 : 0,0625 ¾¾¾ ® m = 308,1375(gam) ï 2ïSO 4 : 2, 225 BTDT ï ¾¾¾ ® Na + : 2,5875 î Câu 42: Hòa tan hoàn toàn m gam Fe bằng dung dịch HNO3 thu được dung dịch X và 1,12 lít NO (đktc). Thêm dung dịch chứa 0,12 mol HCl vào dung dịch X thì thấy khí NO tiếp tục thoát ra và thu được dung dịch Y. Để phản ứng hết với các chất trong dung dịch Y cần 250 ml dung dịch NaOH 1M. Cho X tác dụng với AgNO3 dư thì lượng kết tủa thu được sẽ là: A. 5,40 B. 4,32 C. 6,48 D. 3,24 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải Cho HCl vào X có khí NO nên HNO3 thiếu.

BTE X Ta có: n NO = 0,05 ¾¾¾ ® n Trong = 0,05.3 = 0,15 NO3

Lại có n NaOH

ì Na + : 0, 25 ïï BTNT.N = 0, 25 ¾¾ ® íCl- : 0,12 ¾¾¾¾ ® n ­NO = 0,02 ï BTDT ïî ¾¾¾® NO3 : 0,13

BTE BTE ¾¾¾ ® n Fe2+ = 0,02.3 = 0,06 ¾¾¾ ® mAg = 0,06.108 = 6,48(gam)

Câu 43: Cho 4,8 gam Mg tan hết trong dung dịch chứa HNO3 và HCl. Sau phản ứng thu được dung dịch X và 2,464 lít hỗn hợp khí Y (trong đó có một khí hóa nâu ngoài không khí) có tổng khối lượng 3,02 gam. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là: A. 18,346 B. 16,942 C. 18,545 D. 19,535 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải Ta có: n Mg = 0,2 ¾¾ ® n e = 0,4

0,4 - 0,1.3 - 0,01.2 ïìn NO = 0,1 BTE Và n Y = 0,11 í ¾¾¾ ® n NH+ = = 0,01(mol) 4 8 ïîn H2 = 0,01

ìMg2 + : 0,2 ï BTKL ¾¾ ® X íNH +4 : 0,01 ¾¾¾ ® m = 19,535(gam) ï BTDT ® Cl - : 0,41 î ¾¾¾ Câu 44: Cho 13,0 gam bột Zn vào dung dịch có chứa 0,1 mol Fe(NO3)3; 0,1 mol Cu(NO3)2 và 0,15 mol AgNO3, khuấy đều cho phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng là A. 17,20 gam. B. 21,00 gam. C. 19,07 gam. D. 16,40 gam.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìZn 2 + : 0,2 ìïn Zn = 0,2 ï ìCu : 0,075 Ta có: í ¾¾ ® íFe2 + : 0,1 ¾¾ ®m í n = 0,65 îAg : 0,15 ïCu 2 + : 0,025 îï NO3î

¾¾ ® m = 21,0 Câu 45: Hòa tan hết 3,54 gam hỗn hợp Al và Mg có tỷ lệ mol tương ứng là 3 : 4 trong dung dịch X chứa hỗn hợp axit HNO3 và HCl. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y chỉ chứa muối và 2,24 lít hỗn hợp khí gồm H2, NO2 và NO với tỷ lệ mol tương ứng là 2 : 1 : 7. Cô cạn dung dịch Y thu được m gam muối khan. Giá trị của m là: A. 17,285 B. 14,792 C. 18,316 D. 16,145 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong

Định hướng tư duy giải

ìn H2 = 0,02 ï n khi = 0,1 ín NO2 = 0,01 ï în NO = 0,07 0,06.3 + 0,08.2 - 0,01 - 0,07.3 - 0,02.2 = = 0,01(mol) 8

ïìn Al = 0,06 Ta có: 3,54 í ïîn Mg = 0,08 BTE ¾¾¾ ® n NH+ 4

ìAl : 0,06 ï 2+ ïMg : 0,08 BTKL ¾¾ ®Y í ¾¾¾ ® m Y = 16,145(gam) + ï NH 4 : 0,01 ï BTDT î ¾¾¾® Cl : 0,35 Câu 46: Hòa tan hết 12,6 gam hỗn hợp Al và Mg có tỷ lệ mol tương ứng là 2 : 3 trong dung dịch X chứa hỗn hợp axit HNO3 và HCl. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y chỉ chứa muối và 6,72 lít hỗn hợp hai khí (trong đó có một khí hóa nâu ngoài không khí) có tổng khối lượng là 6,2 gam. Cô cạn dung dịch Y thu được m gam muối khan. Giá trị của m là: A. 57,875 B. 58,792 C. 48,316 D. 52,928 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải ìïn NO = 0, 2 ìïn Al = 0, 2 Ta có: 12,6 í n khi = 0,3 í ïîn Mg = 0,3 ïîn H2 = 0,1 0, 2.3 + 0,3.2 - 0, 2.3 - 0,1.2 BTE ¾¾¾ ® n NH+ = = 0,05(mol) 4 8 ìAl3+ : 0, 2 ï 2+ ïMg : 0,3 BTKL ¾¾ ®Y í ¾¾¾ ® m Y = 57,875(gam) + NH : 0,05 ï 4 ï BTDT î ¾¾¾® Cl :1, 25 Câu 47. Hòa tan m gam Mg trong 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp H2SO4 0,4M và Cu(NO3)2 đến phản ứng hoàn toàn thu được 1,12 lít hỗn hợp khí X (đktc) có tỉ khối của X so với H2 là 6,2 gồm N2 và H2, dung dịch Y và 2 gam hỗn hợp kim loại. Giá trị m là ?

A. 4,68.

B. 5,48.

C. 5,08.

D. 6,68.

Trích đề thi thử THPT Chuyên Lam Sơn Thanh Hóa – 2016 Định hướng tư duy giải 3+

ìn N2 = 0,02 ïï 0, 4 - 0,02.12 - 0,03.2 Ta có: ín H2 = 0,03 ¾¾ ® n NH+ = = 0,01 4 10 ï ïîn H+ = 0, 4 BTNT.N ¾¾¾¾ ® n Cu(NO3 )2 = 0,025

ì NH +4 : 0,01 ïï BTKL ¾¾ ® Y íSO24- : 0, 2 ¾¾¾ ® m = 0,195.24 + 2 - 0,025.64 = 5,08 ï BTDT 2+ ïî ¾¾¾® Mg : 0,195 Câu 48: Cho 2,88g Mg vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,2 mol HCl và 0,015 mol Cu(NO3)2. Khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch chỉ chứa một chất tan MgCl2, thấy thoát ra m1 gam hỗn hỗn khí gồm N2 và H2 và còn m2 gam chất rắn không tan. m1 và m2 lần lượt là: A. 0,44g ; 0,84g B. 0,44g và 1,44g C. 0,672g; 0,84g D. 0,467g; 0,88g.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải ìïn HCl = 0,2 ïìn N2 = 0,015 Ta có: í ¾¾ ®í îïn Cu(NO3 )2 = 0,015 îïn MgCl2 = 0,1

0,1.2 - 0,015.10 - 0,015.2 = 0,01 2 ìm1 = 0,015.28 + 0,01.2 = 0,44(gam) ¾¾ ®í îm2 = 2,88 - 0,1.24 + 0,015.64 = 1,44(gam) Câu 49: Cho 11,2 gam Fe vào 300 ml dung dịch chứa (HNO3 0,5M và HCl 2M) thu được khí NO duy nhất và dung dịch X. Cho dung dịch X tác dụng với lượng dư dung dịch KMnO4/H2SO4 loãng. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính khối lượng KMnO4 đã bị khử.

A. 4,71 gam. B. 23,70 gam. C. 18,96 gam. D. 20,14 gam.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải ìFe : 0, 2 ï + ìïFe2+ : 0,15 ïH : 0,75 Ta có: í ¾¾ ®í ® n ­NO = 0,15 ï NO3 : 0,15 ¾¾ îïCl : 0,6 ï îCl : 0,6 0,15 + 0,6 BTE ¾¾¾ ® n KMnO4 = = 0,15 ¾¾ ® m = 23,7(gam) 5 BTE ¾¾¾ ® n H2 =

Câu 50. Cho 5,6 gam Fe vào 200 ml dung dịch Cu(NO3)2 0,5M và HCl 1,2 M thu được khí NO và m gam kết tủa. Xác định m. Biết rằng NO là sản phẩm khử duy nhất của NO-3 và không có khí H2 bay ra.

A. 0,64 B. 2,4 C. 0,32 D. 1,6 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìH + : 0, 24 ïï Ta có: í NO3- : 0, 2 ¾¾ ® n NO = 0,06(mol) ï + ïî4H + NO3 + 3e ® NO + 2H 2O

ìCl- : 0, 24 ï BTNT.N ® NO3- : 0, 2 - 0,06 = 0,14 ï ¾¾¾¾ Khi đó dung dịch có: í 2+ ïFe : 0,1 ï 2+ îCu : a BTDT ¾¾¾ ® 2a + 0,2 = 0,14 + 0,24 ® a = 0,09(mol) BTNT.Cu ¾¾¾¾ ® m = (0,1 - 0,09).64 = 0,64(gam)

Chủ đề 4: Bài toán kim loại tác dụng HNO3. + Chú ý: Với các bài toán có Al – Zn – Mg thường sẽ có NH4NO3 + Cần đặc biệt để ý tới số mol electron nhường nhận. + Những phương trình quan trọng cần nhớ (thuộc lòng).

(1). 2HNO3 + e ¾¾ ®NO3- + NO2 + H2O (2). 4HNO3 + 3e ¾¾ ®3NO3- + NO + 2H2O (3). 10HNO3 + 8e ¾¾ ®8NO3- + N2O + 5H2O (4). 10HNO3 + 8e ¾¾ ®8NO3- + NH4 NO3 + 3H2O (5). 12HNO3 + 10e ¾¾ ®10NO3- + N2 + 6H2O Từ các phương trình trên các bạn có thể hiểu rõ điều tôi nói ở phẩn đầu về quá trình đổi electron lấy điện tích âm (anion) khác. Ở đây chính là quá trình đổi electron lấy NO3- của kim loại. Các bạn theo dõi những ví dụ sau đây: Ví dụ 1: Cho 24 gam Mg tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa a mol HNO3.Sau phản ứng thu được hỗn hợp khí X gồm các khí N2; N2O có số mol bằng nhau và bằng 0,1mol. Tìm giá trị a.

A.2,8 B. 1,6 C. 2,54 D. 2,45 Định hướng tư duy giải Ta có ngay: n Mg = 1(mol)

BTNT.Mg ìï ¾¾¾¾ ® n Mg(NO3 )2 = 1(mol) í BTE ® ne = 2(mol) ïî ¾¾¾

ìïn N = 0,1 BTE 2 - 0,1.10 - 0,1.8 ¾¾ ®í 2 ¾¾¾ ® n NH4 NO3 = = 0,025 8 ïîn N2 O = 0,1 BTNT.N ¾¾¾¾ ® n HNO3 = å N(Mg(NO3 )2 ; NH 4 NO3 ; N 2 O; N 2 )

¾¾ ® n HNO3 = 1.2 + 0,025.2 + 0,1.2 + 0,1.2 = 2,45(mol) Ví dụ 2: Hòa tan hết 20,5 gam hỗn hợp Mg, Al, Zn trong dung dịch HNO3 thu được 4,48 lít hỗn hợp khí X gồm NO2, NO, N2O, N2 ở đktc, không còn sản phẩm khử nào khác, trong đó NO2 và N2 có cùng số mol. Tỷ khối hơi của X so với H2 là 18,5. Khối lượng muối thu được khi cô cạn dung dịch sau phản ứng là: A. 88,7 gam B. 119,7 gam C. 144,5 gam D. 55,7 gam Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải Vì n NO2 = n N 2 ta tưởng tượng như nhấc 1 O trong NO2 rồi lắp vào N2 như vậy X sẽ chỉ có hai khí là NO và N2O. Khi đó :

ì NO : 0,1(mol) BTE muËi n X = 0,2 í ¾¾¾ ® n e = n trong = 0,1.3 + 0,1.8 = 1,1(mol) NO-3 N O : 0,1(mol) î 2

BTKL ¾¾¾ ® m = 20,5 + 1,1.62 = 88,7(gam)

Ví dụ 3: Cho 14,4 gam hỗn hợp Fe, Mg, Cu (số mol mỗi kim loại bằng nhau) tác dụng hết với dung dịch HNO3 (dư), thu được dung dịch X và 2,688 lít (đktc) hỗn hợp gồm 4 khí N2, NO, N2O, NO2, trong đó 2 khí N2 và NO2 có số mol bằng nhau.

Cô cạn cẩn thận dung dịch X thì được 58,8 gam muối khan. Số mol HNO3 đã phản ứng là: A. 0,868 mol B. 0,707mol C. 0,456 mol D. 0,893 mol Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải Vì n N 2 = n NO2 nên ta có thể nhấc 1 O trong NO2 và lắp qua N2. Như vậy hỗn hợp sẽ có thể tích không thay đổi và hỗn hợp khí sẽ chỉ còn NO và N2O. ìFe : 0,1 ì NO : a(mol) ï Ta có : 14, 4 íMg : 0,1® n e = 0,7(mol) n hh = 0,12(mol) í î N 2 O : b(mol) ïCu : 0,1 î Nhìn thấy Mg → giả sử BTKL n NH+ = x ¾¾¾ ®58,8 = 14,4 + 0,7.62 + 80x ® x = 0,0125(mol) 4

ìa = 0,072 BTE Và ¾¾¾ ® 3a + 8b + 8.0,0125 = 0,7 ® í îb = 0,048 BTNT.N ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 0,7 + 2.0,0125 + 0,072 + 0,048.2 = 0,893(mol)

Ví dụ 4: Hỗn hợp X gồm 2 kim loại A, B (đều có hóa trị không đổi). Chia X thành 2 phần bằng nhau: Phần 1: Hòa tan hết trong dung dịch chứa HCl và H2SO4 thu được 3,36 H2 (đktc) Phần 2: Hòa tan hết trong HNO3 loãng thu được V lít (đktc) khí NO. Giá trị của V là: A. 2,24 B. 3,36 C. 4,48 D. 5,6 Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải Vì hóa trị các kim loại không đổi nên số mol e nhường nhận trong hai thí nghiệm như nhau BTE Và ¾¾¾ ® ne = 0,15.2 = 0,3 ® n NO = 0,1 ® V = 2,24(lit)

Ví dụ 5: Hòa tan hỗn hợp gồm 0,1mol Zn; 0,05mol Cu; 0,3mol Fe trong dung dịch HNO3. Sau khi các kim loại tan hết thu được dung dịch không chứa NH4NO3 và khí NO là sản phẩm khử duy nhất. Số mol HNO3 tối thiểu cần dùng là: A. 1,25 mol B. 1,2mol C. 1,6mol D. 1,8mol Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải

HNO3 tối thiểu khi muối sắt là muối Fe2+ BTE Ta có ngay : n e = 0,1.2 + 0,05.2 + 0,3.2 = 0,9 ¾¾¾ ® n NO = 0,3(mol)

BTNT.N Và ¾¾¾¾ ® n HNO3 = n e + n NO = 0,9 + 0,3 = 1,2(mol)

Ví dụ 6: Cho m gam hỗn hợp X gồm Mg và Al (có tỷ lệ mol 3:4) vào dung dịch chứa HNO3 loãng dư, sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch chứa 8,2m gam muối. Biết rằng có 0,3 mol N+5 trong HNO3 đã bị khử. Số mol HNO3 đã phản ứng là: A. 2,1 B. 3,0 C. 2,4 D. 4,0 Trích đề thi thử Chuyên Lê Hồng Phong – Nam Định – 2015 Định hướng tư duy giải

ìMg : 3a BTE + Có í ¾¾¾ ® n e = 18a m = 24.3a + 27.4a = 180a îAl : 4a ìMg,Al ï 2 + Vậy 8,2m íNO3- :18a ¾¾ ® 7,2.180a = 18a.62 + 80.0,3 ¾¾ ®a = 15 ïNH NO : 0,3 4 3 î

2 .18 + 0,3.2 = 3(mol) 15 Ví dụ 7: Cho hỗn hợp X gồm 0,04 mol Al và 0,06 mol Mg. Nếu đem hỗn hợp này hòa tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 thu được 0,03 mol sản phẩm X (duy nhất) do sự khử của N5+. Nếu đem hỗn hợp đó hòa tan trong H2SO4 đặc, nóng cũng thu được 0,03 mol sản phẩm Y (duy nhất) do sự khử của S6+. X và Y là: A. NO và SO2 B. NO2 và H2S C. NO2 và SO2 D. NH4NO3 và H2S Trích đề thi thử Chuyên ĐHSP Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải ìïn Al = 0,04 Ta có : í ® n e = 0,04.3 + 0,06.2 = 0, 24(mol) ïîn Mg = 0,06 BTNT.N + ¾¾¾¾ ® n HNO3 =

0, 24 ì ïïSË oxi h„a X = 0,03 = 8 BTE →Chọn D ¾¾¾ ®í ïSË oxi h„a Y = 0, 24 = 8 ïî 0,03 Ví dụ 8: Hòa tan hoàn toàn 3,79 gam hỗn hợp X gồm Al và Zn (có tỉ lệ mol tương ứng là 2 : 5) vào dung dịch chứa 0,394 mol HNO3 thu được dung dịch Y và V ml (đktc) khí N2 duy nhất. Để phản ứng hết với các chất trong Y thu được dung dịch trong suốt cần 3,88 lít dung dịch NaOH 0,125M. Giá trị của V là : A. 352,8.

B. 268,8.

C. 358,4.

D. 112.

Trích đề thi thử Chuyên ĐHSP Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải - Dễ tính được số mol Al, Zn và suy ra có NH4NO3 - Với kỹ thuật đi tắt đón đầu ta có ngay số mol NaAlO2 và Na2ZnO2 kết hợp với BTNT.Na dễ dàng mò ra NaNO3. Sau đó dùng BTNT.N mò ra tổng N bay lên trời dưới dạng N2 và NH3.

- Kết hợp với BTE là xong bài toán này.

ìAl : 2a BTKL ìAl : 0,02(mol) Ta có : 3,79(gam) í ¾¾¾® 3,79 = 27.2a + 65.5a ® í î Zn : 5a î Zn : 0,05(mol) Trả lời câu hỏi: Cuối cùng Na sẽ vào đâu? Ta có ngay : ì NaAlO2 : 0,02 ï ¾¾ ® n NaOH =0,485(mol) ¾¾¾¾¾® íNa 2 ZnO 2 : 0,05 ï NaNO :?

3 î ß i tæt Æ„n Æ«u

BTNT.Na ¾¾¾¾ ® n NaNO3 = 0, 485 - 0,02 - 0,05.2 = 0,365

ìN2 : a BTNT.N ¾¾¾¾ ® n ­N = 0,394 - 0,365 = 0,029 í î NH3 : b ì2a + b = 0,029 BTNT + BTE ¾¾¾¾¾ ®í î10a + 8b = 0,02.3 + 0,05.2

ìa = 0,012 ¾¾ ®í ¾¾ ® V = 0,012.22, 4 = 0, 2688 (l›t) îb = 0,005 Ví dụ 9: Cho m gam Ba tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3, thu được dung dịch X và 5,376 lít khí Y (ở đktc, phản ứng chỉ tạo một sản phẩm khử duy nhất của N+5). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn cho tiếp m gam Ba vào dung dịch X (đun nóng nhẹ), thu được 43,008 khí Z (đktc). Giá trị của m gần nhất với: A. 224.

B. 230.

C. 234.

D. 228.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải Ta có n Z = 1,92(mol) → Nếu Z chỉ là H2 sẽ vô lý ngay vì không có sản phẩm khử nào thỏa mãn. → Y phải là hỗn hợp khí NH3 và H2. → Khí Y cũng phải là hỗn hợp H2 và NH3. ìïn H = a Trong Y í 2 ¾¾ ® 3a = 0, 24 ¾¾ ® a = 0,08 ïî® n NH3 = 2a

ìn Z = 1,92 2(b - 0,08) ï ¾¾ ®í ¾¾ ®b + - 0,08.2 = 1,92 ¾¾ ® b = 1,68 m 8 ïn Ba = 137 = b î

¾¾ ® m = 230,16 Ví dụ 10: Hỗn hợp X gồm Mg (0,1 mol), Al (0,04 mol) và Zn (0,15 mol). Cho X tác dụng với dung dịch HNO3 loãng (dư), sau phản ứng khối lượng dung dịch tăng 13,23 gam. Số mol HNO3 tham gia phản ứng là ?

A. 0,6200 mol. B. 1,2400 mol C. 0,6975 mol. D. 0,7750 mol Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải Nhận thấy không có khí thoát ra nên

ìne = 0,62 ¾¾ ® n NO- = 0,62 ï BTNT.N 3 ¾¾ ®í ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 0,775(mol) BTE ® n NH4 NO3 = 0,0775 ïî ¾¾¾ Ví dụ 11: Hòa tan hết 14,8 gam hỗn hợp Fe và Cu vào 126 gam dung dịch HNO3 48% thu được dung dịch X( không chưa muối amoni). Cho X phản ứng với 400 ml dung NaOH 1M và KOH 0,5 M, đều thu được kết tủa Y và dung dịch Z. Nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi thu được hỗn hợp 20 gam Fe 2O3 và CuO. Cô cạn dung dịch Z, thu được hỗn hợp chất răn khan T. Nung T đến khối lượng không đổi, thu được 42,86 gam hỗn hợp chất rắn. Nồng độ phần trăn của Fe(NO3)3 trong X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây A. 7,6 B. 6,9 C. 8,2 D. 7,9 Trích đề thi THPT Quôc Gia 2016 – Bộ Giáo Dục Định hướng tư duy giải Xử lý ngay

ìFe O : 0,5a ìFe : a ì56a + 64b = 14,8 ìa = 0,15 14,8 í ¾¾ ® 20 í 2 3 ¾¾ ®í ¾¾ ®í îCu : b î80a + 80b = 20 îb = 0,1 îCuO : b ìK + : 0, 2 ï + ï Na : 0, 4 BTKL Điền số điện tích cho 42,86 ¾¾ ®í ¾¾¾ ® a = 0,54 ï NO 2 : a ï ¾¾¾ BTDT ® OH - : 0,6 - a î

ìn NO3- = n e = 0,54 ï Để ý í max ¾¾ ® n Fe2+ = 0,11 ¾¾ ® n Fe3+ = 0,04(mol) n = 0,15.3 ! + 0,1.2 ! = 0,65 ï e Fe Cu î

ìïn ­N = 0,96 - 0,54 = 0,42 BTNT.N Và n HNO3 = 0,96 ¾¾¾¾ ®í ¾¾ ® x = 0,78 BTE ® 0,54 + 2x = 0,42.5 ïîO : x(mol) ¾¾¾

¾¾ ® %Fe ( NO3 )3 =

0,04.242 = 7,9% 14,8 + 126 - 0, 42.14 - 0,78.16

Bài tập rèn luyện Câu 1: Hòa tan hoàn toàn 7,5 gam hỗn hợp gồm Mg và Al bằng lượng vừa đủ V lít dung dịch HNO3 1M. Sau khi các phản ứng kết thúc, thu được 0,672 lít N2 (ở đktc) duy nhất và dung dịch chứa 54,9 gam muối. Giá trị của V là A. 0,72.

B. 0,65.

C. 0,70.

D. 0,86.

Trích đề thi thử THPT Chuyên Đại Học Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải

ìïn N = 0,03 Ta có: í 2 ¾¾ ® 54,9 = 7,5 + 62(0,03.10 + 8a) + 80a ¾¾ ® a = 0,05 ïîn NH4 NO3 = a BTNT.N ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 0,03.2 + 0,05.2 + 0,03.10 + 0,05.8 = 0,86(mol)

Câu 2: Cho hỗn hợp gồm 0,1 mol Zn và 0,2 mol Mg vào 400ml dung dịch chứa đồng thời Cu(NO3)2 1M và AgNO31M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn X. Hòa tan hoàn toàn X trong lượng dư dung dịch HNO3 thu được V lít NO(sản phẩm khử duy nhất của N+5 ,đktc). Giá trị của V là: A. 5,60

B. 6,72

C. 4,48

D. 2,24

Trích đề thi thử THPT Chuyên Đại Học Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải

Ta có: n NO3

ìMg 2+ : 0, 2 ï ìCu : 0,1 BTDT = 1, 2(mol) ¾¾¾ ® í Zn 2 + : 0,1 ¾¾ ®X í îAg : 0, 4 ï 2+ Cu : 0,3 î

BTE ¾¾¾ ® n NO =

0,1.2 + 0, 4 = 0, 2 ¾¾ ® V = 4, 48(lit) 3

Câu 3. Hòa tan hết 7,2 gam Mg trong dung dịch HNO3 loãng, dư, sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X và 2,688 lít khí NO (duy nhất, ở đktc). Cô cạn cẩn thận dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là ?

A. 44,40.

B. 46,80.

C. 31,92.

D. 29,52.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìïn Mg = 0,3 0,3.2 - 0,12.3 BTE Ta có: í ¾¾¾ ® n NH 4 NO3 = = 0,03(mol) 8 ïîn NO = 0,12

ìMg(NO3 )2 : 0,3 ¾¾ ® m = 46,8(gam) í îNH 4 NO 4 : 0,03 Câu 4: Cho 29 gam hỗn hợp gồm Al, Cu và Ag tác dụng vừa đủ với 950 ml dung dịch HNO3 1,5M, thu được dung dịch chứa m gam muối và 5,6 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm NO và N2O. Tỉ khối của X so với H2 là 16,4. Giá trị của m là A. 98,20.

B. 97,20.

C. 98,75.

D. 91,00. Định hướng tư duy giải ìa + b = 0,25 ìNO : a ìNO : 0,2 ï 0,25 í ® í 30a + 44b NH 4 NO3 : a í îN 2 O : b îN 2 O : 0,05 ï 0,25 = 2.16,4 î BTNT.nito ¾¾¾¾ ® 0,95.1,5 = 0,2 + 0,05.2 + 0,2.3 + 0,05.8 + 2a + 8a ® a = 0,0125 BTKL ¾¾¾ ® m = 29 + 62(0,2.3 + 0,05.8 + 0,0125.8) + 0,0125.80 = 98,2

Câu 5: Cho 4,8g Mg tác dụng với HNO3 dư. Phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 2,24 lit NO (đktc) và dung dịch X. Khối lượng muối thu được trong X: A. 29,6g B. 30,6g C. 34,5g D. 22,2g. Định hướng tư duy giải Chú ý : Khi nhìn thấy Mg,Al,Zn tác dụng với HNO3 ta phải nhớ ngay tới NH4NO3 0,4 - 0,1.3 BTE n Mg = 0,2 ® n e = 0,4 ¾¾¾ ® n NH4 NO3 = = 0,0125 8

ìMg(NO3 )2 : 0,2 ® m = 30,6 í îNH 4 NO3 : 0,0125 Câu 6: Hoà tan 4,32 gam nhôm kim loại bằng dung dịch HNO3 loãng, dư thu được V lít khí NO (đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 35,52 gam muối.

Giá trị của V là A. 3,4048.

B. 5,6000.

C. 4,4800.

D. 2,5088. Định hướng tư duy giải ìïn Al = 0,16 = n Al(NO3 )3 ® å n e = 0,48 = 3n NO + 0,018.8 ® n NO = 0,112 í ïîn NH4 NO3 = 0,018 Câu 7: Cho 29 gam hỗn hợp gồm Al, Cu, Ag tác dụng vừa đủ với 950 ml dung dịch HNO3 nồng độ a mol/lít, thu được dung dịch chứa 98,2 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 a là: A. 1,50 M B. 2,50 M C. 1,65 M D. 1,35 M Định hướng tư duy giải

ìKim loai : 29(gam) ï BTKL 98,2 íNH 4 NO 3 : b ¾¾¾ ® b = 0,0125 ï îNO3 : 8b + 0,2.3 + 0,05.8

ìNO : 0,2 0,25 í îN 2 O : 0,05

BTNT.nito ¾¾¾¾ ® HNO3 = å N = 0,2 + 0,05.2 + 10b + 1 = 1,425 ® a = 1,5

Câu 8: Cho m gam hỗn hợp các kim loại Mg, Al, Zn tác dụng vừa đủ với V lít dung dịch HNO3, thu được sản phẩm khử khí NO duy nhất và 35,85 gam muối trong đó oxi chiếm 64,268% khối lượng muối. Giá trị của m và V lần lượt là: A. 6,09 và 0,4 B. 5,61 và 0,48 C. 6,09 và 0,64 D. 25,93 và 0,64 Định hướng tư duy giải

0,48 ì + = 0,16 ïn = 1,44 ® n NO3- = 0,48 = n e ® n NO = Ta có í O 3 ïîm = 35,85 - 0,48.62 = 6,09 BTNT.nito ¾¾¾¾ ® å N = 0,16 + 0,48 = 0,64 Câu 9: Cho m gam Fe vào dung dịch HNO3. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X, khí Y không màu hóa nâu trong không khí có thể tích là 0,896 lít (đktc) và chất rắn Z. Lọc lấy chất rắn Z cho phản ứng vừa đủ với 2,92 ml dung dịch HCl 30% (d=1,25). Giá trị của m là: A. 4,20 gam. B. 2,40 gam. C. 2,24 gam. D. 4,04 gam. Định hướng tư duy giải

0,04.3 ì BTE ® n Fe = = 0,06 ïn = 0,04 ¾¾¾ Ta có: í NO ¾¾ ® m = 0,075.56 = 4,2 2 ïn : 0,03 ¾¾ ® n = 0,015 Fe î HCl Câu 10: Hòa tan hết 15,2 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu bằng dung dịch HNO3 thu được dung dịch X và 4,48 lit khí NO ( đktc). Thêm từ từ 3,96 gam kim loại Mg vào hỗn hợp X đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 224 ml khí NO (đktc), dung dịch Y và m gam chất rắn không tan. Biết NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5 trong các phản ứng. Giá trị của m là: A. 9,6.

B. 12,4.

C. 15,2.

D. 6,4. Định hướng tư duy giải

ìFe : a ì56a + 64b = 15,2 ìa = 0,1 15,2 í ¾¾ ®í ¾¾ ®í îCu : b î3a + 2b = 0,2.3 îb = 0,15 ìn Mg = 0,165 ® n e- = 0,33 ï ¾¾ ®í ï în NO = 0,01 ¾¾ ® å ne+ = 0,01.3 + 0,1 ® mCu = 0,1.64 = 6,4 ! + 0,1 ! ¾¾ Fe3+

Cu2+

Câu 11: Hòa tan hoàn toàn 4,8 gam Mg trong dung dịch HNO3, thu được dung dịch X và 448 ml khí N2 (ở đktc). Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan.

Giá trị m là A. 29,6.

B. 30,6.

C. 31,6.

D. 30,0. Định hướng tư duy giải

ìn Mg = 0,2 ® n e = 0,4 ï Ta có: í 0,4 - 0,02.10 = 0,025 ïn N2 = 0,02 ® n NH4 NO3 = 8 î ìMg(NO3 )2 : 0,2 ® m = 31,6 í îNH 4 NO3 : 0,025 Câu 12: Cho 25,24 gam hỗn hợp X chứa Al, Zn, Mg, Fe phản ứng vừa đủ với 787,5 gam dung dịch HNO3 20% thu được dung dịch chứa m gam muối và 0,2 mol hỗn hợp khí Y (gồm N2O và N2) có tỉ khối so với H2 là 18. Giá trị của m là A. 163,60.

B. 153,13.

C. 184,12.

D. 154,12. Định hướng tư duy giải BTE ® NO3- :1 ïìN : 0,1 ¾¾¾ BTE 0,2 í 2 NH 4 NO3 : a ¾¾¾ ® NO3- : 8a BTE ® NO3 : 0,8 ïîN 2 O : 0,1 ¾¾¾ BTNT.nito ¾¾¾¾ ® 2,5 = 0,2.2 + 1 + 0,8 + 2a + 8a ® a = 0,03

n HNO3 = 2,5

m = å (X,NO3- ,NH 4 NO3 ) = 25,24 + 0,03.80 + 2,04.62 = 154,12 Câu 13: Cho m gam hỗn hợp Fe và Cu có tỉ lệ số mol là 1:1 tác dụng với 1,8 lít dung dịch HNO3 1M. Khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch A (không chứa muối amoni) và 13,44 lít hỗn hợp khí NO và NO2 ở (đktc) và 4m/15 gam chất rắn.

Giá trị của m là: A. 72.

B. 60.

C. 35,2.

D. 48. Định hướng tư duy giải

7m ì m = 56a = ìFe : a ïï Fe 15 do đó chất rắn là Cu Có ngay : m = 120a í ¾¾ ®í Cu : a 8m î ïm = ïî Cu 15 BTNT.nito ì ¾¾¾¾ ® NO3- = 1,8 - 0,6 = 1,2 ï ¾¾ ® íFe : a ïCu : 0,5a î

¾¾ ® 2a + a = 1,2 ¾¾ ® a = 0,4 ¾¾ ® m = 120a = 48 Chú ý: Có chất rắn dư nên muối sắt chỉ là muối Fe2+ Câu 14: Cho 7,76 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu (tỉ lệ số mol Fe : Cu = 7 : 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 4,96 gam (kim loại sinh ra bám hết vào catôt). Giá trị của t là A. 2000.

B. 2400.

C. 2337.

D. 2602. Định hướng tư duy giải

ìFe : 0,07 Ta có : 7,76 í îCu : 0,06

4HNO3 + 3e ® 3NO3- + NO + 2H 2 O

ìCu2 + : 0,06 ìCu2 + : 0,06 ï ï BTNT + BTDT ® Y íFe2 + : a ¾¾¾¾¾ ® íFe2 + : 0,03 ïFe3+ : b ïFe3+ : 0,04 î î

m catot = 0,06.64 + 0,02.56 = 4,96

It ® t = 2000 (giây) F Câu 15: Cho 4,8g Mg tác dụng với HNO3 dư. Phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 2,24 lit NO (đktc) và dung dịch X. Khối lượng muối thu được trong X: A. 29,6g B. 30,6g C. 34,5g D. 22,2g. Định hướng tư duy giải Chú ý : Khi nhìn thấy Mg,Al,Zn tác dụng với HNO3 ta phải nhớ ngay tới NH4NO3 0,4 - 0,1.3 BTE n Mg = 0,2 ® n e = 0,4 ¾¾¾ ® n NH4 NO3 = = 0,0125 8 ìMg(NO3 )2 : 0,2 ¾¾ ® m = 30,6 í îNH 4 NO3 : 0,0125 Câu 16: Cho m gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn và Cu tác dụng hết với dung dịch HNO3 thu được dung dịch Y (không có muối amoni) và 11,2 lít(đktc) hỗn hợp khí Z gồm N2,NO ,NO2 trong đó N2 và NO2 có phần trăm thể tích bằng nhau có tỷ khối đối với heli bằng 8,9. Số mol HNO3 phản ứng là: A. 3,0 mol B. 2,8 mol C. 3,4 mol D. 3,2 mol Định hướng tư duy giải Câu này ta cần chú ý để quy đổi hỗn hợp khí : ìN ìN O ìN O : a ìa + b = 0,5 ìa = 0,2 n N2 = n NO2 ® í 2 Û í 2 ® 0,5Z í 2 ®í ®í î44a + 30b = 17,8 îb = 0,3 Câ îNO îNO : b îNO2 BTE ¾¾¾ ® n e = 0,04.1 + 0,06.2 + 0,02.2 = 0,2 =

¾¾ ® å N = 8a + 3b + 2a + b = 3,2

u 17: Hòa tan hoàn toàn 12,42 gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng (dư) thu được dung dịch X và 1,344 lít (đktc)hỗn hợp khí Y gồm hai khí N2O và N2. Tỷ khối của hỗn hợp Y so với H2 là 18. Cô cạn dung dịch X thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là: A. 38,34.

B. 106,38.

C. 97,98.

D. 34,08.

Định hướng tư duy giải 12,42 Ta có: n Al = = 0,46 ® n e = 3.0,46 = 1,38 27 ìa + b = 0,06 ìN 2 O : a ï ìa = 0,03 0,06 í ® í 44a + 28b ®í îN 2 : b ï 0,06 = 36 îb = 0,03 î 1,38 - 0,03(8 + 10) Do đó: ¾¾ ® n NH4 NO3 = = 0,105 8

ìïAl ( NO3 ) : 0,46 ¾¾ ® m = 106,38 í ïîNH4 NO3 : 0,105 Chú ý : Với bài toán này có thể nhận xét nhanh do có muối NH4NO3 mà khối lượng muối Al(NO3)3 là 0,46.213 = 97,98 nên chọn B ngay Câu 18: Cho 2,56 gam kim loại Cu phản ứng hoàn toàn với 25,2 gam dung dịch HNO3 60% thu được dung dịch X. Biết rằng nếu thêm 210ml dung dịch KOH 1M vào X rồi cô cạn và nung sản phẩm thu được tới khối lượng không đổi thì được 20,76 gam chất rắn. Số mol HNO3 đã tham gia phản ứng với Cu là A. 0,107 mol. B. 0,120 mol. C. 0,240 mol. D. 0,160 mol. Định hướng tư duy giải ìn Cu = 0,04 ìCuO : 0,04 ï TH1 Ta có : ín HNO3 = 0,24 ¾¾¾ ® 20,76 > 19,45 = í ® Loại îKNO2 : 0,21 ï în KOH = 0,21 ìCuO : 0,04 BTNT.K ® a + b = 0,21 ìa = 0,2 ï ïì ¾¾¾¾ TH 2 ¾¾¾ ® 20,76 íKNO2 : a ® í BTKL ®í ® 85a + 56b = 17,56 îb = 0,01 ïKOH : b îï ¾¾¾ î BTNT.Nito số mol nguyên tử N thoát ra là : 0,24 – 0,2 = 0,04.

BTNT phan ung ¾¾¾ ® n HNO = å N [ Cu(NO3 )2 ,NO,NO2 ] = 0,04.2 + 0,04 = 0,12 3

Câu 19: Cho hỗn hợp A gồm 0,3 mol Mg, 0,7 mol Fe phản ứng với V lít HNO3 2M, thu được hỗn hợp X gồm 0,1 mol N2O, 0,2 mol NO và còn lại 5,6 gam kim loại. Giá trị của V lít là: A. 1,20 B. 1,10 C. 1,22 D. 1,15 Định hướng tư duy giải Kim loại còn dư nên muối sắt là Fe2+ và HNO3 hết.

ìMg : 0,3 Ta có ngay: í ® n e = 0,3.2 + 0,6.2 = 1,8 îFe : 0,6

1,8 - 0,1.8 - 0, 2.3 = 0,05 8 BTNT.Nito ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 0,1.8 + 0, 2.3 + 0,05.8 + 0,1.2 + 0, 2 + 0,05.2 = 2,3

BTE ¾¾¾ ® n NH4 NO3 =

2,3 = 1,15 2 Câu 20: Cho 3,76 gam hỗn hợp các kim loại Mg, Fe, Cu hòa tan hết vào dung dịch HNO3 loãng, dư, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,06 mol NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Đem dung dịch X tác dụng với dung dịch NaOH dư, rồi lọc lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thì thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là A. 6,64.

B. 5,68.

C. 4,72.

D. 5,2. Định hướng tư duy giải Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải ¾¾ ®V =

oxit Ta có : n NO = 0,06 ® n e = 0,18 ® n Trong = 0,09 O BTKL ¾¾¾ ® moxit = 3,76 + 0,09.16 = 5,2(gam)

Câu 21: Cho 25,24 gam hỗn hợp X gồm Al, Mg, Cu tác dụng vừa đủ 787,5 gam dung dịch HNO3 20% thu được dung dịch Y chứa a gam muối và 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm N2O và N2, tỉ khối của Z so với H2 là 18. Cô cạn dung dịch Y rồi nung chất rắn đến khối lượng không đổi thu được b gam chất rắn khan. Tổng số (a + b) gần với giá trị nào nhất sau đây?

A. 185.

B. 205.

C. 195 D. 215 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Ta có : n HNO3

ìn N O = 0,1(mol) ïï 2 = 2,5(mol) ¾¾ ® ín N2 = 0,1(mol) ï ïîn NH4 NO3 = a X

BTE + BTNT.N ¾¾¾¾¾® 0,1.8 +"0,1.10 +$ 8a + 0,4 + 2a = 2,5 ® a = 0,03(mol) !"" #""" NO3-

BTKL ¾¾¾ ® a = 25,24 + 2,04.62 = 151,72(gam)

Khi nung chất rắn : Ta có :

ì NH 4 NO3 : BËc h¨i h’t ï ìKim loπi : 25,24(gam) ï í ïï Ta chia Æ” trfi ìï NO2 : 2,04(mol) ®í t0 ïMuËi cÒa kim loπi ¾¾¾¾¾ n ® - = 2,04(mol) ¾¾ í BTE ï NO3 ï ® n ­O2 = 0,51(mol) ï îï ¾¾¾ î î BTKL ¾¾¾ ® b = 25,24 + 2,04.62 - 2,04.46 - 0,51.32 = 41,56(gam)

Vậy a + b = 151,72 + 41,56 = 193,28(gam)

1 gam Ca. Người m -1 ta trộn A vào B rồi cho tác dụng với HCl dư thì thấy khối lượng muối thu được là nhỏ nhất. Mặt khác, cho A tác dụng hoàn toàn với HNO3 (dư) thì thu được m’ gam muối. Giá trị của m’ là : A. 8,2 B. 7,8 C. 9,6 D. Đáp án khác Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015 Định hướng tư duy giải Trước hết ta đi tìm GTNN của m: Câu 22: Hỗn hợp A chứa ( m > 1 ) gam Ca, hỗn hợp B chứa

1 1 1 = ( m - 1) + + 1 ³ 2 ( m - 1) . +1 = 3 ® m = 2 m -1 m -1 m -1 Khối lượng muối lớn nhất khi sản phẩm khử là NH4NO3 m+

BTNT.Ca ì ¾¾¾¾ ® Ca(NO3 ) 2 : 0,05 ï Ta có: A : Ca : 0,05 ¾¾¾® í BTE 0,05.2 ® NH 4 NO3 : = 0,0125 ï ¾¾¾ 8 î HNO3

¾¾ ®8,2 £ m' £ 1 + 8,2 Câu 23: Hoà tan hoàn toàn 13,8 gam hỗn hợp X gồm 2 kim loại Fe, Al vào dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch Y và 5,6 lít khí NO (đkc). Cô cạn cận thận dung dịch Y thu được 81,9 gam muối khan.Số mol HNO3 tham gia phản ứng là : A. 1,0 mol B. 1,25 mol C. 1,375 mol D. 1,35 mol Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìAl, Fe :13,8(gam) ï Ta có : 81,9 í NH 4 NO3 : a ï î NO3 :8a + 0, 25.3 BTKL BTNT.N ¾¾¾ ® a = 0,0375 ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 1,375(mol)

Câu 24: Cho 5,04g hỗn hợp Mg và Al có tỉ lệ mol tương ứng là 3:2 tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thu được dung dịch X và 0,896 lít (đktc) hỗn hợp hai

khí không màu, không hóa nâu trong không khí có tỉ khối hơi so với H2 bằng 18.

Số mol HNO3 bị khử trong quá trình trên là: A. 0,1 mol.

B. 0,095 mol. C. 0,08 mol.

D. 0,11 mol Trích đề thi chuyên Nguyễn Huệ Hà Nội Định hướng tư duy giải Chú ý : Số mol HNO3 bị khử là số mol N5+ thay đổi số oxi hóa.Khác với số mol HNO3 phản ứng.

ìMg : 0,12 BTE Ta có : 5,04 í ¾¾¾ ® ne = 0,12.2 + 0,08.3 = 0,48(mol) îAl : 0,08

0,48 - 0,02.10 - 0,02.8 ïìN : 0,02 BTE Và 0,04 í 2 ¾¾¾ ® n NH+ = = 0,015(mol) 4 8 ïîN2 O : 0,02 bi khˆ n HNO = 0,02.2 + 0,02.2 + 0,015 = 0,095 3

Câu 25: Hòa tan hết 1,62 gam Ag bằng axit HNO3 nồng độ 21% (1,2 g/ml), chỉ thu được khí NO. thể tích dung dịch axit nitric tối thiểu cần phản ứng là: A. 7,5 ml B. 6 ml.

C. 4 ml.

D. 5 ml Trích đề thi Chuyên Quốc Học Huế – 2016 Định hướng tư duy giải Ta có : n Ag

0,015 ì BTE ® n NO = = 0,005 ï ¾¾¾ 3 = 0,015 í BTNT.Ag ï ¾¾¾¾ ® n AgNO3 = 0,015 î

BTNT.N ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 0,02(mol)

m 1, 26 6 = 6 ® V = dd = = 5(ml) 0, 21 d 1, 2 Câu 26: Hoà tan hết 6,0 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn trong dung dịch HNO3 vừa đủ, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y và hỗn hợp khí gồm 0,02 mol NO và 0,02 mol N2O. Làm bay hơi dung dịch Y thu được 25,4 gam muối khan. Tổng số mol ion nitrat bị khử trong các phản ứng trên là: A. 0,07 mol.

B. 0,08 mol.

C. 0,06 mol.

D. 0.09 mol.

Trích đề thi HSG Thái Bình – 2016 Định hướng tư duy giải Trước hết nhìn qua thấy các kim loại đều rất mạnh nên gần như sẽ có NH4NO3 Khi đó ta có : Vậy: m HNO3 = 0,02.63 = 1, 26 ® mdd =

BTKL + BTE n NH4 NO3 = a ¾¾¾¾¾ ® 25,4 = 6 + ( 0,02.3 + 0,02.8 + 8a ).62 + 80a "####$#### % NH! NO NO3-

¾¾ ®a = 0,01 (mol)

4

khu ® nBi = 0,02 + 0,02.2 + 0,01 = 0,07(mol) N+5

3

Câu 27: Đốt m gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu, Mg, Zn trong oxi thu được 29,7 gam hỗn hợp chất rắn Y. Hòa tan hết Y bằng dung dịch HNO3 đặc nóng dư thu được 17,92 lit khí NO2 (đktc). Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu được dung dịch Z chứa 84,1 gam muối và khí SO2. Biết rằng NO2 và SO2 là các sản phẩm khử duy nhất của HNO3 và H2SO4. Giá trị của m là A. 23,3.

B. 20,1.

C. 26,5.

D. 20,9.

Trích đề thi thử Chuyên Thăng Long – 2016 Định hướng tư duy giải

ì n NO2 = 0,8(mol) 29,7 - m ï BTE + Có í ® n e = 0,8 + 29,7 - m ¾¾¾ 8 ïn O = 16 î 84,1 - m 84,1 - m BTKL + Với H2SO4 : ¾¾¾ ® nSO2- = ® ne = 4 96 48 29,7 - m 84,1 - m + Vậy 0,8 + = ® m = 26,5(gam) 8 48 Câu 28: Hoà tan hoàn toàn 8,4 gam Fe cần V ml dung dịch HNO3 0,5M thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Giá trị nhỏ nhất của V là A. 800.

B. 1200.

C. 600.

D. 400.

Trích đề thi thử Chuyên Thăng Long – 2016 Định hướng tư duy giải + V nhỏ nhất khi muối là Fe2+ + Có n Fe = 0,15 ® n e = 0,15.2 = 0,3 ® n NO = 0,1 BTNT.N ¾¾¾¾ ® nHNO3 = 0,15.2 + 0,1 = 0,4(mol)

0,4 = 0,8(lit) = 800(ml) 0,5 Câu 29: Hòa tan hoàn toàn 25,3 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn bằng dung dịch HNO3. Sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch Y và 4,48 lít (đktc) khí Z (gồm hai hợp chất khí không màu) có khối lượng 7,4 gam. Cô cạn dung dịch Y thu được 122,3 gam hỗn hợp muối. Tính số mol HNO3 đã tham gia phản ứng.

A. 0,4 mol B. 1,4 mol C. 1,9 mol D. 1,5 mol Trích đề thi thử chuyên Phan Bội Châu – Nghệ An – 2016 Định hướng tư duy giải Chú ý Z là hỗn hợp hai hợp chất nên không có N2 . ì NO : a ìa + b = 0,2 ìa = 0,1(mol) Ta có ngay : n Z = 0,2 í ®í ®í î N2O : b î30a + 44b = 7,4 îb = 0,1(mol) + ®V=

CDLBT n NH4 NO3 = a ¾¾¾¾ ®122,3 = 25,3 + 80a + 62(8a + 0,1.3 + 0,1.8) ® a = 0,05(mol)

BTNT.N ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 0,1 0,1.2 + 0,1.3 + 0,1.8 !"+#" $ + 8.0,05 !""" #""" $ + 0,05.2 !#$ = 1,9(mol) Z

NO3-

NH4 NO3

Câu 30: Cho m gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Fe tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch Y chứa m + 109,4 gam muối và V lít (đktc) hỗn hợp khí X có tổng khối lượng 11,2 gam. Biết rằng khi cho NaOH dư vào Y đun nóng nhẹ thấy có 1,12 lít khí (đktc) thoát ra. Giá trị lớn nhất của V có thể là : A. Không xác định được B. 8,4 C. 6,72 D. Đáp án khác Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải Ta có : n NH3 = 0,05 ® n NH4 NO3

ìMg, Al, Fe : m gam ï = 0,05 ® (m + 109, 4) í NH 4 NO3 : 0,05 mol ï î NO3 :1,7 ® n e = 1,7

BTKL ®14a + 16b = 11, 2 ì N : a ìï ¾¾¾ ìa = 0, 4 Trong X í ® í BTE ®í ® 5a + 0,05.8 - 2b = 1,7 îb = 0,35 îO : b ïî ¾¾¾

ì NO : 0,35 ® VMax = 0,375.22,4 = 8,4 î N2 : 0,025

V lớn nhất khi X là : í

→Chọn B

Câu 31: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp A gồm Zn và Al có tỷ lệ mol 1:1 trong dung dịch HNO3 loãng dư thu được dung dịch B và 4,48 lít khí N2 (đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được (m + 181,6) gam muối. Giá trị của m gần nhất với: A. 60 gam B. 51 gam C. 100 gam D. 140 gam Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìNH 4 NO3 : a ï Ta có : ím + 181,6 = m + 8a.62 + 80a ! + 0,2.10.62 ! ® a = 0,1 "##$##% ï A NH 4 NO3 NO3 î

ìZn : 0,56 BTKL BTE ¾¾ ® n e = 0,2.10 + 8a = 2,8 ¾¾¾ ®í ¾¾¾ ® m = 51,52 îAl : 0,56 Câu 32: Hỗn hợp bột A gồm 3 kim loại Mg, Zn, Al. Khi hoà tan hết 7,5g A vào 1 lít dung dịch HNO3 thu được 1lít dung dịch B và hỗn hợp khí D gồm NO và N2O. Thu khí D vào bình dung tích 3,20lít có chứa sẵn N2 ở 00C và 0,23atm thì nhiệt độ trong bình tăng lên đến 27,30C, áp suất tăng lên đến 1,10atm, khối lượng bình tăng thêm 3,72 gam. Nếu cho 7,5g A vào 1 lít dung dịch KOH 2M thì sau khi kết thúc phản ứng khối lượng dung dịch tăng thêm 5,7g. Tổng số mol 3 kim loại có trong A gần nhất với :

A. 0,15 B. 0,18 C. 0,21 D. 0,25 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải ìMg : a ìn D = 0,11 ì NO : 0,08 ï Ta có : 7,5 í Zn : b ® Dí í î N 2 O : 0,03 îm D = 3,72 ïAl : c î Dễ thấy A + KOH ® H­2

n H2 = 0,9 < 2 nên KOH có dư.

ì24a + 65b + 27c = 7,5 ìa = 0,06 ï ï ¾¾¾® í2a + 2b + 3c = 0,08.3 + 0,03.8 ® íb = 0,06 ® å (a, b,c) = 0, 2 ï65b + 27c - 2b - 3c = 5,7 ïc = 0,08 î î Câu 33: Cho m gam hỗn hợp P gồm Mg và Al có tỷ lệ mol 4:5 vào dung dịch HNO3 20%. Sau khi các kim loại tan hết có 6,72 lít hỗn hợp X gồm NO, N2O, N2 bay ra (đktc) và được dung dịch A. Thêm một lượng O2 vừa đủ vào X, sau phản ứng được hỗn hợp khí Y. Dẫn Y từ từ qua dung dịch KOH dư, có 4,48 lít hỗn hợp khí Z đi ra (đktc). Tỉ khối của Z đối với H2 bằng 20. Nếu cho dung dịch NaOH vào dung dịch A thì lượng kết tủa lớn nhất thu được là (m + 39,1) gam .Biết HNO3 dùng dư 20 % so với lượng cần thiết.Nồng độ % của Al(NO3)3 trong A gần nhất với : A. 9,7% B. 9,6% C. 9,5% D. 9,4% Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015 Định hướng tư duy giải Ta có ngay : ì NO 2 ì NO : a ìN O : b ï ï O2 NaOH n X = 0,3 í N 2 O : b ¾¾® 0,3 í N 2O ¾¾¾ ® n Z = 0, 2 í 2 ® a = 0,1 îN2 : c ïN : c ïN î 2 î 2 CDLBT

ìb + c = 0, 2 ìb = 0,15 ¾¾ ®í ¾¾ ®í î44b + 28c = 0, 2.2.20 îc = 0,05 m + 39,1 - m Ta có : n e = = 2,3 17 2,3 - 0,1.3 - 0,15.8 - 0,05.10 BTE ¾¾¾ ® n NH4 NO3 = = 0,0375 8 ìMg : 4x BTE ìMg : 0, 4(mol) ¾¾ ®í ¾¾¾ ® 8x + 15x = 2,3 ¾¾ ® m = 23,1 í îAl : 5x îAl : 0,5(mol) BTNT.N ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 2,3 + 0,0375.2 + 0,1 + 0,15.2 + 0,05.2 = 2,875(mol)

Khối lượng dung dịch HNO3 ban đầu :

¾¾ ® %Al(NO3 )3 =

2,875.1, 2.63 = 1086,75(gam) 0, 2

0,5.213 = 9,692% 1086,75 + 23,1 11 ! !

Al,Mg

X

Chủ đề 5: Bài toán hỗn hợp kim loại và oxit kim loại tác dụng HNO3. Định hướng tư duy giải + Để làm tốt dạng toán này các bạn có thể hiểu nó là tổng hợp của hai bài toán đơn giản là kim loại tác dụng với HNO3 và O tác dụng với H+ để tạo ra H2O. + Ta cũng hay dùng phương pháp chia hỗn hợp thành kim loại và O cũng là cách tư duy khá tốt.

Ví dụ 1: Oxi hóa chậm m gam Fe ngoài không khí thu được 3 gam hỗn hợp A gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 và Fe dư. Hòa tan A vừa đủ bởi 200 ml dung dịch HNO3 thu được 0,56 lít NO duy nhất (đktc). Tính m và nồng độ mol/l của dung dịch HNO3 A. Đáp án khác B. 2,52 gam và 0,8M C. 1,94 gam và 0,5M D. 1,94 gam và 0,8M Trích đề thi thử Chuyên ĐHSP Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải Hòa tan vừa đủ ta hiểu là muối thu được là Fe(NO3)3 m 3- m BTE ¾¾¾ ® .3 = .2 + 0,025.3 ! "#" $ ® m = 2,52(gam) 56 16 ! " #" $ NO O

¾¾¾¾ ® n HNO3 = 0,045.3 + 0,025 = 0,16 ® [HNO3 ] = 0,8M BTNT.N

→Chọn B

Ví dụ 2: Đốt 5,6 gam Fe trong không khí, thu được hỗn hợp chất rắn X. Cho toàn bộ X tác dụng với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là: A. 18,0.

B. 22,4.

C. 15,6 D. 24,2. Định hướng tư duy giải BTNT.Fe ¾¾¾¾ ® n Fe = 0,1 ® n Fe(NO3 )3 = 0,1 ® m = 0,1.242 = 24,2

→Chọn D

Ví dụ 3: Cho 3,76 gam hỗn hợp X gồm Mg và MgO có tỉ lệ mol tương ứng là 14:1 tác dụng hết với dung dịch HNO3 thì thu được 0,448 lít một khí duy nhất (đo ở đktc) và dung dịch Y. Cô cạn cẩn thận dung dịch Y thu được 23 gam chất rắn khan T. Xác định số mol HNO3 đã phản ứng.

A. 0,28 B. 0,34 C. 0,32 D. 0,36 Định hướng tư duy giải BTNT.Mg ì ¾¾¾¾ ® Mg(NO3 )2 : 0,15 ìMg : 0,14 ® n e = 0,28 BTKL ï 3,76 í ¾¾¾ ® 23 í 23 - 0,15.148 = 0,01 îMgO : 0,01 ïn NH4 NO3 = 80 î BTE ¾¾¾ ® 0,28 = 0,01.8 + 0,02.10 BTNT.nito ® N 2 : 0,02 ¾¾¾¾ ® HNO3 = å N = 0,15.2 + 0,02 + 0,02.2 = 0,36

→Chọn D

Ví dụ 4: Hỗn hợp X gồm Al và Al2O3 có tỉ lệ số mol tương ứng là 8 : 5. Hòa tan hoàn toàn 21,78 gam X bằng dung dịch HNO3 loãng, thu được 1,344 lít (đktc) khí Y duy nhất và dung dịch Z chứa 117,42 gam muối. Công thức của Y là A. N2.

B. NO2.

C. N2O. D. NO. Định hướng tư duy giải

ìAl : 8a 21,78 gam í ¾¾ ®8a.27 + 5a.102 = 21,78 îAl2 O3 : 5a ìAl : 0,24 ® n e = 0,72 ¾¾ ® a = 0,03 ¾¾ ®í îAl2 O3 : 0,15 117,42 - 0,54.213 BTNT.Al BTKL ¾¾¾¾ ® n Al( NO3 ) = 0,54 ¾¾¾ ® n NH4 NO3 = = 0,03 3 80 BTE →Chọn C ¾¾¾ ® 0,72 = 0,03.8 + n.0,06 ® n = 8 Ví dụ 5: Cho 8,16 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dung dịch Y), thu được 1,344 lít NO (đktc) và dung dịch Z. Dung dịch Z hòa tan tối đa 5,04 gam Fe, sinh ra khí NO. Biết trong các phản ứng, NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5. Số mol HNO3 có trong Y là A. 0,78 mol B. 0,54 mol C. 0,50 mol D. 0,44 mol Trích đề thi THPT Quốc Gia – Bộ Giáo Dục – 2015 Định hướng tư duy giải BTKL ® 56a + 16b = 8,16 ìa = 0,12 ìFe : a(mol) ì ¾¾¾ Ta có: 8,16 í ®í ®í îO : b(mol) îb = 0,09 î3a = 2b + 0,06.3

Cho Fe vào n Fe = 0,09

BTE ¾¾¾ ®0,09.2 = a + 3n NO ® n NO = 0,02(mol)

ìFe(NO3 )2 : 0,12 + 0,09 BTNT.N →Chọn C ¾¾ ®í ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 0,5(mol) î NO : 0,02 + 0,06 = 0,08 Ví dụ 6: Hỗn hợp X gồm Al, Al2O3, Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 trong đó O chiếm 18,49% về khối lượng. Hòa tan hết 12,98 gam X cần vừa đủ 627,5 ml dung dịch HNO3 1M thu được dung dịch Y và 0,448 lít hỗn hợp khí Z (đktc) gồm NO và N2 có tỷ lệ mol tương ứng là 1:1. Làm bay hơi dung dịch Y thu được m gam muối. Giá trị của m là: A. 44,688 B. 46,888 C. 48,686 D. 48,666 Định hướng tư duy giải

ì NO : 0,01 î N 2 : 0,01

Ta có: n Z = 0,02 í

Phân chia nhiệm vụ H+:

n Otrong X = 0,15(mol)

0, 6275 - 0, 01.4 - 0, 01.12 - 0,15.2 = 0, 01675(mol) 4 10 0, 6275 - 0, 01675.4 BTNT.H ¾¾¾¾ ® n H2O = = 0, 28025 2 BTKL ¾¾¾ ® m = 12,98 + 0,6275.63 - 0,01(30 + 28) - 0, 28025.18 = 46,888 ¾¾ ® n NH+ =

Ví dụ 7: Trộn bột Al với m gam hỗn hợp X gồm CuO, Fe3O4, MgO, Cr2O3 rồi nung nóng thu được 240 gam hỗn hợp Y. Để hòa tan hoàn toàn Y thì phải dùng hết 450 ml dung dịch NaOH loãng 2M. Mặt khác, lấy ½ hỗn hợp Y cho tác dụng với dung dịch HNO3 thì thu được 12,32 lít khí NO (spk duy nhất). Thành phần phần trăm về khối lượng của Fe3O4 trong hỗn hợp X là: A. 58,00% B. 64,53% C. 48,33% D. 53,17% Định hướng tư duy giải BTNT Ta có: n NaOH = 0,9 ¾¾¾ ® n Al = 0,9(mol)

Quy đổi về cả Y để tính NO: BTE ¾¾ ® n NO = 0,55.2 = 1,1 ¾¾¾ ® n Fe3O4 =

¾¾ ® %Fe3O4 =

1,1.3 - 0,9.3 = 0, 6(mol) 1

0, 6.232 = 58% 240

Ví dụ 8: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,03 mol Cu và 0,09 mol Mg vào dung dịch chứa 0,07 mol KNO3 và 0,16 mol H2SO4 loãng thì thu được dung dịch chỉ chứa các muối sunfat trung hòa và 1,12 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm các oxit của nitơ có tỉ khối so với H2 là x. Giá trị của x là: A. 20,1

B. 19,5

C. 19,6

D. 18,2

Trích đề thi thử THPT Chuyên Đại Học Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải

ìK + : 0,07 ï 2+ ïCu : 0,03 ï Ta có dung dịch gồm: íMg 2 + : 0,09 ï 2ïSO 4 : 0,16 BTDT BTNT.H ï ¾¾¾ ® NH +4 : 0,01 ¾¾¾¾ ® n H2 O = 0,14 î

ì N : 0,06 BTNT.O ¾¾ ®Xí ¾¾¾¾ ® 0,07.3 = a + 0,14 ¾¾ ® a = 0,07 îO : a

¾¾ ® MX =

0,06.14 + 0,07.16 = 39, 2 ¾¾ ® x = 19,6 0,05

Bài tập rèn luyện Câu 1: Cho một luồng khí O2 đi qua 63,6 gam hỗn hợp kim loại Mg, Al và Fe thu được 92,4 gam chất rắn X. Hòa tan hoàn toàn lượng X trên bằng dung dịch HNO3 (dư).Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y và 3,44 gam hỗn hợp khí Z. Biết có 4,25 mol HNO3 tham gia phản ứng, cô cạn cẩn thận dung dịch Y thu được 319 gam muối. Phần trăm khối lượng của N có trong 319 gam hỗn hợp muối trên là : A. 18,082% B. 18,125% C. 18,038% D. 18,213% Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015 Định hướng tư duy giải Cách 1: Cách này tôi hay làm nhất 92, 4 - 63,6 BTKL Ta có: ¾¾¾ ® n Otrong X = = 1,8(mol) 16 BTKL ¾¾¾ ®92,4 + 4,25.63 = 319 + 3,44 + mH2O ® n H2O = 2,095(mol)

4, 25 - 2,095.2 = 0,015(mol) 4 319 - 0,015.80 - 63,6 BTKL muËi cÒa kim loπi ¾¾¾ ® n trong = = 4,1(mol) NO362 4,13.14 muËi ¾¾ ® n trong = 4,1 + 0,015.2 = 4,13 ® %N = = 18,125% N 319 Cách 2: Cách này mình cũng hay làm tuy nhiên với bài này làm kiểu này khá phức tạp đòi hỏi phải hiểu sâu sắc về các định luật bảo toàn.

92, 4 - 63,6 BTKL Ta có : ¾¾¾ ® n Otrong X = = 1,8(mol) 16 ì ì N : a(mol) BTKL ¾¾¾®14a + 16b = 3,44(1) ï3,44(gam) í HNO3 X ¾¾¾® í îO : b(mol) ï NH NO : c(mol) 4 3 î BTNT.H ¾¾¾¾ ® n NH4 NO3 =

å

BTE ¾¾¾ ® 5a + 8c + 1,8.2 = 4,25 a -$ 2c + 2b (2) !" "#"" n e = NO3-

BTKL ¾¾¾ ® 319 = 63,6 + 62(4,25 - a - 2c) + 80c (3)

ì14a + 16b = 3, 44 ìa = 0,12 ( 4, 25 - 0,12 ).14 = 18,125% ï ï BTNT.N ® í6a - 2b + 10c = 0,65 ® íb = 0,11 ¾¾¾¾ ® %N = 319 ï62a + 44c = 8,1 ïc = 0,015 î î Câu 2: Cho O3 dư vào bình kín chứa hỗn hợp Fe và Cu rồi nung nóng tới phản ứng

hoàn toàn thấy khối lượng chất rắn tăng 5,12 gam và thu được m gam hỗn hợp oxit.

Mặt khác, cho hỗn hợp kim loại trên vào dung dịch HNO3 thu được 2,688 (lít) khí NO đktc (sản phẩm khử duy nhất) và

2 m gam chất rắn chỉ chứa một kim loại. Giá 7

trị m là : A. 24,2 B. 22,4 C. 22,6 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015 Định hướng tư duy giải

D. 26,2

ìFe : a BTE 5,12 Ta có : í ¾¾¾ ® 3a + 2b = .4 = 0,64(1) Cu : b 32 î 2,688 2m BTE ¾¾¾ ® 2a + 2b = .3 + .2 vµ m = 56a + 64b + 5,12 22, 4 7.64

ì3a + 2b = 0,64 ìa = 0,08(mol) ï Do đó, í 4(56a + 64b + 5,12) ® í îb = 0,2(mol) ïî2a + 2b = 0,36 + 7.64

® m = 22,4(gam) Câu 3: A là hỗn hợp chứa Fe, Al, Mg cho một luồng khí O2 đi qua 21,4 gam A nung nóng thu được 26,2 gam hỗn hợp rắn B. Cho toàn bộ B vào bình chứa 400 gam dung dịch HNO3 (dư 10% so với lượng phản ứng).Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy có NO và N2 thoát ra với tỷ lệ mol 2 : 1. Biết khối lượng dung dịch C sau phản ứng là 421,8 gam,số mol HNO3 phản ứng là 1,85 mol. Tổng khối lượng các chất tan có trong bình sau phản ứng là : A. 156,245 B. 134,255 C. 124,346 D. 142,248 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015 Định hướng tư duy giải 26, 2 - 21, 4 X Ta có : n Trong = = 0,3(mol) n HNO3 = 1,85(mol) O 16 ì NO : 2a(mol) BTKL HNO3 B ¾¾¾ ®í ¾¾¾® 26, 2 + 400 = 421,8 - 88a î N 2 : a(mol) ì NO : 0,1(mol) ® a = 0,05 ® í î N 2 : 0,05(mol) Giả sử sản phẩm có : BTNT.N C n NH+ = a ¾¾¾¾ ® n Trong = 1,85 - 0,1 - 0,05.2 - a = 1,65 - a (mol) NO4

3

BTE

¾¾¾ ®1,65 - 2a = 8a + 0,1.3 + 0,05.10 + 0,3.2 ® a = 0,025(mol) Chất tan trong bình gồm hỗn hợp muối và HNO3 dư.

ìFe + Al + Mg : 21, 4(gam) ï m = í NO3- :1,625(mol) + 1,85.10%.63 = 134, 255(gam) ï + î NH 4 : 0,025(mol) Câu 4: Cho hỗn hợp X chứa 56,9 gam gồm Fe, Al , FeO, Fe3O4, Al2O3 và CuO. Hòa tan hết X trong dung dịch HNO3 dư thấy có 2,825 mol HNO3 tham gia phản ứng thu được 208,7 gam muối và 2,24 lít (đkc) khí NO duy nhất.Mặt khác,từ hỗn hợp X ta có thể điều chế được tối đa m gam kim loại.Giá trị của m là : A. 39,75 B. 46,2 C. 48,6 D. 42,5 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015 Định hướng tư duy giải Nhìn thấy rất nhanh là bài toán có 6 ẩn. Do đó,phải loại ngay kiểu đặt ẩn rồi giải vì ta chỉ có 4 dữ kiện. Vậy thì người ra đề giải kiểu gì? Chẳng lẽ không có muối NH+4 BTNT.N muoi Và ¾¾¾¾ ® nTrong = 2,825 - 0,1 = 2,725 NO3

¾¾¾®m = 208,7 - 2,725.62 = 39,75 BTKL

Có rất nhiều cách suy ra vô lý. Vậy thì có thể là như sau : Đầu tiên dùng bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố hidro có ngay BTKL ¾¾¾ ® 56,9 + 2,825.63 = 208,7 + 0,1.30 + m H2 O ® n H2 O = 1,2875

2,825 - 1,2875.2 = 0,0625 4 Tiếp tục BTNT Nito : 2,76 = nNO- + 0,1 + 0,0625 ® n NO- = 2,5975 BTNT.hidro ¾¾¾¾ ® n NH+ = 4

3

3

Lại BTNT Oxi : n + 2,76.3 = 2,5975.3 ! + 1,2875 " #$# % + 0,1 "$% X O

NO3-

X ¾¾¾® mTrong Kim loai BTKL

NO

® n OX = 0,9

H2 O

= m = 56,9 - 0,9.16 = 42,5(gam)

Câu 5: Cho 24,12 gam hỗn hợp X gồm CuO, Fe2O3, Al2O3 tác dụng vừa đủ với 350ml dung dịch HNO3 4M rồi đun đến khan dung dịch sau phản ứng thì thu được m gam hỗn hợp muối khan. Tính m .

A. 77,92 gam B. 86,8 gam C. 76,34 gam D. 99,72 gam Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải BTNT n H+ = 0,35.4 = 1,4 ¾¾¾ ® n H2 O = n Otrong oxit = 0,7 BTKL ¾¾¾ ® m = å m(KL;NO3- ) = 24,12 - 0,7.16 + 1,4.62 = 99,72

Câu 6: Nung 13,72 gam hỗn hợp X gồm Al, Mg, Zn trong oxi sau một thời gian thu được 17,72 gam hỗn hợp Y. Hoàn tan hoàn toàn Y trong dung dịch HNO3 dư thu được 1,792 lít NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Số mol HNO3 phản ứng là: A. 0,84 mol.

B. 0,78 mol.

C. 0,82 mol.

D. 0,72 mol Trích đề thi chuyên Nguyễn Huệ Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải BTKL Ta có : ¾¾¾ ® nO =

17,72 - 13,72 = 0,25(mol) 16

BTE muËi Và n NO = 0,08 ¾¾¾ ® ne = n Trong = 0,08.3 + 0,25.2 = 0,74(mol) NO3

BTNT.N ¯ng ¾¾¾¾ ® nPh∂n = 0,74 + 0,08 = 0,82(mol) HNO 3

Câu 7: Khi cho 39,2 gam hỗn hợp M gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3, CuO và Cu (trong đó oxi chiếm 18,367% về khối lượng) tác dụng với lượng dư dung dịch HNO3 nồng độ a mol/l thì thể tích dung dịch HNO3 tham gia phản ứng là 850 ml.

Sau phản ứng thu được 0,2 mol NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5). Giá trị của a là A. 2,0.

B. 1,0.

C. 1,5.

D. 3,0. Định hướng tư duy giải ìFe: x mol ì56x + 64y = 32 ìx = 0, 4 ï Ta có: 39, 2 íCu :y mol ® í ®í ïO :0, 45 mol î3x + 2y = 0, 45.2 + 0, 2.3 = 1,5 î y = 0,15 î BTNT.N ¾¾¾¾ ® å N = 0,4.3 + 0,15.2 + 0,2 = 1,7 ® a =

1,7 =2 0,85

Câu 8: Cho 22,72 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng dư thu được V lít khí NO(duy nhất ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 77,44 gam muối khan. Giá trị của V là A. 2,688 lít.

B. 2,24 lít.

C. 4,48 lít.

D. 5,6 lít. Định hướng tư duy giải ìFe : 0,32 BTNT.Fe BTE n Fe(NO3 )3 = 0,32 ¾¾¾¾ ® 22,72 í BTKL ¾¾¾ ® 0,32.3 = 0,3.2 + 3n NO ¾¾¾ ® O : 0,3 î ® V = 2,688 Câu 9: Để 4,2 gam sắt trong không khí một thời gian thu được 5,32 gam hỗn hợp X gồm sắt và các oxit của nó. Hòa tan hết X bằng dung dịch HNO3, thấy sinh ra 0,448 lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Vậy khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch Y là A. 13,5 gam. B. 18,15 gam. C. 16,6 gam. D. 15,98 gam. Định hướng tư duy giải

ìFe : 0,075 ìïFe2 + : a BTE ì2a + 3b = 0,07.2 + 0,02.3 Fe : 0,075 ® í ® í 3+ ¾¾¾ ®í ïîFe : b îO : 0,07 îa + b = 0,075

ìa = 0,025 BTKL ®í ¾¾¾ ® m = 4,2 + 62(2.0,025 + 3.0,05) = 16,6 îb = 0,05 Câu 10: Hòa tan hết 0,03 mol một oxit sắt có công thức FexOy vào dung dịch HNO3 loãng, dư thu được 0,01 mol một oxit nitơ có công thức NzOt (sản phẩm khử duy nhất). Mối quan hệ giữa x, y, z, t là A. 27x –18y = 5z – 2t.

B. 9x –6y = 5z – 2t.

C. 9x –8y = 5z – 2t.

D. 3x –2y = 5z – 2t. Định hướng tư duy giải 2t ì +5 z zN + (5z 2t) = zN ï ® 0,03.(3x - 2y) = 0,01(5z - 2t) ® 9x - 6 y = 5z - 2 t í 2y ïxFe x + - (3x - 2y)e = xFe3+ î

Câu 11: Hòa tan hết m gam hỗn hợp M gồm 2 oxit sắt trong lượng dư dung dịch HCl, thu được dung dịch X. Sục khí Cl2 tới dư vào X thu được dung dịch Y chứa 40,625 gam muối. Nếu cho m gam M trên tác dụng hết với dung dịch HNO3 loãng, dư thì thu được 0,05 mol NO (sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là A. 23,6.

B. 18,4.

C. 19,6.

D. 18,8. Định hướng tư duy giải

ìFe : a Ta quy đổi m í îO : b

® Y : FeCl3 ® a =

40,625 = 0,25 56 + 35,5.3

BTE BTKL ¾¾¾ ® 0,25.3 = 2b + 0,05.3 ® b = 0,3 ¾¾¾ ® m = 0,25.56 + 0,3.16 = 18,8

Câu 12: Hòa tan hết 31,2 gam hỗn hợp Fe, FeO, Fe2O3 vào 800 ml dung dịch HNO3 2M vừa đủ thu được V lít NO (đkc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Dung dịch X hòa tan tối đa 9,6 gam Cu. Giá trị của V là: A. 8,21 lít B. 6,72 lít C. 3,36 lít D. 3,73 lít Định hướng tư duy giải

ì ìFe3+ : 0,3 ï ï 2+ BTDT ¾¾¾ ® 0,3.3 + 2a = b ïn Cu = 0,15 ® n Fe3+ = 0,3 ® X íFe : a ï ïNO - : b ® n = 1,6 - b í NO î 3 ï ìFe : 0,3 + a ì56(a + 0,3) + 16c = 31,2 ï 31,2 ® í BTE í ï O : c ® 3.0,3 + 2a = 2c + 3(1,6 - b) î î ¾¾¾ î ì-2a + b = 0,9 ìa = 0,2 ï ï ® í56a + 16c = 14,4 ® íb = 1,3 ï2a + 3b - 2c = 3,9 ïc = 0,2 î î

Câu 13: Đốt 12,8 gam Cu trong không khí thu được chất rắn X. Hòa tan hết X bằng dung dịch HNO3 0,5 M được 0,448 lít khí NO. Thể tích dung dịch axit HNO3 đã dùng là: A. 0,21 (lít) B. 0,42 (lít) C. 0,63(lít) D. 0,84(lít) Định hướng tư duy giải BTNT.nito Cu : 0,2 ® n Cu(NO3 )2 = 0,2 ¾¾¾¾ ® å N = 0,2.2 + 0,02 = 0, 42

0, 42 = 0,84(l) 0,5 Câu 14: Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 bằng HNO3 đặc nóng thu được 4,48 lit khí NO2 (đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 145,2 gam muối khan giá trị của m là: A. 35,7 gam B. 15,8 gam C. 46,4 gam D. 77,7 gam Định hướng tư duy giải ìïFe : a = 0,6 = n Fe( NO3 ) BTE 3 mí ¾¾¾ ® 3.0,6 = 2b + 0,2 ® b = 0,8 O : b ïî ® m = 46,4(gam) Câu 15: Để m gam phôi bào sắt ngoài không khí,sau một thời gian Fe bị oxi hóa thành hỗn hợp X gồm 4 chất rắn có khối lượng 27,2 gam. Hòa tan vừa hết X trong 300 ml dung dịch HCl nồng độ a mol/lit thấy thoát ra 3,36 lít H2(đktc) và dung dịch Y. Cho tiếp dung dịch HNO3 tới dư vào dung dịch Y được dung dịch Z chứa hỗn hợp FeCl3,Fe(NO3)3,HNO3 dư và có 2,24 lít NO duy nhất thoát ra(đktc). Giá trị của m và a lần lượt là: A. 22,4 và 3M B. 16,8 gam và 2M. C. 22,4 gam và 2M D. 16,8 gam và 3M. Định hướng tư duy giải Bài này ta áp dụng BTE cho cả quá trình. ìFe : a BTE 27,2 í ¾¾¾ ® 3a = 2b + 0,15.2 + 0,1.3 îO : b ì3a - 2b = 0,6 ìa = 0,4 ® m = 22,4 ®í ®í î56a + 16b = 27,2 îb = 0,3 ®V=

BTNT.hidro n HCl = n H+ ¾¾¾¾ ® n HCl = 0,15.2 + 2b = 0,9 ® a = 3M

Câu 16: Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng. Sau một thời gian thu được 10,44 gam chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Hòa tan hết X trong dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được 4,368 lít NO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Tính m ?

A. 12 B. 8 C. 20 D. 24

Định hướng tư duy giải

ìFe : a ì56a + 16b = 10, 44 ìa = 0,15 0,15 10, 44 í ®í ®í ®m= .160 = 12 2 îO : b î3a = 2b + 0,195 îb = 0,1275 Câu 17: Cho 61,2 gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, đun nóng và khuấy đều. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,36 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc), dung dịch Y và còn lại 2,4 gam kim loại. Cô cạn dung dịch Y, thu được m gam muối khan. Giá trị của m là A. 97,5 B. 137,1.

C. 108,9.

D. 151,5 Định hướng tư duy giải ì64a + 232b = 58,8 ìa = 0,375 61, 2 - 2, 4 = 58,8 í ®í î2a = 2b + 0, 45 îb = 0,15 ìFe(NO3 )2 : 0,45 BTKL ® Yí ¾¾¾ ® m = 151,5(gam) Cu(NO ) : 0,375 3 2 î Câu 18: Đốt 4,2 gam sắt trong không khí thu được 5,32 gam hỗn hợp X gồm sắt và các oxit sắt. Hòa tan hết X bằng 200 ml dung dịch HNO3 a mol/l sinh ra 0,448 lít NO (ở đktc, sản phẩm khử duy nhất của N+5). Giá trị của a là A. 1,2.

B. 1,1.

C. 1,5.

D. 1,3. Định hướng tư duy giải Chú ý : Số mol NO 3- trong muối bằng số mol e nhường.Với bài toán này ta BTE cho cả quá trình nên sô mol e nhường sẽ tính qua O và NO

5,32 - 4,2 ì = 0,07 ïn O = ® n e = n NO- = 0,07.2 + 0,02.3 = 0,2 16 í 3 ïn = 0,02 î NO

0,22 = 1,1 0,2 Câu 19: Hòa tan hết 14,6 gam hỗn hợp gồm Zn và ZnO có tỷ lệ mol 1:1 trong 250 gam dung dịch HNO3 12,6% thu được dung dịch X và 0,336 lít khí Y (đktc). Cho từ từ 740 ml dung dịch KOH 1M vào dung dịch X thu được 5,94 gam kết tủa.

Nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch X là: A. 28,02% B. 14,29% C. 12,37% D. 14,32% Nguồn đề : Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải BTNT.nito ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 0,2 + 0,02 = 0,22 ® a =

ìn = 0,1(mol) ® n e = 0,2(mol) Ta có : 14,6 í Zn în ZnO = 0,1(mol)

® n NH4 NO3 = a(mol) ax Có NH4NO3 vì nếu Y là N2 → nM = 0,15 < 0,2 e

n Y = 0,015(mol)

Sau khi cho KOH vào thì K nó chạy đi đâu? Việc trả lời câu hỏi này sẽ giúp ta tiết kiệm rất nhiều thời gian và không cần quan tâm HNO3 thừa thiếu thế nào.

ìïn KNO3 = 0,74 - 0,14.2 = 0,46(mol) BTNT.K 0,74 mol KOH + X ¾¾¾¾ ®í ïîn K 2 ZnO2 = 0,2 - 0,06 = 0,14(mol) ìï n NH 4 NO3 = 0,01 Yvà NH3 BTNT.N nHNO3 = 0,5 ¾¾¾¾ ® n Trong = 0,5 - 0,46 = 0,04(mol) → í N ïî n N2 O = 0,015 0,2.189 ® % Zn ( NO3 )2 + NH 4 NO3 = = 14,32% 250 + 14,6 - 0,015.44 Câu 20: Hồn hợp M gồm Al, Al2O3, Fe3O4, CuO, Fe và Cu trong đó oxi chiếm 20,4255% khối lượng hỗn hợp. Cho 6,72 lít khí CO ( đktc ) đi qua 35,25 gam M nung nóng, sau một thời gian thu được hỗn hợp rắn N và hỗn hợp khí X có tỉ khối so với H2 bằng 18. Hòa tan hết toàn bộ N trong lượng dư dung dịch HNO3 loãng.

Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn , thu được dung dịch chứa m gam muối ( không có muối NH4NO3 sinh ra) và 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm NO và N2O. Tỉ khối của Z so với H2 là 16,75. Giá trị của m là A. 117,95 B. 96,25 C. 80,75 D.139,50 Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2015 Định hướng tư duy giải

(

)

ìKim loπi : 28,05(gam) ï Ta có: m M = 35, 25(gam) ® í Trong M 35, 25 - 28, 05 = = 0, 45(mol) ïîn O 16

ìCO : (mol) M n CO = 0,3 ¾¾ ®í ® n OTrong N = 0, 45 - 0,15 = 0,3(mol) îCO2 : 0,15(mol) ì NO : 0,15 m ® å n e = n Trong = 0,3.2 + 0,15.3 + 0,05.8 = 1, 45(mol) NO3î N 2O : 0,05

Lại có : í

BTKL ¾¾¾ ® m = 28,05 + 1, 45.62 = 117,95(gam)

Câu 21: Hoà tan hết 17,92 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4, FeO, Fe, CuO, Cu, Al và Al2O3 (trong đó Oxi chiếm 25,446% về khối lượng) vào dung dịch HNO3 loãng dư, kết thúc các phản ứng thu được dung dịch Y và 1,736 lít (đkc) hỗn hợp khí Z gồm N2 và N2O, tỉ khối của Z so với H2 là 15,29. Cho dung dịch NaOH tới dư vào Y rồi đun nóng, không có khí thoát ra. Số mol HNO3 đã phản ứng với X là A. 0,75. B. 1,392.

C. 1,215.

D. 1,475.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015 Định hướng tư duy giải

Ta

có

ì N2 : 0,065(mol) n Z = 0,0775 í î N2O : 0,0125(mol)

n Otrong X =

:

0,25446.17,92 = 0,285(mol) 16

BTE muËi ¾¾¾ ® ne = n trong = 0,065.10 + 0,0125.8 + 0,285.2 = 1,32(mol) NO3

BTNT.N

¾¾¾¾ ® n HNO3 = 1,32 + 0,065.2 + 0,0125.2 = 1,475(mol) Câu 22: Hoà tan m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe(OH)2, FeCO3, Fe3O4 (số mol Fe3O4 bằng ¼ số mol hỗn hợp) bằng dung dịch HNO3 dư thu được 15,68 lít NO và CO2 có tỷ khối hơi của hỗn hợp so với hiđro là 18. Cô cạn dung dịch thu được (m + 284,4) gam muối khan. Giá trị của m là A. 75,6.

B. 201,6.

C. 151,2 D. 302,4.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải + Ta có

ìïn NO = 0,4(mol) ® n e = n X = 0,4.3 = 1,2(mol) ® n Fe3O4 = 0,3(mol) n hh = 0,7(mol) ® í BTNT.C ® n FeCO3 = 0,3(mol) ïîn CO2 = 0,3(mol) ¾¾¾¾ ìFeO : a ï ïFe(OH)2 : b ïìa + b = 1,2 - 0,3 - 0,3 = 0,6(mol) X ® í BTNT.Fe + Và í FeCO : 0,3 ® n Fe(NO3 )3 = a + b + 1,2 = 1,8(mol) 3 ï îï ¾¾¾¾ ïFe O : 0,3 î 3 4 Câu 23: Cho 1 luồng khí O2 qua 8,48 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg, Cu sau một thời gian thu được 10,08 gam hỗn hợp chất rắn Y. Cho Y tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 (dư 20% so với lượng phản ứng). Sau phản ứng thu được dung dịch Z chứa 43,101 gam chất tan và 1,792 lít hỗn hợp khí T gồm NO và NO2 (đktc) có tỷ khối so với H2 là 18. Số mol HNO3 bị khử gần nhất với : A. 0,092 B. 0,087 C. 0,084 D. 0,081 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải

ìïn NO = 0,05(mol) ïîn NO2 = 0,03(mol)

+ Có ngay n T = 0,08(mol) ® í + Nhìn thấy Mg nên

ìn = 0,05(mol) ïï NO 10,08 - 8,48 BTKL ¾¾ ® ín NO2 = 0,03(mol) vµ ¾¾¾ ® nO = = 0,1(mol) 16 ï ïîn NH4 NO3 = a(mol)

¾¾ ® ne = 0,05.3 + 0,03 + 0,1.2 + 8a = 0,38 + 8a BTNT.N ph∂n ¯ng ¾¾¾¾ ® n HNO = 0,38 + 8a + 0,05 + 0,03 + 2a = 0,46 + 10a 3

ìFe,Mg,Cu : 8,48(gam) ï ïNO : 0,38 + 8a ¾¾ ® 43,101 í 3 ïNH 4 NO3 : a ïHNO : 0,2(0,46 + 10a) 3 î BTKL ¾¾¾ ® 43,101 = 8,48 + 62(0,38 + 8a) + 80a + 63.0,2.(0,46 + 10a)

¾¾ ® a = 0,0075

khˆ ¾¾ ® nBfi HNO3 = 0,0075 + 0,05 + 0,03 = 0,0875(mol)

Câu 24: Hỗn hợp X gồm Cu và Fe3O4. Hoà tan m gam hỗn hợp X bằng dung dịch H2SO4 loãng dư thu được dung dịch Y và

8 m gam chất rắn không tan. Hoà tan 45

m gam hỗn hợp X bằng dung dịch HNO3 dư thu được 0,05 mol NO2 (sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là : A. 8,4 B. 3,6 C. 4,8 D. 2,3 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải: + Có ngay m -

8m 37m ìCu : a(mol) = ® m = 360a í 45 45 îFe3 O4 : a(mol)

8 1 BTE ¾¾¾ ® 2(a + .360a. ) + a! = 0,05 ® a = 0,01(mol) ® m = 3,6(gam) 45 64 "## #$### % Fe2+ Cu

Câu 25: Cho hỗn hợp gồm 0,14 mol Mg và 0,01 mol MgO phản ứng vừa đủ với dung dịch HNO3 thu được 0,448 lít (đktc) khí nitơ và dung dịch X. Khối lượng muối trong X là: A. 23 gam.

B. 24,5 gam. C. 22,2 gam. D. 20,8 gam.

Trích đề thi chuyên Nguyễn Huệ Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải 0, 28 - 0,02.10 BTE Ta có : n Mg = 0,14 ® n e = 0, 28 ¾¾¾ ® n NH+ = = 0,01(mol) 4 8

ìMg(NO3 )2 : 0,15(mol) BTNT.Mg ¾¾¾¾ ®X í ® m = 23(gam) î NH4 NO3 : 0,01 Câu 26: Cho 9,6 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe3O4 vào 300ml dung dịch HNO3 2M thu được dung dịch Y và 0,896 lít (đktc) hỗn hợp N2O và NO có tỷ khối so với hidro là 16,75. Trung hòa Y cần dung 40ml NaOH 1M thu được dung dịch A, cô

cạn A thu được m gam muối khan. Biết rằng phản ứng xảy ra hoàn toàn và khi cô cạn muối không bị nhiệt phân. Giá trị m là: A. 42,26.

B. 19,76 C. 28,46 D. 72,45 Trích đề thi Chuyên Quốc Học Huế – 2015 Định hướng tư duy giải Ph∂n ¯ng Ta có : n D≠ = 0,3.2 - 0,04 = 0,56(mol) HNO3 = n NaOH = 0,04 ® n HNO3

ì N2O : 0,01(mol) Với kim loại Mg thường cho muối NH +4 .

NO : 0,03(mol) î

Và í

BTKL ì ¾¾¾ ® 24x + 232y = 9,6 ìMg : x ì x = 0,11 ï ï ï BTE ï Ta đặt : íFe3O 4 : y ® í ¾¾¾ ® 2x + y = 8a + 0,01.8 + 0,03.3 ® í y = 0,03 ï ï BTNT.N ïa = 0,01 + ® 2x + 9y = 0,51 - 2a î î NH 4 : a ïî ¾¾¾¾

BTNT + BTKL ¾¾¾¾¾ ® 0,11.(24 + 62.2) + 0,09(56 + 62.3) + 0,01.80 = 38,86(gam)

Chú ý : Trong A có NaNO3 nên m = 38,86 + 0,04(23 + 62) = 42,26(gam) Câu 27: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp FeS và FeCO3 bằng dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư thu được hỗn hợp gồm 2 khí CO2 và NO2 (NO2 là sản phẩm khử duy nhất của HNO3) có tỉ khối hơi so với hiđro bằng 22,909. Phần trăm khối lượng của FeS trong hỗn hợp ban đầu là A. 43,14%.

B. 44,47%.

C. 56,86%.

D. 83,66%.

Trích đề thi thử Chuyên Thăng Long – 2015 Định hướng tư duy giải BTNT.C ìïn CO = 0,091 ¾¾¾¾ ® n FeCO3 = 0,091 + Có n hh khi = 1 ® í 2 ïîn NO2 = 0,909 0,909 - 0,091 BTE + ¾¾¾ ® n FeS = = 0,0909 ® %FeS = 43,14% 9 Câu 28: Nung 8,42g hỗn hợp X gồm Al, Mg, Fe trong oxi sau một thời gian thu được 11,62g hỗn hợp Y. Hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch HNO3 dư thu được 1,344 lít NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Số mol HNO3 phản ứng là: A. 0,56 mol B. 0,64 mol C. 0,48 mol D. 0,72 mol Định hướng tư duy giải

ìn NO = 0,06 ï Ta có: í ® 11,62 - 8,42 = 0,2 ïn O = 16 î BTNT.N ¾¾¾¾ ®

åN = n

axit

= 0,64

ån = ån e

NO3-

= 0,2.2 + 0,06.3 = 0,58

Câu 29: Để 4,2 gam sắt trong không khí một thời gian thu được 5,32 gam hỗn hợp X gồm sắt và các oxit của nó. Để hòa tan hết X cần 200 ml dung dịch HNO3 xM, thấy sinh ra 0,448 lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Vậy giá trị của x là A. 1,3.

B. 1,2.

C. 1,1.

D. 1,5. Định hướng tư duy giải ìFe : 0,075 BTNT.Fe 2+ ® a + b = 0,075 ï ïìFe : a BTNT + BTE ïì ¾¾¾¾ Ta có: íO : 0,07 ® í ¾¾¾¾¾ ® í 3+ BTE ® 2a + 3b = 0, 2 ïî ¾¾¾ ï NO : 0,02 îïFe : b î

ìa = 0,025 ¾¾ ®í ¾¾ ® N : 0, 22 ¾¾ ® x = 1,1 îb = 0,05 Câu 30: Cho 22,8 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 tác dụng với H2 dư, nóng. Phản ứng hoàn toàn thu được chất rắn Y, cho Y tác dụng hết với dung dịch HNO3 dư thu được 84,7 gam muối. % khối lượng của Fe3O4 trong hỗn hợp X là A. 50,80% B. 49,21% C. 49,12% D. 50,88% Định hướng tư duy giải 84,7 22,8 - 0,35.56 Ta có: n Fe(NO3 )3 = = 0,35 ® n O = = 0, 2 245 16 ® n Fe3O4 = 0,05 ® %Fe3O4 = 50,877

å

Câu 31: Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng. Sau một thời gian thu được 10,44 gam chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Hòa tan hết X trong dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được 4,368 lít NO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Tính m ?

A. 12 B. 8 C. 20 D. 24 Định hướng tư duy giải

ìFe : a ì56a + 16b = 10, 44 ìa = 0,15 0,15 10, 44 í ®í ®í ®m= .160 = 12 2 îO : b î3a = 2b + 0,195 îb = 0,1275 Câu 32: Cho 67 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4 và kim loại A vào dung dịch HNO3 đến khi phản ứng kết thúc thu được 2,24 lít khí NO là sản phẩm khử duy nhất của nitơ (ở đktc), dung dịch Y và 13 gam kim loại A. Cho NH3 dư vào dung dịch Y thu được kết tủa Z. Nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 36 gam chất rắn. Kim loại A là: A. Ag B. Zn C. Ni D. Cu Định hướng tư duy giải pu ì ïn Fe2O3 = 0,225 ® n Fe3O4 = 0,15 ® å mA = 32,2 ® mA = 19,2 í + ï îå n A = 0,3 + 0,15.2 = 0,6 ® A º Cu

Câu 33: Hòa tan m(g) hỗn hợp A gồm FeO và Fe2O3 bằng dung dịch HNO3 thu được 0,01 mol NO. Nung m(g) hỗn hợp A với a mol CO được b(g) chất rắn B rồi hòa tan trong HNO3 thì thu được 0,034 mol NO. Giá trị của a là: A. 0,024 B. 0,036 C. 0,03 D. 0,04 Định hướng tư duy giải 0,024.3 Dn = 0,034 - 0,01 = 0,024 ® n O = = n CO = 0,036 2

Chủ đề 6: Bài toán hợp chất chứa S, C tác dụng với HNO3 Định hướng tư duy giải Đây cũng là một dạng toán khá hay thuộc chương trình hóa học THPT. Để có thể giải các bài toán này đòi hỏi các bạn ngoài kiến thức cần phải có kỹ năng tốt thì mới có thể xử lý nhanh gọn bài toán trong thời gian cho phép. Tư duy để sử lý các bài toán thuộc loại này tôi chỉ dùng một câu đó là “áp dụng linh hoạt các định luật bảo toàn”. Trong rất nhiều các trường hợp chúng ta có thể tách hỗn hợp chất thành các đơn chất (nguyên tố) riêng lẻ để tiện cho quá trình áp dụng các định luật bảo toàn. Các bạn theo dõi qua các ví dụ sau: Ví dụ 1: Hoà tan m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe(OH)2, FeCO3, Fe3O4 (số mol Fe3O4 bằng ¼ số mol hỗn hợp) bằng dung dịch HNO3 dư thu được 15,68 lít hỗn hợp khí Y chứa NO và CO2 có tỷ khối hơi của hỗn hợp so với hiđro là 18. Cô cạn dung dịch thu được (m + 284,4) gam muối khan. Giá trị của m là A. 75,6.

B. 201,6.

C. 151,2 D. 302,4.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải

ìïn NO = 0,4(mol) BTNT.C ® n FeCO3 = 0,3(mol) ïînCO2 = 0,3(mol) ¾¾¾¾

®í + Ta có: n X = 0,7(mol) ¾¾

Các chất đều có Fe2+ ¾¾ ® ne = nX = 0,4.3 = 1,2(mol) ¾¾ ® nFe3O4 = 0,3(mol)

ìFeO : a ï ïFe(OH)2 : b ïìa + b = 1,2 - 0,3 - 0,3 = 0,6(mol) ¾¾ ®X í ¾¾ ® í BTNT.Fe ® n Fe(NO3 )3 = a + b + 1,2 = 1,8(mol) ïFeCO3 : 0,3 îï ¾¾¾¾ ïFe O : 0,3 î 3 4

¾¾ ® m = 1,8.242 - 284, 4 = 151, 2(gam) Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp FeS và FeCO3 bằng dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư thu được hỗn hợp gồm 2 khí CO2 và NO2 (NO2 là sản phẩm khử duy nhất của HNO3) có tỉ khối hơi so với hiđro bằng 22,909. Phần trăm khối lượng của FeS trong hỗn hợp ban đầu là A. 43,14%.

B. 44,47%.

C. 56,86%.

D. 83,66%.

Trích đề thi thử Chuyên Thăng Long – 2015 Định hướng tư duy giải Ta có n hh khi BTE ¾¾¾ ® n FeS

BTNT.C ìïn CO = 0,091 ¾¾¾¾ ® n FeCO3 = 0,091 2 = 1 ¾¾ ®í ïîn NO2 = 0,909 0,909 - 0,091 = = 0,0909 ¾¾ ® %FeS = 43,14% 9

Ví dụ 3: Hòa tan m gam hỗn hợp FeO, Fe(OH)2, FeCO3 và Fe3O4 (trong đó Fe3O4 chiếm 1/3 tổng số mol hỗn hợp) vào dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được 8,96 lít (đktc) hỗn hợp gồm CO2 và NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5) có tỷ khối so với H2 là 18,5. Số mol HNO3 phản ứng là: A. 1,8 B. 3,2 C. 2,0 D. 3,8 Trích đề thi THPT Quốc Gia 2016 – Bộ Giáo Dục Định hướng tư duy giải

ìCO2 : 0, 2 ¾¾ ® n e = n Fe2+ = n hh = 0,6 ¾¾ ® n Fe3O4 = 0, 2 î NO : 0, 2

Ta có: n khi = 0, 4 í

BTNT.Fe BTNT.N ¾¾¾¾ ® å n Fe = 0, 4 + 0, 4 = 1 ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 1.3 + 0, 2 = 3, 2(mol)

Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn 8,0 gam hỗn hợp X gồm FeS và FeS2 vào một lượng vừa đủ dung dịch HNO3 đặc nóng, chỉ thu được V lít khí NO2 (là sản phẩm khử duy nhất, đktc) và dung dịch Y. Thêm đến dư dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch Y, thu được kết tủa. Nung kết tủa đến khối lượng không đổi, được 32,03 gam chất rắn Z. Giá trị của V là: A. 3,36.

B. 20,16.

C. 11,2.

D. 2,24. Định hướng tư duy giải

ìFeS:a mol BTKL Ta có: í ¾¾¾ ® 88a + 120b = 8 îFeS2 :b mol

a+b ì BTNT.Fe ® Fe2 O3 : ï ¾¾¾¾ BTKL ¾¾ ®Zí ® 233 ( a + 2b ) + 80 ( a + b ) = 32, 03 2 ¾¾¾ BTNT.S ï ¾¾¾® BaSO 4 : a + 2b î ìa = 0, 05mol ¾¾ ®í ¾¾ ® å n e- = 0, 05.9 + 0, 03.15 = 0,9 b = 0, 03mol î ¾¾ ® n NO2 = 0,9 ¾¾ ® V = 20,16 Chúng ta cũng có thể xử lý theo kiểu chia để trị như sau: BTNT.Fe ® Fe2O3 : 0,5a ìFe : a BTNT ïì ¾¾¾¾ ¾¾ ®8 í ¾¾¾ ® 32,03 í BTNT.S îS: b ïî ¾¾¾® BaSO4 : b

ì56a + 32b = 8 ìa = 0, 08 ¾¾ ®í ¾¾ ®í î80a + 233b = 32, 03 îb = 0,11 BTE ¾¾¾ ® n NO2 = n e = 0,08.3 + 0,11.6 = 0,9 ¾¾ ® V = 20,16 Ví dụ 5: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp FeS và FeCO3 bằng dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư thu được hỗn hợp gồm 2 khí CO2 và NO2 (NO2 là sản phẩm khử duy nhất

của HNO3) có tỉ khối hơi so với hiđro bằng 22,909. Phần trăm khối lượng của FeS trong hỗn hợp ban đầu gần nhất với: A. 44,4%.

B. 43,1%.

C. 63,6%.

D. 56,8%. Định hướng tư duy giải ìFeCO3 : a mol Ta có: 100 í ¾¾ ® ne = a + 9b îFeS : b mol

ìCO : a mol ì116a + 88b = 100 ¾¾ ®í 2 ¾¾ ®í ¾¾ ® a = b = 0,49 îa + 9b = 10a îNO2 :10a

¾¾ ® %FeS =

0, 49.88 = 43,12% 100

Ví dụ 6: Hòa tan hoàn toàn 0,1 mol FeS2 trong 200 ml dung dịch HNO3 4M, sản phẩm thu được gồm dung dịch X và một chất khí thoát ra. Dung dịch X có thể hòa tan tối đa m gam Cu. Biết trong các quá trình trên, sản phẩm khử duy nhất của N+5 đều là NO. Giá trị của m là: A. 12,8.

B. 6,4.

C. 9,6.

D. 3,2. Định hướng tư duy giải BTE n FeS2 = 0,1mol ¾¾¾ ® n e = 1,5 ¾¾ ® n NO = 0,5mol BTNT.Nito dd X ¾¾¾¾ ® n trong = 0,8 - 0,5 = 0,3mol NO3

ìFe3+ : 0,1mol ï 2ïSO4 : 0,2 mol BTDT BTNT ¾¾¾ ®X : í ¾¾¾ ® 0,1.3 + a = 0,2.2 + 0,3 ¾¾ ® a = 0,4 mol ïNO3 : 0,3mol ïH + : a mol î Cách 1: Tư duy theo hướng BTE

ìïFe3+ + 1e ® Fe2 + Khi cho Cu vào ta có: í + ïî4H + NO3 + 3e ® NO + 2H 2 O BTE ¾¾ ® ne = 0,4mol ¾¾ ¾ ® nCu = 0,2 ¾¾ ®mCu = 12,8g

Cách 2: Tư duy theo hướng điền số điện tích

ìFe 2+ : 0,1 ï 2ïSO 4 : 0, 2 Dung dịch sau cùng chứa: í ï NO3 : 0, 2 ï ¾¾¾ BTDT ® Cu 2+ : 0, 2 î

¾¾ ® m Cu = 0, 2.64 = 12,8(gam)

Bài tập rèn luyện Câu 1: Hòa tan hết 0,03 mol hỗn hợp X gồm MgS, FeS và CuS trong dung dịch HNO3 dư. Khi kết thúc phản ứng chỉ thu được dung dịch Y và 0,15 mol hỗn hợp khí Z gồm NO2 và NO có tỉ khối hơi so với hiđro là 61/3. Nếu cho dung dịch Y phản ứng với dung dịch NaOH dư, đun nóng thì không có khí thoát ra. Phần trăm số mol của FeS trong X là: A. 92,59%.

B. 33,33%.

C. 66,67%.

D. 25,00%. Định hướng tư duy giải

ìNO2 : a mol

Ta có: 0,15 mol í

îNO : b mol

ìa + b = 0,15 ï ïìn NO = a = 0,1mol ¾¾ ®í ®í 2 61 ¾¾ ïîn NO = b = 0,05mol ïî46a + 30b = 0,15.2. 3 Do số mol MgS và CuS nhường là như nhau nên ta có thể quy X gồm:

ì(MgS,CuS) : x mol 0, 03 í îFeS : y mol ìx + y = 0, 03 ìx = 0, 02 mol BTE ¾¾¾ ®í ®í ® %FeS = 33,33% î8x + 9y = 0,1 + 0, 05.3 îy = 0, 01mol Câu 2: Hòa tan hoàn toàn 30,4 g chất rắn X gồm Cu, CuS, Cu2S và S bằng dung dịch HNO3 dư, thấy thoát ra 20,16 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch Y. Thêm dung dịch Ba(OH)2 dư vào Y được m gam kết tủa. Giá trị m gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 119 B. 115 C. 111 D. 112 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ì64a + 32b = 30, 4 ìCu : a ìa = 0,3 Chia X thành: 30, 4 í ¾¾ ® í BTE ¾¾ ®í ® 2a + 6b = 0,9.3 îS: b îb = 0,35 î ¾¾¾ BTNT.S ìï ¾¾¾® BaSO4 : 0,35 ¾¾ ® í BTNT.Cu ¾¾ ® m¯ = 110,95(gam) ® Cu(OH)2 : 0,3 ïî ¾¾¾¾ Câu 3: Cho 18,4 gam hỗn hợp X gồm Cu, Cu2S, CuS, Fe, FeS, S tác dụng hết với HNO3 đặc nóng, dư thu được V lít khí NO2 (chất khí duy nhất thoát ra, sản phẩm khử duy nhất, đktc) và dung dịch Y. Cho Y tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu được 46,6 gam kết tủa, còn khi cho Y tác dụng với dung dịch NH3 dư thì thu được 10,7 gam kết tủa. Giá trị của V là: A. 16,80.

B. 24,64.

C. 38,08.

D. 11,20. Định hướng tư duy giải

ìS: 0, 2mol ìï46,6 ® n BaSO4 = n S = 0, 2mol ï Ta có: í ¾¾ ®18, 4g íFe : 0,1mol ïî10,7 ® n Fe = n Fe(OH)3 = 0,1mol ïCu : 0,1mol î

¾¾ ®

ån

e

= n NO2 = 1,7mol ¾¾ ® V = 38,08 lit

Câu 4: Hoà tan hoàn toàn 13,2 gam quặng sunfua (FeS) của sắt vào dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được dung dịch X và hỗn hợp khí Y gồm SO2 và NO2 trong đó có 25,76 lít NO2 (ở đktc). Cho lượng dư dung dịch Ba(OH)2 vào X thì thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là: A. 16,05.

B. 27,7.

C. 20,71.

D. 25,37. Định hướng tư duy giải

ì NO2 :1,15mol BTE n FeS = 0,15mol ¾¾ ®í ¾¾¾ ®1,15 = 0,15.3 + 4a + (0,15 - a).6 îSO2 : a mol ìïBaSO4 : 0,05mol ¾¾ ® a = 0,1 ¾¾ ®í ¾¾ ® m = 27,7 ïîFe ( OH )3 : 0,15mol Câu 5: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm FeS2 và Fe3O4 bằng 1 lít dung dịch HNO3 xM, vừa đủ thu được 14,336 lít hỗn hợp khí gồm NO và NO2 có tỉ khối so với hiđro bằng 18 và dung dịch X chỉ chứa 82,08 gam muối. Giá trị của x là: A. 1,4M B. 2 M C. 1,36 M D. 1,2 M Định hướng tư duy giải ìn : a + 3b ï Fe3+ n = a mol ïì FeS2 ï ïìn NO : 0, 4 mol BTNT Ta có: í ¾¾¾ ® X ín SO2- : 2a và í 4 ï îïn NO2 : 0, 24 mol îïn Fe3O4 = b mol n : c ïî NO3 BTE ì ¾¾¾ ®15a + b = 0, 4.3 + 0, 24.1 = 1, 44 ïï BTDT Áp dụng các ĐLBT: ® í ¾¾¾® 3a + 9b = 4a + c ï BTKL ïî ¾¾¾® 56(a + 3b) + 2a.96 + 62c = 82,08

ìa = b = 0,09 mol BTNT.Nito ¾¾ ®í ¾¾¾¾® n N = c + 0, 4 + 0, 24 = 1,36 ® x = 1,36 îc = 0,72 mol Câu 6: Hoà tan hoàn toàn 3,12 gam quặng của sắt chứa lưu huỳnh vào dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được dung dịch X và 8,736 lít NO2 duy nhất (ở đktc). Cho lượng dư dung dịch Ba(OH)2 vào X thì thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là: A. 14,898.

B. 18,498.

C. 11,216.

D. 12,116. Định hướng tư duy giải 0,39 Ta có: n NO2 = 0,39 mol ¾¾ ® .120 = 3,12 ¾¾ ® FeS2 : 0,026(mol) 15

å

ìFe(OH)3 : 0,026mol BTNT ¾¾¾ ®í ¾¾ ® m = 14,898g îBaSO4 : 0,052mol Câu 7. Trong bình kín dung tích 10,6 lít chứa khí CO và một lượng hỗn hợp A gồm Fe3O4 và FeCO3 ở 28,60C áp suất trong bình là 1,4 atm (thể tích chất rắn coi như không đáng kể). Nung nóng bình ở nhiệt độ cao để các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Hỗn hợp sau phản ứng có tỉ khối so với H2 là 20,5. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A trong dung dịch HNO3 loãng, thu được 0,896 lít hỗn hợp khí gồm NO và CO2 ở 00C và 1,5 atm. Thể tích dung dịch HCl 0,5 M để hòa tan hết hỗn hợp A gần nhất với : A. 1,5 lít B. 2 lít C. 2,5 lít D. 3 lít Định hướng tư duy giải ìFe O : a CO Đặt số mol các chất trong A: í 3 4 ¾¾® CO2 : 4a + 2b îFeCO3 : b p.V 1,4.10,6 Ta có : n CO = = = 0,6 R.T 0,082. ( 273 + 28,6 ) ìCO : 0,6 + b - 4a - 2b BTNT.C ¾¾¾¾ ® ( 0,6 + b ) í îCO2 : 4a + 2b

¾¾ ® 44.( 4a + 2b ) + 28 ( 0,6 - 4a - b ) = 41.(0,6 + b) ¾¾ ® 64a + 19b = 7,8 Ta lại có : n NO+CO2 = 0,06

ìCO : b BTNT ¾¾¾ ®í 2 î NO : 0,06 - b

ìa = 0,117 BTE ¾¾¾ ® a + b = 3(0,06 - b) ¾¾ ® a + 4b = 0,18 ¾¾ ®í îb = 0,016 O:0,468 ìïFe O : 0,117 ¾¾¾® H + : 0,936 Vậy ta có : í 3 4 ¾¾ ® n HCl = 0,968 + ïîFeCO3 : 0,016 ® H : 0,032 0,968 ¾¾ ® VHCl = = 1,936(lít) 0,5 Câu 8: Hỗn hợp X gồm C và S. Hòa tan hoàn toàn m gam X trong dung dich HNO3 đặc, nóng, thu được 0,8 mol hỗn hợp khí gồm NO2 và CO2 có tỉ khối so với H2 bằng 22,875 (không có khí nào khác). Khối lượng của S trong m gam X là: A. 1,60 gam. B. 1,28 gam. C. 0,96 gam. D. 1,92 gam. Định hướng tư duy giải

ì NO2 : a mol 0,8 mol í îCO2 : b mol

ìa + b = 0,8 ìa = 0,7 mol ï ® í 46a + 44b ®í = 22,875.2 îb = 0,1mol ï 0,8 î

ìC : 0,1mol BTE Vậy m gam X có í ¾¾¾ ® 0,1.4 + 6x = 0,7 îS : x ® x = 0,05 ® mS = 1,6 g Câu 9: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm FeS2, FeO, Fe3O4, Fe(OH)2, FeCO3 (trong đó Fe3O4 chiếm 20% số mol, FeS2 chiếm 50% số mol trong hỗn hợp) bằng dung dịch HNO3 vừa đủ, khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y chỉ chứa (m + 35,14) gam muối và 36,288 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm NO2 và CO2.

Tỉ khối của Z so với H2 bằng 1862/81. Biết NO2 là sản phẩm khử duy nhất của N+5.

Giá trị của m gần nhất với: A. 27.

B. 29.

C. 31.

D. 33.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìa + b = 1,62 ì NO2 : a ìa = 1,6 ï Ta có n Z = 1,62 í ¾¾ ®í ®í 1862 ¾¾ îb = 0,02 îCO2 : b ïî46a + 44b = 1,62. 81 .2

ìFeS2 : 0,1 BTE n X = a ¾¾¾ ® 0,5a.1 + 0.5a.15 = 1,6 ¾¾ ® a = 0,2 ¾¾ ®í îFe3O4 : 0,04 BTNT.Fe ì ¾¾¾¾ ® Fe3+ : 0, 28 ïï BTNT.S BTKL ¾¾ ® ( m + 35,14 ) í ¾¾¾¾ ® SO 24- : 0, 2 ¾¾¾ ® m + 35,14 = 62,16 ¾¾ ® m = 27,02 ï BTDT ïî ¾¾¾® NO3 : 0, 44 Câu 10: Hòa tan hoàn toàn 42,4 gam hỗn hợp gồm CuS, FeS2, Cu2S trong dung dịch HNO3 đun nóng. Sau phản ứng thu được 75,264 lít hỗn hợp khí (đktc) gồm NO2 và SO2 có tổng khối lượng là 158,88 gam. Dung dịch sau phản ứng chỉ chứa 86,56 gam các muối trung hòa. Số mol HNO3 đã tham gia phản ứng là: A. 3,76 B. 3,24 C. 3,82 D. 3,42 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải ìCu : a ì NO2 : 3,12 ï Ta có: n hh = 3,36 ® í 42, 4 íFe : b îSO2 : 0, 24 ïS: c î

¾¾ ® 64a + 56b + 32c = 42,4 BTE ¾¾¾ ®2a + 3b + 0,24.4 + (c- 0,24).6 = 3,12

ìCu 2+ : a ï 3+ ïFe : b Muối chứa 86,56 í BTNT.S 2ï ¾¾¾® SO 4 : c - 0, 24 BTDT ï ¾¾¾ ® NO3- : 2a + 3b - 2c + 0, 48 î BTKL ¾¾¾ ®64a + 56b + 96(c- 0,24) + 62(2a + 3b- 2c+ 0,48) = 86,56

¾¾ ®188a + 242b - 28c = 79,84 ìa = 0,36 ï ïì NO2 : 3,12 BTNT.N ¾¾ ® íb = 0,1 ¾¾ ®í ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 3,76 NO : 0,64 ï î 3 ïc = 0, 43 î Câu 11: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4, FeS, FeS2, CuS và S trong dung dịch chứa 0,25 mol H2SO4 đặc, nóng (vừa đủ). Sau phản ứng thu được dung dịch Y và có 4,48 lít khí (đktc) SO2 thoát ra. Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch thu được 30,7 gam kết tủa. Mặt khác, hòa tan hết m gam X bằng dung dịch HNO3 đặc, nóng thấy thoát ra hỗn hợp chứa a mol NO2 và 0,02 mol SO2.

Dung dịch sau phản ứng chứa 15,56 gam hỗn hợp muối. Giá trị của a là: A. 0,34 B. 0,36 C. 0,38 D. 0,32 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìCu 2 + : a ï Theo tư duy đi tắt đòn đầu → Y chứa íFe3+ : b ï BTDT 2î ¾¾¾® SO 4 : a + 1,5b ìCu(OH) 2 : a ï ¾¾ ® 30,7 íFe(OH)3 : b ïBaSO : a + 1,5b 4 î

¾¾ ®98a + 107b + 233(a + 1,5b) = 30,7 BTNT.S ¾¾¾® nStrong X + 0,2 = a + 1,5b + 0,15 ¾¾ ®nStrong X = a + 1,5b - 0,05

ìCu 2 + : a ï 3+ ïFe : b Khi X + HNO3 → muối sẽ là í BTNT.S 2ï ¾¾¾® SO 4 : a + 1,5b - 0,07 BTDT ï ¾¾¾ ® NO3- : 0,14 î

® 64a + 56b + 0,14.62 + 96(a + 1,5b - 0,07) = 15,56 ¾¾ ®160a + 200b = 13,6 ì160a + 200b = 13,6 ìa = 0,01 Vậy ta có hệ ¾¾ ®í ¾¾ ®í î331a + 456,5.b = 30,7 îb = 0,06

BTNT.O + BTNT.H Với TN đầu ¾¾¾¾¾¾ ® n Otrong X + 0,25.4 = 4(0,01 + 1,5.0,06) + 0,2.2 + 0,25 !

H2 O

¾¾ ® nOtrong X = 0,05 BTE ¾¾¾ ® 0,1.2 + 0,02.4 ® a = 0,36(mol) !"# + 0,03.6 !"# = a + 0,05.2 !"# ¾¾ SO24-

SO2

O

Câu 12. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm FeS2 và Fe3O4 bằng 100g dung dịch HNO3 a% vừa đủ thu được 15,344 lít hỗn hợp khí gồm NO và NO2 có khối lượng 31,35g và dung dịch chỉ chứa 30,15 gam hỗn hợp muối. Giá trị của a là A. 46,24 B. 43,115 C. 57,33 D. 63,00 Định hướng tư duy giải

ìNO : a mol îNO2 : b mol

Ta có ngay: í

ìFeS 2 : x mol ¾¾ ®í îFe3O4 : y mol

ìa + b = 0,685 ®í î30a + 46b = 31,35

ìFeS 2 - 15e ®í îFe3O 4 - 1e

ìa = 0, 01mol ®í îb = 0,675mol

BTE ¾¾¾ ®15x + y = 0,01.3 + 0,675

ì ìFe3+ : x + 3y ïìFeS 2 : x mol ï BTNT ¾¾¾ ® 30,15 gam íSO24 - : 2x ïí ¾¾ ® íîFe3O4 : y mol ï BTDT ® NO3- : 9y - x ï î ¾¾¾ ï BTKL ® 56(x + 3y) + 96.2x + (9y - x).62 = 30,15 î ¾¾¾

ì186x + 726y = 30,15 ìx = 0,045mol ¾¾ ®í ¾¾ ®í î15x + y = 0,705 îy = 0,03mol BTNT.Nito ¾¾¾¾ ® n HNO3 = å N = 9.0,03 - 0,045 + 0,01 + 0,675 = 0,91

¾¾ ® a = 57,33% Câu 13: Cho 31,2 gam hỗn hợp X gồm FeS2 và CuS tác dụng hoàn toàn với HNO3 thu được 3,05 mol hỗn hợp khí NO2 và SO2 và dung dịch Y (chỉ chứa hai muối).

Cô cạn Y thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m có thể gần nhất với : A. 73,0.

B. 51,0.

C. 60,0.

D. 55,0. Định hướng tư duy giải

ìFeS2 : a(mol) Giả sử ta có 31, 2 í îCuS: b(mol) ìïFe ( NO3 )3 : a BTNT.S TH1: Ta có hai muối là í ¾¾¾® n NO2 = 3,05 - 2a - b ïîCu ( NO3 ) 2 : b

BTKL ìï ¾¾¾ ®120a + 96b = 31, 2 ìa = 0,1823(mol) ¾¾ ® í BTE ¾¾ ®í ®11a + 6b = 3,05 - 2a - b ïî ¾¾¾ î b = 0,097(mol) ¾¾ ® m = 62,3526(gam)

TH2:

Ta

có = 1,5a + b

hai

muối

là:

ìn S+6 ì ïFe2 ( SO 4 )3 : 0,5a ï ¾¾ ® í BTNT.S í ï ï îCuSO 4 : b î ¾¾¾® n S+4 = 2a + b - 1,5a - b = 0,5a = n SO2 BTKL ®120a + 96b = 31, 2 ïì ¾¾¾ Ta có: ¾¾ ® í BTE ® 3a + 2b + 6 (1,5a + b ) + 4.0,5a = 3, 05 - 0,5a ïî ¾¾¾

BTKL ®120a + 96b = 31, 2 ìa = 0,1(mol) ïì ¾¾¾ ¾¾ ® í BTE ¾¾ ®í ¾¾ ® m = 52(gam) ®14,5a + 8b = 3,05 îb = 0, 2(mol) îï ¾¾¾

Câu 14. Hòa tan hết 3,264 gam hỗn hợp X gồm FeS2, FeS, Fe, CuS và Cu trong 600 ml dung dịch HNO3 1M đun nóng, sau khi kết thúc các phản ứng thu được dung dịch Y và 1,8816 lít (đktc) một chất khí thoát ra. Cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2 thu được 5,592 gam kết tủa. Mặt khác, dung dịch Y có thể hòa tan tối đa m gam Fe. Biết trong các quá trình trên, sản phẩm khử duy nhất của N+5 là NO. Giá trị của m là A. 11,256.

B. 11,712.

C. 9,760.

D. 9,120.

Trích đề thi thử sở giáo dục Quảng Nam – 2016 Định hướng tư duy giải ìFe : a ï Dồn X về 3, 264 íCu : b ïS: 0,024 î

ì56a + 64b = 3, 264 - 0,768 = 2, 496 ìa = 0,024 ¾¾ ®í ¾¾ ®í î3a + 2b + 0,024.6 = 0,084.3 îb = 0,018 Dung dịch Y chứa

ìFe3+ : 0,024 ï 2+ ì NO3- : 0, 402 ïCu : 0,018 ï ï BTNT.N ® NO3- : 0,516 ¾¾ ® íSO 42 - : 0,024 í ¾¾¾¾ ï 2ï 2+ îFe : 0, 225 ïSO 4 : 0,024 BTDT Fe ï ¾¾¾ ® H + : 0, 456 ¾¾ ® n ­NO = 0,114 î BTNT.Fe ¾¾¾¾ ® m = 56(0, 225 - 0,024) = 11, 256

Câu 15. Hòa tan hỗn hợp A gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4, Fe(OH)2, Fe(OH)3, FeCO3 trong dung dịch HCl dư thu được 2,688 lít (đktc) hỗn hợp khí có tỉ khối so với He bằng 5,75 và dung dịch chứa m gam muối. Mặt khác hòa tan hoàn toàn lượng hỗn hợp rắn A như trên trong dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch X chứa 96,8 gam một muối và 4,48 lít (đktc) gồm 2 khí, trong đó có một khí hóa nâu trong không khí. Giá trị của m là A. 29,660.

B. 59,320.

C. 27,175.

D. 54,350.

Trích đề thi thử sở giáo dục Quảng Nam – 2016 Định hướng tư duy giải

ìH2 : 0,06 ìFe : 0,06 ¾¾ ®í îFeCO3 : 0,06 îCO2 : 0,06

Ta có: 0,12 í

Khi A tác dụng với HNO3 thì CO2, H2O không có ảnh hưởng gì nên ta xem như A

ì Fe : 0, 4 BTE ¾¾¾ ® 0,4.3 = 0,14.3 ® a = 0,39 ! + 2a ¾¾ îO : a NO

là í

BTDT BTKL ¾¾¾ ® n Cl- = 0,06.2 ® m = 0, 4.56 + 0,9.35,5 = 54,35(gam) !"# + 0,39.2 = 0,9 ¾¾¾ H2

Câu 16: Cho 9,92 gam hỗn hợp X gồm S, Cu 2 S, CuS, FeS 2 và FeS tác dụng hết với HNO3 (đặc nóng, dư) thu được V lít hỗn hợp khí gồm NO2 và SO2 có tỷ lệ mol tương ứng là 18:1 và dung dịch Y. Cho toàn bộ Y vào một lượng dư dung dịch BaCl2, thu được 16,776 gam kết tủa; còn khi cô cạn Y thu được 18,944 gam muối khan. NO2 là sản phẩm khử duy nhất của N+5. Số mol HNO3 tham gia phản ứng là: A. 0,86.

B. 0,88.

C. 0,92.

D. 0,96.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìSO : a Ta có: í 2 îNO2 :18a

nSO2- = n¯ = 0,072 4

ì Kim loai : 9,92 - 32(a + 0,072) ï Dung dịch Y chứa: 18,944 íSO 24 - : 0,072 ï î NO3 : b BTKL ¾¾¾ ® 62b + 0,072.96 + 9,92 - 32(a + 0,072) = 18,944

¾¾ ® 62b - 32a = 4,416 BTE ¾¾¾ ® 0,072.2 ®14a - b = 0,576 !"#"+$b + 4a + 0,072.6 = 18a ¾¾ Fe,Cu

ìa = 0,048 ¾¾ ®í ¾¾ ® n HNO3 = 18.0,048 + 0,096 = 0,96(mol) îb = 0,096 Câu 17: Nung hỗn hợp X gồm FeS và FeS2 trong một bình kín chứa không khí (gồm 20% thể tích O2 và 80% thể tích N2) đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được một chất rắn duy nhất và hỗn hợp khí Y có thành phần thể tích: 84,8% N2, 12,8% SO2, còn lại là O2. Mặt khác, lấy 26,8 gam hỗn hợp X tác dụng với HNO3 (đặc, nóng, dư) thu được hỗn hợp khí NO2 và SO2 tỷ lệ mol tương ứng là 17 : 2 và dung dịch Q. Biết NO2 là sản phẩm khử duy nhất của N+5. Cô cạn Q được m gam muối khan. Giá trị của m là: A. 57,7 B. 58,2 C. 52,6 C. 59,3 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìFeS : a ¾¾ ®a + b = 1 îFeS 2 : b

Giả sử ta lấy 1 mol hỗn hợp X í

ìFe O : 0,5 Khi đốt cháy ¾¾ ®í 2 3 ¾¾ ® n Opu2 = 1,75 + b SO : a + 2b = b + 1 î 2 Thể tích khí sau khi nung: b +1 b +1 b +1 = 0,128 ¾¾ ® n sau = ¾¾ ® n N2 = 0,848. n sau 0,128 0,128 ìa = 0,4 b +1 b +1 ®í = 4(1,75 + b+ 0,024. ) ¾¾ 0,128 0,128 îb = 0,6 ìNO :17a ìFeS : 0,1 ¾¾ ® 26,8 í ¾¾ ®í 2 îFeS 2 : 0,15 îSO2 : 2a 1:4 ¾¾ ® 0,848.

ìFe3+ : 0,25 ï BTNT.S Dung dịch Q chứa: í ¾¾¾® SO24 - : 0,4 - 2a ï BTDT ® NO3- : 4a - 0,05 î ¾¾¾ BTE ¾¾¾ ® 0,25.3 + 2a.4 + 6(0,4 - 2a) = 17a ¾¾ ® a = 0,15 BTKL ¾¾¾ ® m Q = 0,25.56 + 0,1.96 + 0,55.62 = 57,7(gam)

Câu 18. Hòa tan hỗn hợp A gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4, Fe(OH)2, Fe(OH)3, FeCO3 trong dung dịch HCl (vừa đủ) thu được 1,344 lít (đktc) hỗn hợp khí có tỉ khối so với He bằng 5,75 và dung dịch B. Mặt khác hòa tan hoàn toàn hỗn hợp rắn A trong dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch C chứa 48,4 gam muối và 2,24 lít khí gồm 2 khí, trong đó có một khí hóa nâu trong không khí. Cho AgNO3 dư vào B thấy xuất hiện m gam kết tủa. Biết rằng B không chứa muối amoni. Giá trị của m gần nhất với:

A. 80 B. 84 C. 88 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

D. 92

BTNT.Fe trong A Ta có: n Fe(NO3 )3 = 0,2(mol) ¾¾¾¾ ® n Fe = 0,2(mol)

ìïn H2 = 0,03(mol) Và í ­ ïîn CO2 = 0,03(mol) ® n NO = 0,1 - 0,03 = 0,07(mol) Để đơn giản và dễ hiểu ta dồn Fe(OH)2, Fe(OH)3, FeCO3 về các chất tương đương sau FeO.H2 O, Fe2 O3 .3H2 O, FeO.CO2 rõ ràng H2O và CO2 không đóng vai trò gì ở đây nên ta có thể bỏ đi ì Fe : 0,2(mol) BTE và xem A có í ¾¾¾ ® 0,2.3 = 2a + 0,07.3 !"# ® a = 0,195(mol) îO : a(mol) O Khi cho HCl vào A thì H biến đi đâu ? – Đương nhiên là đi vào H2O và bay lên trời dưới dạng H2.

BTNT.H Và ¾¾¾¾ ® n HCl = n Cl- = 0,03.2 + 0,195.2 = 0,45(mol) BTNT.Clo ìï ¾¾¾¾ ® n AgCl = 0,45 ¾¾ ® í BTE ¾¾ ® m = 80,775 ® n Ag = 0,2.3 - 0,195.2 - 0,03.2 = 0,15 ïî ¾¾¾ Câu 19: Nung hỗn hợp X gồm FeS và FeS2 trong một bình kín chứa không khí (gồm 20% thể tích O2 và 80% thể tích N2) đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được một chất rắn duy nhất và hỗn hợp khí Y có thành phần thể tích: 84,0% N2, 12,0% SO2, còn lại là O2. Mặt khác, lấy 45,44 gam hỗn hợp X tác dụng với HNO3 (đặc, nóng, dư) thu được V lít hỗn hợp khí NO2 và SO2 tỷ lệ mol tương ứng là 97 : 9 và dung dịch Q. Biết NO2 là sản phẩm khử duy nhất của N+5. Giá trị của V gần nhất với giá trị nào sau đây: A. 118 B. 114 C. 121 C. 108 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải ìFeS : a Giả sử ta lấy 1 mol hỗn hợp X í ¾¾ ®a + b = 1 îFeS 2 : b

ìFe O : 0,5 Khi đốt cháy ¾¾ ®í 2 3 ¾¾ ® n Opu2 = 1,75 + b îSO2 : a + 2b = b + 1 Thể tích khí sau khi nung:

¾¾ ® n N2 = 0,84.

b +1 b +1 = 0,12 ¾¾ ® n sau = n sau 0,12

b +1 ¾¾ ® n N2 = 7(b+ 1) 0,12

ì b = 0,8 b +1 ®í ) ¾¾ 0,12 îa = 0,2 ìNO : 97a ìFeS : 0,08 ¾¾ ® 45,44 í ¾¾ ®í 2 îFeS 2 : 0,32 îSO2 : 9a 1:4 ¾¾ ® 7(b+ 1) = 4(1,75 + b+ 0,04.

ìFe3+ : 0,4 ï BTNT.S Dung dịch Q chứa: í ¾¾¾® SO24 - : 0,72 - 9a ï BTDT ® NO3- :18a - 0,24 î ¾¾¾ BTE ¾¾¾ ® 0,4.3 + 9a.4 + 6(0,72 - 9a) = 97a ¾¾ ® a = 0,048

ìNO : 4,656 ¾¾ ®í 2 ¾¾ ® V = 113,9712 îSO2 : 0,432 Câu 20: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm FeS, FeS2, Fe2O3 và Fe3O4 bằng dung dịch HNO3 (đặc, nóng dư). Sau phản ứng thu được dung dịch A và 9,408 lít hỗn hợp khí B (đktc) gồm NO2 và SO2 có tỷ lệ mol là 20:1. Cô cạn dung dịch A thu được 33,04 gam chất rắn. Biết trong X oxi chiếm 19,178% về khối lương. Giá trị đúng của m là: A. 8,92

B. 9,84

C. 11,68

D. 12,21

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìFe : a ï Dồn X về: m íS : b ïO : c î

ìNO : 0,4(mol) n B = 0,7 í 2 îSO2 : 0,02(mol)

ìFe3+ : a ï BTNT.S Điền số điện tích A í ¾¾¾® SO24 - : b - 0,02 ï BTDT ® NO3- : 3a - 2b + 0,04 î ¾¾¾ BTKL ¾¾¾ ® 242a - 28b = 32,48 BTE ¾¾¾ ® 3a + 0,02.4 + 6.(b- 0,02) - 2c = 0,4 ¾¾ ® 3a + 6b - 2c = 0,44 %O ¾¾®

16c = 0,19178 ¾¾ ® 56a + 32b - 67,429c = 0 56a + 32b + 16c

ìa = 0,14 ï BTKL ¾¾ ® íb = 0,05 ¾¾¾ ® m = 11,68(gam) ïc = 0,14 î Câu 21: Hòa tan hỗn hợp rắn X gồm Zn, FeCO3, Ag (số mol Zn bằng số mol FeCO3) với dung dịch HNO3 dư thu được hỗn hợp A gồm hai khí không màu (trong đó một khí hóa nâu ngoài không khí) có tỉ khối so với khí heli là 9,0 và dung dịch B. Cho B phản ứng với lượng dư KOH được chất rắn Y. Lọc Y nung trong không khí đến khối lượng không đổi được 2,82 gam chất rắn Z. Biết HNO3 chỉ bị khử xuống một số oxi hóa duy nhất. Phần trăm khối lượng bạc trong X bằng bao nhiêu?

A. 31,08 % B. 42,16 % C. 37,37% D. 21,89% Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải BTNT.C ì Zn : a ì ¾¾¾¾ ® CO 2 : a ï ï Ta có: X íFeCO3 : a ¾¾ ® A í BTE 2a + a + b ® NO : ïAg : b ï ¾¾¾ 3 î î

¾¾ ® 44a + 10(2a + a + b) = 36(a +

3a + b ) 3

ìAg : b BTNT ¾¾¾ ® 2,82 í ¾¾ ®80a + 108b = 2,82 îFe2 O3 : 0,5a ì80a + 108b = 2,82 ìa = 0,015 ¾¾ ®í ¾¾ ®í îa - b = 0 îb = 0,015 ¾¾ ® %Ag =

0,015.108 = 37,37% 0,015(65 + 108 + 116)

Câu 22: Cho 7,2 gam hỗn hợp X gồm FeS2 và Cu2S tác dụng hoàn toàn với HNO3 thu được 12,656 hỗn hợp khí (đktc) NO2 và SO2 tỷ lệ mol tương ứng là 106:7 và dung dịch Y. Cô cạn Y thu được 15,14 gam chất rắn khan. Phần trăm khối lượng của FeS2 trong X là: A. 33,33%.

B. 41,67%.

C. 50,00%.

D. 30,00%.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìNO2 : 0,53 Ta có: n khi = 0,565 í îSO2 : 0,035

ìFe3+ : a ï 2+ ìFe : a ï ïCu : b Và 7,2 íCu : b ¾¾ ® Y í BTNT.S 2ïS : c ï ¾¾¾® SO4 : c - 0,035 î BTDT ï ¾¾¾ ® NO3- : 3a + 2b - 2c + 0,07 î ì56a + 64b + 32c = 7,2 ï BTE ¾¾ ® í ¾¾¾ ® 3a + 2b + 2(c- 0,035) + 0,035.4 = 0,53 ï56a + 64b + 96(c- 0,035) + 62(3a + 2 b - 2c + 0,07) î

ìa = 0,02 0,02.120 ï ¾¾ ® íb = 0,06 ¾¾ ® %FeS 2 = = 33,33% 7,2 ïc = 0,07 î Câu 23: Hòa tan hết 4,28 gam hỗn hợp X gồm FeS2, FeS, Fe, CuS và Cu trong 400 ml dung dịch HNO3 1M, sau khi kết thúc các phản ứng thu được dung dịch Y và 0,08mol một chất khí thoát ra; Cho Y tác dụng với dung dịch BaCl2 thu được 3,495 gam kết tủa. Mặt khác dung dịch Y có thể hòa tan tối đa m gam Cu. Biết trong quá trình trên, sản phẩm khử duy nhất của N5+ là NO và các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

Giá trị của m là: A. 32,32

B. 7,2

C. 5,6

D. 2,4

Định hướng tư duy giải:

ìFe : a(mol) ï Để trị đám X ta chia ra thành 4, 28(gam) íCu : b(mol) ïS : c(mol) î BTKL ì ¾¾¾ ® 56a + 64b + 32c = 4, 28 ìa = 0,025 ïï BTE ï ¾¾ ® í ¾¾¾ ® 3a + 2b + 6c = 0,08.3 ¾¾ ® íb = 0,0375 ï BTNT.S ïc = 0,015 ® c = n BaSO4 = 0,015 î ïî ¾¾¾¾

ìFe3+ : 0,025 ï 2+ ïCu : 0,0375 ï BTNT.N ¾¾ ® Y í ¾¾¾¾ ® NO3- : 0,32 ï BTNT.S ® SO 24- : 0,015 ï ¾¾¾¾ BTDT ï ¾¾¾ ® n H+ = 0, 2(mol) î

BTE ¾¾¾ ® n e = 0,025 !

3+

Fe ®Fe

¾¾ ® mCu =

+

2+

0,2.3 4 !

= 0,175

4H + + NO3- +3e ® NO + 2H 2O

0,175 .64 = 5,6(gam) 2

Câu 24: Cho 5,52 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và FeS2 tác dụng với V lít dung dịch HNO3 1M dư, đến phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y và 4,704 lít khí NO2(đktc) sản phẩm khử duy nhất. Dung dịch Y phản ứng vừa đủ với 270 ml dung dịch NaOH 1M thu được kết tủa, nung kết tủa trong không khí đến khối lượng đổi thu được 5,6 gam chất rắn. Giá trị của V là : A. 0,46

B. 0,48

C. 0,52

D. 0,54

Định hướng tư duy giải: + Đầu tiên chia X thành Fe, O, S rồi ốp các ĐLBT vào xem sao nhỉ? + Có ngay n Fe2O3 =

5,6 BTNT.Fe = 0,035(mol) ¾¾¾¾ ® n Fe = 0,07(mol) 160

ìFe : 0,07(mol) ï Bây giờ thì mọi thứ đã đơn giản rất nhiều 5,52 íO : a(mol) ïS : b(mol) î BTKL ìa = 0,06(mol) ïì ¾¾¾®16a + 32b = 1,6 ¾¾ ® í BTE ¾¾ ®í ® 0,07.3 + 6b = 2a + 0, 21 îb = 0,02(mol) ïî ¾¾¾

+ Bây giờ ốp kỹ thuật “đi tắt đón đầu” vào với câu hỏi. S chạy đi đâu ? Na chạy đi đâu ? Thật đơn giản phải không ? Vì ai cũng biết là BTNT.S ì ¾¾¾¾ ® SO 24- : 0,02(mol) ïï + BTNT.N ¾¾ ® í Na : 0, 27(mol) ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 0, 23 + 0, 21 = 0, 46(mol) ï BTDT ïî ¾¾¾® NO3 : 0, 23(mol)

¾¾ ® V = 460(ml) = 0,46(lit) Câu 25: Hòa tan hoàn toàn 12,64 gam hỗn hợp X chứa S, CuS, Cu2S, FeS và FeS2 bằng dung dịch HNO3 (đặc, nóng, vừa đủ). Sau phản ứng thu được dung dịch Y và 25,984 lít hỗn hợp khí Z (đktc) gồm SO2 và NO2 với tổng khối lượng 54,44 gam.

Cô cạn Y thu được 25,16 gam hỗn hợp muối. Nếu cho Ba(OH)2 dư vào Y thì khối lượng kết tủa thu được là: A. 32,26

B. 42,16

C. 34,25

D. 38,62

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìS: a BTNT.S ï ïìSO2 : 0,06 ¾¾¾® n SO24- = a - 0,06 Ta có: 12,64 íCu : b ¾¾ ® n Z = 1,16 í ïî NO2 :1,1 ïFe : c î

ì32a + 64b + 56c = 12,64 ¾¾ ®í î0,06.4 + 6(a - 0,06) + 2 b + 3c = 1,1 ìFe3+ : c ï 2+ ïCu : b ¾¾ ® 25,16 í 2ïSO 4 : a - 0,06 BTDT ï ¾¾¾ ® NO3- : 3c+ 2 b - 2a + 0,12 î

ìa = 0,15 ï ¾¾ ®-28a + 188b + 242c = 23, 48 ¾¾ ® íb = 0,07 ïc = 0,06 î ì Fe(OH)3 : 0,06 ï ¾¾ ® m¯ = 34, 25 íCu(OH) 2 : 0,07 ï BaSO : 0,09 4 î Câu 26: Hoà tan hết 8,0 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeS, FeS2 và FexOy vào dung dịch chứa 0,48 mol HNO3 đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 10,32 gam hỗn hợp khí NO và NO2 (là các sản phẩm khử duy nhất của N+5) và dung dịch Y chỉ gồm các muối và HNO3 còn dư. Cô cạn dung dịch Y thu được 22,52 gam muối. Mặt khác, khi cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y, lọc kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thì thu được 21,98 gam chất rắn. Dung dịch Y hoà tan được tối đa m gam Cu tạo khí NO duy nhất. Giá trị của m là: A. 3,68 gam

B. 1,28 gam

C. 1,96 gam

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

D. 3,2 gam

ì ï ìFe : a ï56a + 96b + 62c = 22,52 ï 2ï Phần muối 22,52 íSO 4 : b ¾¾ ® í3a - 2b - c = 0 ï ï î NO3 : c ï21,98 ìíBaSO4 : b ¾¾ ® 80a + 233b = 21,98 ïî îFe2 O3 : 0,5a 3+

ìa = 0,1 ï BTKL ¾¾ ® íb = 0,06 ¾¾¾ ® 8 + 63x = 22,52 + 10,32 + 18.0,5x ¾¾ ® x = 0,46 ïc = 0,18 î

ì NO : 0,005 ¾¾ ® n H+ = 0,02 ¾¾ ® í 3+ îFe : 0,1 ¾¾ ® n Cu =

0,1 + 0,005.3 = 0,0575 ¾¾ ® m = 3,68 2

Chủ đề 07: Xử lý tinh tế bài toán hỗn hợp kim loại và oxit kim loại tác dụng với H+ trong môi trường NO3-. Đây là một trong những dạng toán tổng hợp thường được các đề thi khai thác để làm câu hỏi phân loại. Thực chất hướng tư duy xử lý cũng tương tự như dạng toán hỗn hợp chứa kim loại và oxit tác dụng với HNO3. Sự khác biệt ở đây ở chỗ tỷ lệ mol của H+ và NO3- không phải là 1 : 1. Khi giải loại toán này cần chú ý đến 2 kỹ thuật tư duy chủ đạo gồm: Kỹ thuật thứ nhất: Tư duy phân chia nhiệm vụ của H+.

Các em có thể tư duy H+ thường làm một hoặc vài nhiệm vụ trong các nhiệm vụ sau: - Sinh ra các phản phẩm khử: NO, NO2, N2, N2O, NH4+ - Biến O trong oxit thành H2O - Sinh ra khí H2.

Chú ý: Với dạng toán này khi đã có H2 bay ra thì NO3- chắc chắn phải hết. Một vấn đề nữa mà trước đây cũng gây nhiều tranh cãi đó là việc có khí H2 bay ra thì trong dung dịch liệu có muối Fe3+ hay không? Theo đề thi mới nhất của BGD năm 2016 thì khi có H2 bay ra dung dịch vẫn có thể có Fe3+. Để áp dụng tốt tư duy phân chia nhiệm vụ của H+ các bạn cần nhớ các phương trình phản ứng sau (những phương trình này thuộc loại phải thuộc).

(1). 4H+ + NO3- + 3e ¾¾ ® NO + 2H2O (2). 2H+ + NO3- + e ¾¾ ® NO2 + H2O (3). 10H+ + 2NO3- + 8e ¾¾ ® N2O + 5H2O (4). 12H+ + 2NO3- + 10e ¾¾ ® N2 + 6H2O (5). 10H+ + NO3- + 10e ¾¾ ® NH+4 + 3H2O (6). 2H+ + O ¾¾ ® H2 O

(7). 2H+ + 2e ¾¾ ® H2 Kỹ thuật thứ hai: Kỹ thuật tư duy đi tắt đón đầu Tư duy “Đi tắt đón đầu” thực chất là trả lời các câu hỏi: Nó gồm những gì?

Cuối cùng thì nó chạy vào đâu? Những chất nào có số oxi hóa tăng, giảm? Dung

dịch gồm những ion nào? Số mol ra sao? Sau đó chúng ta sẽ vận dụng linh hoạt các định luật bảo toàn để tìm ra các ẩn số của bài toán.

Bây giờ tôi sẽ minh họa tư duy giải các bài toán dạng này qua một số ví dụ sau đây. Mời các bạn theo dõi.

Ví dụ 1: Cho 7,65 gam hỗn hợp X gồm Al và Al2O3 (trong đó Al chiếm 60% khối lượng) tan hoàn toàn trong dung dịch Y gồm H2SO4 và NaNO3, thu được dung dịch Z chỉ chứa 3 muối trung hòa và m gam hỗn hợp khí T (trong T có 0,015 mol H2).

Cho dung dịch BaCl2 dư vào Z đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 93,2 gam kết tủa. Còn nếu cho Z phản ứng với NaOH thì lượng NaOH phản ứng tối đa là 0,935 mol. Giá trị của m gần giá trị nào nhất sau đây?

Trích đề thi THPT – Quốc Gia – 2015 A. 2,5 B. 3,0 C. 1,0 D.1,5 Định hướng tư duy giải : (1). Đầu tiên ta mò ra ngay được số mol các chất trong X. (2). Z có 3 muối trung hòa và ai cũng biết Z có Al3+ ,Na + ,NH4+ ,SO24(3).Ta đã biết số mol Al3+ và qua lượng BaSO4 sẽ mò ra SO24(4). Khi cho NaOH vào Z thì dung dịch sẽ có cái gì ? – Là AlO2- ,Na + ,SO24Vậy xem như đã xong . Các bạn có thấy lối tư duy rất tự nhiên không? Các bài toán khác chúng ta lại lập lại lối tư duy đơn giản này.

ìïn Al = 0,17(mol) ® n e = 0,51(mol) + Ta có : í ïîn Al2O3 = 0,03(mol) BTNT.Al ì ¾¾¾¾ ® n Al3+ = 0, 23 ï BTNT.S ïï ¾¾¾® n ¯ = n SO24- = 0, 4(mol) + Z có í ïn Na + = a(mol) ïn ïî NH+4 = b(mol) BTDT ì ¾¾¾ ® a + b = 0,11 ï ìAlO -2 : 0, 23 ï ¾¾ ® í NaOH ï 2 ìa = 0,095 BTDT ¾¾¾ ®í ï ¾¾¾® íSO 4 : 0, 4 îb = 0,015 ï + ï î Na : a + 0,935 î

BTKL ¾¾¾ ® mZ = 0,23.27 + 0,4.96 + 0,095.23 + 0,015.18 = 47,065 0, 4.2 - 0,015.2 - 0,015.4 BTNT.H ¾¾¾¾ ® n H2O = = 0,355 2 BTKL ¾¾¾ ® 7,65 + 0, 4.98 !" # + 0,095.85 ! $"$ # = 47,065 + m + 0,355.18 ® m = 1, 47(gam) H 2SO4

NaNO3

Ví dụ 2: Cho m gam hỗn hợp X gồm Cu, Fe2O3 vào bình chứa 200ml dung dịch chứa NaNO3 1M, H2SO4 2M. Sau phản ứng thu được kim loại Cu và thấy thoát ra 1,12 lít khí NO. Cho dung dịch HCl dư vào bình lại thấy thoát ra 2,24 lít khí NO nữa. (NO là sản khử duy nhất của NO3-). Giá trị của m là : A. 26,5

B. 18,4

C. 30,4

D. 25,6

Định hướng tư duy giải: + Ta có

ån

NO

BTE trong X = 0,15 ¾¾ ® ne = 0,45 ¾¾¾ ® nCu = 0,225(mol)

BTNT.O + Gọi n Fe2 O3 = a ¾¾¾¾ ® 3a + 0,2.3 ! = 0,05 ! + 0,15.3 ! + 0,4 ! ® a = 0,1(mol) NO3-

NO

NO3-

H2 O

+ Vậy m = 0,225.64 + 0,1.160 = 30,4(gam)

→Chọn đáp án C

Ví dụ 3: Cho hỗn hợp X gồm Cu, Fe2O3 vào bình chứa 200ml dung dịch chứa NaNO3 1M, H2SO4 2M. Sau phản ứng thu được m gam kim loại Cu và thấy thoát ra 1,12 lít khí NO. Cho dung dịch HCl dư vào bình lại thấy thoát ra 2,24 lít khí NO nữa. (NO là sản khử duy nhất của NO3-). Giá trị của m là A. 2,88

B. 3,84

C. 2,56

D. 3,2

Định hướng tư duy giải: Cách 1: Chúng ta làm như trên để có các kết quả (đã biết). Sau đó suy luận dựa vào định luật BTNT và BTE. BTNT.Fe + Theo ¾¾¾¾ ® nFe2+ = 0,2(mol) BTE t ra Î TN 2 d≠ + Và n tho∏ = 0,1 ® n e = 0,3 ¾¾¾ ® n Cu = NO

0,3 - 0,2 = 0,05 ® m = 3,2(gam) 2

→Chọn đáp án D Cách 2: Vì có kim loại Cu dư nên dung dịch sau phản ứng phải có BTNT.Na ì ¾¾¾¾ ® Na + : 0,2(mol) ï BTNT.S ® SO24- : 0,4(mol) ï ¾¾¾¾ ï BTNT.N ¾¾ ® í ¾¾¾¾ ® NO3- : 0,15(mol) ï 2+ ïCu : a(mol) BTNT.Fe ïFe2 + : b(mol) ¾¾¾¾ ® n trongoxit =b Fe3+ î

BTDT ìï ¾¾¾ ® 0,2 + 2(a + b) = 0,95 ìa = 0,175 Và ¾¾ ® í BTE ¾¾ ®í ® 2a = b + 0,05.3 îb = 0,2 ïî ¾¾¾

t ra Î TN 2 ¾¾ ® n tho∏ = 0,1 ¾¾ ® ne = 0,3 NO BTE ¾¾¾ ® 2nd≠ ® nd≠ ® m = 3,2(gam) Cu + 0,2.1 Cu = 0,05 ¾¾ ! = 0,3 ¾¾ Fe2+

Ví dụ 4: Cho 5,6 gam hỗn hợp X gồm Mg và MgO có tỷ lệ mol tương ứng là 5 : 4 tan vừa đủ trong dung dịch hỗn hợp chứa HCl và KNO3. Sau phản ứng thu được 0,224 lít khí N2O (đktc) và dung dịch Y chỉ chứa muối clorua. Biết các phản ứng hoàn toàn. Cô cạn cận thận Y thu được m gam muối. Giá trị của m là : A. 20,51

B. 18,25

C. 23,24

D. 24,17

Nguồn đề: Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải: Đây là bài toán khá đơn giản. Các bạn chỉ cần chú ý xem Y chứa gì ? Áp dụng các định luật gì là xong.

ìMg : 0,1(mol) ® n e = 0,2(mol) îMgO : 0,08(mol)

Ta có : 5,6 í

Và n N2O = 0,01 ® n NH+ = 4

0, 2 - 0,01.8 = 0,015(mol) 8

BTNT.N Vì Y chỉ chứa muối clorua nên ¾¾¾¾ ® n KNO3 = 0,01.2 + 0,015 = 0,035(mol)

ìMg 2 + : 0,18 ï + ïK : 0,035 BTKL Vậy Y chứa í ¾¾¾ ® m = 20,51(gam) + NH : 0,015 ï 4 ï ¾¾¾ BTDT ® Cl- : 0, 41 î Ví dụ 5: Cho 9,28 gam bột Mg và MgO tỷ lệ mol 1:1 tan hết trong dung dịch hỗn hợp gồm HCl (dư) và KNO3, thu được dung dịch X chứa m gam muối và 0,56 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm N2 và H2. Khí Y có tỉ khối so với H2 bằng 11,4. Giá trị của m là A. 36,085 gam C. 28,300 gam

B. 31,81 gam D. 18,035 gam

Định hướng tư duy giải:

ìMg : 0,145(mol) Ta có : 9,28 í ® n e = 0,29(mol) îMgO : 0,145(mol)

ìN : 0,02 0,29 - 0,02.10 - 0,005.2 BTE Và í 2 ¾¾¾ ® n NH+ = = 0,01(mol) 4 8 îH2 : 0,005 ìMg2 + : 0,29(mol) ï + ïNH 4 : 0,01(mol) BTKL Muối trong X chứa í ¾¾¾ ® m = 31,81(gam) BTNT.N + ® K : 0,05(mol) ï ¾¾¾¾ ï BTDT î ¾¾¾® Cl : 0,64(mol) Ví dụ 6: Cho hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 và Fe(NO3)2 tan hết trong 400 ml dung dịch KHSO4 0,4M. Sau phản ứng thu được dung dịch Y chỉ chứa 29,52 gam muối trung hòa và 0,448 lít NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Cho dung dịch NaOH dư vào Y thì có 8,8 gam NaOH phản ứng. Dung dịch Y hòa tan tối đa m gam bột Cu. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là: A. 0,96.

B. 1,92.

C. 2,24.

D. 2,4.

Trích đề thi thử THPT Đặng Thúc Hứa – 2016 Định hướng tư duy giải

0,16 - 0,02.4 ïìn NO = 0,02 BTNT.H Ta có: í ¾¾¾¾ ® n Otrong X = = 0,04 ¾¾ ® n Fe3O4 = 0,01 2 ïîn H+ = 0,16 BTDT Và n NaOH = 0,22 ¾¾¾ ® n NO- + 0,16.2 = 0,16 + 0,22 ¾¾ ® n NO- = 0,06 3

3

ìFe ï + ïK : 0,16 BTKL Vậy Y chứa 29,52 í 2¾¾¾ ® n Fe = 0,75(mol) ïSO 4 : 0,16 ï NO- : 0,06 3 î Cho Cu vào Y thì thu được dung dịch chứa: ìFe 2 + : 0,075 ï + ïK : 0,16 ï BTDT BTNT.Cu ¾¾ ® íSO 24 - : 0,16 ¾¾¾ ® a = 0,035 ¾¾¾¾ ® m = 2, 24(gam) ï ï NO3 : 0,06 ïCu 2+ : a î Ví dụ 7: Hòa tan hết m gam hỗn hợp gồm Al, Mg, MgO trong dung dịch hỗn hợp chứa 0,34 mol HNO3 và KHSO4. Sau phản ứng thu được 8,064 lít hỗn hợp khí X ở

đktc gồm NO, H2 và NO2 với tỷ lệ mol tương ứng là 10 : 5 : 3 và dung dịch Y chỉ chứa muối. Cho NaOH dư vào Y thì thấy có 2,28 mol NaOH tham gia phản ứng, đồng thời có 17,4 gam kết tủa xuất hiện. Phần trăm khối lượng của MgO trong hỗn hợp ban đầu là: A. 29,41%

B. 26,28%

C. 32,14%

D. 28,36%

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìn NO = 0, 2 ïï BTNT.N Ta có: n X = 0,36 ín H2 = 0,1 ¾¾¾¾ ® n NH+ = 0,34 - 0, 26 = 0,08 4 ï n = 0,06 ïî NO2

Lại có: n Mg(OH)2

ìMg 2 + : 0,3 ì Na + : 2, 28 ï + NH : 0,08 ï + ï 4 ï 3+ ïK : b NaOH = 0,3 ¾¾ ® Y íAl : a ¾¾¾® í ï + ï AlO 2 : a K : b ï ïSO 2 - : b î 4 ïSO 24 - : b î

ì0,6 + 0,08 + 3a + b = 2b ìa = 0, 4 BTDT ¾¾¾ ®í ¾¾ ®í î2, 28 + b = a + 2b îb = 1,88 BTE ¾¾¾ ®0,4.3 + 0,3.2 = 2nO + 0,2.3 + 0,1.2 + 0,06 + 0,08.8 ¾¾ ® nO = 0,15

¾¾ ® %MgO =

0,15.40 = 29, 41% 0, 4.27 + 0,3.24 + 0,15.16

Ví dụ 8: Hòa tan hết 14,88 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 bằng dung dịch chứa 0,4 mol HCl và 0,41 mol HNO3, thu được dung dịch Y và 2,016 lít hỗn hợp khí Z gồm NO và NO2 tỷ lệ mol tương ứng 5:13 (đktc, không còn sản phẩm khử nào khác). Cho Cu (dư) vào dung dịch Y thì thầy có khí NO (duy nhất) thoát ra. Khối lượng Cu đã tham gia phản ứng là: A. 7,68 B. 9,60 C. 9,28 D. 10,56 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

BTNT.N ì ¾¾¾¾ ® NO3- : 0,32 ï ì NO : 0,025 ïCl : 0,4 Ta có: n Z = 0,04 í ¾¾ ®Yí + î NO2 : 0,065 ïH : x ï Fe3+ : y î

ìFe : y BTDT ®14,88 í ¾¾ ® 56y + 16z = 14,88 ¾¾¾ ®x + 3y = 0,72 ¾¾ îO : z BTE ¾¾ ¾ ®3y = 2z + 0,025.3 + 0,065 ¾¾ ®3y - 2z = 0,14 BT.H ìx = 0,12 ¾¾¾ ® n­NO = 0,03(mol) ïï ¾¾ ® íy = 0,2 ïz = 0,23 ïî BTNT.N ì ¾¾¾¾ ® NO3- : 0,29 ï ïCl : 0,4 Dung dịch sau cùng chứa: í ¾¾ ® m Cu = 9,28(gam) 2+ Fe : 0,2 ï ï ¾¾¾ BTDT ® Cu 2 + : 0,145 î +

Bài tập rèn luyện Câu 1: Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe3O4 và Cu tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 loãng, dư thu được dung dịch X chứa hai muối và axit dư. Thêm tiếp KNO3 dư vào dung dịch X thấy thoát ra 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất của NO3-, đktc). Giá trị của m là A. 13,12.

B. 18,56.

C. 17,76.

D. 13,92.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìCu : a BTNT.Fe ¾¾¾¾ ® n Fe2+ = 3a îFe3O4 : a

Vì dung dịch chứa hai muối ¾¾ ®m í

BTE Và nNO = 0,06 ¾¾ ¾ ®3a = 0,06.3 ¾¾ ®a = 0,06 ¾¾ ® m = 17,76

Câu 2: Lấy hỗn hợp X gồm Zn và 0,3 mol Cu(NO3)2 nhiệt phân một thời gian thu được hỗn hợp rắn Y và 10,08 lit hỗn hợp khí Z gồm NO2 và O2. Y tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 2,3 mol HCl thu dược dung dịch A chỉ chứa các muối clorua và 2,24 lít hỗn hợp khí B gồm 2 đơn chất không màu. Biết các khí đo ở đktc, tỷ khối hơi của B so với H2 là 7,5. Tính tổng khối lượng muối trong dung dịch A? A. 154,65 gam B. 152,85 gam C. 156,10 gam D. 150,30 gam Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìH2 : 0,05 î N2 : 0,05

Ta có: n B = 0,1í

n NH+ = a(mol) 4

BTNT.O ¾¾¾¾ ® n H2O = 0,3.3.2 - 0,45.2 = 0,9 BTNT.H ¾¾¾¾ ®a =

2,3 - 0,05.2 - 0,9.2 = 0,1 4

ìCu 2+ : 0,3 ï + ï NH 4 : 0,1 BTKL ¾¾ ®A í ¾¾¾ ® m = 154,65(gam) ïCl : 2,3 ï BTDT 2+ î ¾¾¾® Zn : 0,8 Câu 3: Hòa tan hết m gam hỗn hợp gồm Al, Mg, MgO trong dung dịch hỗn hợp chứa 0,34 mol HNO3 và KHSO4. Sau phản ứng thu được 8,064 lít hỗn hợp khí X ở đktc gồm NO, H2 và NO2 với tỷ lệ mol tương ứng là 10 : 5 : 3 và dung dịch Y chỉ chứa muối. Cho NaOH dư vào Y thì thấy có 2,28 mol NaOH tham gia phản ứng, đồng thời có 17,4 gam kết tủa xuất hiện. Phần trăm khối lượng của MgO trong hỗn hợp ban đầu là: A. 29,41% B. 26,28% C. 32,14% D. 28,36% Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìn NO = 0, 2 ïï BTNT.N Ta có: n X = 0,36 ín H2 = 0,1 ¾¾¾¾ ® n NH+ = 0,34 - 0, 26 = 0,08 4 ï n = 0,06 ïî NO2 ìMg 2 + : 0,3 ì Na + : 2, 28 ï + NH : 0,08 ï + ï 4 ï 3+ ïK : b NaOH Lại có: n Mg(OH)2 = 0,3 ¾¾ ® Y íAl : a ¾¾¾® í ï + ï AlO 2 : a K : b ï ïSO 2 - : b î 4 ïSO 24 - : b î

ì0,6 + 0,08 + 3a + b = 2b ìa = 0, 4 BTDT ¾¾¾ ®í ¾¾ ®í î2, 28 + b = a + 2b îb = 1,88 BTE ¾¾¾ ®0,4.3 + 0,3.2 = 2nO + 0,2.3 + 0,1.2 + 0,06 + 0,08.8 ¾¾ ® nO = 0,15

0,15.40 = 29, 41% 0, 4.27 + 0,3.24 + 0,15.16 Câu 4: Hòa tan hết 7,52 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 bằng dung dịch chứa 0,12 mol H2SO4 và 0,18 mol HNO3, thu được dung dịch Y và 0,896 lít ¾¾ ® %MgO =

hỗn hợp khí Z gồm NO và NO2 tỷ lệ mol tương ứng 1:3 (đktc, không còn sản phẩm khử nào khác). Cho Cu (dư) vào dung dịch Y thì thầy có a mol khí NO (duy nhất) thoát ra. Giá trị của a là: A. 0,015 B. 0,02 C. 0,03 D. 0,01 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải Ta có: BTNT.N ì ¾¾¾¾ ® NO3- : 0,14 ï 2ìNO : 0,01 ïSO : 0,12 BTDT n Z = 0,04 í ¾¾ ®Y í 4 ¾¾¾ ® x + 3y = 0,38 + NO : 0,03 H : x î 2 ï ïFe3+ : y î

ìFe : y ¾¾ ® 7,52 í ¾¾ ® 56y + 16z = 7,52 îO : z BTE ¾¾ ¾ ®3y = 2z + 0,01.3 + 0,03 ¾¾ ®3y - 2z = 0,06

ìx = 0,08 ¾¾ ® a = n ­NO = 0,02(mol) ï ¾¾ ® íy = 0,1 ïz = 0,12 î Câu 5: Cho 6,48 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 phản ứng hết với dung dịch Y chứa HNO3 và HCl theo tỉ lệ tương ứng là 7:10 về số mol thu được 0,672 lít NO và dung dịch Z, dung dịch Z hòa tan tối đa 3,36 gam Fe, sinh ra khí NO và dung dịch T. Nếu cho AgNO3 dư vào T thì thu được m gam kết tủa. Biết trong các phản ứng NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5. Giá trị của m gần nhất với: A. 45 B. 46 C. 47 D. 48 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải Cho Fe vào Z có khí NO bay ra → Z có H+ dư → muối trong Z là Fe3+ ìFe : a ì56a + 16b = 6,48 ìa = 0,09 ¾¾ ® 6,48 í ¾¾ ®í ¾¾ ®í îO : b î3a = 2b + 0,03.3 îb = 0,09

¾¾ ® n Hpu+ = 0,09.2 !"# + 0,03.4 !"# = 0,3(mol) O

NO

ìFe : 0,15 BTE ¾¾ ® 6,48 + 3,36 = 9,84 í ¾¾¾ ® 0,15.2 = 0,09.2 + 3å n NO îO : 0,09

¾¾ ® å n NO

ìFe2 + : 0,15 ï BTDT = 0,04 ¾¾ ® T íNO3- : 7x - 0,04 ¾¾¾ ® x = 0,02 ï îCl :10x

ìAgCl : 0, 2 AgNO3 ¾¾¾ ®í ¾¾ ® m = 44,9(gam) îAg : 0,15 Câu 6: Hòa tan hết 40,4 gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe3O4 bằng dung dịch chứa 0,7 mol H2SO4 và 0,7 mol HNO3, thu được dung dịch Y và hỗn hợp gồm 0,1 mol NO và a mol NO2 (không còn sản phẩm khử nào khác). Cho Y tác dụng với 500 ml dung dịch KOH 1M, thu được 10,7 gam một chất kết tủa. Mặt khác, cho Y tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được m gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị m gần nhất với: A. 210 B. 215 C. 222 D. 240 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải ìFe3+ : x ï + ìïn KOH = 0,5 ïH : 0,2 BTDT Nhận thấy í ¾¾ ®Y í ¾¾¾ ® 3x + a = 1,8 n = 0,1 NO : 0,7 a 0,1 Fe(OH) ï 3 3 îï ïSO2 - : 0,7 î 4

ìï56x + 16nOtrong X = 40,4 ¾¾ ®í + H trong X ïî ¾¾® 0,7.2 + 0,7 - 0,2 = 0,1.4 + 2a + 2n O ì3x + a = 1,8 ìx = 0,55 ï ï trong X ¾¾ ® í56x + 16n O = 40,4 ¾¾ ® ía = 0,15 ï Trong X ïn Trong X = 0,6 + a = 0,75 î O în O ìFe(OH)3 : 0,55 ¾¾ ® m¯ í ¾¾ ® m¯ = 221,95 îBaSO4 : 0,7 Câu 7: Cho m gam hỗn hợp Cu và Fe3O4 vào 200ml dung dịch chứa NaNO3 1M và H2SO4 2M, thu được dung dịch Y và thấy 1,12 lít khí NO. Thêm dung dịch HCl (dư) vào dung dịch Y, lại thấy thoát ra 0,336 lít khí NO, NO là sản phẩm khử duy nhất của NO3- và thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Giá trị của m.

A.18,40 B. 21,24 C. 25,60 D. 24,60 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìïn H+ = 0,8 0,8 - 0,05.4 Với thí nghiệm 1: í ¾¾ ® n Fe3O4 = = 0,075(mol) ­ 2.4 ïîn NO = 0,05

ìCu : a BTE ¾¾ ®m í ¾¾¾ ® 2a + 0,075 = 3(0,05 + 0,015) ¾¾ ® a = 0,06 îFe3O4 : 0,075

¾¾ ®m = 21,24(gam) Câu 8: Hòa tan hết m gam hỗn hợp T gồm Al, Mg, MgO trong dung dịch hỗn hợp chứa 0,19 mol HNO3 và HCl. Sau phản ứng thu được 5,824 lít hỗn hợp khí X ở đktc gồm NO, H2 và N2 với tỷ lệ mol tương ứng là 10 : 13 : 3 và dung dịch Y chỉ chứa muối. Cho NaOH dư vào Y thì thấy có 1,63 mol NaOH tham gia phản ứng, đồng thời có 11,6 gam kết tủa xuất hiện. Giá trị của m là: A. 17,6 B. 16,4 C. 14,5 D. 18,16 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìn NO = 0,1 ïï BTNT.N Ta có: n X = 0, 26 ín H2 = 0,13 ¾¾¾¾ ® n NH+ = 0,19 - 0,16 = 0,03 4 ï n = 0,03 ïî N2 1,63 - 0,2.2 - 0,03 Lại có: n ¯ = 0,2 ¾¾ ® n Al = = 0,3(mol) 4 ì Al 3+ : 0,3 ï 2+ ïMg : 0,2 Dung dịch Y chứa í + ï NH 4 : 0,03 ï ¾¾¾ BTDT ® Cl - :1,33 î

1,33 + 0,19 - 0,26 - 0,03.4 = 0,57 2 BTNT.O ¾¾¾ ¾ ® nOTrongT + 0,19.3 = 0,1 + 0,57 ¾¾ ® nOTrongT = 0,1 BTNT.H ¾¾¾¾ ® n H2 O =

BTKL ¾¾¾ ®m = 0,1.16 + 0,3.27 + 0,2.24 = 14,5(gam)

Câu 9: Cho 27,04 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 và Fe(NO3)2 vào dung dịch chứa 0,88 mol HCl và 0,04 mol HNO3, khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y (không chứa ion NH4+) và 0,12 mol hỗn hợp khí Z gồm NO2 và N2O. Cho dung dịch AgNO3 đến dư vào dung dịch Y, thấy thoát ra 0,02 mol khí NO (sản phẩm khử duy nhất); đồng thời thu được 133,84 gam kết tủa. Biết tỷ lệ mol của FeO, Fe3O4, Fe2O3 trong X lần lượt là 3 : 2 : 1. Phần trăm số mol của Fe có trong hỗn hợp ban đầu gần nhất với: A. 48% B. 58% C. 54% D. 46% Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong

Định hướng tư duy giải BTNT.Clo ìï ¾¾¾¾ ® AgCl : 0,88(mol) Nhận thấy 133,84 í BTKL ® Ag : 0,07(mol) ïî ¾¾¾

Y ìïn ­ = 0,02 ¾¾ ® n Trong = 0,08 BTE Y H+ Và í NO ¾¾¾ ® n Trong = 0,02.3 + 0,07 = 0,13(mol) Fe2+ n = 0,07 ïî Ag

ì Fe 2 + : 0,13 ï ïCl : 0,88 BTKL Như vậy Y chứa í + ¾¾¾ ® m Y = 48,68 H : 0,08 ï BTDT ï ¾¾¾ ® Fe3+ : 0,18 î BTKL ¾¾¾ ® 27,04 + 0,88.36,5 + 0,04.63 = 48,68 + m Z +

0,88 + 0,04 - 0,08 .18 2

¾¾ ® mZ = 5,44(gam) ì NO2 : 0,08 BTNT.N 0,08 + 0,04.2 - 0,04 ¾¾ ®Zí ¾¾¾¾ ® n Fe(NO3 )2 = = 0,06(mol) 2 î N2O : 0,04 BTNT.O oxit X ¾¾¾¾ ® n Trong = 0, 42 + 0,08.2 + 0,04 - 3(0,04 + 0,06.2) = 0,14 O ìFeO : 3a ï ¾¾ ® íFe3O 4 : 2a ¾¾ ® 3a + 8a + 3a = 0,14 ïFe O : a î 2 3 BTNT.Fe ¾¾ ®a = 0,01 ¾¾¾¾ ®nTrongX = 0,14(mol) Fe

0,14 = 53,85% 0,14 + 0,06 + 0,06 Câu 10: Cho m gam hỗn hợp A gồm FexOy, Fe và Cu tác dụng hết với 200 gam dung dịch chứa HCl 32,85% và HNO3 9,45%, sau phản ứng thu được 5,824 lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X chứa (m+60,24) gam chất tan.

Cho a gam Mg vào dung dịch X, kết thúc các phản ứng thu được (m – 6,04) gam chất rắn và thấy thoát ra hỗn hợp khí Y gồm hai khí trong đó có một khí hóa nâu trong không khí, tỉ khối của Y so với He bằng 4,7. Giá trị của a gần nhất với giá trị nào sau đây ?

A. 21,0.

B. 23,0.

C. 22,0.

D. 24,0.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong ¾¾ ® %n Fe =

Định hướng tư duy giải

ìïn HCl = 1,8(mol) Ta có: í ïîn HNO3 = 0,3(mol)

BTKL ¾¾¾ ® m + 1,8.36,5 + 0,3.63 = m + 60, 24 + 0, 26.30 + 18n H2O

¾¾ ® n H2O = 0,92(mol) ¾¾ ® n Otrong A =

0,92.2 - 0, 26.4 = 0, 4(mol) 2

A ¾¾ ® mTrong Fe,Cu = m - 6, 4

Vậy trong (m – 6,04) có mMg = 6,4 - 6,04 = 0,36(gam)

ìMg 2 + : x ï Dung dịch sau cùng chứa í NH +4 : y ¾¾ ® 2x + y = 1,8 ï îCl :1,8

ì NO : 3z H+ ¾¾ ®Y í ¾¾® 0,26 = 3z.4 + 2z.2 + 10y ¾¾ ®10y + 16z = 0,26 îH2 : 2z ì y = 0,01 ï BTNT.N ¾¾¾¾ ® y + 3z = 0,04 ¾¾ ® íz = 0,01 ¾¾ ® a = 0,36 + 0,895.24 = 21,84(gam) ï x = 0,895 î Câu 11: Hỗn hợp X gồm Cu và Fe3O4. Cho 26,72 gam X vào dung dịch gồm H2SO4 1M và KNO3 1M, thu được dung dịch Y chứa 116,64 gam chỉ chứa muối trung hòa và 3,316 lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Cho Ba(OH)2 dư vào Y thấy xuất hiện m gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m gần nhất với: A. 159 B. 164 C. 168 D. 170 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìn = 0,14 ïï NO BTKL Ta có: ín H2SO4 = V ¾¾¾ ® 26,72 + V(98 + 101) = 116,64 + 0,14.30 + 18V ï ïîn KNO3 = V ìïn Fe O = 0,06(mol) 0,52.2 - 0,14.4 ¾¾ ® V = 0,52 ¾¾ ® n Otrong X = = 0,24 ¾¾ ®í 3 4 2 ïîn Cu = 0,2(mol) BTDT + BTNT.N Y ¾¾¾¾¾ ® n trong = 0,52.2 + 0,52 - 0,14 = 1, 42(mol) -

ìFe + Cu : 26,72 - 0,24.16 = 22,88(gam) ï ¾¾ ® m ¯ íOH - :1,42 - 0,52 = 0,9(mol) ïBaSO : 0,52(mol) 4 î BTKL ¾¾¾ ® m¯ = 22,88 + 0,9.17 + 0,52.233 = 159,34

Câu 12: Hòa tan hết 5,36 gam hỗn hợp FeO, Fe2O3 và Fe3O4 trong dung dịch chứa 0,03 mol HNO3 và 0,12 mol H2SO4, kết thúc phản ứng thu được dung dịch X và 0,01 mol khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Cho 0,04 mol Cu vào X, sau phản ứng cô cạn dung dịch thu được m gam muối khan. Giá trị của m là A. 19,424.

B. 23,176.

C.18,465.

D. 16,924.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải BTKL ® 56a + 16b = 5,36 ìa = 0,07 ìFe : a(mol) ïì ¾¾¾ Ta có 5,36 í ® í BTE ®í ® 3a = 2b + 0,01.3 îO : b(mol) îb = 0,09 îï ¾¾¾

ìFe3+ : 0,07 ï BTNT.N ® NO3- : 0,02 0,05 ï ¾¾¾¾ Cu:0,04 mol X chứa í ¾¾¾¾ ® n ­NO = = 0,0125(mol) 24 ïSO4 : 0,12 ï ¾¾¾ BTDT ® H + : 0,05(mol) î ìCu, Fe ï Dễ thấy Cu tan hết, do đó muối sẽ chứa íSO 24 - : 0,12(mol) ï BTNT.N ® NO3- : 0,0075(mol) î ¾¾¾¾ BTKL ¾¾¾ ®m = 0,07.56 + 0,04.64 + 0,12.96 + 0,0075.62 = 18,465(gam)

Câu 13: Hòa tan hết một hỗn hợp Q (0,6 mol Fe3O4; 0,5 mol Fe; 0,4 mol CuO) vào một dung dịch hỗn hợp HCl 3,7M; HNO3 4,7M. Sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y( trong đó chỉ chứa muối sắt Fe3+ và muối Cu2+) và khí NO (là sản phẩm giảm số oxi hóa duy nhất của N+5). Tổng khối lượng muối trong dung dịch Y nhận giá trị là: A. 368,15gam B. 423,25gam C. 497,55 gam D. 533,75gam Trích đề thi thử THPT Chuyên Biên Hòa – Hà Nam – 2016 Định hướng tư duy giải + ìFe3O 4 : 0,6 ìH :8, 4V ï ïï Ta có: Q íFe : 0,5 + í NO3- : 4,7V ïCuO : 0, 4 ï î ïîCl : 3,7V

ìFe3+ : 2,3 ï 2+ ïCu : 0, 4 BTDT BTNT.N ¾¾¾® í ¾¾¾¾ ® n ­NO = 8, 4V - 7,7 ïCl : 3,7V ï ® NO3- : 7,7 - 3,7V î ¾¾

BTE ¾¾¾ ® 0,6 + 0,5.3 = 3(8,4V- 7,7) ¾¾ ®V = 1

¾¾ ® mY = 2,3.56 + 0,4.64 + 3,7.35,5 + 4.62 = 533,75

Chủ đề 8: Kim loại tác dụng với dung dịch muối Dạng này các bạn chỉ cần tư duy theo hướng “chiến thắng thuộc về kẻ mạnh” nghĩa là các anion (Cl-, NO3-, SO42-) sẽ được phân bổ theo thứ tự từ kim loại mạnh nhất (Mg) tới kim loại yếu nhất (Ag). Bên cạnh đó các bạn có thể cần áp dụng thêm các định luật bảo toàn đặc biệt là BTKL và sự di chuyển điện tích. Tóm lại tư duy để xử lý dạng toán này là: - Xét hệ kín gồm các kim loại và anion.

- Phân bổ anion cho các kim loại trong hệ từ Mg tới Ag. - Áp dụng các định luật bảo toàn (BTKL) nếu cần.

- Có thể cần chú ý tới sự di chuyển (thay đổi điện tích).

Các bạn theo dõi qua các ví dụ sau đây: Ví dụ 1: Cho m gam Mg vào dung dịch X gồm 0,03 mol Zn(NO3)2 và 0,05 mol Cu(NO3)2, sau một thời gian thu được 5.25 gam kim loại và dung dịch Y. Cho dung dịch NaOH vào dung dịch Y, khối lượng kết tủa thu được là 6,67 gam. Giá trị của m là: A. 3,6 B. 2,86 C. 2,02 D. 4,05 Trích đề thi THPT Quốc Gia 2016 – Bộ Giáo Dục Định hướng tư duy giải Hệ kín của chúng ta gồm Mg, Zn, Cu, NO3-

ìOH - : 0,16 îKim loai : 3,95(gam)

Ta có: n - = 0,16 ¾¾ ® 6,67 í NO 3

Chú ý: Trong bài toán này có sự di chuyển điện tích từ NO3- thành OHBTKL ¾¾¾ ® m + 0,03.65 + 0,05.64 = 5, 25 + 3,95 ¾¾ ® m = 4,05(gam)

Trong bài toán này ta chưa cần sử dụng tới hướng tư duy phân bổ điện tích âm NO3- cho Mg > Zn > Cu Ví dụ 2: Cho m gam bột Zn vào 500 ml dung dịch chứa CuCl2 0,4M và FeSO4 0,4M.Sau một thời gian thu được dung dịch X và hỗn hợp chất rắn nặng 25 gam.

Lọc tách chất rắn rồi cho 14,4 gam Mg vào dung dịch X. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy có 29,8 gam chất rắn xuất hiện. Giá trị của m là: A. 32,0

B. 27,3

C. 26,0

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong

D. 28,6

Định hướng tư duy giải:

ìïCl - : 0, 4 Hệ kín của chúng ta gồm Mg > Zn > Fe > Cu và í 2 ïîSO 4 : 0, 2 Theo bài ta có n Mg = 0,6 → Phần điện tích âm sẽ thuộc toàn bộ về Mg2+ BTDT ¾¾¾ ® n Mg2+ = 0,4(mol)

BTKL 3 kim loπi ¾¾¾¾¾¾ ®m + 0,2.64 + 0,2.56 + 14,4 = 25 + 29,8 + 0,4.24 ¾¾ ®m = 26

Ví dụ 3: Cho 5,1 gam hỗn hợp bột gồm Mg và Al có tỉ lệ mol 1:1 vào 150 ml dung dịch hỗn hợp chứa AgNO3 1M, Fe(NO3)3 0,8M, Cu(NO3)2 0,6M sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy có m gam rắn xuất hiện. Giá trị của m là: A. 22,68

B. 24,32

C. 23,36

D. 25,26

Trích đề thi thử Chuyên Hà Giang – Lần 1 – 2015 Định hướng tư duy giải: Bài toán thật đơn gian khi ta hướng tư duy như tôi nói bên trên. Số mol anion sẽ được phân bổ cho các kim loại từ mạnh nhất tới yếu hơn. Hết anion thì bọn kim loại yếu sẽ bị đẩy ra ngoài.

ìMg : 0,1 ì ïAl : 0,1 ïMg(NO3 ) 2 : 0,1 ï ïï + Có í NO - : 0,69 ® íAl(NO3 )3 : 0,1 3 ï ï 0,69 - 0,5 BT.NO3Mg > Al > Fe ï ® Fe(NO3 ) 2 : = 0,095 ! > Cu > Ag ï ¾¾¾¾ 0,12(mol) 2 î îï

ìAg : 0,15 ï ¾¾ ® m = 23,36 íCu : 0,09 ïFe : 0,12 - 0,095 = 0,025 î Ví dụ 4: Cho m gam Mg vào dung dịch có 0,12 mol FeCl3 sau phản ứng hoàn toàn thu được 3,36 gam chất rắn. Giá trị của m là: A. 2,16

B. 4,32

C. 5,04

Trích đề thi thử Chuyên Hà Giang – Lần 1 – 2015 Định hướng tư duy giải:

D. 2,88

+ Ta thấy mFe = 0,12.56 = 6,72 > 3,36 nghĩa là anh chàng Mg không ôm hết được các nàng Cl - nên trong dung dịch sẽ có anh Fe2+ nữa.

BTNT.Fe ìï ¾¾¾¾ ® n FeCl2 = 0, 06(mol) ¾¾ ® í BTNT.Clo ¾¾ ® m = 2,88(gam) ¾¾¾¾ ® n = 0,12(mol) ïî MgCl2

Ví dụ 5: Cho m gam bột Cu vào 500ml dung dịch AgNO3 0,32M sau một thời gian phản ứng thu được 15,52 gam hỗn hợp chất rắn X và dung dịch Y. Lọc tách X rồi thêm 11,7 gam bột Zn vào Y,sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 21,06 gam chất rắn Z. Giá trị của m là: A. 10,24 B. 7,68 C. 12,8 D. 11,52 Định hướng tư duy giải Bài toán mới đọc qua có vẻ khá phức tạp.Tuy nhiên,suy nghĩ 1 chút thì lại rất đơn giản.Chúng ta chỉ cần bảo toàn tổng khối lượng 3 kim loại là xong.

ìï n AgNO3 = 0,5.0,32 = 0,16(mol) ® n NO- = 0,16(mol) 3 Vì í ïî n Zn = 0,18 (mol) nên dung dịch cuối cùng có n Zn(NO ) = 0,08 mol 3 2 BTKL(Cu,Ag,Zn) ¾¾¾¾¾¾ ® m + 0,16.108 + 11,7 = 15,52 + 21,06 + 0,08.65 ® m = 12,8gam

Bài tập rèn luyện Câu 1: Cho m gam bột Fe vào 200 ml dung dịch chứa 2 muối Ag(NO3)3 0,15M; Cu(NO3)2 0,1M , sau một thời gian thu được 3,84 gam hỗn hợp kim loại và dung dịch X. Cho 3,25 gam bột Zn vào dung dịch X, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được 3,895 gam hỗn hợp. Kim Loại và dung dịch Y. Giá trị của m là : A. 0,56

B. 2,24

C. 2,80

D. 1,435

Trích đề thi mẫu BGD – 2015 Câu 2: Cho 13,25 gam hỗn hợp Al và Fe vào 500 ml dung dịch Cu(NO3)2 0,75M và Fe(NO3)3 0,4M thu được dung dịch X và m gam rắn Y. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch X, lấy kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được 20,0 gam oxit duy nhất. Giá trị của m là : A. 24,0

B. 21,2

C. 26,8

Trích đề thi thử – 2015 – Nguyễn Anh Phong

D. 22,6

Câu 3: Cho m(g) Mg vào dung dịch chứa 0,1 mol AgNO3 và 0,25 mol Cu(NO3)2, sau một thời gian thu được 19,44 gam kết tủa và dung dịch X chứa 2 muối. Tách lấy kết tủa, thêm tiếp 8,4 gam bột sắt vào dung dịch X, Sau khi các phản ứng hoàn toàn thu được 9,36 gam kết tủa. Giá trị của m là : A. 4,8

B. 4,32

C. 4,64

D. 5,28

Trích đề thi thử Chuyên Bạc Liêu – 2015 Câu 4: Cho 8,64 gam Al vào dung dịch X ( X được tạo thành bằng cách hòa tan 74,7 gam hỗn hợp Y gồm CuCl2 và FeCl3 vào nước). Kết thúc phản ứng thu được dung dịch Z và 17,76 gam chất rắn gồm 2 kim loại. Tỷ lệ số mol của CuCl2:FeCl3 trong Y là: A. 2:3

B. 3:1

C. 2:1

D. 3:2

Trích đề thi thử Lần 2 – 2015 – Chuyên Hà Giang Câu 5: Cho 11,84 gam hỗn hợp gồm Mg và Fe vào 200 ml dung dịch chứa CuCl2 0,8M và FeCl3 xM. Kết thúc phản ứng thu được dung dịch X và 18,08 gam rắn Y. Cho dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch X thu được 106,22 gam kết tủa. Giá trị của x là : A. 0,12

B. 0,1

C. 0,6

D. 0,7

Trích đề thi thử – Moon – 2015 Câu 6: Cho 8 gam bột Cu vào 200ml dung dịch AgNO3, sau 1 thời gian phản ứng lọc được dung dịch A và 9,52 gam chất rắn. Cho tiếp 8 gam bột Pb vào dung dịch A, phản ứng xong lọc tách được dung dịch B chỉ chứa 1 muối duy nhất và 6,705 gam chất rắn. Nồng độ mol/l của AgNO3 ban đầu là A. 0,25M.

B. 0,1M.

C. 0,20M.

D. 0,35M.

Câu 7: Cho m(g) Mg vào dung dịch chứa 0,1 mol AgNO3 và 0,25 mol Cu(NO3)2, sau một thời gian thu được 19,44g kết tủa và dung dịch X chứa 2 muối. Tách lấy kết tủa, thêm tiếp 8,4g bột sắt vào dung dịch X, sau khi các phản ứng hoàn toàn, thu được 9,36g kết tủa. Giá trị của m là: A. 4,8g

B. 4,32g

C. 4,64g

D. 5,28g

Câu 8: Cho a gam bột Zn vào 200 ml dung dịch X gồm AgNO3 0,1M và Cu(NO3)2 0,15M thì được 3,44 gam chất rắn Y. Giá trị của a là :

A. 2,6 gam

B. 1,95 gam

C. 1,625 gam

D. 1,3 gam

Trích đề thi thử THPT Chuyên Lý Tự Trọng – Cần Thơ Câu 9: Cho 19,3 gam hỗn hợp bột gồm Zn và Cu có tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 2 vào dung dịch chứa 0,2 mol Fe2(SO4)3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam kim loại. Giá trị của m là A. 6,40.

B. 16,53.

C. 12,00.

D. 12,80.

Câu 10: Cho hỗn hợp X gồm 0,12 mol Fe và 0,03 mol Al vào 100 ml dung dịch Cu(NO3)2. Lắc kĩ để Cu(NO3)2 phản ứng hết thu được chất rắn Y có khối lượng 9,76 gam. Nồng độ mol/l của dung dịch Cu(NO3)2 là A. 0,65M

B. 0,5M

C. 0,45M

D. 0,75M

Câu 11: Cho hỗn hợp bột gồm 0,48 gam Mg và 1,68 gam Fe vào dung dịch CuCl2 rồi khuấy đều đến phản ứng hoàn toàn thu được 3,12 gam chất rắn không tan X. Số mol CuCl2 tham gia phản ứng là A. 0,06 mol

B. 0,04 mol

C. 0,05 mol

D. 0,03 mol

Câu 12: Cho hỗn hợp gồm 0,04 mol Zn và 0,03 mol Fe vào dung dịch chứa 0,1 mol CuSO4 đến phản ứng hoàn toàn, thu được dung dịch X và chất rắn Y. Cho toàn bộ X phản ứng với một lượng dư dung dịch Ba(OH)2, để kết tủa thu được trong không khí tới khối lượng không đổi cân được m gam. Giá trị của m là A. 29,20 gam

B. 28,94 gam

C. 30,12 gam

D. 29,45 gam

ĐÁP ÁN VÀ GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Chọn đáp án B Định hướng tư duy giải: + Nàng anion xinh đẹp n NO- = 0,07(mol) 3

BTDT + Anh chàng lực sĩ n Zn = 0,05(mol) ¾¾¾ ® n Zn2+ = 0,035(mol)

BTKL ¾¾¾ ® m + 0,03.108 + 0,02.64 + 3,25 = 3,84 + 3,895 + 0,035.65

® m = 2,24(gam)

Câu 2: Chọn đáp án C Định hướng tư duy giải: + NaOH dư và có kết tủa nên X chứa Al3+ và Fe2+ BTNT.Fe trong X + Có ngay n Fe O = 0,125(mol) ¾¾¾¾ ® n Fe = 0,25(mol) 2+ 2 3

+ Cô nàng xinh đẹp n NO - = 0,5(2.0,75 + 3.0,4) = 1,35(mol) 3

BTDT ¾¾¾ ® n Al3+ =

1,35 - 0, 25.2 17 = (mol) 3 60

BTKL ¾¾¾ ®13, 25 + 0,5.0,75.64 + 0, 4.0,5.56 = m + 0, 25.56 +

17 .27 60

® m = 26,8(gam) Câu 3: Chọn đáp án C Định hướng tư duy giải:

ìïCu 2+ : a BTDT + Ta có : n NO- = 0,1 + 0,5 = 0,6 ¾¾¾ ® í 2+ 3 ïîMg : 0,3 - a + Vậy 9,36 chất rắn là gì ? Đương nhiên là Fe và Cu

® 64a + 8,4 - 56a = 9,36 ® a = 0,12(mol) BTKL.KL Và ¾¾¾¾ ® m + 0,1.108 + 0,25.64 + 8,4 = 0,12.56 + 0,18.24 +19,44 + 9,36

® m = 4,64 (gam) Câu 4: Chọn đáp án B Định hướng tư duy giải:

BTKL + Có ngay ¾¾¾ ®8,64 + 74,7 = mZ + 17,76 ® mZ = 65,58(gam) BTNT.Al ìï ¾¾¾¾ ® AlCl3 : 0,32(mol) + Z là gì ? Đương nhiên í BTKL ïî ¾¾¾® FeCl2 : 0,18(mol)

ìCuCl2 :0,12(mol) îFeCl3 :0,36(mol)

BTNT.Clo + BTKL + Vậy ¾¾¾¾¾¾ ®Y í

Câu 5: Chọn đáp án C Định hướng tư duy giải: BTNT.Cu ïì ¾¾¾¾® Cu : 0,16(mol) + Dễ thấy 18,08 í BTKL ïî ¾¾¾® Fe : 0,14(mol)

+ Cô nàng xinh đẹp là n Cl- = 0,2(0,8.2 + 3x) = 0,6x + 0,32 (mol)

ìMg 2 + : a(mol) ï 0,6x + 0,32 - 2a ï BTDT + Có ngay X í ¾¾¾ ® Fe 2 + : = 0,3x + 0,16 - a 2 ï ïîCl- : 0,6x + 0,32 Mg + Fe ì ¾¾¾ ®11,84 + 0, 2x.56 = 0,14.56 + 24a + 56(0,3x + 0,16 - a) ®í î108(0,3x + 0,16 - a) + (0,6 x + 0,32).143,5 = 106, 22

ì32a - 5,6x = 4,96 ìa = 0, 26(mol) ®í ®í î-108a + 118,5x = 43,02 îx = 0,6 Câu 6: Chọn đáp án A Định hướng tư duy giải: Muối cuối cùng (duy nhất) sẽ là muối của thằng kim loại mạnh nhất.

Giả sử : [ AgNO3 ] = a ® n NO- = 0,2a ® n Pb(NO3 )2 = 0,1a .

3

Ta BTKL cho cả 3 kim loại :

8 + 0,2a.108 + 8 = 9,52 + 6,705 + 0,1a.207

® a = 0,25

Câu 7: Chọn đáp án C Định hướng tư duy giải: + Rất quen thuộc

ìïMg 2 + : a n = 0,6 ® X í 2+ å NO3 ïîCu : 0,3 - a

+ Khi cho n Fe = 0,15(mol) nếu Fe thiếu nghĩa là Cu bị đẩy ra

mCu = 0,15.64 = 9,6(gam) > 9,36 do vậy có Fe dư ìïMg 2 + : a + Dung dịch cuối cùng là : í 2+ ïîFe : 0,3 - a BTKL ¾¾¾ ®

9,36 - 8, 4 = 0,3 - a ® a = 0,18(mol) 64 - 56

BTNT.Ag ì ¾¾¾¾ ® Ag : 0,1mol ï BTNT.Cu ® 19, 44 í ¾¾¾¾ ® Cu : 0, 25 - 0,12 = 0,13mol ® m = 24a + 0,32 = 4,64(gam) ï BTKL ® Mg : 0,32gam î ¾¾¾

Câu 8: Chọn đáp án B Định hướng tư duy giải: BTNT.Ag ìï ¾¾¾¾ ® Ag : 0,02 mol + Ta có ngay : 3,44 í BTKL ® Cu : 0,02 mol ïî ¾¾¾

+ Có n NO3

ìCu 2+ : 0,03 - 0,02 = 0,01 ï BTDT + BTNT.Cu = 0,08(mol) ¾¾¾¾¾¾ ® í 2+ 0,08 - 0,01.2 = 0,03(mol) ï Zn : 2 î

® a = 0,03.65 = 1,95 (gam) Câu 9: Chọn đáp án A Định hướng tư duy giải:

ìn Zn = 0,1(mol) và n SO2- = 0,6(mol) 4 în Cu = 0,2(mol)

+ Có ngay í

ì Zn 2 + : 0,1 ï BTDT ¾¾¾ ® íFe2 + : 0, 4 ® m = m Cu = 0,1.64 = 6, 4(gam) ï 2+ îCu : 0,1 Câu 10: Chọn đáp án A Định hướng tư duy giải: + Nếu Fe và Al tan hoàn toàn có :

ìn Fe = 0,12 BTE 0,03.3 + 0,12.2 ¾¾¾ ® n Cu = = 0,165 ® m Cu = 10,56 > 9,76 (Loại) í 2 în Al = 0,03

ìïFe : a + Do đó chất rắn sẽ gồm Cu và Fe dư 9,76 í BTDT ® n NO- = 2b ïîCu : b ¾¾¾ 3 ph∂n ¯ng BTKL = 0,03(mol) ïì ¾¾¾ ® 56a + 64b = 9,76 ïìn Al ® í ph∂n ¯ng ® í BTDT = 0,12 - a ® 0,03.3 + 2(0,12 - a) = 2b îï ¾¾¾ îïn Fe

ìa = 0,1 ®í ® [ Cu(NO3 )2 ] = 0,65 îb = 0,065 Câu 11: Chọn đáp án B Định hướng tư duy giải:

ìMg : 0,02 Có í nếu Mg và Fe tan hoàn toàn thì î Fe : 0,03

n Cu =

0,02.2 + 0,03.2 = 0,05 ® m Cu = 3,2 > 3,12 ( loại ) 2

ìïFe : a do đó chất rắn gồm Cu và Fe dư : 3,12 í BTDT ® n Cl- = 2b ïîCu : b ¾¾¾ ph∂n ¯ng BTKL ìïn Mg = 0,02 ® 56a + 64b = 3,12 ïì ¾¾¾ ®í ® í BTE ph∂n ¯ng ® 0,02.2 + 2(0,03 - a) = 2b = 0,03 - a îï ¾¾¾ ïîn Fe

ìa = 0,01 ®í ® n CuCl2 = 0,04(mol) îb = 0,04 Câu 12: Chọn đáp án D Định hướng tư duy giải:

ìZn 2 + : 0,04 ï 2+ BTNT ® Fe ( OH )3 : 0,03 ïFe : 0,03 ¾¾¾ Có ngay : X í BTNT 2+ ® Cu(OH)2 : 0,03 ïCu : 0,1 - 0,07 = 0,03 ¾¾¾ ï 2BTNT ® BaSO4 : 0,1 îSO4 : 0,1 ¾¾¾

(

)

® m = å m Fe ( OH )3 ;Cu(OH)2 ;BaSO4 = 29,45

BÀI TẬP RÈN LUYỆN Câu 2: Cho m gam bột Cu vào 400 ml dung dịch AgNO3 0,2M, sau một thời gian phản ứng thu được 7,76 gam hỗn hợp chất rắn X và dung dịch Y. Lọc tách X, rồi thêm 5,85 gam bột Zn vào Y, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 10,53 gam chất rắn Z. Giá trị của m là : A. 6,40.

B. 5,76 .

C. 3,84.

D. 5,12.

Trích đề thi thử Chuyên ĐHSP Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải Theo tính chất dãy điện hóa khi cho các kim loại vào dung dịch muối. Các kim loại mạnh nhất sẽ cướp anion trước, sau đó mới tới các kim loại yếu hơn.

ìïn - = 0,08 Dễ thấy: í NO3 do đó dung dịch cuối cùng có n Zn(NO3 )2 = 0,04(mol) ïîn Zn = 0,09 BTKL.3.kimloai Và ¾¾¾¾¾¾ ® m + 0,08.108 + 5,85 = 7,76 + 10,53 + 0,04.65

® m = 6,4(gam) Câu 3: Nhúng một thanh sắt vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,02 mol AgNO3 và 0,05 mol Cu(NO3)2. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng thanh sắt tăng m gam (coi toàn bộ kim loại sinh ra đều bám vào thanh sắt). Giá trị của m là : A. 1,44 B. 3,60.

C. 5,36.

D. 2,00.

Trích đề thi thử Chuyên ĐHSP Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải Fe là kim loại mạnh hơn Cu và Ag do đó nó thịt hết NO 3- của Ag + và Cu2+ .

Ta có:

ån

NO3-

= 0,02 + 0,05.2 = 0,12 ® n Fe2+ = 0,06(mol)

Và Dm t®ng =0,02.108+0,05.64 - 0,06.56 = 2,00(gam) Câu 4: Cho 13,0 gam bột Zn vào dung dịch có chứa 0,1 mol Fe(NO3)3 ; 0,1 mol Cu(NO3)2 và 0,1 mol AgNO3. Khuấy đều cho phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính khối lượng kết tủa thu được sau phản ứng ?

A. 17,2 gam B. 14,0 gam C. 19,07 gam D. 16,4 gam Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải Với bài toán kim loại tác dụng với muối các bạn cứ quan niệm là kim loại mạnh nhất sẽ đi nuốt anion của thằng yếu nhất trước.

Ta có:

ån

NO3-

= 0,1.3 + 0,1.2 + 0,1 = 0,6(mol) lượng NO 3 này sẽ phân bổ dần

cho: BT nh„m NO3 vµ BTNT.Fe Đầu tiên : Zn ( NO3 )2 : 0,2 ¾¾¾¾¾¾¾¾® Fe(NO3 )2 : 0,1 -

Và Cu + Ag bị cho ra ngoài hết ® m = 0,1(108 + 64) = 17,2(gam)

Câu 5: Cho m gam bột Mg vào dung dịch chứa 0,3 mol AgNO3 và 0,2 mol Fe(NO3)3, sau phản ứng thu được 38 gam chất rắn. Giá trị của m là: A. 8,4 gam B. 9,6 gam C. 7,2 gam D. 6,0 gam Trích đề thi thử Chuyên Lê Hồng Phong – Nam Định – 2016 Định hướng tư duy giải + Thấy m Fe + m Ag = 0,3.108 + 0,2.56 = 43,6 > 38 nên chất rắn không có Mg dư.

ìFe2 + : 0,1 ïï Ag : 0,3(mol) ì BTNT.Fe + BTDT + Vậy 38 í ¾¾¾¾¾¾ ® íNO3- : 0,9 îFe : 0,1(mol) ï BTDT 2+ ïî ¾¾¾® Mg : 0,35

® m = 8,4(gam) Câu 6: Cho 0,01 mol Fe vào 50 ml dung dịch AgNO3 0,5 M. Khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì khối lượng Ag thu được là: A. 2,7 gam B. 2,16 gam C. 3,24 gam. D. 4,32 gam.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải

ìïn Fe = 0,01(mol) BTE Ta có: í ¾¾¾ ® n Ag = 0,01.2 + 0,005 = 0,025 ® mAg = 2,7(gam) ïîn Ag+ = 0,025 Câu 7: Cho 5,5 gam hỗn hợp bột Fe, Mg, Al vào dung dịch AgNO3 dư thu được m gam chất kết tủa và dung dịch X . Cho NH3 dư vào dung dịch X , lọc kết tủa nhiệt phân không có không khí được 9,1 gam chất rắn Y. Giá trị m là : A. 48,6 B. 10,8 C. 32,4 D. 28,0 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Chú ý: vì AgNO3 dư nên dung dịch có Fe3+ mà không có Fe2+ 9,1 - 5,5 BTKL oxit Ta có: ¾¾¾ ® n Trong = = 0, 225 O 16 BTE ¾¾¾ ® n e = n Ag = 0,45 ® m = 48,6(gam)

Câu 8: Nhúng thanh Zn nặng 100 gam vào 400ml dung dịch hỗn hợp chứa Fe(NO3)3 0,5M và Cu(NO3)2 0,5M.Sau một thời gian nhấc thanh Zn ra cân lại thấy nặng 91,95 gam.Biết các kim loại sinh ra bám hết vào thanh Zn.Tổng khối lượng muối có trong dung dịch sau khi nhấc thanh Zn ra là : A. 92,06 B. 94,05 C. 95,12 D. 88,14 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Ta có:

ån

NO3-

=0,2.3 + 0,2.2 = 1(mol)

ì NO 3- :1 ïï Giả sử: Dung dịch sau phản ứng có í Zn 2 + : a ï 2+ ïî Fe : b BTDT ìï ¾¾¾ ® 2a + 2b = 1 ìa = 0, 45(mol) ® í BTKL ®í ïî ¾¾¾®100 + 0, 2.56 + 0, 2.64 = 91,95 + 65a + 56b îb = 0,05(mol)

BTKL ¾¾¾ ® mmuËi =

å m(NO , Zn 3

2+

,Fe2+ ) = 62.1 + 65.0,45 + 56.0,05 = 94,05(gam)

Chú ý : Có đáp án nên điều ta giả sử chắc chắn đúng và không cần thử các trường hợp khác nữa.

Câu 9: Cho a gam hỗn hợp bột gồm Ni và Cu vào dung dịch AgNO3 (dư). Sau khi kết thúc phản ứng thu được 54 gam chất rắn. Mặt khác cũng cho a gam hỗn hợp 2 kim loại trên vào dung dịch CuSO4 (dư), sau khi kết thúc phản ứng thu được chất rắn có khối lượng (a + 0,5) gam. Giá trị của a là A. 53,5 gam. B. 33,7 gam. C. 42,5 gam. D. 15,5 gam.

Trích đề thi thử THPT Hồng Lĩnh – 2016 Định hướng tư duy giải

ì Ni : x BTE 54 Vì AgNO3 (dư) → 54 gam là Ag: a í ¾¾¾ ® 2x + 2y = = 0,5(mol) 108 îCu : y ì x = 0,1 BTKL ¾¾¾ ®Dm = 0,5 = x(64 - 59) = 0,5 ® í ® a = 15,5 î y = 0,15 Câu 10: Lắc 0,81 gam bột nhôm trong 200 ml dung dịch P chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 một thời gian, thu được chất rắn A và dung dịch B. Cho A tác dụng với NaOH dư thu được 100,8 ml khí hiđro (đo ở đktc) và còn lại 6,012 gam hỗn hợp 2 kim loại. Cho B tác dụng với NaOH dư, được kết tủa, nung đến khối lượng không đổi thu được 1,6 gam oxit. Mặt khác, cho dung dịch P tác dụng với KOH dư thu được m gam kết tủa.Giá trị của m là : A. 8,944 B. 9,349 C. 9,439 C. 8,494 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải BTE Ta có: n H2 = 4,5.10-3 ¾¾¾ ® n du Al =

2.4,5.10-3 Phan ung = 3.10-3 ® n Al = 0,027 3

ìCu 2+ : a ïï Trong dung dịch B chứa íAl3+ : 0,027 ï ïî NO3 : 2a + 3.0,027 NaOH ¾¾¾ ® nCuO = a = 0,02 ®

ån

NO3-

= 0,121

BT.Nhóm.NO3ìCu(NO3 )2 : x ìï ¾¾¾¾¾® ìx = 0,038 2x + y = 0,121 Khi đó: í ®í ®í BTKL îAgNO3 : y ïî ¾¾¾® 64x + 108y = 6,012 + 0,02.64 î y = 0,045 ìCu(NO3 )2 : 0,038 KOH ìCu(OH)2 : 0,038 ®í ¾¾¾ ®í ® m = 8,944(gam) îAgOH ® Ag 2O : 0,0225 îAgNO3 : 0,045 Câu 11: Cho 5,1 gam hỗn hợp bột gồm Mg và Al có tỷ lệ mol 1 : 1 vào dung dịch hỗn hợp 150ml chứa AgNO3 1M, Fe(NO3)3 0,8M, Cu(NO3)2 0,6M sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy có m gam rắn xuất hiện.Giá trị của m là : A. 24,32 B. 23,36 C. 25,26 D. 22,68 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải ìMg : 0,1(mol) Ta có: í n NO- = 0,69(mol) ta sẽ dùng kỹ thuật phân bổ NO 3- .

3 îAl : 0,1(mol)

Nghĩa là kim loại nào mạnh sẽ lấy được NO 3- trước. Cứ theo thứ tự tới khi hết

ì ïMg(NO3 ) 2 : 0,1 ï NO3 . Với cách tư duy đó ta có: íAl(NO3 )3 : 0,1 ï 0,69 - 0,5 ïFe(NO3 ) 2 : = 0,095 2 î ìAg : 0,15 ï BTNT ¾¾¾® m = 23,36(gam) íCu : 0,09 ïFe : 0,025 î Câu 12: Cho 13,25 gam hỗn hợp gồm Al và Fe vào 500 ml dung dịch Cu(NO3)2 0,75M và Fe(NO3)3 0,4M thu được dung dịch X và m gam rắn Y. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch X, lấy kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được 20,0 gam oxit duy nhất. Giá trị m là.

A. 24,0 gam B. 21,2 gam C. 26,8 gam D. 22,6 gam Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Bài toán khá đơn giản nếu bạn tư duy theo câu hỏi:

ìAl3+ : a ïï X có gì? Dễ thấy X íFe2+ : b ï ïî NO3 :1,35 20 0,85 BTNT.Fe BTE ¾¾¾¾ ® n Fe2O3 = = 0,125 ® b = 0, 25 ¾¾¾ ®a = 160 3

BTKL(Al,Fe,Cu) ¾¾¾¾¾¾ ®13, 25 + 0,5.0,75.64 + 0,5.0, 4.56 = m + 27.

0,85 + 0, 25.56 3

® m = 26,8(gam) Câu 13: Cho m1 gam bột Cu vào 13,6 gam AgNO3 khuấy kĩ. Sau khi phản ứng xong thêm vào m2 gam dung dịch H2SO4 loãng 20% rồi đun nóng nhẹ đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 9,28 gam bột kim loại,dung dịch A và khí NO. Lượng NaOH cần dùng để tác dụng hết với các chất trong A là 13 gam. Tổng giá trị của m1+m2 gần nhất với : A. 80 B. 90 C. 100 D. 110 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Dễ dàng suy ra 9,28 là hỗn hợp Cu và Ag do đó muối trong dung dịch A là Cu2+

13 ì BTNT.Na ® Na 2 SO 4 : 0,1625 ìCuSO 4 : 0,16 ïn NaOH = 40 = 0,325 ¾¾¾¾ Ta có: í ® Aí îH 2 SO 4 : 0,025 ïn AgNO3 = 0,08 ® n H+ = 0,32 phan ung î ìïm1 = 0,16.64 + 9,28 - 0,08.108 = 10,88 ®í ® m1 + m 2 = 90,505 ïîn H2SO4 = 0,1625 ® m 2 = 79,625 Câu 14: Cho từ từ bột Fe vào 50ml dung dịch CuSO4 0,2M, khuấy nhẹ cho tới khi dung dịch mất màu xanh. Khối lượng bột Fe đã tham gia phản ứng là: A. 5,6 gam.

B. 0,056 gam. C. 0,28 gam. D. 0,56 gam Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải BTE Ta có: n Cu2+ = 0,2.0,05 = 0,01(mol) ¾¾¾ ® n Fe = 0,01.56 = 0,56(gam) Câu 15: Cho m gam Cu vào 100 ml dung dịch AgNO3 1M, sau một thời gian thì lọc được 10,08 gam hỗn hợp 2 kim loại và dung dịch Y. Cho 2,4 gam Mg vào Y, khi phản ứng kết thúc thì lọc được 5,92 gam hỗn hợp rắn. Giá trị của m là : A. 3.

B. 3,84.

C. 4.

D. 4,8.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Sau các phản ứng ta thu được 5,92 gam hỗn hợp rắn và n Mg = 0,1 nên dung dịch cuối cùng là Mg2+.

Ta có: n NO- = 0,1 3

-

BT.n hom.NO3 ¾¾¾¾¾ ® Mg(NO3 )2 : 0,05

BTKL ¾¾¾ ® m + 0,1.108 + 2,4 = 10,08 + 5,92 + 0,05.24

®m = 4

Câu 16: Cho m gam Mg vào dung dịch chứa 0,18 mol FeCl3 . Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 6,72 gam chất rắn. Giá trị của m là

A. 2,88 gam B. 4,32 gam C. 2,16 gam Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải

D. 5,04 gam

BTNT.Fe Vì n FeCl3 = 0,18 ¾¾¾¾ ® m Fe = 0,18.56 = 10,08 > 6,72 (n Fe = 0,12)

ìMg2 + : a ï ® íFe2 + : 0,18 - 0,12 = 0,06 ïCl - : 0,18.3 î BTDT ¾¾¾ ® 2a + 0,06.2 = 0,54 ® a = 0,21 ® m = 0,21.24 = 5,04

Câu 17: Cho 3,68 gam hỗn hợp chứa Mg, Fe vào 100 ml dung dịch hỗn hợp chứa Fe(NO3)3 0,3M, Cu(NO3)2 0,4M và AgNO3 0,5M. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X và 9,08 gam chất rắn. Lọc bỏ chất rắn rồi cho NaOH dư vào X thấy có m gam kết tủa xuất hiện. Giá trị của m là : A. 7,98 B. 8,97 C. 7,89 D. 9,87 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Định hướng tư duy giải ìïm KL = 3,68 + 0,1.(0,3.56 + 0,4.64 + 0,5.108) - 9,08 = 4,24(gam) BTKL ¾¾¾ ® m¯ í ïîm OH - = 0,22.17 = 3,74

® m¯ = 7,98(gam) Câu 18: Cho 4,32 gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu ở dạng bột vào 100 ml dung dịch AgNO3 1M thu được dung dịch Y và 12,08 gam chất rắn Z. Thêm NaOH dư vào Y, lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là : A. 5,6.

B. 4.

C. 3,2.

D. 7,2.

Trích đề thi chuyên Nguyễn Huệ Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải Vì mZ = 12,08 > mAg = 10,8 ® Ag+ đã bị đẩy ra ngoài hết.

0,1 ö æ Nếu trong Z có Fe dư thì m Z = ç 4,32 .56 ÷ + 108.0,1 = 12,32 (vô lý) 2 è ø Do đó Z là Ag và Cu

ìFe2+ : a BTDT ïï 2+ ïì ¾¾¾® 2a + 2b = 0,1 → Y íCu : b ® í BTKL ï îï ¾¾¾® 56a + 64b = 4,32 + 10,8 - 12,08 NO : 0,1 ïî 3

ìFe O : 0,01 ìa = 0,02(mol) BTNT.Fe+Cu ®í ¾¾¾¾¾® m = 4(gam) í 2 3 îb = 0,03(mol) îCuO : 0,03 Câu 19: Cho 2,8 gam bột Fe và 2,7 gam bột Al vào dung dịch có chứa 0,35 mol AgNO3. Khi phản ứng kết thúc hoàn toàn thu được x gam chắt rắn. Giá trị x là A. 5,6 gam.

B. 21,8 gam C. 32,4 gam D. 39,2 gam Trích đề thi Chuyên Quốc Học Huế – 2016 Định hướng tư duy giải

ìn Fe = 0,05 în Al = 0,1

Ta có: í

n NO- = 0,35 3

Để giải nhanh loại toán này ta sẽ đi phân bổ NO 3- cho các kim loại theo thứ tự từ mạnh nhất tới yếu nhât.Nếu hết NO 3- thì các phần kim loại yếu sẽ bị đẩy ra ngoài.

BTNT.N Vậy: Al(NO3 )3 : 0,1 ¾¾¾¾ ® n Fe(NO3 )2 =

0,35 - 0,1.3 = 0,025 2

BTKL ¾¾¾ ® x = 0,35.108 + 0,025.56 = 39, 2(gam)

Câu 20: Cho m gam Cu vào dung dịch chứa 0,04 mol AgNO3 thu được 3,88 gam chất rắn X và dung dịch Y. Cho 2,925 gam Zn vào dd Y thu được chất rắn Z có khối lượng 3,217 gam và dd chỉ chứa 1 muối duy nhất. Giá trị của m là: A. 1,088.

B. 1,216 C. 1,152 D. 1,344 Trích đề thi Chuyên Quốc Học Huế – 2016 Định hướng tư duy giải Bài toán sẽ trở lên rất đơn giản nếu các bạn tư duy như sau: Đầu tiên chia hỗn hợp kim loại và muối thành 2 phía.

ìCu : m ( gam ) ï Phía 1: là hỗn hợp 3 kim loại là íAg :0,04.108(gam) ï Zn : 2,925 = 0,045.65(gam) î Phía 2: là 0,04 mol NO 3- .

BTDT Khi trộn hai phần vào nhau thì Zn sẽ cướp hết NO 3- ¾¾¾ ® n Zn(NO3 )2 = 0,02 BTKL Và ¾¾¾ ® m + 0,04.108 + 2,925 = 3,88 + 3,217 + 0,02.65 ® m = 1,152(gam)

Câu 21: Nhúng một thanh sắt vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,02 mol AgNO3 và 0,05 mol Cu(NO3)2. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng thanh sắt tăng m gam (coi toàn bộ kim loại sinh ra bám vào thanh sắt). Giá trị của m là A. 2,00.

B. 5,36.

C. 1,44.

D. 3,60.

Trích đề thi thử chuyên Bảo Lộc – Lâm Đồng – 2016 Định hướng tư duy giải

Ta có:

ån

NO3-

BTDT = 0,12(mol) ¾¾¾ ® n Fe2+ = 0,06(mol)

BTKL ¾¾¾ ®Dm = 0,02.108 + 0,05.64 - 0,06.56 = 2(gam)

Câu 22: Cho m gam bột kim loại R hóa trị 2 vào dung dịch CuSO4 dư. Sau phản ứng hoàn toàn, khối lượng chất rắn thu được giảm 0,24 gam so với khối lượng chất rắn ban đầu. Cũng cho m gam bột kim loại trên vào dung dịch AgNO3 dư, đến khi phản ứng hoàn toàn, khối lượng chất rắn thu được tăng 0,52 gam so với khối lượng chất rắn ban đầu. Kim loại R là A. Sn. B. Cd. C. Zn. D. Pb. Trích đề thi thử Chuyên Thăng Long – 2016 Định hướng tư duy giải

ìïn Cu = a ìRa - 64a = 0,24 ìRa = 0,56 BTKL + Gọi n R = a ® í ¾¾¾ ®í ®í ® R = 112 ïîn Ag = 2a î2a.108 - Ra = 0,52 îa = 0,005 Câu 23: Cho m(g) Mg vào dung dịch chứa 0,1 mol AgNO3 và 0,25 mol Cu(NO3)2, sau một thời gian thu được 19,44g kết tủa và dung dịch X chứa 2 muối. Tách lấy kết tủa, thêm tiếp 8,4g bột sắt vào dung dịch X, sau khi các phản ứng hoàn toàn, thu được 9,36g kết tủa. Giá trị của m là: A. 4,8g B. 4,32g C. 4,64g D. 5,28g Trích đề thi thử chuyên Bạc Liêu – 2016 Định hướng tư duy giải

ìïCu 2+ : a BTDT Ta có: n NO- = 0,1 + 0,5 = 0,6 ¾¾¾ ® í 2+ 3 ïîMg : 0,3 - a Vậy 9,36 chất rắn là gì? Đương nhiên là Fe và Cu

® 64a + 8, 4 - 56a = 9,36 ® a = 0,12(mol) BTKL.Kimloai Và ¾¾¾¾¾® m + 0,1.108 + 0,25.64 + 8,4 = 0,12.56 + 0,18.24 + 19,44 + 9,36

® m = 4,64 Câu 24: Cho m gam bột Fe vào 200 ml dung dịch chứa hai muối AgNO3 0,15M và Cu(NO3)2 0,1M, sau một thời gian thu được 3,84 gam hỗn hợp kim loại và dung dịch X. Cho 3,25 gam bột Zn vào dung dịch X, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,895 gam hỗn hợp kim loại và dung dịch Y. Giá trị của m là A. 0,560.

B. 2,240.

C. 2,800.

D. 1,435.

Trích đề thử minh họa Bộ Giáo Dục – 2015 Định hướng tư duy giải

å

ìï n - = 0,2(0,15 + 0,1.2) = 0,07(mol) NO3 Ta có: í ® n Zn(NO3 )2 = 0,035(mol) ïîn Zn = 0,05(mol) BTKL(Fe+ Ag+Cu+ Zn) ¾¾¾¾¾¾¾¾ ® m + 0,03.108 + 0,02.64 + 3,25 = 3,84 + 3,895 + 0,035.65

® m = 2,24(gam)

Chủ đề 09: Bài toán kim loại tác dụng axit loãng. Định hướng tư duy giải Đây là dạng toán rất đơn giản. Bản chất chỉ là quá trình thay thế điện tích dương trong dung dịch. Nghĩa là ion H+ được thay thế bằng ion kim loại (đứng trước hidro trong dãy điện hóa). Khi đó H+ biến thành H2, còn anion thường là Cl-, hoặc SO24- sẽ đi vào muối. Những câu hỏi quan trọng: H+ trong axit đã biến đi đâu? Muối gồm những thành phần nào?

Câu trả lời sẽ là : H + trong axit biến thành H2. Đồng thời kim loại kết hợp với gốc axit tương ứng ( Cl - ;SO 24 - ) để tạo muối.

Chú ý: Một số bài toán cần chú ý tới sự chênh lệch số mol e nhường (nhận).

Ví dụ 1: Cho 12,1 gam hỗn hợp kim loại gồm Fe và Zn tan hết trong dung dịch HCl (vừa đủ) thấy thoát ra 4,48 lít khí H2 (đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng được m gam chất rắn. Giá trị của m là: A. 26,3 B. 19,2 C. 24,6 D. 22,8 Nguồn đề: Nguyễn Anh Phong Định hướng giải Ta có n H2 = 0,2 ® n Cl- = 0,4 BTKL ¾¾¾ ®m = 12,1 + 0,4.35,5 = 26,3(gam)

→Chọn A

Ví dụ 2: Cho một lượng Zn tác dụng hết với V lít dung dịch hỗn hợp HCl 1M và H2SO4 0,5M (vừa đủ). Sau phản ứng thấy có 0,24 mol khí H2 bay ra. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan. Giá trị của m là: A. 32,43 B. 35,64 C. 42,12 D. 36,86 Nguồn đề: Nguyễn Anh Phong Định hướng giải BTE ® n Zn = 0,24(mol) ïì ¾¾¾ Ta có n H2 = 0,24 ® í BTNT.H ® 0,24.2 = V+ V ® V = 0,24(l) ïî ¾¾¾¾

BTKL ¾¾¾ ® m = 0,24.65 + 0,24.35,5 + 0,12.96 = 35,64(gam)

→Chọn B

Ví dụ 3: Hoà tan 17,5 gam hợp kim Zn, Fe, Al vào dung dịch HCl thu được V lít H2 đktc và dung dịch A. Cô cạn A thu được 31,7 gam hỗn hợp muối khan. Giá trị V là : A. 1,12 lít B. 3,36 lít C. 4,48 lít D. Kết quả khác Định hướng giải BTKL ¾¾¾ ® m Cl- = 31,7 - 17,5 = 14,2 ® n Cl- = 0,4 BTNT ¾¾¾ ® n H2 = 0,2 ® V = 4,48

→Chọn C

Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn 2,0 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Fe, Zn vào dung dịch HCl, sau phản ứng thu được 1,12 lít khí (đktc). Mặt khác, cũng cho 2,0 gam X tác

dụng hết với clo dư thu được 5,763 gam hỗn hợp muối. Phần trăm khối lượng của Fe trong X là A. 22,4%.

B. 19,2%.

C. 16,8%.

D. 14,0%. Định hướng giải Chú ý : Sự khác biệt về số OXH của Fe trong hai thí nghiệm là +2 và +3.

Do đó có ngay n2e - n1e = nFe

n H2 = 0,05 ® n1e = 0,1

n Cl =

5,763 - 2 = 0,106 = n e2 35,5

® n2e - n1e = nFe = 0,006 ® %Fe = 16,8%

→Chọn C

Ví dụ 5: Cho 11,2 gam bột Fe vào 300 ml dung dịch HCl 2M sau phản ứng thu được dung dịch A. Cho A tác dụng với 800 ml dung dịch AgNO3 2M đến phản ứng hoàn toàn tạo m gam kết tủa. Giá trị của m là A.107,7 gam B. 91,5 gam C. 86,1 gam D. 21,6 gam Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải

ìFeCl2 : 0,2 îHCl : 0,2

HCl Ta có : n Fe = 0,2 ¾¾¾ ®A í

ì4H + + NO3- + 3e ® NO + 2H 2O ï 1,6 mol AgNO3 ¾¾¾¾¾® íAgCl : 0,6 ïAg : 0,05 î Chú ý : Đầu tiên Fe2+ sẽ (sinh ra khí NO) trước sau đó còn dư mới tác dụng với Ag+ BTKL ¾¾¾ ® m = 0,6.143,5 + 0,05.108 = 91,5(gam)

→Chọn B

Bài tập rèn luyện Câu 1: Thả một viên bi hình cầu bán kính là r0 làm bằng kim loại Al nặng 5,4 gam vào 1,75 lít dung dịch HCl 0,3M. khi khí ngừng thoát ra (phản ứng hoàn toàn) thì bán kính viên bi là r1 (giả sử viên bi bị mòn đều từ các phía) nhận xét đúng là: A. r0 =0,25 r1 B. r0 = r1 C. r0 =2 r1 D. r1 =2 r0 Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải ìïn Al = 0, 2 Ta có : í BTNT.Clo ïîn HCl = 0,525 ¾¾¾¾® n AlCl3 = 0,175 m 5, 4 5, 4 ® 0 = = =8 m1 5, 4 - 0,175.27 0,675 3

m V ær ö r Và 0 = 0 = ç 0 ÷ = 8 ® 0 = 2 ® r0 = 2r1 m1 V1 è r1 ø r1 Câu 2: Hòa tan hoàn toàn 1,9 gam hỗn hợp gồm Fe, Mg và Al bằng dung dịch H2SO4 loãng vừa đủ thu được 1,344 lít H2 (đktc). Khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch sau phản ứng là: A. 7,66 gam. B. 7,78 gam C. 8,25 gam D. 7,72 gam Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải Câu 9. Chọn đáp án A BTNT.H Ta có : n H = 0,06 ¾¾¾¾ ® nSO2- = 0,06 2 4

BTKL

¾¾¾® mmuËi = 1,9 + 0,06.96 = 7,66(gam) Câu 3: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Mg và Zn bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 20% (loãng) thu được dung dịch Y. Nồng độ của MgSO4 trong dung dịch Y là 15,22%. Nồng độ % của ZnSO4 trong dung dịch Y là : A. 10,21%.

B. 18,21%.

C. 15,22%.

D. 15,16%.

Trích đề thi thử Chuyên ĐHSP Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải Ta lấy 1 mol hỗn hợp X.

ìMg : a(mol) BTNT 1.98 it Khi đó n X = 1í ¾¾¾® n axit = 1 ® max = 490(gam) dd = Zn : b(mol) 0, 2 î Khi đó có ngay :

ìa + b = 1 ìa = 0,667 ï ®í ® %ZnSO4 = 10,21% 120a í ïî 24a + 65b + 490 - 2 = 0,1522 îb = 0,333 Câu 4: Hòa tan 12,4 gam hỗn hợp X gồm Mg, Na, Zn trong dung dịch HCl. Sau

khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y và 6,72 lít H 2 (dktc). Cô cạn toàn bộ dung dịch Y thu được m gam muối khan. Giá trị của m là A. 33,7 B. 34,3 C. 23,05 D. 23,35 Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải BTNT.H BTKL Ta có: n H = 0,3 ¾¾¾¾ ® n Cl- = 0,6 ¾¾¾ ® m = 12,4 + 0,6.35,5 = 33,7(gam) 2

Câu 5: Cho 20,7 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Cu, Zn vào dung dịch HCl dư, đến khi các phản ứng kết thúc thấy thoát ra 11,2 lít khí H2 (ở đktc) và thu được dung dịch Y chứa m gam muối.Giá trị của m có thể là : A. 56,20 B. 59,05 C. 58,45 D. 49,80 Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải Ta có : n H2 = 0,5(mol) ® n Cl- = 0,5.2 = 1(mol) BTKL Vì có Cu dư : ¾¾¾ ® m < 1.35,5 + 20,7 = 56, 2

Câu 6: Hòa tan hoàn toàn 3,9 gam kali vào 36,2 gam nước thu được dung dịch có nồng độ: A. 14,0 %.

B. 15,47 %.

C. 13,97 %.

D. 4,04 %.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Để ý thấy bài toán có cài bẫy với các bạn quên lượng H2 thoát ra.

0,1.56 Ta có : n K = 0,1 ® n ­H2 = 0,05 ® %KOH = = 14% 36, 2 + 3,9 - 0,1 Câu 7: Cho 4,6 gam Na vào 18,25 gam dung dịch HCl nồng độ 20% thu được dung dịch X. Nồng độ % chất tan trong X là : A. 43,488% B. 43,107% C. 51,656% D.47,206 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Ta có :

ìn ­H = 0,1 2 ìn Na = 0, 2 BTE + BTNT ïï 0,1(58,5 + 40) ¾¾¾¾¾ ® n = 43, 488% í í NaCl = 0,1 ® C% = 18, 25 + 4,6 - 0, 2 în HCl = 0,1 ïn = 0,1 ïî NaOH Câu 8: Cho Mg phản ứng vừa đủ với V lít dung dịch hỗn hợp chứa HCl 2M và H2SO4 1M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch A chứa m gam muối và 4,48 lít khí H2 (đktc). Giá trị của m là : A. 20,6 B. 21,5 C. 23,4 D. 19,8 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016

Định hướng tư duy giải BTE Ta có : n H = 0,2(mol) ¾¾¾ ® n Mg = 0,2 2

ìCl- : 0, 2 ïï BTNT.H BTKL ¾¾¾¾ ® 2V + 2V = 0, 2.2 ® V = 0,1 ® A íSO 24- : 0,1 ¾¾¾ ® m = 21,5(gam) ï 2+ ïîMg : 0, 2 Câu 9: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Zn và Al vào trong 200ml dung dịch X chứa HCl 0,3M và H2SO4 0,2 M thu được dung dịch Y. Thể tích dung dịch NaOH 1M cần thêm vào dung dịch Y để lượng kết tủa thu được lớn nhất V. Giá trị của V là : A. 150ml B. 160ml C. 140ml D. 130ml Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Câu này có thể nhiều bạn sẽ thấy sai đề khi không biết m gam hỗn hợp thế nào.

Nhưng đó chỉ là trò lừa đảo của tôi thôi. Vì ta có thể tư duy như sau là kết tủa lớn nhất khi Na trong NaOH chạy vào NaCl và Na2SO4. Chỉ cần Al và Zn tan hoàn toàn là thỏa mãn.

ìïn Cl- = 0,06 BTDT Ta có : í ¾¾¾ ® n Na + = 0,06 + 0,04.2 = 0,14(mol) n = 0,04 2ïî SO4 0,14 ®V= = 0,14(lit) = 140ml 1 Câu 10: Hòa tan hoàn toàn 52,3 gam hỗn hợp gồm Mg, Fe và Zn bằng dung dịch H2SO4 loãng thấy thoát ra 22,4 lít khí. Khối lượng muối sunfat thu được là (gam): A. 146,3 g B. 96,0 g C. 150,3 g D. 148,3 g Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải BTKL + Có n H2 = 1 ® n SO2- = 1(mol) ¾¾¾ ® m = 52,3 + 1.96 = 148,3(gam) 4

Câu 11: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp A gồm một số kim loại trong dung dịch HCl dư thì thu được 1,008 lít khí (ở đktc) và dung dịch chứa 4,575 gam muối.

Giá trị của m là : A. 1,38 B. 1,48 C. 1,24 D. 1,44 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải BTNT trong muËi + Có n H = 0,045(mol) ¾¾¾ ® nCl = 0,09(mol) 2 BTKL + ¾¾¾ ® m = 4,575 - 0,09.35,5 = 1,38(gam)

Câu 12: Cho Na dư vào m gam dung dịch loãng hỗn hợp X gồm HCl và H2SO4 có cùng nồng độ % thu được 0,045 m gam H2. Nồng độ % của mỗi axit là : A. 18,48 B. 15,54 C. 16,67 D. 13,36 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Định hướng giải Lấy m = 100 (gam) ® n H2 = 2,25(mol) . Chú ý lượng H2 có sinh ra từ H2O nữa.

ìHCl : a(gam) a a 100 - 2a ï BTNT.H ® X íH 2 SO 4 : a(gam) ¾¾¾¾ ® + .2 + = 4,5 ® a = 16,67% 36,5 98 18 ïH O :100 - 2a (gam) î 2 Câu 13: Chia m gam hỗn hợp X gồm Al, Zn, Mg thành 2 phần bằng nhau: Phần 1 cho vào dung dịch HCl dư thu được 1,344 lít H2 (đktc). Phần 2 nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 3,04 gam chất rắn. Giá trị của m là : A. 5,12.

B. 4,16.

C. 2,08.

D. 2,56.

Trích đề thi chuyên Nguyễn Huệ Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải Ta có : n H = 0,06 ® n e = 0,12 ® n Otrong oxit = 0,06(mol) 2 BTKL ¾¾¾ ® m = ( 3,04 - 0,06.16 ) .2 = 4,16(gam)

Câu 16: Hòa tan hoàn toàn 2,43 gam hỗn hợp gồm Mg và Zn vào một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng, sau phản ứng thu được 1,12 lít H2 (đktc) và dung dịch X. Khối lượng muối trong dung dịch X là A. 5,83 gam. B. 4,83 gam. C. 7,33 gam. D. 7,23 gam.

Trích đề thi thử chuyên Vĩnh Phúc – 2016 Định hướng tư duy giải BTKL Ta có: n H = 0,05(mol) ® nSO2- = 0,05 ¾¾¾ ® m = 2,43 + 0,05.96 = 7,23(gam) 2 4

Câu 17: Hỗn hợp X gồm Mg và Fe hoà tan vừa hết trong dung dịch H2SO4 4,9% thì thu được dung dịch chứa 2 muối trong đó nồng độ % của FeSO4 = 3%. Nồng độ % của MgSO4 là : A. 3,25% B. 4,41% C. 3,54% D. 4.65% Trích đề thi thử Chuyên Thăng Long – 2016 Định hướng tư duy giải

ìFe : a + Lấy 1 mol hỗn hợp X : Có í ® a + b = 1(mol) îMg : b 1.98 ch ® n H2SO4 = 1(mol) ® m dungdfi = 2000(gam) , n ­H2 = 1(mol) H2SO4 = 4,9%

+ Có %FeSO 4 =

152a 3 = ® 15032a - 42b = 5994 56a + 24b + 2000 - 2 100

ìa = 0,4 120.0,6 + ®í ® %MgSO4 = = 3,54% 56.0,4 + 24.0,6 + 2000 - 2 îb = 0,6 Câu 18: Hòa tan hoàn toàn m gam Na vào 100 ml dung dịch Y gồm H 2SO 4 0,5M và HCl 1M, thấy thoát ra 6,72 lít khí (đktc).Hỏi cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được bao nhiêu gam chât rắn: A. 27,85 B. 28,95 C. 29,85 D. 25,89 Trích đề thi thử chuyên Hà Giang – 2016 Định hướng tư duy giải

ì Na + : 0,6 BTE ìH 2 : 0,3(mol) ¾¾¾ ï 2® n Na = 0,6 ï ïSO : 0,05 BTDT Ta có : íH 2SO 4 : 0,05(mol) ¾¾¾® Dung dfich í -4 ïHCl : 0,1(mol) ïCl : 0,1 î ï îOH : 0, 4 BTKL ¾¾¾ ® m = 28,95(gam)

Câu 19: Hoà tan hoàn toàn 4,92 gam hỗn hợp A gồm (Al, Fe) trong 390ml dung dịch HCl 2M thu được dung dịch B. Thêm 800 ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch B thu được kết tủa C, lọc kết tủa C, rửa sạch sấy khô nung trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 7,5 gam chất rắn. Phần trăm khối lượng của Al trong hỗn hợp A có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 85,6 %.

B. 65,8% C. 20,8% D. 16,5% Trích đề thi thử chuyên Phan Bội Châu – Nghệ An – 2016 Định hướng tư duy giải Bài toán nhìn có vẻ khá dài nhưng với kỹ thuật “Đi tắt đón đầu” các bạn sẽ thấy nó rất đơn giản. + Đâu tiên là câu hỏi : Na cuối cùng đi vào đâu ?

Tất nhiên là BTNT.Clo BTNT.Na ¾¾¾¾ ® n NaCl = 0,78 ¾¾¾¾ ® n NaAlO2 = 0,8 - 0,78 = 0,02(mol)

Nhiều bạn gân cổ lên cãi: Nếu Na có trong NaOH (dư) thì sao ? Điều này sẽ vô lý ngay.Vì nếu có NaOH dư nghĩa là chất rắn chỉ là Fe2O3 và nó sẽ < 7,5 (gam).

ìFe2 O3 : 0,5b ìAl : a CDLBT ï + Rồi, thế thì sao ? Thì ® 4,92 í ¾¾¾¾ ® 7,5 í a - 0,02 îFe : b ïAl2 O3 : 2 î ì27a + 56b = 4,92 ìa = 0,12 0,12.27 Và í ®í ® %Al = = 65,85% 4,92 î51(a - 0,02) + 80b = 7,5 îb = 0,03

Câu 20: Hỗn hợp X gồm Al và Fe. Hòa tan hết 22,2 gam hỗn hợp X vào dung dịch chứa 0,8 mol H2SO4(loãng) thu được dung dịch Y và 13,44 lít H2 ở đktc. Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 lấy dư thu được x gam kết tủa. Giá trị của X là: A.197,5gam B. 213,4gam C. 227,4gam D. 254,3gam. Định hướng tư duy giải

ìH SO : 0,8 ìFe(OH)2 : 0,3 ìAl : 0,2 Ta có ngay : í 2 4 ¾¾ ®í ¾¾ ® x = 213,4 í îFe : 0,3 îH 2 : 0,6 îBaSO 4 : 0,8 Chú ý: Vì Ba(OH)2 dư nên kết tủa Al(OH)3 tan hết.

Chủ đề 10: Bài toán oxit kim loại tác dụng với axit loãng. Định hướng tư duy giải Đây cũng là dạng toán rất cơ bản. Thực chất chỉ là quá trình H+ kết hợp với O trong oxit để biến thành H2O. Câu hỏi quan trọng: H+ trong axit đã đi đâu? Muối gồm những thành phần nào?

Câu trả lời sẽ là: H + trong axit kết hợp với O trong oxit để biến thành nước. Đồng thời kim loại kết hợp với gốc axit tương ứng ( Cl - ;SO 24 - ;NO 3- ) để tạo muối.

Chú ý : 1 số bài toán cần vận dụng thêm các ĐLBT Ví dụ 1. Hoà tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO trong 500ml dung dịch H2SO4 0,1M(vừa đủ). Sau phản ứng, cô cạn dung dịch thu được muối khan có khối lượng là: A. 6.81g B. 4,81g C. 3,81g D. 5,81g Định hướng giải BTNT n H+ = 0,5.2.0,1 = 0,1 ¾¾¾ ® n H2 O = n Otrong oxit = 0,05

BTKL ¾¾¾ ®m = 2,81 - 0,05.16 + 0,05.96 = 6,81(gam)

→Chọn A

Ví dụ 2. Cho 24,12 gam hỗn hợp X gồm CuO, Fe2O3, Al2O3 tác dụng vừa đủ với 350ml dd HNO3 4M rồi đun đến khan dung dịch sau phản ứng thì thu được m gam hỗn hợp muối khan. Tính m .

A. 77,92 gam B. 86,8 gam C. 76,34 gam D. 99,72 gam Định hướng giải BTNT n H+ = 0,35.4 = 1,4 ¾¾¾ ® n H2 O = n Otrong oxit = 0,7

BTKL ¾¾¾ ® m = 24,12 - 0,7.16 + 1,4.62 = 99,72(gam)

→Chọn D

Ví dụ 3. Hòa tan m gam hỗn hợp gồm Cu và Fe3O4 trong dung dịch HCl dư sau phản ứng còn lại 8,32 gam chất rắn không tan và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 61,92 gam chất rắn khan. Giá trị của m A. 31,04 gam B. 40,10 gam C. 43,84 gam D. 46,16 gam Định hướng giải 1 BTE ph∂n ¯ ng Chú ý: Vì Cu có dư nên ¾¾¾ ® n Cu = n Fe3+ 2

ìCuCl 2 : a ìCu : a BTNT Do đó ta có: (m - 8,32) í ¾¾¾ ®í îFe3O4 : a îFeCl2 : 3a BTKL ¾¾¾ ® m - 8,32 = 64a + 232a

® m = 43,84

Ví dụ 4. Chia 156,8 gam hỗn hợp L gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 thành hai phần bằng nhau. Cho phần thứ nhất tác dụng hết với dung dịch HCl dư được 155,4 gam muối

khan. Phần thứ hai tác dụng vừa đủ với dung dịch M là hỗn hợp HCl, H2SO4 loãng thu được 167,9 gam muối khan. Số mol của HCl trong dung dịch M là A. 1,75 mol.

B. 1,80 mol.

C. 1,50 mol.

D. 1,00 mol. Định hướng giải Chú ý: Chúng ta có thể hiểu bài toán oxit tác dụng với axit là quá trình trao đổi điện tích âm giữa O2- trong oxit và các ion âm trong axit. Do đó, lượng điện tích âm trong các dung dịch ở hai lần thí nghiệm là như nhau.

Ta xử lý với phần 1:

ìFe : a ïìFe : a 78,4 í ® 155,4 í HCl ® n Cl- = 2b îCl : 2b ïîO : b ¾¾¾ ì56a + 16b = 78,4 ìa = 1 BTKL ¾¾¾ ®í ®í î56a + 71b = 155,4 îb = 1,4 ìFe :1(mol) BTKL ìï ¾¾¾ ® 35,5x + 96y = 111,9 ìx = 1,8 ï Với phần 2: 167,9 íCl - : x ®í í BTDT ® x + 2y = 2b = 2,8 îy = 0,5 ïSO2 - : y îï ¾¾¾ î 4 →Chọn B Ví dụ 5. Nung 20,8 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg và Al trong oxi một thời gian thu được 21,52 gam chất rắn X. Hòa tan X trong V ml dung dịch HCl 0,5M vừa đủ thu được 0,672 lít khí H2 (ở đktc). Giá trị của V là A. 300.

B. 200.

C. 400.

D. 150. Định hướng giải Bài toán này ta sẽ sử dụng bảo toàn nguyên tố hidro.Các bạn chú ý khi áp dụng BTNT ta hãy trả lời câu hỏi .Nó đi đâu rồi?

Như bài này ta hỏi H trong HCl đi đâu? Tất nhiên nó biến thành H2 và H2O BTKL ¾¾¾ ® m O = 21,52 - 20,8 = 0,72 ® n O = n H2 O = 0,045

n H2 = 0,03 ® å n H = 0,15 ® V = 0,3(l) = 300(ml)

→Chọn A

Ví dụ 6: Cho m gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y và 0,1395m gam kim loại dư. Chia dung dịch Y làm hai phần bằng nhau. Sục khí H2S đến dư vào phần I thu được 1,92 gam kết tủa. Giá trị của m gần với giá trị nào dưới đây: A. 12 B. 13 C. 15 D. 16 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng giải

ìCuCl2 : x ìCu: x HCl 0,8605m gam X í ¾¾¾ ®Y í îFe3O4 : x îFeCl2 : x

H2S ¾¾¾ ® n CuS = x = 0,02.2 = 0,04

® 0,8605m = 0,04.232 + 0,04.64 ® m = 13,76 gam. →Chọn B Ví dụ 7: Để hòa tan vừa hết 24,4 gam hỗn hợp MgO và Al2O3 cần vừa đủ 700ml dung dịch H2SO4 1M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng được m gam muối. Giá trị của m là A.93,0 B. 80,4 C. 67,8 D. 91,6.

Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải MgO,Al2O3 Ta có : n H SO = 0,7 ¾¾¾¾ ® n H2O = 0,7 ® n Otrong oxit = 0,7(mol) 2 4 BTKL ¾¾¾ ® m = 24, 4"-#"" 0, 7.16 !" $ + 0, 7.96 = 80, 4(gam) Kim loai

Ví dụ 8: Cho 51,44g hỗn hợp H gồm Ca, MgO, Fe3O4 tác dụng vừa đủ với 800 ml dung dịch HCl 2,45M, cô cạn dung dịch sau phản ứng được hỗn hợp muối khan có chứa m gam FeCl3 và m1 gam FeCl2. Tổng giá trị m + m1 là A. 55,250g B. 49,215g C. 64,770g D. 76,840g Định hướng tư duy giải Nhận thấy Ca và MgO đều có M = 40

ìX : a ì40a + 232b = 51,44 ìa = 0,3 ¾¾ ® 51,44 í ¾¾ ®í ¾¾ ®í î2a + 8b = 1,96 îb = 0,17 îFe3O4 : b

¾¾ ®m1 + m = 0,17.3.56 + 0,17.4.2.35,5 = 76,84(gam) Bài tập rèn luyện Câu 1: Hòa tan hoàn toàn a gam Fe3O4 vào lượng dư axit HCl thu được dung dịch X. Thêm lượng dư bột đồng kim loại vào X, khuấy đều cho các phản ứng hoàn toàn. Lọc bỏ phẩn không tan. Thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch nước lọc, rồi lấy kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng khôi đổi, thu được 6,4 gam chất rắn. Giá trị của a là: A. 8,38 B. 4,64 C. 6,96 D. 2,32 Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải

ìFeCl2 : x ìFeCl2 : 3x Cu ¾¾ ®í îCuCl2 : x îFeCl3 : 2x

HCl Ta có : n Fe O = x(mol) ¾¾¾ ®í 3 4

ìCuO : x BTNT ¾¾¾ ® 6,4 í ® x = 0,02(mol) ® a = 4,64(gam) îFe2O3 :1,5x Câu 2: Hòa tan hoàn toàn lần lượt m1 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe rồi m2 gam một oxit sắt trong dung dịch H2SO4 loãng, rất dư thu được dung dịch Y và 1,12 lít

H2 (đktc). Dung dịch Y tác dụng vừa đủ với 100ml dung dịch KMnO4 0,15M thu được dung dịch Z chứa 36,37 gam hỗn hợp muối trung hòa. Giá trị của m1 và m2 lần lượt là : A. 1,68 và 6,4 B. 2,32 và 9,28 C. 4,56 và 2,88 D. 3,26 và 4,64 Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải Ta có :

ìïn H2 = 0,05(mol) ìMg : a Xí ® a + b = 0,05 í BTE ® n Fe2+ = 0,075(mol) îFe : b ïîn KMnO4 = 0,015(mol) ¾¾¾ + Vậy oxit không thể là Fe2O3 . + Nếu oxit là Fe3O4 : c (mol) ® b + c = 0, 075(mol) Ta có ngay :

ì + ïK : 0,015 ï 2+ ïMn : 0,015 ï BTKL 36,37 íMg 2+ : a ¾¾¾ ®120a + 200b + 600c = 32,8 ï 3+ ïFe : b + 3c ï BTDT 2 - 0,045 + 2a + 3b + 9c ï ¾¾¾® SO 4 : 2 î ìa = 0,015(mol) ìm1 = 24a + 56b = 2,32(gam) ï ® íb = 0,035(mol) ® í îm 2 = 0,04.232 = 9, 28(gam) ïc = 0,04(mol) î Đã có đáp án nên ta yên tâm không xảy ra trường hợp oxit là FeO nữa.

Câu 3: Cho m gam hỗn hợp bột X gồm FexOy, CuO và Cu (x, y nguyên dương) vào 600 ml dung dịch HCl 1M, thu được dung dịch Y (không chứa HCl) và còn lại 6,4 gam kim loại không tan. Cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3, thu được 102,3 gam kết tủa. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 22,7.

B. 34,1.

C. 29,1.

D. 27,5.

Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải + Có Cu dư nên Y muối sắt trong Y chỉ có thể là FeCl2. ìïAgCl : 0,6 BTNT.Clo + Ta ¾¾¾¾ ® n AgCl = 0,6 ® 102,3 í BTE Y ® n Trong = 0,15(mol) ïîAg : 0,15 ¾¾¾ Fe2+

BTNT.Clo + ¾¾¾¾ ® nCuCl2 = 0,15(mol)

®

å(Fe,Cu) = 0,15.56 + 0,15.64 + 6,4 = 24,4(gam)

BTNT.H BTKL + ¾¾¾¾ ® n H2 O = 0,3 ¾¾¾ ® m = 0,3.16 ! = 29,2(gam) "#$ + 24,4 O

Fe + Cu

Câu 4: Cho m gam hỗn hợp P gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 loãng dư được dung dịch T và không thấy khí thoát ra. Lấy 1/2 T tác dụng với KOH dư, lấy kết tủa đem nung trong không khí tới khối lượng không đổi được 16 gam chất rắn. Lấy 1/2 T tác dụng với dung dịch KMnO4 thấy mất màu vừa hết 100 ml KMnO4 0,24M. Giá trị đúng của m gần nhất với: A. 30 B. 32 C. 34 D. 16 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải

16 ì BTNT.Fe 2+ ®a + b = .2 = 0,2 ìa = 0,12 ïìFe : a ï ¾¾¾¾ Trong ½ T có : í ®í ®í 160 3+ BTE îb = 0,08 îïFe : b ï ¾¾¾ ® a = 0,1.0,24.5 = 0,12 î 0,12.2 + 0,08.3 BTDT ¾¾¾ ® n Otrongoxit = = 0,24(mol) 2

å m(Fe,O) = 2. (0,2.56 + 0,24.16 ) = 30,08(gam)

BTKL ¾¾¾ ® m = 2.

Câu 5: Cho a gam hỗn hợp A gồm Fe2O3, Fe3O4 và Cu vào dung dịch HCl dư thấy có 0,7 mol axit phản ứng và còn lại 0,35a gam chất rắn không tan. Mặt khác, khử hoàn toàn a gam hỗn hợp A bằng H2 dư thu được 34,4 gam chất rắn. Phần trăm khối lượng Cu trong hỗn hợp A là : A. 22,4%.

B. 16,0%.

C. 44,8% D. 51,0%.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải BTNT.H ìï ¾¾¾¾ ® n H2O = 0,35(mol) BTNT.O HCl A Ta có : A ¾¾¾ ®í ¾¾¾¾ ® n Trong = 0,35(mol) O ïîMuËi

BTKL ¾¾¾ ® a = 34,4 + 0,35.16 = 40(gam) ® md≠ Cu = 0,35.40 = 14(gam)

BTKL ¾¾¾ ®

Vậy

åm

Trong muËi Kim loπi

= 34,4 - 14 = 20,4(gam)

trong

muối

có

ìFe : a BTDT ìa = 0, 25(mol) ïï 2+ ïì ¾¾¾® 2a + 2b = 0,7 ®í íCu : b ® í BTKL.Kim.loπi ® 56a + 64b = 20, 4 îb = 0,1(mol) ï îï ¾¾¾¾¾¾ ïîCl : 0,7 2+

:

0,1.64 + 14 = 51% 40 Câu 6: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm kim loại A, Fe và các oxit của sắt bằng dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch Y chỉ chứa 2 muối sunfat có khối lượng 130,4 gam và 0,5 mol khí H2. Cho Y tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư (trong điều kiện không có không khí) thu được m gam kết tủa. Biết hidroxit của A không tan trong kiềm mạnh và nếu lấy 63 gam X thì có thể điều chế được tối đa 55 gam hỗn hợp kim loại. Giá trị của m gần nhất với : A. 280 B. 290 C. 300 D. 310 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Vì trong Y có muối của A nên Y chỉ có thể có FeSO4 và muối sunfat của A. 63 - 55 8 Đầu tiên ta có %O trong X = = 63 63 Tiếp theo là chia để trị ìH2 : 0,5 BTNT.H ìA,Fe H2SO4 X c„ khËi l≠Óng m í ¾¾¾® ¾¾¾¾ ® nSO2- = a + 0,5 í 4 îO : a mol îH 2 O : a 16a 8 BTKL Khi đó thì ¾¾¾ ®130,4 = m 16a + 0,5) vµ = ® 126a - m = 0 ( a#" !

"-#" $ + 96 !" $ m 63 Kim loai ® %Cu trong A =

SO24-

ì80a + m = 82, 4 ìa = 0, 4 Thế là mò ra : í ®í î126a - m = 0 îm = 50, 4 Kết

tủa

là

các

hidroxit

và

BaSO4

.Bảo

toàn

nhóm

SO24-

dễ

có

n BaSO4 = 0,4 + 0,5 = 0,9(mol) Với lượng hidroxit kim loại ta dùng Bảo toàn điện tích BTDT hidroxit vì nSO2- = 0,9(mol) ¾¾¾ ® n Trong = 0,9.2 = 1,8(mol) OH4

Và m = 50, 4 - 0, 4.16 + 0,9.233 "# #$## % " #$# % Kimloai

BaSO4

+

1,8.17 !

= 284,3(gam)

KhËi l≠Óng OH - trong k’ t tÒa (hidroxit)

4 khối 15 lượng) tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl dư. Sau phản ứng hoàn toàn thu được (m+ 18,1) gam. Giá trị của m là : A.16 B.12 C.14 D.18 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Để ý thấy Ca và MgO đều có khối lượng phân tử là 40.

Câu 7: Cho m gam hỗn hợp A chứa Ca và MgO (trong đó Oxi chiếm

4 m BTKL Do đó ta ¾¾¾ ® m + 18,1 = m - m + .2.35,5 ® m = 12(gam) 15$ !

40"#" !"#" $ Kim loai

Cl-

Câu 8: Hỗn hợp X chứa 2015 gam hỗn hợp oxit gồm Fe2O3, CuO và ZnO. Hòa tan hoàn toàn X bằng một lượng HCl dư thu được 3527,5 gam muối. Mặt khác, hòa tan hoàn toàn 2015 gam X bằng lượng vừa đủ dung dịch Y chứa HCl, HNO3, H2SO4 với tỷ lệ mol tương ứng là 1 : 2 : 1. Dung dịch sau phản chứa m gam muối.

Giá trị của m gần nhất với : A. 4250 B. 4380 C. 4385 D. 5000 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015 Định hướng tư duy giải Nhận thấy rất nhanh rằng

ìFe2 O3 º FeO1,5 ìFeCl3 ìO ® 2Cl ï ï HCl ¾¾¾ ® íCuCl2 ® í ® Dm = 71 - 16 = 55 íCuO î16 ® 71 ï ZnO ï ZnCl 2 î î Khi đó có ngay 3527,5 - 2015 Y X n Trong = = 27,5 ( mol ) ¾¾ ® n H2O = 27,5 ® n H+ = 55(mol) O 55

:

å

ì HCl :11(mol) ï Do đó : í HNO 3 : 22(mol) ï H SO :11(mol) î 2 4 BTKL ¾¾¾ ® m = 2015 - 27,5.16 + 11.35,5 + 22.62 + 11.96 = 4385,5(gam)

Câu 9: Khi hòa tan hiđroxit kim loại M(OH)2 bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 20% thu được dung dịch muối trung hoà có nồng độ 27,21%. Kim loại M là A. Fe. B. Mg. C. Zn. D. Cu. Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải 1.98 Giả sử : n M(OH)2 = 1(mol) ® n H2SO4 = 1(mol) ® m dung dfich H2SO4 = = 490(gam) 0,2

M + 96 = 0,2721 ® M = 64 ® Cu M + 17.2 + 490 Câu 10: Cho 29,6 gam hỗn hợp gồm Cu và Fe tác dụng với oxi không khí, sau phản ứng thu được 39,2 gam hỗn hợp A gồm (CuO, FeO, Fe2O3 và Fe3O4). Hòa tan hoàn toàn A trong dung dịch H2SO4 loãng, dư. Khối lượng muối sunfat (gam) thu được là : A. 68,6 B. 87,2 C. 88,4 D. 92,2 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Vậy %MSO 4 =

Định hướng tư duy giải 39, 2 - 29,6 BTKL BTDT + Có ¾¾¾ ® n Otrong A = = 0,6 ¾¾¾ ® n SO2- = 0,6(mol) 4 16 BTKL + ¾¾¾ ® msunfat = 29,6 + 0,6.96 = 87,2(gam) Câu 11: Hòa tan hoàn toàn 6,94 gam hỗn hợp FexOy và Al trong 100 ml dung dịch H2SO4 1,8M, thu được 0,672 lít H2 (đktc). Biết lượng axit đã lấy dư 20% so với lượng cần thiết để phản ứng (giả sử không có phản ứng khử Fe3+ thành Fe2+). Công thức của FexOy là A. FeO. B. Fe3O4 hoặc FeO. C. Fe3O4.

D. Fe2O3.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải

ì Ph∂n ¯ng 0,18 = 0,15(mol) ïn H SO = BTNT.H 120% + Có í 2 4 ¾¾¾¾ ® n H2 O = 0,12(mol) BTE ïn H = 0,03(mol) ¾¾¾ ® n = 0,02(mol) Al î 2 ìAl : 0,02 ï + ¾¾¾ ® 6,94 íO : 0,12 ® Fe 2 O3 ï® Fe : 0,08 î Câu 12: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 bằng lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng thu được 500ml dung dịch Y. Chia Y thành 2 phần bằng nhau: Cô cạn phần 1 thu được 31,6 gam hỗn hợp muối khan.

Sục khí clo dư vào phần 2, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thì thu được 33,375 gam hỗn hợp muối khan. Giá trị của m là : A. 24,8 B. 20,6 C. 19,28 D. 26,4 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải + Ta sẽ xử lý câu này bằng kỹ thuật “Chia để trị” và BTĐT và BTE. Ta làm với từng phần nhé ! ìïFeO : 2a(mol) ® n Fe2+ = 2a + Cách 1: Chia m thành í ïîFe 2 O3 : 2b(mol) + Phần 1 : m ìïFe : a + 2 b(mol) ® 56(a + 2 b) + 96(a + 3b) = 31,6 í BTDT 2 ïîO : a + 3b(mol) ¾¾¾ ® SO 24- : a + 3b(mol) 33,375 - 31,6 BTKL BTE + Phần 2 : ¾¾¾ ® n Cl- = = 0,05 ¾¾¾ ® a = 0,05(mol) 35,5 BTKL

® b = 0,06(mol) ® m = 0,05.2.72 + 0,06.2.160 = 26,4(gam) Cách 2 : Chia X thành BTE ìFe2+ : a ¾¾¾ ® a = n Cl- = 0,05(mol) m ïï 3+ ® m = 26, 4(gam) íFe : b 2 ï BTDT BTDT.P1 2¾¾¾® O : a + 1,5b ¾¾¾¾ ® SO4 : a + 1,5b îï

Câu 13: Nung một lượng sắt ngoài không khí một thời gian thu được 13,6 gam hỗn hợp chất rắn X. Cho lượng X trên vào 340 ml dung dịch HCl 1M. Thu được dung dịch Y. 0,448 lít khí H2 (đktc) và m1 gam Fe. Cho AgNO3 dư vào Y thấy có m2 gam kết tủa xuất hiện. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m1 + m2 gần nhất với : A. 67 B. 69 C. 50 D. 46 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải + Ta có :

ìïn HCl = 0,34(mol) BTNT.H BTNT.O ¾¾¾¾ ® n H2O = 0,15(mol) ¾¾¾¾ ® n Otrong X = 0,15(mol) í ­ n = 0,02(mol) ïî H2 ìFe : 0, 2(mol) BTNT.Clo trong Y + Vậy 13,6 í ¾¾¾¾® n FeCl = 0,17(mol) 2 îO : 0,15(mol) BTNT.Fe ¾¾¾¾ ® m1 = 0,03.56 = 1,68(gam)

ìAgCl : 0,34(mol) BTE trong Y + Và n FeCl = 0,17(mol) ¾¾¾ ® m 2 = 67,15(gam) í 2 îAg : 0,17(mol)

® m1 + m2 = 68,83(gam) Câu 14: Cho m gam hỗn hợp Cu và Fe3O4 vào 400 ml dung dịch HCl thu được dung dịch A (không còn chất rắn không tan) trong đó khối lượng FeCl3 là 9,75 gam.

Thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch A, sau đó lọc lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 20 gam chất rắn. % khối lượng của Cu trong m là : A. 13,62% B. 16,42% C. 12,18% D. 18,24% Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Định hướng tư duy giải:

ìCu : îFe3O4 : a(mol) ® n FeO = a(mol)

+ Có ngay m í

HCl BTNT.Fe ¾¾¾ ® nFeCl3 = 0,06(mol) ¾¾¾¾ ® nFe2+ = 3a - 0,06

3a - 0,06 - a = a - 0,03(mol) 2 ìCuO : a - 0,03 BTKL BTNT.Fe + Cu ¾¾¾¾¾ ® 20 í ¾¾¾®80(a - 0,03) + 1,5a.160 = 20 îFe2 O3 :1,5a

BTE + BTNT.Fe ¾¾¾¾¾® n Cu =

ìCu : 0,04(mol) 0,04.64 ® a = 0,07(mol) ® m = 18,8(gam) í ® %Cu = = 13,62% 18,8 îFe3 O4 : 0,07(mol) Câu 15: Cho 20,8 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, MgO tác dụng với dung dịch HCl 14,6% vừa đủ thu được 2,24 lít khí (đktc) và dung dịch X trong đó nồng độ của FeCl2 là 11,51%. Nồng độ của MgCl2 trong dung dịch X là : A. 7,96% B. 8,61% C. 9,46% D. 10,25% Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải ìFe : 0,1(mol) ï Có 20,8 íFeO : a(mol) ® n HCl = 0, 2 + 2a + 2b ïMgO : b(mol) î ( 0,2 + 2a + 2b ).36,5 = 250(0,2 + 2a + 2b)(gam) ® mdd HCl = 0,146 ì72a + 40b = 15, 2 ìa = 0,1 ï ®í ®í (a + 0,1).127 ï 20,8 + 250(0, 2 + 2a + 2 b) - 0, 2 = 0,1151 îb = 0, 2 î

0, 2.95 = 8,61% 20,8 + 200 - 0, 2 Câu 16: Cho 29,2 gam hỗn hợp X gồm Al2O3, CuO, Al, Cu vào trong dung dịch HCl dư thu được 5,6 lít khí H2 (đktc), dung dịch sau phản ứng chỉ chứa HCl dư và một muối, lọc lấy phần chất rắn không tan cho vào dung dịch HNO3 dư, thu được 8,96 lít khí NO2 (đktc,sản phẩm khử duy nhất). Biết các phản ứng hoàn toàn. Phần trăm khối lượng của oxi trong hỗn hợp X gần nhất với giá trị nào sau đây : A. 20% B. 25% C. 15% D. 30 % Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải BTE Ta có : n NO2 = 0,4 ¾¾¾ Và n H2 = 0,25 ® å n Cu = 0,2(mol) ® %MgCl2 =

ìAl 2 O3 : a ï ïïCuO : b Gọi 29,2 í BTE 2b + 0,25.2 ® Al : ï ¾¾¾ 3 ï ïîCu : 0,2 - b 2b + 0,5 BTKL ¾¾¾ ®102a + 80b + 27 + 64(0,2 - b) = 29,2 ® 3a + b = 0,35 3 0,35.16 ® %O = = 19,178% 29,2 Câu 17: Hoà tan hỗn hợp X gồm Cu và Fe2O3 trong 400 ml dung dịch HCl a mol/lít được dung dịch Y và còn lại 1 gam đồng không tan. Nhúng thanh Mg vào dung dịch Y, sau khi phản ứng xong, nhấc thanh Mg ra thấy khối lượng tăng 4 gam so với ban đầu và có 1,12 lít khí H2 (đktc) bay ra.(Giả thiết toàn bộ lượng kim loại thoát ra đều bám vào thanh Mg). Khối lượng của Cu trong X và giá trị của a là: A. 4,2g và a = 1M. B. 4,8g và 2M. C. 1,0g và a = 1M D. 3,2g và 2M. Trích đề thi chuyên Nguyễn Huệ Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải

ìïCu 2+ : x(mol) BTE Vì có Cu dư nên muối trong Y ¾¾¾ ® í 2+ ïîFe : 2x(mol) BTNT.H Y và n H = 0,05 ¾¾¾¾ ® n Trong = 0,1(mol) 2 H+ BTDT BTNT.Clo ¾¾¾ ® n Cl- = 6x + 0,1 ¾¾¾¾ ® n MgCl2 = 3x + 0,05 BTKL ¾¾¾ ® 64x + 56.2x - 24 ( 3x + 0,05) = 4 ® x = 0,05(mol) ® a = !"#"$ !""#"" $ Fe + Cu Mg

6.0,05 + 0,1 =1 0,4

BTNT.Cu

¾¾¾¾® mCu = 1 + 0,05.64 = 4,2(gam) Câu 18: Nung nóng 3,6 gam kim loại Mg trong một bình kín có thể tích 1,12 lít chứa đầy không khí sau phản ứng thu được m gam hỗn hợp chất rắn X. Cho X tác dụng với dung dịch HCl đặc, dư thì thấy V lít khí thoát ra (khí này không làm đổi màu quỳ tím ẩm), (biết không khí có chứa 80% nitơ và 20% oxi về thể tích, các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn, các phản ứng xẩy ra hoàn toàn). Tính m và V? A. 3,92 và 2,912.

B. 5,04 và 2,016.

C. 3,92 và 2,016.

D. 5,04 và 0,224.

Trích đề thi HSG Thái Bình – 2015 Định hướng tư duy giải

ìïn O = 0,01 3,6 Ta có : n B◊nh = 0,05 í 2 Vµ n Mg = = 0,15 24 ïîn N2 = 0,04 BTE ¾¾¾ ® 0,15.2 = 0,01.4 + 0,04.6 + 2.n ­H2 ® n ­H2 = 0,01(mol) ® V = 0,224(l)

BTKL ¾¾¾ ® m = mMg + mB◊nh = 3,6 + 0,01.32 + 0,04.28 = 5,04(gam)

Chú ý : 3Mg + N 2 ® Mg3 N 2

Mg3 N 2 + 8HCl ® 2NH 4 Cl + 3MgCl2

Câu 19: Hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Hòa tan hết m gam X vào dung dịch HCl vừa đủ thu được dung dịch muối Y. Chia Y làm hai phần bằng nhau: - Để oxi hóa hết các chất có trong dung dịch ở phần một cần vừa đủ 300ml dung dịch KMnO4 0,1M/H2SO4 (loãng).

- Phần hai hòa tan tối đa 0,96 gam kim loại Cu. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là: A. 3,84.

B. 7,68.

C. 26,4.

D. 13,2.

Trích đề thi HSG Thái Bình – 2015 Định hướng tư duy giải Chú ý : KMnO4 có thể oxi hóa được Cl- thành Cl2

ìFe2+ : a ïï Trong 1/2 dung dịch X có : íFe3+ : b ï BTDT BTDT Trong oxit = a + 1,5b ïî ¾¾¾® Cl : 2a + 3b ¾¾¾® n O

ìa + 2a + 3b = 0,03.5 ìa = 0,02(mol) ï BTE ¾¾¾ ®í ®í 0,96 îb = 0,03(mol) ïîb = 64 .2 = 0,03 ìFe : 0,05.2(mol) BTKL ¾¾¾ ® m = 7,68 í îO : 0,13(mol) Câu 20: Hỗn hợp X gồm Fe2O3 và Cu. Cho m gam hỗn hơp X tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ thu được dung dịch chứa 122,76 gam chất tan. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng vừa đủ thu được dung dịch Y chứa 3 chất tan với tỉ lệ số mol 1 : 2 : 3. Dung dịch Y làm mất màu tối đa bao nhiêu gam KMnO4 trong môi trường axit sunfuric?

A. 6,162 B. 5,846 C. 5,688 D. 6,004 Trích đề thi thử chuyên Bảo Lộc – Lâm Đồng – 2016 Định hướng tư duy giải ìïn Cu = a HCl Gọi X í ¾¾¾ ® 64a + 56.2.b + 6b.35,5 !"#"$ ! "#" $ = 122,76 n = b ïî Fe2O3 Cu + Fe Clo

BTE

Ta ¾¾¾ ® n Fe2+ = 2n Cu 2+

ìCuSO 4 : a ï BTNT.Fe ® Y íFeSO 4 : 2a ¾¾¾¾ ® 2a + 6a = 2b ïFe (SO ) : 3a 4 3 î 2

ìa = 0,09 0,18 BTE ®í ® n Fe2+ = 0,18 ¾¾¾ ® n KMnO4 = = 0,036 ® m = 5,688 5 îb = 0,36 Câu 21: Hỗn hợp M gồm CuO và Fe2O3 có khối lượng 9,6 gam được chia thành hai phần bằng nhau (đựng trong hai cốc). Cho phần 1 tác dụng với 100ml dung dịch HCl a(M), khuấy đều sau khi phản ứng kết thúc, làm bay hơi một cách cẩn thận thu được 8,1 gam chất rắn khan. Cho phần 2 tác dụng với 200 ml HCl a(M), khuấy đều, sau khi kết thúc phản ứng lại làm bay hơi thu được 9,2 gam chất rắn khan. Giá trị của a là: A. 1 B. 0,75 C. 0,5 D. 1,2 Trích đề thi thử Chuyên Thăng Long – 2016 Định hướng tư duy giải + Thấy ở hai lần số mol HCl tăng gấp đôi mà khối lượng muối không tăng gấp đôi.

Nên suy ra lần 1 chất rắn chưa tan hết, lần 2 chất rắn đã tan hết.

ìCuCl2 : a ìCuO : a(mol) BTNT + Có 4,8 í ¾¾¾ ® 9,2 í îFe2 O3 : b(mol) îFeCl3 : 2b ì80a + 160b = 4,8 ìa = 0,02 BTKL + Vậy ¾¾¾ ®í ®í î135a + 162,5.2b = 9,2 îb = 0,02 + Khi

đó

å

ì n O = 0,02 + 0,02.3 = 0,08 ï ï ìFe,Cu : 3,52(gam) í ï BTKL ï8,1 í ¾¾¾ ® m O + m Cl = 4,58 ® 16x + 35,5.2.(0,08 - x) = 4,58 ® x = 0,02(mol) ! ! ï ï x(mol) (0,08- x).2 î î

® nCl = 0,12(mol) ® a = 1,2(M) Câu 22: Nung hỗn hợp gồm 0,12 mol Al và 0,04 mol Fe3O4 một thời gian, thu được hỗn hợp rắn X gồm Al, Fe, FeO, Fe3O4 , Al2O3. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch HCl dư thu được 0,15 mol khí H2 và m gam muối. Giá trị của m là A. 41,97 B. 32,46 C. 32,79 D. 31,97 Trích đề thi thử chuyên Hà Giang – 2016 Định hướng tư duy giải Một câu hỏi được đặt ra ngay là: H trong HCl đi đâu ?

Hỏi vớ vẩn ...biến thành nước và H2 ...Đừng hỏi O ở đâu kết hợp với H trong HCl thành nước nhé.

BTNT.O ìï ¾¾¾¾ ® n H2O = 0,04.4 = 0,16 BTNT.H Rồi ok í ¾¾¾¾ ® n HCl = 0,62(mol) ïîn H2 = 0,15 Và m = 0,12.27 + 0,04.3.56 + 0,62.35,5 = 31,97(gam) !"""#""" $

Fe,Al

Câu 23: Cho 50 gam hổn hợp X gồm bột Fe3O4 và Cu vào dung dịch HCl dư. Kết thúc phản ứng còn lại 20,4 gam chất rắn không tan. Phần trăm về khối lượng của Cu trong hổn hợp X là A. 40,8%.

B. 40%.

C. 20,4%.

D. 53,6 %.

Trích đề thi thử THPT Hồng Lĩnh – 2016 Định hướng tư duy giải Vì HCl dư nên chất rắn không tan là Cu.Khi đó ta có ngay :

ìCu : a BTE BTKL ¾¾¾ ® 50 - 20,4 = 29,6 í ¾¾¾ ® 64a + 232a = 29,6 ® a = 0,1 îFe3O4 : a 20, 4 + 0,1.64 BTKL ¾¾¾ ® %Cu = = 53,6% 50 Câu 24: Hỗn hợp H gồm m gam Al, m gam Fe2O3, m gam CuO. Nung nóng hỗn hợp đến khi không còn phản ứng xảy ra thì thu được hỗn hợp rắn X (chứa 3 đơn chất và 1 hợp chất). Biết X tác dụng vừa đủ với 400 ml dung dịch HCl 1,47M. Khối lượng hợp chất có trong X là A. 4,59g B. 6,885g C. 13,77g D. 8,16g Định hướng tư duy giải m m BTNT.Clo ¾¾¾¾ ® .3 + .2.2 = 0, 4.1, 47 ¾¾ ® m = 4,32 27 160 0,135 ¾¾ ® n O = 0,027.3 + 0,054 = 0,135 ¾¾ ® m Al2O3 = .102 = 4,59(gam) 3

Chủ đề 11: Bài toán khử oxit kim loại bằng CO, H2 Định hướng tư duy giải + Bài toán này thực chất rất đơn giản nếu các bạn hiểu bản chất chỉ là quá trình CO, H2…lấy oxi trong các oxit của các kim loại có tính khử trung bình (Zn, Fe, Cu…) + Dạng toán này thường dùng định luật BTNT. + Tuy nhiên, dạng toán này cũng dễ dàng kết hợp với các dạng toán khác để tạo nên những bài toán hay.

Ví dụ 1: Khử 32 gam Fe2O3 bằng CO ở nhiệt độ cao, thu được hỗn hợp chất rắn X. Cho toàn bộ X tác dụng với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là: A. 72,6 B. 74,2 C. 96,8 D. 48,4 Định hướng tư duy giải BTNT.Fe ¾¾¾¾ ® n Fe2O3 = 0,2 ® n Fe( NO3 ) = 0,4 ® m = 96,8(gam)

→Chọn C

3

Ví dụ 2: Cho H2 dư qua 8,14 gam hỗn hợp A gồm CuO, Al2O3 và FexOy nung nóng. Sau khi phản ứng xong, thu được 1,44g H2O và a gam chất rắn. Giá trị của a là A. 6,70.

B. 6,86.

C. 6,78.

D. 6,80. Định hướng tư duy giải

n H2 O = 0,08 ® n Otrong oxit = 0,08 BTKL ¾¾¾ ®a = 8,14 - 0,08.16 = 6,86(gam)

→Chọn B

Ví dụ 3: Dẫn một luồng khí CO dư qua ống sứ đựng Fe3O4 và CuO nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 2,32 gam hỗn hợp kim loại. Khí thoát ra khỏi bình được dẫn qua dung dịch nước vôi trong dư thu được 5 gam kết tủa. Tổng số gam 2 oxit ban đầu là A. 6,24.

B. 5,32.

C. 4,56.

D. 3,12. Định hướng tư duy giải BTNT Ta có: n¯ = 0,05 ¾¾¾ ® n Otrong oxit = n CO2 = n¯ = 0,05 BTKL ¾¾¾ ® m = å m(KL,O) = 2,32 + 0,05.16 = 3,12(gam)

→Chọn D

Ví dụ 4: Dẫn một luồng khí CO qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp CuO, Fe2O3, Fe3O4 và Al2O3 rồi cho khí thoát ra hấp thụ hết vào dung dịch nước vôi trong dư thu được 15 gam kết tủa. Chất rắn còn lại trong ống sứ có khối lượng 215,0 gam.

Giá trị của m là A. 217,4.

B. 219,8.

C. 230,0.

D. 249,0. Định hướng tư duy giải

BTNT n ¯ = 0,15 ¾¾¾ ® n O = n CO2 = n ¯ = 0,15 BTKL ¾¾¾ ® m = å m(KL;O) = 215 + 0,15.16 = 217, 4

Ví dụ 5: Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) đi qua một ống sứ đựng lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO, Fe2O3 (ở nhiệt độ cao). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí X. Dẫn toàn bộ khí X ở trên vào lượng dư dung dịch Ca(OH)2 thì tạo thành 4 gam kết tủa. Giá trị của V là A. 0,896.

B. 1,120.

C. 0,224.

D. 0,448. Định hướng tư duy giải BTNT n ¯ = 0,04 ¾¾¾ ® n CO2 = 0,04 ® V = 0,896

Ví dụ 6: Cho 4,48 lít khí CO (ở đktc) từ từ đi qua ống sứ nung nóng đựng 8 gam một oxit sắt đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khí thu được sau phản ứng có tỉ khối so với hiđro bằng 20. Công thức của oxit sắt và phần trăm thể tích của khí CO2 trong hỗn hợp khí sau phản ứng.

A. Fe2O3; 65%.

B. Fe3O4; 75%.

C. FeO; 75%.

D. Fe2O3; 75%. Định hướng tư duy giải

ìCO : a BTNT 0,2 mol CO ¾¾¾ ®í 2 îCO : 0,2 - a BTKL ¾¾ ® n Otrong oxit = 0,15 ¾¾¾ ® n Fe =

¾¾ ®

40 =

44a + 28(0,2 - a) 0,2

® a = 0,15

8 - 0,15.16 = 0,1 56

n Fe 2 = ¾¾ ® Fe2 O3 ¾¾ ® H = 75% nO 3

Ví dụ 7: Cho luồng khí CO dư qua ống sứ đựng 5,36 gam hỗn hợp FeO và Fe2O3 (nung nóng), thu được m gam chất rắn và hỗn hợp khí X. Cho X vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 9 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là A. 3,75 B. 3,92 C. 2,48 D. 3,88 Trích đề thi THPT Quốc Gia 2016 – Bộ Giáo Dục Định hướng tư duy giải Ca(OH)2 BTKL Ta có: X ¾¾¾¾ ® n ¯ = 0,09 ¾¾¾ ® m = 5,36 - 0,09.16 = 3,92(gam)

! "#" $ O

Bài tập rèn luyện Câu 1: Thổi hỗn hợp khí CO và H2 qua m gam hỗn hợp X gồm Fe2O3, CuO và Fe3O4 có tỉ lệ mol 1:2:3. Sau phản ứng thu được 142,8 gam chất rắn Y. Hòa tan Y trong dd HNO3 loãng dư thu được 0,55 mol khí NO (spkdn) và dung dịch Z. Cô cạn Z thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m gần nhất với : A. 511 B. 412 C. 455 D. 600 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìFe2 O3 : a m - m Y 1016a - 142,8 ï BTKL khu Ta có : m íCuO : 2a ¾¾¾ ® n Bi = = O 16 16 ïFe O : 3a î 3 4 BTE ¾¾¾ ® 3a.1 +

ìFe(NO3 )3 :1,65 1016a - 142,8 BTNT(Cu + Fe) .2 = 0,55.3 ® a = 0,15 ¾¾¾¾¾ ®í 16 îCu(NO3 )2 : 0,3

BTKL ¾¾¾ ® m = 455,7 (gam)

Câu 2: Cho dòng khí CO đi qua ống sứ chứa hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4 và Fe2O3 đốt nóng, phản ứng tạo ra khí CO2 và hỗn hợp chất rắn còn lại trong ống nặng 14,352 gam gồm 4 chất. Hòa tan hết hỗn hợp 4 chất này vào một lượng dung dịch HNO3 thu được 1,8368 lít khí NO (đktc), sản phẩm khử duy nhất và dung dịch có chứa 47,1 gam muối khan. Số mol HNO3 phản ứng có giá trị gần nhất với : A. 0,65 B. 0,75 C. 0,55 D. 0,70 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìFe : a BTKL Chia để trị ta có : 14,352 í ¾¾¾ ® 56a + 16b = 14,352 . îO : b Chú ý muối gồm 2 muối.

BTKL ¾¾¾ ® 56a + 2.b.62) ! = 47,1 - (0,082.3.62 "###$###% Fe NO3-

ìa = 0,21 ®í îb = 0,162

BTNT.N ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 0,082.3 + 2.0,162 ! = 0,652 "## #$### % + 0,082 NO

NO3-

Câu 3: Khử m gam Fe3O4 bằng khí H2 thu được hổn hợp X gồm Fe và FeO, hỗn hợp X tác dụng vừa hết với 3 lít dung dịch H2SO4 0,2M (loãng). Giá trị của m là A. 23,2 gam B. 34,8 gam C. 11,6 gam D. 46,4 gam Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải 2-

BT.Nhóm.SO4 Ta có : n H2SO4 = 0,6 ¾¾¾¾¾ ® n FeSO4 = 0,6

BTNT.Fe ¾¾¾¾ ® n Fe2O3 = 0, 2 ® m = 46, 4(gam)

Câu 4: Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ được hỗn hợp khí G gồm CO2, CO và H2. Toàn bộ lượng khí G qua Fe2O3 dư, t0 thu được x mol Fe và 10,8 gam H2O. Cho x mol sắt vừa tan hết trong y mol H2SO4 thu được dung dịch chỉ có 105,6 gam muối và một sản phẩm khử duy nhất. Biết y=2,5x, giả sử Fe2O3 chỉ bị khử về Fe. Phần trăm thể tích gần đúng của CO2 trong G là: A. 19,06% B. 13,05% C. 16,45% D. 14,30% Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải

ìC + H 2 O ® CO + H 2 Chú ý : í îC + 2H 2 O ® CO2 + 2H 2

ìCO : a(mol) ï ® G íCO2 : b(mol) ïH : a + 2b (mol) î 2

Fe2O3 G ¾¾¾ ® n H2O = a + 2b = 0,6(mol)

2 4 BTNT.O ¾¾¾¾ ® n Fe = x = .2.(a + b) = (a + b) 3 3 2và 2H2SO4 + 2e ® SO4 + SO2 + 2H 2O 2,5x 4 .96 + 56x = 105,6 ® 176. (a + b) = 105,6 ® a + b = 0, 45(mol) 2 3 a = 0,3(mol) ì 0,15 ®í ® %CO2 = = 14,3% 0,3 + 0,15 + 0,6 îb = 0,15(mol) BTKL ¾¾¾ ®

Câu 5: Hỗn hợp M gồm Fe, FeO, Fe2O3 nặng 14,16 gam. Chia thành 3 phần đều nhau. Cho dòng khí H2 (dư) đi qua phần 1 (nung nóng) thì thu được 3,92 gam Fe. Cho phần 2 vào lượng dư dung dịch CuSO4 thì thu được 4,96 gam hỗn hợp rắn.

Phần 3 được hòa tan vừa hết bởi một lượng tối thiểu V ml dung dịch HCl 7,3% (d=1,03g/ml). sau phản ứng thu được dung dịch X. Cho dung dịch X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3, được a gam kết tủa. Các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn Giá trị của V lần lượt là: A. 6,25 và 15,12 B. 67,96 và 14,35 C. 56,34 và 27,65 D . 67,96 và 27,65 Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải Dễ có khối lượng trong mỗi phần là : 4,72 gam

3,92 ì ïïn Fe = 56 = 0,07(mol) Với phần 1 : í 4,72 - 3,92 BTKL M /3 ï ¾¾¾ ® n Trong = = 0,05(mol) O ïî 16 Với phần 2 :

0, 24 = 0,03(mol) 64 - 56 Từ số mol O và Fe trong M/3 suy ra ngay X chỉ có muối FeCl2 M/3 Dm = 4,96 - 4,72 = 0, 24(gam) ® n Trong = Fe

BTNT.Fe ¾¾¾¾ ® n FeCl2 = 0,07(mol)

BTNT.Clo ¾¾¾¾ ® n HCl

0,14.36,5 m 0,073 = 0,14 ® V = dd = = 67,96(ml) D 1,03

ìAg : 0,07(mol) BTE + BTNT ¾¾¾¾¾ ® a = 27,65 í îAgCl : 0,14(mol) Câu 6: Cho luồng khí CO dư đi qua ống sứ chứa m gam hỗn hợp Al2O3 và Fe3O4 đốt nóng. Sau phản ứng thấy còn lại là 14,14 gam chất rắn. Khí ra khỏi ống sứ được hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 16 gam kết tủa. Giá trị của m là: A. 18,82 B. 19,26 C. 16,7 D. 17,6 Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải Bài toán rất đơn giản với ý đồ BTKL 16 m = 14,14 + mOBfiCO c≠Ìp = 14,14 + .16 = 16,7(gam) 100 Câu 7: Dẫn khí CO đi qua m gam hỗn hợp X gồm 0,25 mol CuO, 0,1 mol Fe3O4 và 0,1 mol Al2O3 đun nóng. Sau một thời gian thu được chất rắn Y. Cho Y vào dung dịch HCl dư, sau phản ứng hoàn toàn thu được 3,2 gam chất rắn và dung dịch Z. Cô cạn dung dịch Z thu được m gam muối khan. Giá trị của m là: A. 86,5 B. 90,2 C. 95,4 D. 91,8 Trích đề thi thử Chuyên Lê Hồng Phong – Nam Định – 2016 Định hướng tư duy giải + Nhận xét : Có nd≠ → Không có muối Fe3+ trong Z Cu = 0,05(mol)

ìFeCl2 : 0,3 ï BTKL + Và ¾¾¾® Z íCuCl2 : 0,2 ¾¾¾ ® m = 91,8(gam) ïAlCl : 0,2 3 î BTNT

Câu 8: Hòa tan hết 4 gam oxit FexOy cần dùng 52,14 ml dung dịch HCl 10% ( d= 1,05 g/ml). Để khử hóa hoàn toàn 4 gam oxit này cần ít nhất V lít khí CO (đktc).

Giá trị của V là A. 1,545.

B. 1,68.

C. 1,24 .

D. 0,056.

Trích đề thi thử Nguyễn Trung Thiên – Hà Tĩnh – 2016 Định hướng tư duy giải BTNT.H Ta có : n HCl = 0,15(mol) ¾¾¾¾ ® n H2O = n Otrong oxit = 0,075(mol) BTNT.O ¾¾¾¾ ® n CO = n Otrong oxit = 0,075(mol) ® V = 1,68(lit)

Câu 9: Dẫn khí than ướt qua m gam hỗn hợp X gồm các chất Fe2O3, CuO, Fe3O4 (có số mol bằng nhau) đun nóng thu được 36 gam hỗn hợp chất rắn Y. Cho Y phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 11,2 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất,đktc). Giá trị của m là : A. 47,2 B. 46,4 C. 54,2 D. 48,2 Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải Ta có :

ìFe 2 O3 : a ìFe : 5a BTKL ìï ¾¾¾ ® 344a + 16b = 36 ï ï H 2 ,CO,t 0 X íCuO : a ¾¾¾¾® 36(gam) íCu : a ® í BTE ®15a + 2a = 2b + 0,5.3 ïFe O : a ï îï ¾¾¾ îO : b î 3 4

ìa = 0,1 ®í ® m = (160 + 80 + 232 ) .0,1 = 47, 2(gam) îb = 0,1 Câu 10: Dùng CO dư khử hoàn toàn 10,44 gam Fe3O4 rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm khí thu được vào dung dịch Ba(OH)2 thu được 19,7 gam kết tủa và dung dịch B. Đun nóng dung dịch B thu được a gam kết tủa nữa. Giá trị của a là : A. 7,88 B. 15,76 C. 6,895 D. 11,82 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải 10, 44 BTNT.O Ta có: n Fe3O4 = = 0,045(mol) ¾¾¾¾ ® n CO2 = 0,045.4 = 0,18(mol) 232 0,18 - 0,1 BTNT.C n ¯ = 0,1 ¾¾¾¾ ® n Ba(HCO3 )2 = = 0,04(mol) 2 0

t ¾¾ ® n ¯ = 0,04 ® a = 0,04.197 = 7,88(gam)

Câu 11: Cho V lít hỗn hợp khí (đktc) gồm CO và H2 phản ứng với một lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO và Fe3O4 nung nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn ,khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,32 gam. Giá trị của V là A. 0,224.

B. 0,112.

C. 0,448.

D. 0,560. Định hướng tư duy giải

Nhận xét : Bản chất của CO và H2 giống nhau là đều đi cướp O từ các oxit và số mol hỗn hợp khí luôn không đổi vì CO + O ® CO2 H2 + O ® H2 O

0,32 .22,4 = 0,448 16 Câu 12: Cho luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 ở nhiệt độ cao một thời gian, người ta thu được 6,72 gam hỗn hợp gồm 4 chất rắn khác nhau. Đem hoà tan hoàn toàn hỗn hợp rắn này vào dung dịch HNO3 dư tạo thành 0,448 lít khí NO (đktc). Giá trị m là: A. 8,2 B. 8 C. 7,2 D. 6,8 Định hướng tư duy giải BTNT.Oxi Do đó : ¾¾¾¾ ® V = n O .22,4 =

ìFe : a Ta có : 6,72 í îO : b BTNT.Fe ¾¾¾¾ ® n Fe2 O3 =

BTKL ìï ¾¾¾ ® 56a + 16b = 6,72 ìa = 0,09 ® í BTE ®í ® 3a = 2b + 0,02.3 îb = 0,105 îï ¾¾¾

0,09 = 0,045 2

® m = 7,2

Câu 13: Cho V lít hỗn hợp khí (ở đktc) gồm CO và H2 phản ứng với một lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO và Fe3O4 nung nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng hỗn hợp rắn giảm 0,32 gam. Giá trị của V là A. 0,224.

B. 0,560.

C. 0,112.

D. 0,448. Định hướng tư duy giải Chú ý : Dù là CO hay H2 mỗi phân tử cũng cướp được 1 nguyên tử O .Do đó :

n hon hop khi = n O =

0,32 = 0,02 ® V = 0,02.22,4 = 0,448 16

Câu 14: Cho luồng khí CO (dư) đi qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO và Al2O3 nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn. Khối lượng CuO có trong hỗn hợp ban đầu là A. 0,8 gam.

B. 8,3 gam.

C. 4,0 gam.

D. 2,0 gam. Định hướng tư duy giải Chú ý: CO chỉ cướp được O trong CuO. Do đó có ngay: BTKL ¾¾¾ ® n Otrong CuO =

9,1 - 8,3 = 0,05 ® mCuO = 0,05.80 = 4 16

Câu 15: Trong bình kín dung tích 10,6 lít chứa khí CO và một lượng hỗn hợp A gồm Fe3O4 và FeCO3 ở 28,60C áp suất trong bình là 1,4 atm (thể tích chất rắn coi như không đáng kể). Nung nóng bình ở nhiệt độ cao để các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Hỗn hợp sau phản ứng có tỉ khối so với H2 là 20,5. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A trong dung dịch HNO3 loãng, thu được 0,896 lít hỗn hợp khí gồm NO và CO2 ở 00C và 1,5 atm. Thể tích dung dịch HCl 0,5 M để hòa tan hết hỗn hợp A gần nhất với :

A. 1,5 lít B. 2 lít Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

C. 2,5 lít

D. 3 lít

ìFe3O4 : a CO ¾¾® CO2 : 4a + 2b îFeCO3 : b

Đặt số mol các chất trong A : í Ta có :

n CO =

p.V 1,4.10,6 = = 0,6 R.T 0,082.( 273 + 28,6 )

ìCO : 0,6 + b - 4a - 2b BTNT.C ¾¾¾¾ ® ( 0,6 + b ) í îCO2 : 4a + 2b

® 44.( 4a + 2b ) + 28 ( 0,6 - 4a - b ) = 41.(0,6 + b) Ta lại có : n NO+CO2 = 0,06 BTE ¾¾¾ ® a + b = 3(0,06 - b)

® 64a + 19b = 7,8

ìCO : b BTNT ¾¾¾ ®í 2 î NO : 0,06 - b ® a + 4b = 0,18

ìa = 0,117 ®í îb = 0,016

O:0,468 ìïFe O : 0,117 ¾¾¾® H + : 0,936 Vậy ta có : í 3 4 ® n HCl = 0,968 + ïîFeCO3 : 0,016 ® H : 0,032 0,968 ® VHCl = = 1,936(lít) 0,5 Câu 16: Cho khí CO qua m gam hỗn hợp X gồm các oxit sắt nung nóng FeO, Fe2O3 và Fe3O4 sau một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn Y và hỗn hợp khí Z. Khi cho toàn bộ khí Z vào dung dịch Ca(OH)2 dư, đến phản ứng hoàn toàn, thu được 4 gam kết tủa. Mặt khác, khi hòa tan hoàn toàn hỗn hợp chất rắn Y trong dung dịch H2SO4 đặc nóng lấy dư, thu được một dung dịch chuawa 18 gam muối và một sản phẩm khí SO2 duy nhất là 1,008 lít (đktc). Giá trị của m là: A. 5,80.

B. 14,32 C. 6,48 D. 7,12 Trích đề thi Chuyên Quốc Học Huế – 2016 Định hướng tư duy giải

BTNT.Fe ® n Fe2 (SO4 )3 = 0,045 ® a = 0,09 ìFe : a ìï ¾¾¾¾ Ta có : Y í ®í BTE îO : b ® 3.0,09 = 2b + 0,045.2 ® b = 0,09 ïî ¾¾¾

BTKL ¾¾¾ ® m = mY + mOTrongX® CO2 = 0,09.56 + 0,09.16 + 0,04.16 = 7,12(gam)

Câu 17: Đem nung nóng một lượng quặng hematit (chứa Fe2O3, có lẫn tạp chất trơ) cho vào luồng khí CO đi qua, thu được 300,8 gam hỗn hợp các chất rắn, đồng thời có hỗn hợp khí thoát ra. Cho hấp thụ hỗn hợp khí này vào bình đựng lượng dư dung dịch xút thì thấy khối lượng bình tăng thêm 52,8 gam. Nếu hòa tan hết hỗn

hợp chất rắn trong lượng dư dung dịch HNO3 loãng thì thu được 387,2 gam một muối nitrat. Hàm lượng Fe2O3 (% khối lượng) trong loại quặng hematit này là: A. 80% B. 20% C. 60% D. 40% Trích đề thi thử chuyên Lê Khiết – Quảng Ngãi – 2016 Định hướng tư duy giải 387, 2 1,6 BTNT.Fe Ta có : n Fe(NO3 )3 = = 1,6(mol) ¾¾¾¾ ® m Fe2O3 = .160 = 128(gam) 242 2 Lại có : Dm ­= mCO = 52,8 ® n Otrong oxit = n CO = 1,2(mol) 2 2 BTKL ¾¾¾ ® mQu∆ng = 300,8 + 1,2.16 = 320(gam) ® %Fe2O3 = 40%

Chủ đề 12: Bài toán kim loại tác dụng H2SO4 (đặc, nóng) Định hướng tư duy giải + Với bài toán này cần nhớ các bán phản ứng quan trọng sau: (1). 2H2SO4 + 2e ® SO24- + SO2 + H2O (2). 4H2SO4 + 6e ® 3SO24- + S + 4H2O (3). 5H2SO4 + 8e ® 4SO24- + H2S + 4H2O + Chú ý vận dụng các định luật bảo toàn (đặc biệt là BTE) Ví dụ 1: Hòa tan a mol Fe trong dung dịch H2SO4 thu được dung dịch X và 12,32 lít SO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Cô cạn dung dịch X thu được 75,2 gam muối khan. Giá trị của a là: A. 0,4 B. 0,6 C. 0,3 D. 0,5 Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải Ta có : 75,2 - 0,55.96 BTE BTKL Trong muËi nSO2 = 0,55 ¾¾¾ ® n SO = 0,55 ¾¾¾ ® n Fe = a = = 0,4(mol) 24 56 Bạn nào chưa thạo BTE có thể dựa vào 2H2SO4 + 2e ® SO24- + SO2 + 2H2O Ví dụ 2: Hòa tan hết hỗn hợp X chứa Cu và Fe trong dung dịch H2SO4 đặc,nóng.

Sau phản ứng thu được khí và dung dịch Y chứa m gam muối (trong đó S chiếm 22,472% về khối lượng). Mặt khác,đổ dung dịch NaOH dư vào Y thấy có 40,2 gam kết tủa xuất hiện. Giá trị của m là : A. 74,2 B. 68,8 C. 71,2 D. 66,8 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải 32a BTNT.S Trong Y n SO2- = a ¾¾¾¾ ® n STrong Y = a ® = 0, 22472(1) 4 m X + 96a BTDT ¯ nSO2- = a ¾¾¾ ® n Trong = 2a ® 40,2 = mX + 2a.17(2) OH4

ìmX + 34a = 40,2 ìm = 23,2 (1) + (2) ¾¾¾® ®í X í î0,22472mX - 10,42688a = 0 îa = 0,5 BTKL ¾¾¾ ® m = 23,2 + 0,5.96 = 71,2(gam)

Ví dụ 3: Cho Fe tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X chứa 8,28 gam muối. Cho Ba(OH)2 dư vào X thì thu được 18,54 gam kết tủa. Số mol H2SO4 đã phản ứng gần nhất với : A. 0,15 B. 0,10 C. 0,20 D. 0,30 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải

Dễ thấy có hỗn hợp muối sắt tạo ra.

Trong X ìïFe 2+ : a BTE + BTDT ïìn SO2- = a + 1,5b Ta có : Fe ¾¾¾® í ¾¾¾¾¾ ®í 4 3+ Fe : b ïîn SO2 = a + 1,5b îï H 2SO 4

BTKL ì ¾¾¾ ® 8, 28 = 56(a + b) + 96(a + 1,5b) ï ìFe ( OH )2 : a ïï ìa = 0,015 Khi đó ta có ngay : í BTNT ®í ïï îb = 0,03 ï ¾¾¾®18,54 íFe ( OH )3 : b ï ï îïBaSO 4 : a + 1,5b îï

BTNT.S ¾¾¾¾ ® H2SO4 =

å(SO ,SO ) = 0,12 2

24

Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn a gam Fe bằng dung dịch HCl loãng dư thu được m gam muối. Cũng lượng sắt trên cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được (m + 14,6) gam một muối sunfat. Giá trị a là: A. 11,2 g.

B. 2,8 g.

C. 12,7 g.

D. 5,6 g.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải

a ì HCl ¾¾¾ ® m = (56 + 35,5.2) ï ìm = 25,4 a ï 56 Ta có : n Fe = ®í ®í a a = 11,2 56 ï H2SO4 (d/ n) ¾¾¾¾® m + 14,6 = (56.2 + 96.3) î ïî 2.56 Ví dụ 5: Hòa tan hoàn toàn 4,8 gam Mg vào 49 gam dung dịch H2SO4 80% chỉ thu được dung dịch X và khí. Cho X tác dụng hoàn toàn với 700 ml dung dịch KOH 1M, sau đó lọc bỏ kết tủa được dung dịch Y. Cô cạn Y được chất rắn Z nặng 58,575 gam . Tính C% của MgSO4 trong X. A. 48,66 B. 44,61 C. 49,79 D. 46,24 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Ta có :

n KOH = 0,7

ìK SO : a Zí 2 4 îKOH : b

BTNT.S ¾¾¾® nS­ = 0,4 - a = 0,0875

BTNT.K ì ¾¾¾¾ ® 2a + b = 0,7 ìa = 0,3125 ®í ®í îb = 0,075 î174a + 56b = 58,575

ìSO2 : x ®í îH2S: y

BTE ì ¾¾¾ ® 2x + 8y = 0, 2.2 ì x = 0,05 ®í ®í î y = 0,0375 î x + y = 0,0875 0, 2.(24 + 96) ® %MgSO4 = = 48,66% 4,8 + 49 - 0,05.64 - 0,0375.34

n Mg = 0, 2

Ví dụ 6: Cho hỗn hợp A gồm x mol Fe và 0,2x mol Cu tan hoàn toàn trong dung dịch chứa y mol H2SO4 (tỉ lệ x : y = 1 : 3), thu được một sản phẩm khử duy nhất SO2 và dung dịch B. Số mol khí SO2 thoát ra là : A. x.

B. 1,7x.

C. 0,5y.

D. y.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải + Nhận thấy dung dịch B có chứa Fe2+ vì nếu Fe bị đẩy hết lên Fe3+ thì số mol H2SO4 phải là 3,4x mol.

Nên H2SO4 hết và 2H2SO4 + 2e ® SO42- + SO2 + 2H 2O

1 n H SO = 0,5y(mol) 2 2 4 Bài tập rèn luyện Câu 1: Cho 12 gam hỗn hợp hai kim loại Cu, Fe tan hoàn toàn trong H2SO4 đặc, nóng, dư thu được 5,6 lít SO2 sản phẩm khử duy nhất ở. Tính % theo khối lượng của Cu trong hỗn hợp là A. 53,33% B. 33,33% C. 43,33% D. 50,00% Định hướng tư duy giải Vậy n SO2 =

Ta sẽ sử dụng phương trình :

2H2SO4 + 2e ® SO24- + SO2 + H2O

ìCu : a ì64a + 56b = 12 ìa = 0,1 CDLBT Ta có ngay : 12 í ¾¾¾® ®í í îFe : b î2a + 3b = 0,25.2 îb = 0,1 0,1.64 ® %Cu = = 53,33% 12 Câu 2: Cho 4,5 gam một kim loại R tan hoàn toàn trong H2SO4 đặc nóng dư thu được 2,24 lít hỗn hợp hai khí SO2 và H2S (đktc) có tỉ khối so với H2 là 24,5 và dung dịch X. Tìm kim loại R và khối lượng muối tạo thành trong dung dịch sau phản ứng.

A. Al, 28,5 gam. B. Al, 34,2 gam. C. Fe, 28,5 gam. D. Cu, 32,0 gam. Định hướng tư duy giải ìSO : a Ta có ngay : 0,1 í 2 îH 2 S : b

ìa + b = 0,1 ìa = 0,05 ï ® í 64a + 34b ®í ® n e = 0,5 = 2.24,5 b = 0,05 î ï 0,1 î

0,5.R ® R = 9n = 9.3 = 27 ® Al n BTKL ¾¾¾ ® m muoi = å m(KL,SO24 - ) = 4,5 + 0,25.96 = 28,5 BTKL ¾¾¾ ® 4,5 =

Câu 3: Hòa tan 30 gam hỗn hợp một số kim loại vào dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được dung dịch X và 0,15 mol SO2, 0,1mol S và 0,005 mol H2S. Khối lượng muối tạo thành sau phản ứng là :

A. 78 g B. 120,24g Định hướng tư duy giải

C. 44,4g

D. 75,12g

2H2SO4 + 2e ® SO24- + SO2 + H2O

Ta sẽ dùng :

4H2SO4 + 6e ® 3SO24- + S + 4H2O 5H2SO4 + 8e ® 4SO24- + H2S + 4H2O ìSO2 : 0,15 ï Ta có : íS : 0,1 ® n e = 0,15.2 + 0,1.6 + 0,005.8 = 0,94 ® n SO2- = 0,47 4 ïH S : 0,005 î 2 BTKL ¾¾¾ ® m muËi = å m(KL,SO24 - ) = 30 + 0,47.96 = 75,12(gam)

Câu 4: Cho m gam Zn vào dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 6,72 lít hỗn hợp hai khí SO2 và H2S (đktc) có tỉ khối so với H2 là 24,5. Tổng giá trị của m và lượng muối tạo thành trong dung dịch sau phản ứng là : A. 196,5 gam B. 169,5 gam C. 128,5 gam D. 116,12 gam Định hướng tư duy giải Ta sử dùng :

2H2SO4 + 2e ® SO24- + SO2 + H2O 5H2SO4 + 8e ® 4SO24- + H2S + 4H2O

ïìn SO2 = a ® 0,3 í îïn H2S = b BTE ¾¾¾ ® n Zn = 0,75

ìa + b = 0,3 ìa = 0,15 ï ® í 64a + 34b ®í = 24,5.2 îb = 0,15 ï 0,3 î

® n e = 1,5

® m Zn = 0,75.65 = 48,75

¾¾¾¾ ® m ZnSO4 = 0,75(65 + 96) = 120,75 BTNT.Zn

Câu 5: Hòa tan 23,4 gam hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu bằng một lượng vàu đủ dung dịch H2SO4, thu được 15,12 lít khí SO2 (đktc) và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là: A. 153,0.

B. 95,8.

C. 88,2.

D. 75,8. Định hướng tư duy giải Sử dụng phương trình : 2H2SO4 + 2e ® SO24- + SO2 + H2O BTKL ¾¾¾ ® m = å m(Kim loai,SO24- ) = 23,4 + 0,675.96 = 88,2

Câu 6: Thổi một luồng CO qua hỗn hợp Fe và Fe2O3 nung nóng được chất khí B và rắn D. Cho B lội qua dung dịch nước vôi trong dư thấy tạo 6 gam kết tủa. Hòa tan D bằng H2SO4 đặc, nóng thấy tạo ra 0,18 mol SO2 còn dung dịch E. Cô cạn E thu được 24g muối khan. Xác định thành phần % của Fe: A. 58,33% B. 41,67% C. 50% D. 40% Định hướng tư duy giải

BTNT.Fe Cô cạn E thu được 24g muối khan ¾¾¾¾ ® n Fe = 2n Fe2 ( SO4 ) = 2.

3

24 = 0,12 400

ìFe : 0,12 BTNT(O + C ) ìFe : 0,12 Hỗn hợp đầu í ¾¾¾¾¾ ®Dí îO : a îO : a - 0,06 BTE ¾¾¾ ® 0,12.3 = 2(a - 0,06) + 0,18.2 ® a = 0,06 .

ìFe O : 0,02 BTKL 0,08.56 BTNT(Fe + O) ¾¾¾¾¾ ®í 2 3 ¾¾¾ ®%Fe = = 58,33% 0,12.56 + 0,06.16 îFe : 0,08 Câu 7: Cho Fe tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất) và 8,28 gam muối. Biết số mol Fe bằng 37,5% số mol H2SO4 phản ứng. Khối lượng Fe đã tham gia phản ứng là A. 1,68 gam. B. 1,12 gam. C. 1,08 gam. D. 2,52 gam. Định hướng tư duy giải Ta có sử dụng: 2H2SO4 + 2e ® SO42- + SO2 + H2O

ìïH2SO4 : 2a ìSO2- : a ¾¾ ® nSO2 = a ¾¾ ®í ¾¾ ® 8, 28 í 4 ® n Fe = 0,375.2a ïî ¾¾ îFe : 0,75a ¾¾ ® a = 0, 06 ¾¾ ® n Fe = 0, 045 ¾¾ ® m Fe = 2,52(gam) Câu 8: Hòa tan 0,1 mol Al và 0,2 mol Cu trong dung dịch H2SO4 đặc dư thu được V lít SO2 (ở 00C, 1 atm). Giá trị của V là: A. 3,36 B. 4,48 C. 7,84 D. 5,6 Định hướng tư duy giải

ìn = 0,1 BTE 0,1.3 + 0,2.2 Ta có : í Al ¾¾¾ ® nSO2 = = 0,35 ® V = 7,84 2 în Cu = 0,2 Câu 9: Cho 5,94g Al tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 1,848 lít sản phẩm ( X ) có lưu huỳnh ( đktc), muối sunfat và nước. Cho biết ( X ) là khí gì trong hai khí SO2, H2S ?

A. H2S B. SO2 C. Cả hai khí D. S Định hướng tư duy giải ìn = 0,22 BTE Ta có : í Al ¾¾¾ ® 0,22.3 = 0,0825.8 ® X : H 2S în X = 0,0825 Câu 10: Hỗn hợp X gồm Fe và C có tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 2. Cho 8 gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thì thu được V lít khí ở đktc.

Giá trị của V là A. 16,8 lít.

B. 17,92 lít.

C. 6,72 lít.

D. 20,16 lít Định hướng tư duy giải

0,1.3 + 0,2.4 ì = 0,55 ìFe : 0,1 BTE + BTNT ïSO2 : 8í ¾¾¾¾® í ® V = 0,75.22,4 = 16,8 2 îC : 0,2 ïCO : 0,2 î 2

Chủ đề 13: Bài toán oxit kim loại tác dụng H2SO4 (đặc, nóng). Định hướng tư duy giải + Bài toán này ta dùng phương pháp chia để trị hỗn hợp oxit thành kim loại và O. + Kết hợp với các định luật bảo toàn. + Vận dụng linh hoạt (kết hợp, liên hệ) giữa các định luật bảo toàn.

Ví dụ 1: Đốt 24 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu bằng Oxi thu được m gam hỗn hợp chất rắn Y. Cho hỗn hợp Y vào dung dịch H2SO4 đặc nóng, dư thu được 6,72 lít SO2( đktc) và dung dịch có chứa 72 gam muối sunfat khan. Giá trị của m là: A. 25,6 gam B. 28,8 gam C. 27,2 gam D. 26,4 gam Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải BTKL Ta có : ¾¾¾ ® n SO2- = 4

72 - 24 BTDT = 0,5 ¾¾¾ ® n e = 0,5.2 = 1 96

ìFe,Cu : 24gam 6,72 BTE Và m í ¾¾¾ ® 2a + .2 = n e = 1 ® a = 0, 2 ® m = 27, 2(gam) 22, 4 îO : a(mol) Ví dụ 2: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm m gam hỗn hợp Al, CuO, Fe2O3 và Fe3O4 trong khí trơ, thu được hỗn hợp chất rắn X. Cho X vào dung dịch NaOH dư, thu được dung dịch Y, chất không tan Z và 0,672 lít khí H2 (đktc). Sục khí CO2 dư vào Y thu được 7,8 gam kết tủa. Cho Z tan hết vào dung dịch H2SO4 thu được dung dịch chứa 16,2 gam muối sunfat và 2,464 lít khí SO2 (ở đktc) là sản phẩm khử duy nhất của H2SO4. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là: A. 10,26 gam B. 11,24 gam C. 14,28 gam D. 12,34 gam Trích đề thi thử Chuyên Lê Hồng Phong – Nam Định – 2016 Định hướng tư duy giải BTE + Cho NaOH vào X có nH = 0,03 ¾¾¾ ® nd≠ Al = 0,02(mol) 2

+ Sục CO2 vào Y n Al(OH)3

ìAl : 0,02(mol) ï = 0,1 ¾¾¾¾ ® X íAl 2 O3 : 0,04(mol) ïFe,Cu î BTNT.Al

muËi + Lại có nSO = 0,11(mol) ® ntrong = 0,11 SO22 4

¾¾¾® BTKL

å m(Fe,Cu) = 16,2 - 0,11.96 = 5,64(gam)

BTKL + Vậy ¾¾¾ ® m = 5,64 + 0,02.27 + 0,04.102 = 10,26(gam)

Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư). Sau phản ứng thu được 0,504 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 6,6 gam hỗn hợp muối sunfat. Phần trăm về khối lượng của FexOy trong X là A. 79,34%.

B. 73,77%.

C. 26,23%.

D. 13,11%.

Trích đề thi thử Nguyễn Trung Thiên – Hà Tĩnh – 2016 Định hướng tư duy giải Ta chia để trị X thành BTKL ì ¾¾¾ ® 56a + 64b + 16c = 2,44 ìa = 0,025 ìFe : a ï ïï BTE ï 2,44 íCu : b ® í ¾¾¾ ® 3a + 2b = 2c + 0,0225.2 ® íb = 0,01 ïO : c ï200a + 160b = 6,6 ïc = 0,025 î î ïî 2,44 - 64.0,01 ® %Fex Oy = = 73,77% 2,44 Ví dụ 4: Hòa tan 52,8 gam hỗn hợp X gồm Cu, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 trong H2SO4 đặc/nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y chỉ chứa 131,2 gam hỗn hợp muối sunfat và 3,36 lít khí SO2 (spkdn,đktc). Phần trăm khối lượng của O trong X là : A. 21,21% B. 18,18% C. 24,24% D. 30,30% Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải

BTNT.H Đặt n H SO = a ¾¾¾¾ ® n H2 O = a 2 4 BTKL ¾¾¾ ® 52,8 + 98a = 131,2 + 0,15.64 + 18a ® a = 1,1(mol)

BTNT.S Trong muËi ¾¾¾¾ ® nSO = 1,1 - 0,15 = 0,95(mol) 24

BTKL

X ¾¾¾® mTrong Fe + Cu

= 131,2 - 0,95.96 = 40(gam)

12,8 .100% = 24, 24% 52,8 Ví dụ 5: Hòa tan m gam hỗn hợp X gồm Fe và các oxit của sắt bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư đến phản ứng hoàn toàn thu được 30 gam muối khan và 0,56 lít SO2 (đktc). Giá trị của m là : A. 11,6 B. 12,4 C. 10,8 D. 14,2 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Bài toán khá đơn giản khi axit đã cho dư nên muối là Fe3+. ìFe : 0,15(mol) 30 BTNT.Fe Và n Fe2 (SO4 )3 = = 0,075 ¾¾¾¾ ®mí 400 îO : a BTKL X ¾¾¾ ® mTrong = 52,8 - 40 = 12,8(gam) ® %O = O

BTE ¾¾¾ ® 0,15.3 = 2a + 0,025.2

® a = 0,2(mol)

BTKL

Và ¾¾¾® m = 0,15.56 + 0,2.16 = 11,6(gam) Ví dụ 6: Để m gam Fe ngoài không khí sau một thời gian tạo thành 37,6 hỗn hợp B gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3. Cho toàn bộ hỗn hợp B tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu (dư) được 3,36 lít khí SO2 (đktc). Giá trị của m là:

A. 56 B. 50,6 gam C. 50,4 gam Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải

D. 28 gam

BTKL ® 56a + 16b = 37,6 ìFe : a(mol) ìï ¾¾¾ Chia để trị 37,6 í ® í BTE ® 3a = 2b + 0,15.2 ïî ¾¾¾ îO : b(mol)

BTNT.Fe ìa = 0,5(mol) ¾¾¾¾ ® m = 28(gam) ®í îb = 0,6(mol)

Bài tập rèn luyện Câu 1: Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4, FeCO3 tỷ lệ mol tương ứng là 8 : 1 : 2, tan hết trong dung dịch H2SO4 (đặc/nóng). Sau phản ứng thu được dung dịch Y chứa hai muối và 2,6544 lít hỗn hợp khí Z gồm CO2 và SO2 (đktc). Biết Y phản ứng được với tối đa 0,2m gam Cu. Hấp thụ hoàn toàn Z vào dung dịch Ca(OH)2 dư thì thu được m’ gam kết tủa. Giá trị của m’ là: A. 11,82 B. 12,18 C. 18,12 D. 13,82 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải

ìFe : 8a(mol) ï + Gọi X íFe3O 4 : a(mol) ® m = ( 8.56 + 232 + 116.2 ) .a = 912a(gam) ïFeCO : 2a(mol) 3 î BTE ¾¾¾ ® 8a.2 !+ Fe

0, 2.912a .2 = 2a 0,1185 - 2a ) .2 ® a = 0,01(mol) ! + ("## $##% 64 Fe3 O4 SO 2

ìSO2 : 0,1185 - 0,02 = 0,0985(mol) îCO2 : 0,02(mol)

Vậy Z í

ìCaSO3 : 0,0985(mol) Ca(OH)2 ¾¾¾¾ ® m' = 13,82(gam) í îCaCO3 : 0,02(mol) Câu 2: Cho một luồng O2 qua Fe nung nóng thu được m gam hỗn hợp rắn X. Cho X tan hết trong dung dịch H2SO4 (đặc/nóng). Sau phản ứng hoàn toàn thu được 0,2 mol SO2 và dung dịch Y. Cho Ba(OH)2 dư vào Y thì thấy có 0,5 mol Ba(OH)2 phản ứng và thu được 157,02 gam kết tủa. Giá trị của m là : A. 27,52 B. 28,32 C. 28,64 D. 29,92 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải BTNT.Ba BTKL Ta ¾¾¾¾ ® n BaSO4 = 0,5(mol) ¾¾¾ ® mFe(OH)x = 40,52(gam)

Nếu có dư axit trong Y thì

® n Fe(OH)3 =

40,52 = 0,3787 ® n SO2- = 0,568 > 0,5 (vô lý) 4 107

Vây Y chỉ chứa muối BTKL ¾¾¾ ® m Fe = 40,52 - 0,5.2.17 ! "#" $ = 23,52 ® n Fe = 0, 42(mol) OH

Vậy trong

ìFe : 0,42(mol) BTE mí ¾¾¾ ® n e = 0,5.2 ! = 2a + 0,2.2 ® a = 0,3(mol) ® m = 28,32(gam) îO : a(mol) OH Chú ý : Số mol e nhường chính là số mol điện tích âm trong dung dịch Y. Câu 3: Cho một hợp chất của sắt tác dụng với H2SO4 đặc nóng, tạo ra SO2 (sản phẩm khử duy nhất). Nếu tỉ lệ mol của H2SO4 đem dùng và SO2 tạo ra lần lượt là 4:1 thì công thức phân tử của X là: A. Fe3O4 B. Fe C. FeS D. FeO Trích đề thi thử Chuyên Thăng Long – 2016 Định hướng tư duy giải

ìïn SO2 = 1 ® n e = 2(mol) BTNT.S ¾¾¾® n Fe2 (SO4 )3 = 1 n = 4 ïî H2SO4

+ Giả sử í

Vậy chỉ có D là thỏa mãn vì : BTNT.Fe + BTE + Với Fe3O4 : ¾¾¾¾¾ ® n Fe3O4 = 2(mol) (Vô lý)

+ Tương tự với Fe và FeS cũng vô lý.

Câu 4: Cho 13,36 gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được V1 lít SO2 và dung dịch Y. Cho Y phản ứng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa T, nung kết tủa này đến khối lượng không đổi thu được 15,2 gam rắn Q. Nếu cũng cho lượng X như trên vào 400 ml dung dịch P chứa HNO3, và H2SO4 thấy có V2 lít khí NO là sản phẩm khử duy nhất thoát ra, còn 0,64 gam kim loại chưa tan hết. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các khí đo ở đktc,. Giá trị V1, V2 là A. 2,576 và 0,896.

B. 2,576 và 0,224.

C. 2,576 và 0,672.

D. 2,912 và 0,224.

Trích đề thi thử chuyên Lê Khiết – Quảng Ngãi – 2016 Định hướng tư duy giải

ìCu : a ìCuO : a ì64a + 232b = 13,36 H2SO4 ¾¾¾® 15,2 ® í í NaOH îFe3O4 : b îFe2O3 :1,5b î80a + 240b = 15,2

Ta có : 13,36 í

ìa = 0,1(mol) 0,1.2 + 0,03.1 BTE ®í ¾¾¾ ® n SO2 = = 0,115 ® V1 = 2,576 2 îb = 0,03(mol) Khi cho X qua hỗn hợp axit.Ta BTE cho cả quá trình :

BTE ¾¾¾ ® 2(0,1 - 0,01) = 0,03.2 + 3.n NO ® n NO = 0,04(mol) ® V = 0,896

Câu 5: Hoà tan hết a(g) oxit MO (M có hoá trị 2 không đổi) bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 17,5% thu được dung dịch muối có nồng độ 20%. Cho khí CO dư đi qua ống sứ đựng 12 gam oxit MO thu được m(g) chất rắn. Giá trị của m là A. 9,6 gam.

B. 12 gam. Định hướng tư duy giải

C. 5,4 gam.

D. 7,2 gam.

Giả sử số mol axit là 1. Ta có:

maxit = 98

dung dich ® maxit =

98 = 560 0,175

n MO = 1

M + 96 = 0,2 ® M = 24 (Mg) 560 + M + 16 Câu 6: Để m gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian sẽ chuyển thành hỗn hợp A có khối lượng 75,2 gam gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Cho hỗn hợp A phản ứng hết với dung dịch H2SO4 đậm đặc, nóng thu được 6,72 lit khí SO2( đktc). Khối lượng m gam là: A. 56g B. 11,2g C. 22,4g D. 25,3g Định hướng tư duy giải Khi đó :

BTKL ìï ¾¾¾ ® 56a + 16b = 75,2 ìa = 1 ® í BTE ®í ® 3a = 2b + 0,3.2 ïî ¾¾¾ îb = 1,2

ìFe : a Chia để trị : 75,2 í îO : b BTNT.Fe ¾¾¾¾ ® m = 1.56 = 56

Câu 7: Cho 1,44g hỗn hợp gồm kim loại M và oxit của nó MO, có số mol bằng nhau, tác dụng hết với H2SO4 đặc, đun nóng. Thể tích khí SO2 (đktc) thu được là 0,224 lít. Cho biết rằng hoá trị lớn nhất của M là II. Kim loại M là: A. Cu B. Fe C. Al D. Zn Định hướng tư duy giải Hóa trị của M lớn nhất là II → loại B và C Ta có : n SO2 = 0,01

BTE ¾¾¾ ® n e = 0,02

BTKL ¾¾¾ ®0,01(M + M + 16) = 1,44

® n M = 0,01

® M = 64

Câu 8: Hòa tan hoàn toàn 16,3 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al và Fe trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 0,55 mol SO2. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn lượng kim loại trên thu được m gam oxit. Giá trị của m là: A. 22,9 gam B. 25,1 gam C. 55,2 gam D. 51,8 gam Định hướng tư duy giải Ta có : n SO2 = 0,55 ® n e = 0,55.2 ® n Otrong oxit = 0,55(mol) BTKL ¾¾¾ ® m = 16,3 + 0,55.16 = 25,1(gam)

Câu 9: Hòa tan hoàn toàn 19,2 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 trong 50 ml dung dịch H2SO4 18M (đặc, dư, đun nóng), thu được V lít khí SO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất và dung dịch Y. Cho 450 ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch Y thu được 21,4 gam kết tủa. Giá trị của V là A. 4,48.

B. 5,60.

C. 6,72.

D. 3,36. Định hướng tư duy giải ìFe : 0,2 Vô lý îO : 0,5

BTNT Nếu NaOH dư : n Fe(OH) = 21,4 = 0,2 ¾¾¾ ® n Fe = 0,2 19,2 í 3

107

ìFe : a Vậy NaOH thiếu : 19,2 í 56a + 16b = 19,2 n H2SO4 = 0,05.18 = 0,9 îO : b ìNa + : 0,9 ï 0,9 + 3a - 0,6 0,3 + 3a BTNT.S 0,3 + 3a BTDT Y íFe3+ : a - 0,2 ¾¾¾ ® n SO2- = = ¾¾¾® n SO2 = 0,9 4 2 2 2 ïSO2 - : î 4 ìa = 0,3 0,3 + 3a ö æ BTE ¾¾¾ ® 3a = 2b + 2 ç 0,9 ® 6a - 2b = 1,5 ® í ® V = 6,72 ÷ 2 ø è îb = 0,15

Câu 10: Cho 23,4 gam hỗn hợp X gồm Fe và FeO tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, đun nóng và khuấy đều. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y chỉ chứa chất tan FeSO4 và 5,04 lít (đktc) khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất).

Số mol H2SO4 đã phản ứng là A. 0,4.

B. 0,375 C. 0,675.

D. 0,6. Định hướng tư duy giải

ìFe : a ì56a + 16b = 23,4 ìa = 0,375 BTNT.S 0,45 23,4 í ®í ®í ¾¾¾® å S = a + = 0,6 2 îO : b î2a = 2b + 0,45 îb = 0,15 Câu 11: Có hỗn hợp bột X gồm Al, Fe2O3, Fe3O4 (có cùng số mol). Đem nung 41,9 gam hỗn hợp X trong điều kiện không có không khí thu được hỗn hợp Y. Hòa tan Y trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu được V lít khí SO2 (là sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Giá trị V là A. 5,60 lít.

B. 4,48 lít.

C. 8,96 lít.

D. 11,20 lít. Định hướng tư duy giải Ta bảo toàn electron cho cả quá trình nhé các bạn(cuối cùng Al và Fe sẽ được đẩy lên tới Al+3 và Fe+3 ).Có ngay : ìAl : 0,1 ï BTE 41,9 íFe2 O3 : 0,1 ¾¾¾ ® 0,1.3 + 0,1 = 2n SO2 ® V = 4,48(l) ïFe O (FeO.Fe O ) : 0,1 2 3 î 3 4

Câu 12: Lấy 22,4 gam hỗn hợp Fe, FeO, Fe2O3 tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,55 mol H2SO4 đặc nóng thu được khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Cô cạn X, khối lượng muối thu được là: A. 60 gam.

B. 40 gam.

C. 84 gam.

D. 72 gam. Định hướng tư duy giải Vừa đủ nghĩa là chất rắn đã tan hết và muối nói chung là hỗn hợp muối Fe2+ và muối Fe3+.Ta sẽ đi tìm khoảng của giá trị khối lượng muối.

TH Chỉ có muối Fe2+ :

ìFe : a ìFeSO4 : a ì56a + 16b = 22,4 BTE 22,4 í ®í ¾¾¾ ®í îO : b î2a = 2b + 2(0,55 - a) îSO2 : 0,55 - a ìa = 0,3545 ®í ® m = 53,88 îb = 0,159 TH chỉ có muối Fe3+:

ìFe : a ìFe2 (SO4 )3 : 0,5a BTE ì56a + 16b = 22,4 22,4 í ®í ¾¾¾ ®í îO : b î2a = 2b + 2(0,55 - 1,5a) îSO2 : 0,55 - 1,5a ìa = 0,325 ®í ® m = 65 îb = 0,2625 Nhìn vào đáp án ta thấy chỉ có A hợp lý.

Câu 12: Hòa tan m gam hỗn hợp X gồm Fe và các oxit của sắt bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư đến phản ứng hoàn toàn thu được 80 gam muối khan và 2,24 lít SO2 (đktc). Vậy số mol H2SO4 đã tham gia phản ứng là?

A. 0,9mol B. 0,7 mol C. 0,5mol D. 0,8 mol Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải Bài toán khá đơn giản khi axit đã cho dư nên muối là Fe3+.

80 ì = 0, 2 ï n Fe2 (SO4 )3 = BTNT.S Và í 400 ¾¾¾¾ ® n axit = 0, 2.3 + 0,1 = 0,7(mol) ï n SO = 0,1 î 2

Chủ đề 14: Bài toán hỗn hợp chứa S và các muối của S tác dụng H2SO4 (đặc, nóng). Định hướng tư duy giải + Nếu hỗn hợp có muối của S ta chia hỗn hợp thành kim loại và S. + Nếu dùng BTE ta xem lưu huỳnh nên S+6. + Nếu đề bài yêu cầu tính toán số liệu liên quan tới H2SO4 các bạn nên BTNT.S + Chú ý: Vận dụng linh hoạt các định luật bảo toàn.

Ví dụ 1: Hòa tan 47,04 gam hỗn hợp X gồm CuS, FeS2 tỷ lệ mol 1:2 vào dung dịch H2SO4 (đặc, nóng) dư. Sau phản ứng thấy có a mol axit tham gia phản ứng.

Giá trị của a là: A. 0,56 B. 0,98 C. 1,26 D. 2,8 Nguồn đề: Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìn = 0,14 ï Cu2+ ìïn CuS = 0,14(mol) ï Ta có: X í ® ín Fe3+ = 0,28 îïn FeS2 = 0,28(mol) ï BTDT ïî ¾¾¾® n SO24- = 0,56(mol) 0,14.8 + 0,28.15 BTE ¾¾¾ ® n SO2 = = 2,66(mol) 2 BTNT.S ¾¾¾¾ ® 0,14 + 0,14.2 + a = 0,56 + 2,66 ® a = 2,8(mol)

Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp FeS2, Fe, ZnS và S (đều có cùng số mol) trong H2SO4 đặc, nóng, dư thu được 0,8 mol một chất khí duy nhất là SO2.

Giá trị của m là A. 23,33.

B. 15,25.

C. 61,00.

D. 18,30.

Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải ìFe : 2a ï BTE Ta có : m í Zn : a ¾¾¾ ® 2a.3 + 2a + 4a.6 = 0,8.2 ® a = 0,05 ïS: 4a î BTKL ¾¾¾ ® m = 15, 25(gam)

Ví dụ 3: Cho 8,32 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeS, FeS2, S tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được V lít khí SO2 (đo ở đktc) và dung dịch A. Cho A tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 8,56 gam kết tủa. Tính thể tích dung dịch KMnO4 1M cần dùng để phản ứng vừa đủ với V lít khí SO2 ở trên?

A. 182 B. 190 C. 192 D. 200 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016

Định hướng tư duy giải BTNT.Fe ìFe ¾¾¾¾ ® n Fe(OH)3 = 0,08 ï + Chia để trị X 8,32 í 8,32 - 56.0,08 BTKL = 0,12(mol) ï ¾¾¾® S : 32 î 0,08.3 + 0,12.6 BTE ¾¾¾ ® n SO2 = = 0, 48(mol) 2 0, 48.2 BTE + Tiếp tục ¾¾¾ ® n KMnO4 = = 0,192(mol) ® V = 192(ml) 5 Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,002 mol FeS2 và 0,003 mol FeS vào lượng dư dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được Fe2(SO4)3, SO2 và H2O. Hấp thụ hết lượng SO2 trên bằng 1 lượng vừa đủ dung dịch KMnO4 thu được dung dịch X có pH = 2. Thể tích của dung dịch X là: A.2,00 lit.

B.1,50 lit.

C.1,14 lit.

D.2,28 lit. Định hướng tư duy giải

ìn = 0,002 + 0,003 = 0,005(mol) Chia hỗn hợp thành í Fe înS = 0,002.2 + 0,003 = 0,007(mol) 0,005.3 + 0,007.6 BTE ¾¾¾ ® n SO2 = = 0,0285(mol) 2

5SO2 + 2KMnO4 + 2H2 O ® K 2SO4 + 2MnSO4 + 2H 2SO4 ® n H+ = 0,022

PH = 2 ® éëH + ùû = 0,01 ® V = 2,28(lit)

Bài tập rèn luyện Câu 1: Hỗn hợp X gồm FeS, FeS2, CuS tan vừa hết trong dung dịch chứa 0,33 mol H2SO4 đặc sinh ra 0,325 mol khí SO2 và dung dịch Y. Nhúng thanh Fe nặng 50 gam vào Y, phản ứng xong thấy thanh Fe nặng 49,48 gam và thu được dung dịch Z. Cho Z phản ứng với HNO3 đặc, dư sinh ra khí NO2 duy nhất và còn lại dung dịch E (không chứa NH4+). Khối lượng muối dạng khan có trong E là m gam. Giá trị lớn nhất của m là : A. 20,57 B. 18,19 C. 21,33 D. 21,41.

Trích đề thi thử THPT Lương Thế Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải Bài toán này là một bài toán BTNT điển hình và rất hay.

BTNT.Hidro ¾¾¾¾ ¾ ® n H2O = 0,33

BTNT.O ¾¾¾¾ ® n Otrong muoi = 0,33.4 - 0,325.2 - 0,33 = 0,34

0,34 = 0,085 ® Z : FeSO 4 : 0,085 4 Vì HNO3 đặc nóng dư nên khối lượng muối lớn nhất là muối Fe(NO3)3 trong muoi ® n SO = 24

Câu 2: Hòa tan hoàn toàn 0,1 mol mỗi chất Fe, FeS, và FeS2 trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được V lít (đktc) SO2 sản phẩm khử duy nhất. Giá trị của V là : A. 30,24 lít B. 20,24 lít C. 33,26 lít D. 44,38 lít Định hướng tư duy giải Sử dụng phương pháp “Chia để trị”

ìFe : 0,3 BTE Ta có: í ¾¾¾ ® 0,3.3 + 0,3.6 = 2n SO2 îS : 0,3

® n SO2 = 1,35

® V = 1,35.22,4 = 30,24 Câu 3: X là hỗn hợp gồm CuS, FeS, FeS2, S. Người ta đốt cháy hoàn toàn 19,68 gam X bằng khí O2 dư. Sau phản ứng thu được 4,48 lít khí SO2 (đktc) và hỗn hợp rắn Y có khối lượng ít hơn khối lượng X là 2,08 gam. Mặt khác, cho 19,68 gam X trên tác dụng với H2SO4 (đặc, nóng) dư thu được V lít khí SO2. Giá trị của V là: A. 19,488 B. 18,816 C. 18,368 D. 21,056 Nguồn đề: Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải BTNT.S Ta có: nSO = 0,2 ¾¾¾¾ ® nStrongX = 0,2(mol) 2

0,2.32 - 2,08 = 0,27(mol) 16 0,2.6 + 0,27.2 BTE Khi cho X qua H2SO4 ¾¾¾ ® n ­SO2 = = 0,87(mol) ® V = 19,488(l) 2 Câu 4: Cho m gam hỗn hợp X gồm S, CuS, FeS có cùng số mol tác dụng hoàn toàn với lượng dư dung dịch H2SO4 (đặc, nóng). Sau phản ứng thu được 30,912 lít khí SO2 (đktc). Giá trị của m là: A. 30,24 B. 25,92 C. 32,85 D. 24,28 Nguồn đề: Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải ìnS = a(mol) ï BTE Ta có: m ín CuS = a(mol) ¾¾¾ ® 6a + 8a + 9a = 1,38.2 ® a = 0,12(mol) ïn = a(mol) î FeS BTKL ¾¾¾ ® n Otrong Y =

BTKL ¾¾¾ ® m = 0,12(32 + 96 + 88) = 25,92(gam)

Câu 5: Cho m gam hỗn hợp X gồm S, CuS, FeS có cùng số mol tác dụng hoàn toàn với lượng dư dung dịch H2SO4 (đặc, nóng). Sau phản ứng thu được 30,912 lít khí SO2 (đktc). Dung dich sau phản ứng có chứa m’ gam muối. Giá trị của tổng m + m’ là: A. 50,24 B. 65,92 C. 69,12 D. 64,28 Nguồn đề: Nguyễn Anh Phong

Định hướng tư duy giải

ìnS = a(mol) ï BTE Ta có: m ín CuS = a(mol) ¾¾¾ ® 6a + 8a + 9a = 1,38.2 ® a = 0,12(mol) ïn = a(mol) î FeS BTKL ¾¾¾ ® m = 0,12(32 + 96 + 88) = 25,92(gam)

ìïn CuSO4 = 0,12 BTNT.Fe,Cu BTKL ¾¾¾¾¾ ®í ¾¾¾ ® m ' = 43,2(gam) n = 0,06 ïî Fe2 (SO4 )3

¾¾ ® m + m' = 69,12(gam) Câu 6. Nung nóng hỗn hợp gồm 5,6 gam Fe với 4 gam bột S trong bình kín một thời gian thu được hỗn hợp X gồm FeS, FeS2, Fe và S dư. Cho X tan hết trong dung dịch H2SO4 đặc nóng dư được V lít khí (đktc). Giá trị của V là ?

A. 8,96.

B. 11,65.

C. 3,36.

D. 11,76.

Trích đề thi thử THPT Chuyên Bến Tre – 2016 Định hướng tư duy giải

ìn Fe = 0,1 0,1.3 + 0,125.6 BTE ¾¾¾ ® nSO2 = = 0,525 ¾¾ ® V = 11,76(lit) 2 înS = 0,125

Ta có: í

Câu 7: Hòa tan hết 14,88 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4, FeS và FeS2 (biết trong X lưu huỳnh chiếm 23,656% về khối lượng) trong dung dịch chứa 0,8 mol H2SO4 (đặc, đun nóng), thu được V lít khí SO2 là sản phẩm khử duy nhất (đktc) và dung dịch Y. Cho 0,48 lít dung dịch NaOH 1M vào dung dịch Y thu được 8,56 gam kết tủa. Biết các phản ứng hoàn toàn. Cho thêm nước (dư) vào Y rồi cho Fe vào thì khối lượng Fe phản ứng tối đa là: A. 11,2 B. 13,44 C. 11,76 D. 14,56 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ì Fe : a ï BTKL Ta có: 14,88 íO : b ¾¾¾ ® 56a + 16b = 11,36 ïS : 0,11(mol) î ìïn NaOH = 0,48 Ta có: í ¾¾ ® n du = 0,48 - 0,08.3 = 0,24(mol) H+ ïîn Fe(OH)3 = 0,08

ìï2H2SO4 + 2e ¾¾ ® SO24- + SO2 + 2H2 O Ta sử dụng: í ® 3SO2 + 2H2 O ïîS + 2H2SO4 ¾¾

¾¾ ® 0,8 - 0,12 = 3a - 2b + b! + 0,11.2 ® 3a - b = 0,46 "#$ ! ¾¾ Fe

O

S

ìïFe3+ : 0,18 BTE ìa = 0,18 ¾¾ ®í ¾¾ ®Yí + ¾¾¾ ® n Fe = 0,09 + 0,12 = 0,21 ïîH : 0,24 îb = 0,08

¾¾ ®mFe = 0,21.56 = 11,76(gam) Câu 8: Hòa tan hết 10,8 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4, FeS và FeS2 (biết trong X lưu huỳnh chiếm 26,667% về khối lượng) trong dung dịch chứa 0,6 mol H2SO4 (đặc, đun nóng), thu được V lít khí SO2 là sản phẩm khử duy nhất (đktc) và dung dịch Y. Cho 0,32 lít dung dịch NaOH 1M vào dung dịch Y thu được 6,42 gam kết tủa. Biết các phản ứng hoàn toàn. Giá trị của V là: A. 10,08 B. 9,52 C. 9,632 D. 8,96 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìFe : a ï BTKL Ta có: 10,8 íO : b ¾¾¾ ® 56a + 16b = 7,92 ïS : 0,09(mol) î ìïn NaOH = 0,3 Ta có: í ¾¾ ® n du = 0,32 - 0,06.3 = 0,14(mol) H+ n = 0,06 ïî Fe(OH)3

ìï2H2SO4 + 2e ¾¾ ® SO24- + SO2 + 2H2 O Ta sử dụng: í ® 3SO2 + 2H2 O ïîS + 2H2SO4 ¾¾ ¾¾ ® 0,6 - 0,07 = 3a - 2b + b! + 0,09.2 ¾¾ ® 3a - b = 0,35 "#$ Fe

O

ìa = 0,13 0,13.3 + 0,09.6 - 0,04.2 ¾¾ ®í ¾¾ ® n SO2 = = 0,425 ¾¾ ® V = 9,52 2 îb = 0,04 Câu 9. Hòa tan hoàn toàn 19,2 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 trong 250,0 ml dung dịch H2SO4 3,6M (đặc, dư, đun nóng) thu được dung dịch Y và V lít khí SO2 (đktc và là sản phẩm khử duy nhất). Cho 450 ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch Y thu được 21,4 gam kết tủa. Giá trị của V là?

A. 5,60.

B. 6,72.

C. 3,36.

D. 4,48.

Trích đề thi thử THPT Chuyên Lam Sơn Thanh Hóa – 2016 Định hướng tư duy giải 21,4 BTNT Nếu NaOH dư: n Fe(OH)3 = = 0,2 ¾¾¾ ® n Fe = 0,2 107 ìFe : 0,2 19,2 í ¾¾ ® Vô lý. Vậy NaOH thiếu: îO : 0,5

ìFe : a ¾¾ ®19,2 í îO : b

56a + 16b = 19,2

n H2SO4 = 0,05.18 = 0,9

ìNa + : 0,9 ï 0,9 + 3a - 0,6 0,3 + 3a BTDT ¾¾ ® Y íFe3+ : a - 0,2 ¾¾¾ ® n SO2- = = 4 2 2 ïSO2 - : 4 î BTNT.S ¾¾¾® n SO2 = 0,9 -

0,3 + 3a 2

ìa = 0,3 0,3 + 3a ö æ BTE ¾¾¾ ® 3a = 2b + 2 ç 0,9 ® 6a - 2b = 1,5 ® í ® V = 6,72 ÷ 2 ø è îb = 0,15 Câu 10: Hòa tan hết 50 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3, FeS và FeS2 (biết trong X lưu huỳnh chiếm 19,2% về khối lượng) trong 105 ml dung dịch H2SO4 20M (đặc, đun nóng), thu được a mol khí SO2 là sản phẩm khử duy nhất và dung dịch Y. Cho 0,947 lít dung dịch NaOH 1M vào dung dịch Y thu được 16,05 gam kết tủa. Biết các phản ứng hoàn toàn. Giá trị của a là: A. 1,28 B. 1,26 C. 1,32 D. 1,34 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải ìFe : a 0,192.50 ï trong X Ta có: n S = = 0,3(mol) ¾¾ ® 50 íO : b ¾¾ ® 56a + 16b = 40,4 32 ïS : 0,3 î Nếu NaOH dư:

n Fe(OH)3 =

ìFe : 0,15(mol) Vô lý 40,4 í îO : 2(mol) = 0,105.20 = 2,1(mol)

16,05 BTNT = 0,15 ¾¾¾ ® n Fe = 0,15 107

→ NaOH thiếu và ta có n H2SO4

ìNa + : 0,947 ï 0,947 + 3a - 0,45 0,497 + 3a BTDT ¾¾ ® Y íFe3+ : a - 0,15 ¾¾¾ ® n SO2- = = 4 2 2 ïSO2 - : 4 î 0,497 + 3a 0,497 + 3a BTNT.S ¾¾¾® n SO2 = 2,1 + 0,3 = 2,4 2 2 0,497 + 3a ö æ BTE ¾¾¾ ® 3a + 0,3.6 = 2b + 2 ç 2,4 ® 6a - 2b = 2,503 ÷ ¾¾ 2 è ø

ìa = 0,581 ¾¾ ®í ¾¾ ® a = 1,28 îb = 0,4915

Câu 11: Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe2O3, CuO, Zn, Mg (trong đó oxi chiếm 21,159% khối lượng hỗn hợp) tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được dung dịch Y và 2,688 lít SO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Nếu cô cạn dung dịch Y thu được 76,88 gam hỗn hợp muối khan. Nếu cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được m+3,72 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng Zn trong hỗn hợp X là: A. 16,37% B. 13,78% C. 12,27% D. 18,02% Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìn SO2 = 0,12 0,21159.m ï BTNT Ta có: í ® n - = 0,24 + 0,21159.m ¾¾¾ Trong X 8 = ïn O 16 î 0,21159.m BTKL ¾¾¾ ® 76,88 = 0,78841m + 96(0,12 + ) ¾¾ ® m = 31,76 16 ¾¾ ® m¯ = 31,76 + 3,72 = 35,48 và nOTrongX = 0,42(mol) Khối lượng kết tủa tính cả Zn(OH)2 là: BTKL ¾¾¾ ® m¯ = 31,76 0,42.16 !""-#"" $ + 0,54.2.17 !"#" $ = 43,4 KL

OH

43,4 - 35,48 0,08.65 = 0,08(mol) ¾¾ ® %Zn = = 16,37% 99 31,76 Câu 12: Hòa tan 13,28 gam hỗn hợp X gồm Cu, FeO và Fe3O4 trong H2SO4 đặc/nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y chỉ chứa 32,48 gam hỗn hợp muối sunfat và 1,12 lít khí SO2 (spkdn,đktc). Số mol oxi có trong X là: A. 0,14 B. 0,16 C. 0,18 D. 0,20 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng giải BTNT.H Vì Y chỉ chứa muối nên ta đặt n H2SO4 = a ¾¾¾¾ ® n H2O = a ¾¾ ® n Zn(OH)2 =

BTKL ¾¾¾ ®13,28 + 98a = 32,48 + 0,05.64 + 18a ®a = 0,28(mol) BTNT.S Trong muËi ¾¾¾® nSO = 0,28 - 0,05 = 0,23(mol) 24

¾¾¾ ® mFe+Cu = 32,48 - 0,23.96 = 10,4(gam) 13, 28 - 10, 4 BTKL ¾¾¾ ® n Otrong X = = 0,18(mol) 16 BTKL

Câu 13: Hỗn hợp X gồm CuO, Fe2O3, FeS2 và CuS. Người ta hòa tan hoàn tan hoàn toàn m gam X trong dung dịch H2SO4 (đặc, nóng, dư) thu được khí SO2, dung dịch sau phản ứng chứa 215m/107 gam muối. Mặt khác, hòa tan hoàn toàn m gam

A trên vào dung dịch HNO3 (đặc, nóng, dư) thu được 11,2 lít hỗn hợp khí gồm NO2 và SO2 có tỷ khối so với H2 là 23,54. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 19,58 gam hỗn hợp muối khan. Biết trong X tổng khối lượng các kim loại lớn hơn khối lượng oxi là 4,08 gam. Phần trăm khối lượng của CuO trong X có giá trị gần đúng nhất với: A. 9,0% B. 12,0% C. 15,0% D. 18,0% Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìCuO ïFe O ìï NO 2 : 0, 47 ï HNO3 Ta có: A í 2 3 ¾¾¾ ®í BTNT.S ® SO 42- : 2a + b - 0,03 ïîSO 2 : 0,03 ¾¾¾¾ ïFeS2 : a ïîCuS : b BTE ¾¾¾ ®3a + 2b + 0,03.4 + (2a + b - 0,03).6 = 0,47 ¾¾ ®15a + 8b = 0,53 (1) HNO 3

Gọi

n OX

= c ¾¾ ® mFe+Cu = 16c + 4,08

ìFe,Cu : (16c + 4,08)gam ï ¾¾ ®19,58 íSO24- : 2a + b - 0,03 ï î NO3 : 2c + 3a + 2b - 4a - 2b + 0,06

¾¾ ®16c + 4,08 + 96(2a + b- 0,03) + 62(0,06 - a + 2c) = 19,58

¾¾ ®130a + 96b + 140c = 14,66 215 H 2SO4 ¾¾¾® (32c+ 4,08 + 32(2a + b)) = 16c+ 4,08 + 96(1,5a + b + c) 107 ìa = 0,03 ï ¾¾ ®1648a + 3392b + 5104c = 440,64 ¾¾ ® íb = 0,01. ïc = 0,07 î ìCuO : x ìx + 3y = 0,07 ìx = 0,01 ¾¾ ®í ¾¾ ®í î64x + 56.2y = 5,2 - 56.0,03 - 64.0,01 îy = 0,02 îFe2O3 : y

Gọi í

0,01.80 = 9,346% 32.0,07 + 4,08 + 0,07.32 Câu 14: Cho hỗn hợp H gồm FeS2, CuS, Fe3O4, CuO (biết mS : mO = 7 : 13) tác dụng hết với dung dịch HNO3 dư, thu được 34,84g hỗn hợp khí X gồm NO2 và NO (không còn sản phẩm khử khác); tỉ khối của X đối với He bằng 871/82. Mặt khác, cho H tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư, thì có 1,14 mol H2SO4 tham gia phản ứng, thu được khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất của S+6). Số mol HNO3 tham gia phản ứng là ¾¾ ® %CuO =

A. 2,28 mol B. 2,00 mol Định hướng tư duy giải

C. 3,04 mol

D. 1,92 mol

ì NO : a ì30a + 46b = 34,84 ìa = 0,18 ¾¾ ®í ¾¾ ®í ¾¾ ® n e = 1,18 îa + b = 0,82 îb = 0,64 î NO2 : b

Ta có: 34,84 í

BTNT.S ­ ¾¾ ® n SO = 0,59(mol) ¾¾¾® n SO2- = 0,55 + x (x là số mol S có trong H) 2 4

¾¾¾¾ ®n BTNT.O

¾¾ ®

TrongH O

+ 1,14.4 = (0,55 + x).4 + 0,59.2 + 1,14 ¾¾ ®n TrongH = 4x - 0,04 O

32x 2x 7 = = ¾¾ ® x = 0,14 16(4 x - 0,04) 4x - 0,04 13

ìFe3+ ,Cu 2+ ¾¾ ® n + = 1,38 ï 2¾¾ ® n + = 2(0,55 + 0,14) = 1,38 ¾¾ ® íSO 4 : 0,14 ï î NO3 :1,1

¾¾ ® n HNO3 = 1,1 + 0,18 + 0,64 = 1,92

Chủ đề 15: Bài toán Oleum + Với bài toán liên quan tới oleum cần nhớ công thức tổng quát của oleum là H2SO4.2SO3 + Khi giải toán chú ý áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố S. Ví dụ 1: Hòa tan 33,8 gam một oleum X có dạng H2SO4.nSO3 vào nước được dung dịch Y. Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch BaCl2 dư được 93,2 gam kết tủa.

X là: A. H2SO4.3SO3 B. H2SO4.2SO3 C. H2SO4.4SO3 D. H2SO4.5SO3 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải 33,8 BTNT.S + Có n BaSO4 = 0,4 ¾¾¾® (n + 1) = 0,4 ® n = 3 98 + 80n Ví dụ 2: Khối lượng oleum chứa 71% SO3 về khối lượng cần lấy để hòa tan vào 100 gam dung dịch H2SO4 60% thì thu được oleum chứa 30% SO3 về khối lượng là A. 496,68 gam.

B. 506,78 gam.

C. 539,68 gam.

D. 312,56 gam.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Nhớ : Oleum là H2SO4.nSO3 80n Với 71% SO3 → = 0,71 ® n = 3 ® H 2 SO 4 .3SO3 98 + 80n Giả sử cần lấy m gam H 2 SO 4 .3SO3 đổ vào 100 gam dung dịch

ìH2 SO4 : 60 (gam) í îH2 O : 40 (gam) m 40 20 .3 n H2 O = = 98 + 80.3 18 9 20 ö æ 3.m ç 98 + 240 - 9 ÷ .80 ø BTKL ¾¾¾ ® 0,3 = è ® m = 506,7 m + 100

ban dau Ta có : n SO = 3

Bài tập rèn luyện Câu 1: Hòa tan hết 1,69 gam oleum có công thức H2SO4.3SO3 vào 10g dung dịch H2SO4 20% được dung dịch X có nồng độ a%. Giá trị của a là A. 33,875%. B. 11,292%. C. 22,054%. D. 42,344%.

Trích đề thi thử chuyên Lê Quý Đôn Đà Nẵng – 2016 Định hướng tư duy giải

ìïn H SO .3SO = 0,005(mol) 0,005.4.98 + 2 Ta có : í 2 4 3 ® a% = .100% = 33,875% 1,69 + 10 ïîm H2SO4 = 2(gam) Câu 2: Hoà tan 3,38 gam oleum vào nước được dung dịch X. Để trung hoà dung dịch X cần 800ml dung dịch KOH 0,1 M. Công thức phân tử oleum đã dùng là A. H2SO4 .nSO3.

B. H2SO4 .4SO3.

C. H2SO4 .2SO3.

D. H2SO4 .3SO3.

Trích đề thi thử THPT Hồng Lĩnh – 2016 Định hướng tư duy giải Chú ý : Công thức chung của oleum là H2SO4 .nSO3.

Sau phản ứng thì SO 24 - chạy vào K 2SO4 .Khi đó ta có ngay : BTNT.K BTNT.S ¾¾¾¾ ® n K 2SO4 = 0, 04 ¾¾¾® n S = 0, 04 =

3,38 (n + 1) ® n = 3 98 + 80n

Câu 3: Hoà tan 3,38 gam oleum X vào nước người ta phải dùng 800 ml dung dịch KOH 0,1 M để trung hoà dung dịch X. Công thức phân tử oleum X là công thức nào sau đây: A. H2SO4.3SO3.

B. H2SO4.2SO3.

C. H2SO4.4SO3.

D.H2SO4.nSO3. Định hướng tư duy giải BTNT.K Ta có : n KOH = 0,08 ¾¾¾¾ ® n K 2SO4 = 0,04 ® n STrong X = 0,04

0,04. ( 98 + 80.3)

= 3,38 4 Câu 4: Hòa tan 200 gam SO3 vào m gam dung dịch H2SO4 49% thu được dung dịch H2SO4 78,4%. Giá trị của m là A. 200 g.

B. 250 g.

C. 300 g.

D. 350 g. Định hướng tư duy giải 200 BTNT.S Ta có : n SO3 = = 2,5 ¾¾¾® å m H2SO4 = 2,5.98 + 0,49m 80 2,5.98 + 0,49m ® 0,784 = ® m = 300 200 + m Câu 5: Hòa tan hết 1,69 gam Oleum có công thức H2SO4.3SO3 vào nước dư. Trung hòa dung dịch thu được cần V ml dung dịch KOH 1M. Giá trị của V là: A. 20 B. 40 C. 30 D. 10 Trích đề thi khối A – 2014 Định hướng tư duy giải 1,69 BTNT.S n H2SO4 .3SO3 = = 0,005 ¾¾¾® n S = 0,02 ® n K2SO4 = 0,02 338 Nhận thấy :

0,04 = 0,04 1 Câu 6: Cho 6,76 gam oleum H2SO4.nSO3 vào nước thành 200ml dung dịch. Lấy 10 ml dung dịch này trung hoà vừa đủ với 16 ml dung dịch NaOH 0,5M. Giá trị của n là A. 3.

B. 4.

C. 2.

D. 1. Định hướng tư duy giải Nếu lấy hết cả 200ml dung dịch thì n NaOH = 20.0,5.0,016 = 0,16 BTNT.K ¾¾¾¾ ® n KOH = 0,04 ® V =

6,76 ®n =3 98 + 80n Câu 7: Một oleum A chứa 37,869% khối lượng S trong phân tử. Trộn m1 gam A với m2 gam dung dịch H2SO4 83,3% được 200 gam oleum B có công thức H2SO4.2SO3. Giả thiết sự hao hụt khi pha trộn các chất là không đáng kể. Giá trị của m1 và m2 lần lượt là A. 124,85 và 75,15.

B. 160,23 và 39,77.

C. 134,56 và 65,44.

D. 187,62 và 12,38. Định hướng tư duy giải 32(n + 1) Gọi A là : H 2 SO 4 .n.SO3 ® %S = = 0,37869 ®n=3 98 + 80n ìH SO : 0,833m 2 m1 H 2SO4 .3.SO3 + m 2 í 2 4 ® (m1 + m 2 )H 2SO4 .2.SO3 îH2 O : 0,167m 2 Ý tưởng : Dùng BTNT S và H .Ta sẽ có ngay : BTNT.Na ¾¾¾¾ ® Na 2 SO4 : 0,08

BTNT.S ¾¾¾® n S = 0,08 = (n + 1).

0,833m 2 m1 + m 2 ì BTNT.S m1 = .3 ïï ¾¾¾® 338 .4 + ìm1 = 187,62 98 285 ®í í m 0,833m 2 0,167m 2 m + m2 m = 12,38 BTNT.H ï ¾¾¾¾ ® 1 .2 + .2 + .2 = 1 .2 î 2 ïî 338 98 18 285 Câu 8: Khối lượng oleum chứa 71% SO3 về khối lượng cần lấy để hòa tan vào 100 gam dung dịch H2SO4 60% thì thu được oleum chứa 30% SO3 về khối lượng là A. 496,68 gam.

B. 506,78 gam.

C. 539,68 gam.

D. 312,56 gam. Định hướng tư duy giải Nhớ : Oleum là H2SO4.nSO3 80n Với 71% SO3 → = 0,71 ® n = 3 ® H 2 SO 4 .3SO3 98 + 80n Giả sử cần lấy m gam H 2 SO4 .3SO3 đổ vào 100 gam dung dịch

ìH2 SO4 : 60 (gam) í îH2 O : 40 (gam)

m 40 20 .3 n H2 O = = 98 + 80.3 18 9 20 ö æ 3.m ç 98 + 240 - 9 ÷ .80 ø BTKL ¾¾¾ ® 0,3 = è ® m = 506,7 m + 100

ban dau Ta có : n SO = 3

Chủ đề 16: Bài toán tốc độ phản ứng và hằng số cân bằng Kc. Bài tập về hằng số Kc:

[C ] .[ D ] ® KC = a b [ A] .[B] c

Cho phản ứng : aA + bB ® cC + dD

d

Chú ý : Nồng độ các chất ở lúc cân bằng Các chất trong công thức phải ở cùng trạng thái (khí ,hoặc lỏng).

Nếu trạng thái không đồng nhất thì bỏ (dị chất ).

Bài tập về tốc độ phản ứng: Chú ý : Tốc độ phản ứng của 1 phản ứng phải tính qua nồng độ 1 chất nào đó. Tuy nhiên, tính theo chất nào đi nữa cũng cho cùng 1 kết quả. Công thức:

v=

[A]ban dau - [A]sau phan ung t.a

Chú ý: a là hệ số của chất tính tốc độ trong phương trình.

Ví dụ 1: Thực hiện phản ứng sau trong bình kín có dung tích không đổi 2 lít.

X 2(k) + Y2(k) ® 2Z(k) . Lúc đầu số mol của khí X2 là 0,6 mol, sau 10 phút số mol của khí X2 còn lại 0,12 mol. Tốc độ trung bình của phản ứng tính theo X2 trong khoảng thời gian trên là : A. 4.10-4 mol / (l.s).

B. 2,4mol / (l.s).

C. 4,6mol / (l.s).

D. 8.10-4 mol / (l.s).

Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2015 Định hướng tư duy giải Chú ý : Thể tích của bình là 2, rất nhiều bạn học sinh cứ mặc định thể tích bình chứa là 1 lít dẫn tới bị mắc bẫy.

0,6 0,12 2 = 4.10-4 mol / (l.s) Ta có ngay : v = 2 10.60 Ví dụ 2: Một bình phản ứng có dung tích không đổi, chứa hỗn hợp khí N2 và H2 với nồng độ tương ứng là 0,3 M và 0,7 M. Sau khi phản ứng tổng hợp NH3 đạt trạng thái cân bằng ở t0C, H2 chiếm 50% thể tích hỗn hợp thu được. Hằng số cân bằng KC ở t0C của phản ứng có giá trị là A. 0,609

B. 3,125

Định hướng tư duy giải

C. 0,500

D. 2,500

Giả sử thể tích của bình là 1 lít.

ì N : 0,3 Trước phản ứng : í 2 î H 2 : 0,7 Sau phản ứng :

N 2 + 3H2

2NH3

ìN 2 : 0,3 - 0,5a ï íH2 : 0,7 - 1,5a ïNH : a î 3

®

0,7 - 1,5a = 0,5 ® a = 0,2 1- a

[NH3 ] = 0,22 = 3,125 ® Kc = 3 3 [N2 ].[H2 ] 0,2.0,4 2

Ví dụ 3: Cho các cân bằng sau:

1 1 (2)HI(k) ® H 2 (k) + I 2 (k) 2 2 Ở nhiệt độ xác định nếu KC của cân bằng (1)bằng 64 thì KC của cân bằng (2) là: (1)H 2 (k) + I 2 (k) ® 2HI(k)

A. 4

B. 0,5

C. 0,25

D. 0,125

Định hướng tư duy giải

[ HI ] = 64 k = [ H2 ][ I2 ] [ H2 ][ I2 ] k 2c = = [ HI ] 2

1 c

1 1 = = 0,125 k1c 8

Bài tập rèn luyện Câu 1: Trong hỗn hợp phản ứng gồm Na2S2O3 và H2SO4 loãng có thể tích dung dịch là 100 ml, nồng độ ban đầu của Na2S2O3 là 0,5 M. Sau thời gian 40 giây, thể tích khí SO2 thoát ra là 0,896 lít (đktc). Giả sử khí tạo ra đều thoát ra hết khỏi dung dịch và sau phản ứng có muối sunfat, vẩn màu vàng,... Tốc độ trung bình của phản ứng tính theo Na2S2O3 là A. 10-2 mol/ (lít.s).

B. 10-1 mol/(lít.s).

C. 2,5.10-3 mol/(lít.s).

D. 2,5.10-2 mol/(lít.s).

Định hướng tư duy giải

Na 2 S 2 O3 + H2SO4 ® Na 2SO4 + S + SO2 + H 2 O ìïn ban.dau Na 2 S 2 O3 = 0,05 0,5 - 0,1 ®v= = 0,01 í sau 40 ïîn Na 2 S2 O3 = 0,01 Câu 2: Cho phương trình hóa học của phản ứng X + 2Y → Z + T. Ở thời điểm ban đầu, nồng độ của chất X là 0,01 mol/l. Sau 20 giây, nồng độ của chất X là 0,008 mol/l. Tốc độ trung bình của phản ứng tính theo chất Y trong khoảng thời gian trên là A. 2,0. 10-4 mol/(l.s)

B. 4,0. 10-4 mol/(l.s)

C. 1,0. 10-4 mol/(l.s)

D. 8,0. 10-4 mol/(l.s).

Định hướng tư duy giải Y X DC M = 2 DC M = 2 ( 0,01 - 0,008 ) = 0,004

®v=

0,004 = 10-4 2.20

Chú ý : tốc độ trung bình của phản ứng tính theo chất nào cũng cho ra cùng đáp số.

Nếu tính theo X thì ® v =

0,01 - 0,008 = 10-4 20

Câu 3: Cho 0,04 mol NO2 vào một bình kín dung tích 100 ml (ở toC), xẩy ra phản ứng: 2NO2 N2O4. Sau 20 giây thấy tổng số mol khí trong bình là 0,30 mol/l. Tốc độ của phản ứng tính theo NO2 trong 20 giây là: A. 0,004 mol/(l.s) B. 0,01 mol/(l.s) C. 0,005 mol/(l.s) D. 0,10 mol/(l.s) Định hướng tư duy giải pu ìDn ¯= 0,04 - 0,03 = 0,01 ® n NO = 0,02 2 ï ï 0,04 0,02 í truoc sau [ ] [ ] 0,1 0,1 ïv = = = 0,005mol / (l.s) t.a 20.2 îï

Câu 4: Cho phản ứng:

2H2O2 → 2H2O + O2

xảy ra trong bình dung tích 2 lít. Sau 10 phút thể tích khí thoát ra khỏi bình là 3,36 lít (đktc). Tốc độ trung bình của phản ứng (tính theo H2O2) trong 10 phút đó là: A. 1,25.10-4 mol/l.s.

B. 2,5.10-4 mol/l.s.

C. 10.10-4 mol/l.s.

D. 0,0025 mol/l.s.

Định hướng tư duy giải Chú ý : Bình 2 lít và hệ số của H2O2 là 2.

Ta có: n O2 = 0,15(mol) ® D¯n H O = 0,3(mol) 2 2

®v=

0,3 = 1, 25.10-4 (mol/ l.s) 10.60.2.2

Câu 5: Cho 6 mol N2 và y mol H2 vào bình kín dung tích 4 lit. Khi đạt trạng thái cân bằng N2 tham gia phản ứng là 25%. Đưa bình về nhiệt độ ban đầu thấy áp suất P2 = 21/24 P1. Tìm y và tính KC. A.18; 0,013

B.15; 0,02

C.16; 0,013

D.18; 0,015

Định hướng tư duy giải

3 ìnD ¯= n NH3 = 3 ( )2 ï 4 Ta có: í n1 = 0,013 p1 24 ® y = 18 ® K c = 6+ y 3 = = = 4,5 æ 18 - 4,5 ö ïn .ç ÷ î 2 6 + y - 3 p 2 21 4 è 4 ø Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn 1 hidrocacbon A ở thể khí bằng oxi trong bình kín .

Nếu giữ nguyên nồng độ của A và tăng nồng độ của oxi lên gấp đôi thì tốc độ phản ứng cháy tăng gấp 32 lần. Tìm số công thức phân tử có thể có của A. A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Định hướng tư duy giải

ìV = [ A ].[ C - H ]k ® 2k = 32 ® k = 5 ìC3 H 8 ï ® 4x + y = 20 ® í í y îC 4 H 4 ïC x H y + 5O 2 ® xCO 2 + H 2 O 2 î Câu 7: Cho phản ứng RCOOH + R’OH ⇌ RCOOR’ + H2O có KC = 2,25. Nếu ban đầu CM của axit và ancol đều là 1M thi khi phản ứng đạt cân bằng có bao nhiêu phần trăm ancol đã bị este hóa ?

A. 75%.

B. 50%.

C. 60%.

D. 65%.

Định hướng tư duy giải

kc =

[ RCOOR ']CB [ H2O]CB [ RCOOH ]CB [ R 'OH ]CB

=

x = 0,6 x.x = 2,25 ® (1 - x)(1 - x) x = 3 (loai)

Câu 8: Cho 1,0 mol axit axetic tác dụng với 1,0 mol ancol isopropylic thì cân bằng đạt được khi có 0,6 mol isopropyl axetat được tạo thành. Lúc đó người ta cho thêm 2,0 mol axit axetic vào hỗn hợp phản ứng, cân bằng bị phá vỡ và chuyển đến trạng thái cân bằng mới. Số mol của isopropyl axetat ở trạng thái cân bằng mới là

A. 1,25 mol.

B. 0,25 mol.

C. 0,85 mol.

D. 0,50 mol.

Định hướng tư duy giải

x = 0,85 0,6.0,6 9 x2 Kc = = = ® x = 6,3(loai) 0,4.0,4 4 (1 - x )( 3 - x ) Câu 9: Khi cho axit axetic tác dụng với ancol etylic, ở t0C hằng số cân bằng KC của phản ứng có giá trị là 4. Este hóa 1 mol axit axetic với x mol ancol etylic, khi phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng ở t0C thì thu được 0,9 mol este. Giá trị của x là: A. 0,345 mol

B. 1,925 mol

C. 2,925 mol

D. 2,255 mol

Định hướng tư duy giải

axit + ancol ® este + H 2O ® kc = 4 =

[ este][ H2O] = 0,9.0,9 ® x = 2,925 [axit ][ancol] (1 - 0,9)(x - 0,9)

Câu 10: Cho chất xúc tác MnO2 vào 100 ml dung dịch H2O2, sau 60 giây thu được 1 3,36 ml khí O2 (ở đktc). Biết phương trình phản ứng là H 2 O 2 ® H 2 O + O 2 . Tốc 2 độ trung bình của phản ứng (tính theo H2O2) trong 60 giây trên là A. 2,5.10-4 mol/(l.s) B. 5,0.10-4 mol/(l.s) -3 C. 1,0.10 mol/(l.s) D. 5,0.10-5 mol/(l.s) Trích đề thi khối B – 2009 Định hướng tư duy giải Ta có: 2H2O2 → 2H2O + O2 Ta có: n O2 = 0,0015(mol) ® D¯n H O = 0,003(mol) 2 2

®v=

C1 - C2 n1 - n 2 0,003 = = = 5.10-4 t V.t 0,1.60

Chủ đề 17: Một số bài toán về nhóm Halogen. Định hướng tư duy giải + Các chất AgCl, AgBr, AgI kết tủa còn AgF là chất tan. + Ngoài Flo các halogen mạnh có thể đẩy halogen yếu hơn ra hỏi dung dịch muối. + Fe tác dụng với Cl2 sẽ cho ngay hợp chất FeCl3. + Chú ý bài toán tính kết tủa thường có AgCl và Ag. Ví dụ 1: Cho 6,9 gam Na vào dung dịch HCl thu được dung dịch X có chứa 14,59 gam chất tan. Cho dung dịch X vào dung dịch AgNO3 dư đến phản ứng hoàn toàn thu được a gam kết tủa. Giá trị của a là: A. 38,65 gam B. 28,8 gam C. 40,76 gam D. 39,20 gam Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải BTNT.Na Nếu HCl dư thì ¾¾¾¾ ® m NaCl = 0,3.58,5 = 17,55 > 14,59 .

ì NaCl ì NaCl : 0,14(mol) BTNT.Na Nên 14,59 í ¾¾¾¾ ®í î NaOH î NaOH : 0,16(mol) ìïAgCl : 0,14 BTKL AgNO3 ¾¾¾® ¾¾¾ ® a = 38,65(gam) í Ph©n hÒ y ïîAgOH ¾¾¾¾® Ag 2 O : 0,08 Ví dụ 2: Cho m gam bột Fe vào bình đựng dung dịch HCl (vừa đủ), thoát ra 2,24 lít khí H2 (đktc). Thêm tiếp dung dịch AgNO3 dư vào bình, thu được 52,46 gam chất rắn. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là: A. 8,40 gam B. 6,72 gam C. 7,84 gam D. 5,60 gam Trích đề thi thử Chuyên Lê Hồng Phong – Nam Định – 2016 Định hướng tư duy giải ìAgCl : 0,2 BTNT + Có n H2 = 0,1 ¾¾¾ ® n AgCl = 0,2(mol) ® 52,46 í îAg : 0,22 +

ån

e

= 0,1.2 ! + 0,22 ! = 0,42(mol) H2

Ag

0,42 = 0,14(mol) ® m = 7,84(gam) 3 Ví dụ 3: Hòa tan 1,12 gam Fe bằng 300 ml dung dịch HCl 0,2 M , thu được dung dịch X và khí H2. Cho dung dịch AgNO3 dư vào X, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5) và m gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là A. 10,23 B. 8,61 C. 7,36 D. 9,15 Trích đề thi THPT Quốc Gia – Bộ Giáo Dục – 2016 Định hướng tư duy giải BTE ¾¾¾ ® n Fe =

ìïn Fe = 0,02 ® n Fe2+ = 0,02 ® n H2 = 0,02 + Có í ïîn HCl = 0,06 Đầu tiên có

4H + + NO3- + 3e ® NO + 2H 2 O 0,02

0,015 BTE ìï ¾¾¾ ® Ag : 0,02 - 0,015 = 0,005 BTNT.Clo ® AgCl : 0,06 ïî ¾¾¾¾

+ Vậy m = 9,15 í

Ví dụ 4: Cho hỗn hợp kim loại X gồm: Cu, Fe, Mg. Lấy 10,88 gam X tác dụng với clo dư thu được 28,275 gam chất rắn. Nếu lấy 0,44 mol X tác dụng với axit HCl dư thu được 5,376 lít khí H2 (đktc). Giá trị thành phần % về khối lượng của Fe trong hỗn hợp X gần với giá trị nào sau đây nhất ?

A. 58,82% B. 25,73% C. 22,69% D. 22,63 Trích đề thi thử Nguyễn Trung Thiên – Hà Tĩnh – 2016 Định hướng tư duy giải ìCu : a 28, 275 - 10,88 ï Cl2 Thí nghiệm 1 : 10,88 íFe : b ¾¾¾ ® n Cl2 = = 0, 245 BTKL 71 ïMg : c î BTKL ìï ¾¾¾ ® 64a + 56b + 24c = 10,88 ® í BTE ® 2a + 3b + 2c = 0, 245.2 = 0, 49 ïî ¾¾¾ ìCu : ka ìk(a + b + c) = 0, 44 a + b + c 11 ï HCl Thí nghiệm 2 : 0, 4 íFe : kb ¾¾¾ ®í ® = b+c 6 îk(2b + 2c) = 0, 24.2 ïMg : kc î

ì64a + 56b + 24c = 10,88 ìa = 0,1 0,05.56 ï ï ® í2a + 3b + 2c = 0, 49 ® íb = 0,05 ® %Fe = = 25,74% 10,88 ï6a - 5b - 5c = 0 ïc = 0,07 î î Bài tập rèn luyện Câu 1: Cho 7,5 gam hỗn hợp X gồm kim loại M (hóa trị không đổi) và Mg (tỉ lệ mol tương ứng là 2:3) tác dụng với 3,36 lít Cl2, thu được hỗn hợp rắn Y. Hòa tan hết toàn bộ T trong dung dịch HCl, thu được 1,12 lít khí H2. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn, các thể tích khí đều đo ở đktc. Kim loại M A. Ca B. K C. Al D. Na Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải

ìïn Cl = 0,15 Ta có : í 2 ® n e = 0, 4 . ïîn H2 = 0,05 m = 1 ® M = 39(K) ìM : 2a ì2aM + 24.3a = 7,5 Giả sử 7,5 í ®í ® m = 2 ® M = 57,75 îMg : 3a î2am + 6a = 0, 4 m = 3(loai) Câu 2: Sục 0,04 mol Cl2 vào dung dịch chứa 0,26 mol FeBr2 thu được dung dịch A.Cho AgNO3 dư vào A thu được m gam kết tủa.Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.Giá trị của m là : A. 128,68 B. 109,24 C.128,86 D. 104,92 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Cuối cùng Fe2+ chuyển thành Fe3+ nên ta có : n e = 0, 26.1 = 0, 26(mol)

ìAgBr : 0, 26.2(mol) ìïn Cl- = 0,04.2 = 0,08 ï BTNT ¾¾¾ ®í ¾¾¾® m = 128,68 íAgCl : 0,08(mol) ïîn Ag = 0, 26 - 0,08 = 0,18 ïAg : 0,18(mol) î Câu 3: Người ta đun sôi dung dịch chứa 0,6 mol KOH sau đó sục khí Cl2 dư vào.

Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam muối. Giá trị của m g là : A.46,3 B.49,5 C.52,12 D.48,24 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Bài này rất đơn giản chỉ cần chú ý có muối KClO3. Các em có thể viết phương trình hoặc dùng bảo toàn.Anh thì rất không thích dùng phương trình phản ứng.

BTE

ìïCl + 1e = Cl -1 ìKCl : 0,5 BTNT.K Ta có : í ¾¾¾¾ ® n KOH = 0,6 í ® m = 49,5(gam) +5 îKClO3 : 0,1 îïCl - 5e = Cl Câu 4: Hòa tan 5,91 hỗn hợp NaCl và KBr vào 100ml dung dịch hỗn hợp Cu(NO3)2 0,1M và AgNO3 aM, thu được kết tủa A và dung dịch B. Trong dung dịch B, nồng độ % của NaNO3 và KNO3 tương ứng theo tỉ lệ 3,4 : 3,03. Cho miếng kẽm vào dung dịch B, sau khi phản ứng xong lấy miếng kẽm ra khỏi dung dịch, thấy khối lượng tăng 1,1225g. Giá trị của a là : A. 0,800M B. 0,850M C. 0,855M D. 0,900M Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải ì NaCl : x Giả sử : í îKBr : y

® 58,5x + 119y = 5,91

(1)

C%dd NaNO3 C%dd KNO3

=

m NaNO3 3, 4 3, 4 85x 3, 4 ® = ® = ® y = 0,75x (2) 3,03 mKNO3 3,03 101y 3,03

ì x = 0,04 (1),(2) ¾¾¾ ®í î y = 0,03 ìïCu 2 + : 0,01 BTE ung Vì a > 0,7 nên trong B có í + ¾¾¾ ® n Phan = 0,05a - 0,025 Zn ïîAg : 0,1a - 0,07 BTKL ¾¾¾ ®1,1225 = 0,01.64 0,1a - 0,07 ) .108 - (0,05a - 0,025).65 ® a = 0,85 ! "#" $ + (!"" "#""" $ "#""" $ !""

Cu

Ag

Zn

Câu 5: Sau khi đun nóng 23,7 gam KMnO4 thu được 22,74 gam hỗn hợp chất rắn.

Cho hỗn hợp chất rắn trên tác dụng hoàn toàn với dung dịch axit HCl 36,5% (d = 1,18 g/ml) đun nóng. Thể tích khí Cl2 (đktc) thu được là : A. 2,24.

B. 4,48.

C. 7,056.

D. 3,36.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Sơ đồ phản ứng :

O2 ­ to (1)

KMnO4

ìK 2 MnO4 ìïMnCl2 ï HCl ¾¾® + Cl2 ­ íMnO2 í (2) ïîKCl ïKMnO 4 î

Như vậy, sau toàn bộ quá trình phản ứng : Chất oxi hóa là Mn+7 trong KMnO4, số oxi hóa của Mn thay đổi từ +7 về +2. Chất khử là O-2 trong KMnO4 và Cl -1 trong HCl, số oxi hóa của O thay đổi từ -2 về 0, số oxi hóa của Cl thay đổi từ -1 về 0. Áp dụng bảo toàn khối lượng, ta có :

0,96 m O = 23,7 ! - 22,74 ! = 0,96 gam Þ n O2 = 32 = 0,03 mol.

2 m m KMnO4

cha·t raÈn

Áp dụng bảo toàn electron, ta có :

5nKMnO = 4nO + 2nCl ® nCl = 0,315 mol ® VCl (Ò ktc) = 0,315.22,4 = 7,056 2 2 !2 !2 "#$4 0,15

0,03

?

Câu 6: Sau khi đun nóng 23,7 gam KMnO4, thu được 22,74 gam hỗn hợp chất rắn.

Cho hỗn hợp chất rắn trên tác dụng hoàn toàn với dung dịch axit HCl 36,5% (d = 1,18 g/ml) đun nóng. Thể tích khí Cl2 (đktc) thu được là:

A. 7,056.

B. 2,24.

C. 3,36.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải

D. 4,48.

23,7 - 22,74 ì BTKL ® nO = = 0,06(mol) ï ¾¾¾ + Có í 16 ï n KMnO = 0,15(mol) 4 î BTE ¾¾¾ ® 0,06.2 + 2n Cl2 = 0,15.5 ® V = 7,056(lit)

Câu 7: Cho lượng dư dung dịch AgNO3 tác dụng với 100 ml dung dịch X gồm KF 1M và NaCl 1M. Khối lượng kết tủa thu được là: A. 14,35 gam B. 27,05 gam C. 143,5 gam D. 270,5 gam Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Chú ý : AgF là chất tan BTNT.Clo + Có n Cl- = 0,1 ¾¾¾¾ ® n AgCl = 0,1.143,5 = 14,35(gam)

Câu 8: Cho 13,44 lít khí clo (ở đktc) đi qua 1,5 lít dung dịch KOH ở 100oC. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 37,25 gam KCl. Dung dịch KOH trên có nồng độ là A. 0,4M. B. 0,48M. C. 0,2M. D. 0,24M. Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải 100 C Chú ý : Cl 2 + 6KOH ¾¾¾ ® 5KCl + KClO3 + 3H 2 O 0

ìïn Cl = 0,6(mol) BTNT.Clo 0,5 Ta có: í 2 ¾¾¾¾ ® n KClO3 = = 0,1(mol) 5 ïîn KCl = 0,5(mol)

® n KOH = 0,6(mol) ® [ KOH ] =

0,6 = 0,4(M) 1,5 Câu 9: Khi cho 2,00 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn và Fe phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch HCl thì thu được 1,12 lít khí hidro (đktc). Nếu cho 2,00 gam hỗn hợp X như trên phản ứng hoàn toàn với lượng dư khí Cl2 thì thu được 5,763 gam hỗn hợp muối. Thành phần % về khối lượng của Fe có trong hỗn hợp X là A. 22,40%.

B. 16,80%.

C. 19,20%.

D. 8,40%.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Để ý : Trong hai thí nghiệm hóa trị của Fe khác nhau.Do đó có ngay : BTNT n H2 = 0,05 ¾¾¾ ® n Cl- = 0,1 ® mmuoi = 2 + 0,1.35,5 = 5,55

tan g n Fe = n Cl = -

5,763 - 5,55 0, 006.56 = 0, 006 ® %Fe = = 16,8% 35,5 2

Câu 10: Hỗn hợp khí A gồm Cl2 và O2. Cho A phản ứng vừa đủ với 1 hỗn hợp gồm 4,8 gam Mg và 8,1 gam Al thu được 37,05 gam hỗn hợp các muối clorua và các oxit của 2 kim loại. Thành phần % theo khối lượng của các khí trong A là: A. 90% và 10%.

B. 15,5% và 84,5%.

C. 73,5% và 26,5%.

D. 56% và 35%.

Trích đề thi chuyên Nguyễn Huệ Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải

ìCl2 : a(mol) BTKL+ BTE ì71a + 32b = 37,05 - 4,8 - 8,1 ¾¾¾¾¾ ®í î2a + 4b = 0,2.2 + 0,3.3 îO2 : b(mol)

Ta có: A í

ìa = 0, 25(mol) 0, 25.71 ®í ® %mCl2 = = 73,5% ® %mO2 = 26,5% 0, 25.71 + 0, 2.32 îb = 0, 2(mol) Câu 11: Thể tích dung dịch Br2 0,5M cần dùng để oxi hóa hết 200 ml dung dịch CrBr3 1M là: A. 450 ml.

B. 600 ml.

C. 900 ml.

D. 300 ml Trích đề thi chuyên Nguyễn Huệ Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải 3+

6+

Cr -3e =Cr BTE Ta có : n 3+ = 0,2 ¾¾¾¾¾ ® ne = 0,2.3 = 0,6 ¾¾¾ ® n Br = 0,3 Cr 2

® V = 600(ml) Câu12: Khi cho 0,56 lít (đktc) khí hidro clorua hấp thụ vào 50ml dung dịch AgNO3 8% (d= 1,1 g/ml ). Nồng độ % của HNO3 thu được là : A. 3,01% B. 6,3% C.1,575% D. 3,587% Trích đề thi Chuyên Quốc Học Huế – 2015 Định hướng tư duy giải

ìïn HCl = 0,025 ïìn AgCl = 0,025 Ta có : í ®í îïn AgNO3 > 0,025 îïn HNO3 = 0,025 0,025.63 = 3,01% 50.1,1 + 0,025.36,5 - 0,025.143,5 Câu 13: Khi đốt cháy hết m gam bột sắt cần lượng khí Cl2 tối thiểu là 3,36 lít (đktc), lượng muối thu được cho tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được tối đa m gam kết tủa, các phản ứng xẩy ra hoàn toàn. Giá trị của m là: A. 49,250.

B. 38,745.

C. 43,050.

D. 59,250.

Trích đề thi HSG Thái Bình – 2015 Định hướng tư duy giải ® %HNO3 =

Chú ý : Khi cho Fe tác dụng với khí Cl2 sẽ tạo muối FeCl3 ngay mà không tạo FeCl2.

BTNT.Clo Ta có : n Cl = 0,15 ¾¾¾¾ ® n AgCl = 0,3 ® m = 43,05(gam) 2

Câu 14: Hoà tan hoàn toàn 12,2 gam hỗn hợp gồm FeCl2 và NaCl (có tỉ lệ số mol tương ứng là 1:2) vào một lượng nước dư, thu được dung dịch X. Cho dung dịch AgNO3 dư vào X, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam chất rắn.

Giá trị của m là A. 34,1.

B. 28,7.

C. 10,8.

D. 57,4.

Trích đề thử minh họa Bộ Giáo Dục – 2015 Định hướng tư duy giải

ìFeCl2 : 0,05(mol)

Ta có : 12,2 í

îNaCl : 0,1

BTE ìï ¾¾¾ ® Ag : 0,05 AgNO3 ¾¾¾® m = 34,1(gam) í BTNT.Clo ïî ¾¾¾¾® AgCl : 0,2

Câu 15: Đốt cháy hoàn toàn 7,2 gam kim loại M (có hoá trị không đổi trong hợp chất) trong hỗn hợp khí Cl2 và O2. Sau phản ứng thu được 23 gam chất rắn và thể tích hỗn hợp khí đã phản ứng là 5,6 lít (ở đktc). Kim loại M là A. Cu. B. Be. C. Ca. D. Mg. Trích đề thi thử THPT Hồng Lĩnh – 2015 Định hướng tư duy giải

ìO2 : a(mol) BTKL ì32a + 71b = 23 - 7,2 = 15,8 ìa = 0,05 ¾¾¾® í ®í îa + b = 0,25 îb = 0,2 îCl2 : b(mol)

Ta có ngay : mkh›í

BTE ¾¾¾ ® n e = 0,05.4 + 0,2.2 = 0,6

0,6 7, 2 = 0,3 ® M = = 24 2 0,3 Câu 16: Hòa tan 54,44 gam hỗn hợp X gồm PCl3 và PBr3 vào nước được dung dịch Y. Dể trung hòa hoàn toàn dung dịch cần dùng 500 ml dung dịch NaOH 2,6M. % khối lượng của PCl3 trong X là: A. 26,96% B. 12,12% C. 8,08% D. 30,31% Định hướng tư duy giải Chú ý : Muối Na 2 HPO3 là muối trung hòa.

Các kim loại đều có hóa trị II nên : ® n M =

ìPCl3 : a ® 137,5a + 271b = 54,44 îPBr3 : b

Ta có : í

ì NaCl : 3a ìPCl3 : a BTNT ï BTNT.Na ¾¾¾ ® í NaBr : 3b ¾¾¾¾ ® 5(a + b) = 1,3 í PBr : b î 3 ï Na HPO : a + b 3 î 2

ìa = 0,12 ®í ® %PCl3 = 30,31% îb = 0,14 Câu 17: Cho 4,8 gam Br2 nguyên chất vào dung dịch chứa 12,7 gam FeCl2 thu được dung dịch X. Cho dung dịch AgNO3 dư vào X thu được a gam kết tủa. Giá trị a là: A. 28,5 gam B. 39,98 gam C. 44,3 gam D. 55,58 gam. Định hướng tư duy giải

ìïn Br = 0,03 BTE Ta có : í 2 ¾¾¾ ® 0,1 = 0,03.2 + n Ag ® n Ag = 0,04 ïîn FeCl2 = 0,1 ìAg : 0,04 ï BTNT ¾¾¾® m = 44,3 íAgCl : 0, 2 ïAgBr : 0,06 î Câu 18: Cho 1,03 gam muối Natri halogenua (X) tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 thì thu được một kết tủa, nung nóng kết tủa thu được 1,08 gam Ag. Xác định muối X? A. NaBr B. NaF C. NaI D. NaCl Định hướng tư duy giải 1,03 Ta có : n Ag = 0,01 ® M NaX = 23 + X = = 103 ® X = 80 0,01 Câu 19: Dẫn 8,96 lít (đktc) hỗn hợp X gồm oxi và ozon qua dung dịch KI (dư) phản ứng hoàn toàn được 25,4 gam iot. Phần trăm thể tích oxi trong X là A. 50%.

B. 40%.C. 25%.

D. 75%. Định hướng tư duy giải Chú ý phương trình : 2KI + O3 + H 2O ® I 2 + 2KOH + O 2 Ta có :

n I2 =

ìO : 0,1 25,4 = 0,1 ® n O3 = 0,1 ® X í 3 ® %O3 = 25% 127.2 îO2 : 0,4 - 0,1 = 0,3

Câu 20: Cho hỗn hợp X gồm 0,1 mol Cl2 và 0,15 mol Br2 tác dụng với 200 ml dung dịch Y gồm NaOH 1M và KOH 1M. Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường, tính khối lượng muối clorua thu được sau phản ứng ?

A. 6,65 B. 7,45 C. 5,85 D. 6,24 Định hướng tư duy giải Do Cl2 mạnh hơn Br2 nên tác dụng trước Br2.

Do tỷ lệ NaOH : KOH = 1:1 nên

n Cl2

ìï0,1ClìKCl : 0,05 BTKL = 0,1 ® í ®í ¾¾¾ ® m = 6,65(gam) ïî0,1ClO î NaCl : 0,05

Chủ đề 18: Bài toán PH trong dung dịch Định hướng tư duy giải Công thức PH : PH = - log éë H + ùû

éë H + ùû = 10-a

® PH = a

Chú ý : Xác định môi trường là gì? axit hay bazơ?

Tính toán số mol H + hoặc OH - dư sau đó suy ra nồng độ H + tương ứng.

Ví dụ 1: Biết rằng A là dung dịch NaOH có pH = 12 và B là dung dịch H2SO4 có pH = 2. Để phản ứng đủ với V1 lít dung dịch A cần V2 lít dung dịch B. Quan hệ giữa V1 và V2 là: A. V1 = V2 B. V1 = 2V2 C. V2 = 2V1 D. V2 = 10 V1 Định hướng tư duy giải Ta có : PH = 2 ® éH+ ù = 0,01 = n H+ = 0,01.V2 ë û

PH = 12 ® éë H + ùû = 10-12 ® éëOH - ùû = 0,01 ® n OH- = 0,01.V1 ® V1 = V2 Ví dụ 2: Cho 100ml dung dịch HCl 0,1M vào 100ml dung dịch Ba(OH)2 0,06M thu được 200ml dung dịch X. Giá trị pH của dung dịch X là: A. 13 B. 2 C. 12 D. 7 Trích đề thi thử Chuyên Lê Hồng Phong – Nam Định – 2015 Định hướng tư duy giải

ìïn + = 0,01(mol) 0,012 - 0,01 + Có í H ® éëOH - ùû = = 10-2 0,2 ïîn OH- = 0,012(mol)

® éëH+ ùû = 10-12 ® PH = 12 Ví dụ 3: X là dung dịch chứa H2SO4 1M và HCl 1M.Y là dung dịch chứa NaOH 1M và KOH 1M. Trộn V1 lít dung dịch X với V2 lít dung dịch Y đến khí các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 1 lít dung dịch Z có PH = 13. Khi cô cạn toàn bộ dung dịch Z thì thu được bao nhiêu gam chất rắn khan ?

A. 90,11 B. 75,31 C. 68,16 D. 100,37 Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2015 Định hướng tư duy giải d≠ ïìn - = 0,1(mol) ® 2V2 - 3V1 = 0,1 ìV2 = 0,62 Z có PH = 13 ® éëOH - ùû = 0,1 ® í OH ®í îV1 = 0,38 ïîV1 + V2 = 1(l›t)

BTKL ¾¾¾ ® 0,38(98 + 36,5) + 0,62(40 + 56) = m + 0,38.3.18 ® m = 90,11(gam)

Ví dụ 4: Cho 200ml dung dịch chứa đồng thời K2CO3 0,001M và KOH 0,018M vào 200ml dung dịch chứa đồng thời HCl, HNO3, H2SO4 có cùng nồng độ 0,01M. PH của dung dịch thu được sau phản ứng là : A. 2 B. 3 C. 2,47 D. 3,54

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải

ìïnCO2- = 0,0002 Ta có : í 3 å nH+ = 0,008 n = 0,0036 ïî OH 0,008 - 0,0036 - 2.0,0002 ® éë H + ùû = = 10-2 ® PH = 2 0,4 Ví dụ 5: Cho V lít dung dịch chứa đồng thời Ba(OH)21M và NaOH 0,5M vào 200ml dung dịch H2SO4 1M và HCl 1M. Sau khi các phản ứng xảy ra kết thúc, thu được dung dịch có pH=7. Giá trị V là: A. 0,24

B. 0,30

C. 0,22

D. 0,25

Trích đề thi thử THPT Chuyên Đại Học Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải

ìïn - = V(2 + 0,5) Ta có: í OH ¾¾ ® 2,5V = 0,6 ¾¾ ® V = 0,24(lit) ïîn H+ = 0,2(2 + 1) Bài tập rèn luyện Câu 1: Trộn 1000 ml dung dịch X chứa NaOH 0,86M và Ba(OH)2 0,5M với V lít dung Y chứa HCl 1M và H2SO4 2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Z có pH = 1 và m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 186,4.

B. 233,0.

C. 349,5.

D. 116,5.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải

ìïå H+ : V + 4V = 5V Ta có: í ïîå OH : 0,86 + 1 = 1,86

PH = 1 ® éëH+ ùû = 0,1 =

5V - 1,86 ® V = 0,4 1+ V

ìïBa 2 + : 0,5 ® í 2® m = 0,5.233 = 116,5(gam) ïîSO4 : 2V = 0,8 Câu 2: Trộn 250 ml dung dịch HCl 0,08 M và H2SO4 0,01M với 250 ml dng dịch Ba(OH)2 x M. Thu m gam kết tủa và 500 ml dung dịch có pH = 12. Giá trị của m và x làn lượt là: A. 1,165g và 0,04M. B. 0,5825g và 0,03M. C. 0,5825g và 0,06M. D. 1,165g và 0,04M Trích đề thi chuyên Nguyễn Huệ Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải PH = 12 nghĩa là dung dịch có dư OH- .

ìïn - = 0,5x Ta có : í OH ïîn H+ = 0,25(0,08 + 0,02) = 0,025 PH =12 éOH - ù = 0,01 = ¾¾¾® ë û

0,5x - 0,025 ® x = 0,06 0,5

® m¯ = 0,0025.233 = 0,5825(gam) Câu 3: Z là dung dịch H2SO4 1M. Để thu được dd X có pH=1 cần phải thêm vào 1 lit dung dịch Z thể tích dd NaOH 1,8M là: A. 1 lit.

B. 1,5 lit.

C. 3 lit.

D. 0,5 lit. Định hướng tư duy giải 2 - 1,8V PH = 1 ® éë H + ùû = 0,1 = ® V =1 1+ V Câu 4: Z là dung dịch H2SO4 1M. Để thu được dung dịch Y có pH=13 cần phải thêm vào 1 lit dung dịch Z thể tích dd NaOH 1,8M là A. 1,0 lit.

B. 1,235 lit.

C. 2,47 lit.

D. 0,618 lit. Định hướng tư duy giải 1,8V - 2 PH = 13 ® éë H + ùû = 10-13 ® éëOH - ùû = 0,1 = ® V = 1,235 1+ V Câu 5: A là dung dịch H2SO4 0,5M; B là dung dịch NaOH 0,6M. Trộn V1 lit A với V2 lit B thu được (V1+V2) lit dung dịch có pH=1. Tỉ lệ V1:V2 bằng A. 1:1.

B. 5:11.

C. 7:9.

D. 9:11. Định hướng tư duy giải

V1 - 0,6 2.0,5.V1 - 0,6V2 V2 V 7 + PH = 1 ® éë H ùû = 0,1 = = ® 1 = V1 V1 + V2 V2 9 +1 V2 Câu 6: Trộn 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 0,05M và HCl 0,1M với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M thu được dung dịch X. Dung dịch X có PH là : A. 12,8 B. 1,0 C. 13.0 D. 1,2 Định hướng tư duy giải

ìïn + = 0,02 0,02 é -ù Ta có: í H ® n du = 0,1 = 10-1 OH = 0,04 - 0,02 = 0,02 ® ëOH û = n = 0,04 0,2 ïî OH-

® éë H + ùû = 10-13 ® PH = 13 Câu 7: Trộn 100 ml dung dịch gồm Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,1M với 400 ml dung dịch gồm : H2SO4 0,0375M và HCl 0,0125M thu được dung dịch X Giá trị pH của dung dịch X là

A. 2 B. 1 Định hướng tư duy giải

C. 6

D. 7.

ìïn OH- = 0,03 0,005 ® n du = 0,035 - 0,03 = 0,005 ® éëH + ùû = = 0,01 ® PH = 2 í H+ 0,5 ïîn H+ = 0,035 Câu 8: Trộn 150 ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 0,05M và HNO3 0,1M với 150 ml dung dịch hỗn hợp gồm KOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M, thu được 300 ml dung dịch X. Dung dịch X có pH là A. 1,2.

B. 12,8.

C. 13,0.

D. 1,0. Định hướng tư duy giải ìïn + = 0,15(0,05.2 + 0,1) = 0,03 Ta có: í H ïîn OH- = 0,15(0,2 + 0,2) = 0,06 0,03 ® n du = 0,03 ® éëOH - ùû = = 0,1 ® éë H + ùû = 10-13 ® PH = 13 OH 0,3 Câu 9: Trộn 3 dung dịch H2SO4 0,1M; HNO3 0,2M; HCl 0,3M với những thể tích bằng nhau thu được dung dịch X. Lấy 300 ml dung dịch X cho phản ứng với V lit dung dịch Y gồm NaOH 0,2M và KOH 0,29M thu được dung dịch có pH = 2. Giá trị V là A. 0,424 lit.

B. 0,134 lit.

C. 0,414 lit.

D. 0,214 lit. Định hướng tư duy giải Chú ý : Mỗi dung dịch axit có thể tích 100 ml n H+ = 0,1(0,1.2 + 0,2 + 0,3) = 0,07 n OH- = V(0,2 + 0,29) = 0,49V 0,07 - 0,49V = 0,01 ® V = 0,134 0,3 + V Câu 10: Trộn 250 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,08 M và H2SO4 0,01 M với PH = 2 ®

250 ml dung dịch Ba(OH)2 a M thu được 500 ml dung dịch X có pH= 12. Giá trị của a là: A. 0,06M

B. 0,08M

C. 0,04M

D. 0,12M

Định hướng tư duy giải PH = 12 suy ra OH dư.

ìïH + : 0,025 0,5a - 0,025 Ta có í ® [ OH ]du = = 0,01 ® a = 0,06 0,5 ïîOH : 0,5a

Chủ đề 19: Bài toán sử dụng phương trình ion thu gọn. + Chú ý những chất kết tủa và bay hơi thường gặp: BaSO4, Fe(OH)2, Fe(OH)3, NH3, AgCl, BaCO3, CaCO3… + Áp dụng định luật BTKL và BTĐT + Chú ý bài toán nhiệt phân Ba(HCO3)2 hoặc Ca(HCO3)2 Ví dụ 1: Chia dung dịch A chứa các ion Fe3+, NH4+, SO 24 - và Cl- thành phần bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, đun nóng, thu được 1,07 gam kết tủa và 0,672 lít khí (đktc). Phần 2 cho tác dụng với dung dịch BaCl2 dư, thu được 4,66 gam kết tủa. Tổng khối lượng muối khan thu được khi cô cạn cẩn thận dung dịch là: A. 3,73 gam B. 4,76 gam C. 6,92 gam D. 7,46 gam Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải BTNT.Fe ìn Fe(OH) = 0,01(mol) ¾¾¾¾ ® n Fe3+ = 0,01 ï 3 Ta có: í BTNT.N ® n NH+ = 0,03 ïîn NH3 = 0,03(mol) ¾¾¾¾ 4

BTNT.S BTDT n BaSO4 = 0,02 ¾¾¾¾ ® nSO2- = 0,02 ¾¾¾ ® n Cl- = 0,02 4

BTKL

¾¾¾® m = 2(0,01.56 + 0,03.18 + 0,02.96 + 0,02.35,3) = 7,46(gam) Ví dụ 2: Dung dịch Y gồm Al3+; Fe2+; 0,05 mol Na+; 0,1 mol SO42−; 0,15 mol Cl−.

Cho V lit dung dịch NaOH 1M, vào dung dịch Y để thu được kết tủa lớn nhất thì giá trị V là A. 0,40.

B. 0,25.

C. 0,35.

D. 0,30.

Trích đề thi thử Nguyễn Trung Thiên – Hà Tĩnh – 2016 Định hướng tư duy giải Kết tủa lớn nhất khi Na+ thay thế Al3+ và Fe2+ hoàn toàn nghĩa là trong muối không còn bóng dáng của Al và Fe. BTDT Vậy ¾¾¾ ® n NaOH = 0,1.2 + 0,15.1 - 0,05.1 = 0,3(mol) ® V = 0,3(lit)

Ví dụ 3: Một loại nước cứng X chứa các ion Ca2+, Mg2+, HCO 3- , Cl- trong đó nồng độ HCO 3- là 0,002M và Cl - là 0,008M. Lấy 200 ml X đun nóng, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y. Để làm mềm dung dịch Y (loại bỏ hết các cation kim loại) cần cho vào Y lượng Na2CO3.10H2O gần nhất với khối lượng là A. 2,574 gam.

B. 0,229 gam.

C. 0,085 gam.

D. 0,286 gam.

Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải

BTDT Ta có : n anion = 0,2(0,002 + 0,008) = 0,002(mol) ¾¾¾ ® n cation = 0,001 0

t Chú ý : Khi đun nóng thì HCO3- ¾¾ ® CO32- ®¯

® n Na 2CO3 .10H2O = 0,001 - 0,0002 = 0,0008 ® mY = 0,2288(gam) Ví dụ 4: Cho 800 ml dung dịch Ba(OH)2 0,3M vào dung dịch X chứa: 0,025 mol

CO 32- , 0,1 mol Na+, x mol NH+4 , 0,15 mol SO24- và đun nóng nhẹ (giả sử nước bay hơi không đáng kể). Tổng khối lượng dung dịch X và dung dịch Ba(OH)2 giảm đi bao nhiêu gam?

A. 34,95 gam B. 39,2 gam C. 44,125 gam D. 44,215 gam Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải BTDT Ta ¾¾¾ ® 0,025.2 + 0,15.2 = 0,1 + x ® x = 0,25(mol)

ìBaSO 4 : 0,15(mol) ï Dễ thấy lượng Ba và OH dư nên Dm ¯= 44,125(gam) íBaCO3 : 0,025(mol) ï NH : 0, 25(mol) 3 î Ví dụ 5: Cho 120 gam hỗn hợp X gồm Fe2(SO4)3, CuSO4, MgSO4 vào nước dư thu được dung dịch Y. Cho BaCl2 dư vào Y thấy có 209,7 gam kết tủa xuất hiện. Mặt khác, cho KOH dư vào Y thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là : A. 48,9 B. 52,4 C. 64,2 D. 48,0 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải ìïnSO2- BTKL Bài toán rất đơn giản.Từ khối lượng kết tủa → í 4 ¾¾¾ ® m Kim loai n ïî OH BTKL Trong X 209,7 Trong X Ta có : n¯ = n SO = 0,9 ¾¾¾ ® m Kim 2loai = 120 - 0,9.96 = 33,6(gam) 4 233 X Bảo toàn điện tích : n - = 2.nTrong = 1,8 22+

-

OH

SO4

¾¾¾® m = 33,6 ! + 1,8.17 ! = 64,2(gam) BTKL

Kimloai

OH-

Bài tập rèn luyện Câu 1: Cho dung dịch X gồm Na+ 0,1 mol, K+ 0,2 mol, Cl - 0,1mol và HCO3- . Cô cạn dung dịch được m gam muối khan. Giá trị của m là : A. 25,85 B. 19,65 C. 24,46 D. 21,38 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải

BTDT Ta có : ¾¾¾ ® 0,1 + 0,2 = 0,1 + a ® a = 0,2(mol) o

t Chú ý : 2HCO3- ¾¾ ® CO32- + CO2 + H2O BTKL ¾¾¾ ® m = 0,1.23 + 0,2.39 + 0,1.35,5 + 0,1.60 = 19,65(gam)

Câu 2: Có 500 ml dung dịch X chứa Na+, NH4+, CO32- và SO42-. Lấy 100 ml dung dịch X tác dụng với lượng dư dung dịch HCl thu 2,24 lít khí (đktc). Lấy 100 ml dung dịch X cho tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2 thấy có 43 gam kết tủa.

Lấy 100 ml dung dịch X tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH thu 4,48 lít khí NH3 (đktc). Tính tổng khối lượng muối có trong 500 ml dung dịch X. A. 14,9 gam. B. 11,9 gam.

C. 86,2 gam. D. 119 gam.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Ta tính toán số liệu với 100 ml dung dịch X.

100 ml X + HCl ® CO2

BTNT.C ¾¾¾ ¾ ® n CO2- = 0,1

100 ml X + NaOH ® NH 3

¾¾¾¾ ® n NH+ = 0,2

3

BTNT.N

4

ìBaCO3 BTNT.(C +S) 43 - 0,1.197 100 ml X + BaCl 2 ® í ¾¾¾¾¾ ® n SO2- = = 0,1 4 233 îBaSO4 BTDT ¾¾¾ ® n Na + + 0,2 = 0,1.2 + 0,1.2 ® n Na + = 0,2 BTKL ¾¾¾ ® m X = 5 ( 0,1.60 + 0,2.18 + 0,1.96 + 0,2.23) = 119

Câu 3: Dung dịch X chứa các ion: Ca2+, Na+, HCO3– và Cl–, trong đó số mol của ion Cl– là 0,1.

Thí nghiệm 1: cho 1/2 dung dịch X phản ứng với dung dịch NaOH dư, thu được 2 gam kết tủa.

Thí nghiệm 2: Cho 1/2 dung dịch X còn lại phản ứng với dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 5 gam kết tủa.Mặt khác, nếu đem đun nóng để cô cạn dung dịch X thì thu được m1 gam chất rắn khan Y, lấy m1 gam chất rắn khan Y trên nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được m2 gam chất rắn khan Z. Giá trị của m1 và m2 lần lượt là: A. 10,26 và 8,17.

B. 14,01 và 9,15.

C. 10,91 và 8,71.

D. 10,91 và 9,15.

Trích đề thi HSG Thái Bình – 2015 Định hướng tư duy giải Để tránh nhầm lẫn ta sẽ xử lý bài toán với cả dung dịch X trong 2 thí nghiệm.

BTNT.C Với thí nghiệm 2 : n¯ = 0,05.2 = 0,1 ¾¾¾¾ ® n HCO- = 0,1(mol) 3

BTNT.Ca

Với thí nghiệm 1 : n¯ = 0,02.2 = 0,04 ¾¾¾¾ ® n Ca 2+ = 0,04(mol) Vậy X chứa

ìCa 2+ : 0,04 ìCaCO3 : 0,04 ìCaO : 0,04 ï ï 2ï 2ïHCO3 : 0,1 ïCO3 : 0,01 ïCO3 : 0,01 t0 nung ¾¾® m1 í ¾¾¾ ® m2 í í ïCl : 0,1 ïCl : 0,1 ïCl : 0,1 ï BTDT ï ï ¾¾¾ BTDT BTDT + + ® Na + : 0,12 î î ¾¾¾® Na : 0,12 î ¾¾¾® Na : 0,12 ìm1 = 10,91(gam) BTKL ¾¾¾ ®í îm2 = 9,15(gam) Câu 4: Cho dung dịch A chứa các ion K+ (0,03 mol), M+, SO42-, CO32-. Cho dung dịch tác dụng với BaCl2 dư thu được 8,6 gam kết tủa. Cho dung dịch A tác dụng với H 2SO 4 loãng dư thu được 0,448 lit khí (đktc). Khi cô cạn dung dịch thu được 5,19 gam muối khan. ion M+ là: + + + + A. Na .

B. Li .

C. NH4 .

D. Rb .

Trích đề thi thử chuyên Bảo Lộc – Lâm Đồng – 2015 Định hướng tư duy giải

ìïn SO2- = a 4 BaCl2 Ta có : ¾¾¾ ®í ® 233a + 197b = 8,6 ïîn CO32- = b H2SO4 BTDT Và ¾¾¾ ® nCO2 = nCO2- = b = 0,02(mol) ® a = 0,02(mol) ¾¾¾ ® n M+ = 0,05 3

5,19 - 0,03.39 - 0,02(96 + 60) BTKL ¾¾¾ ®M = = 18 ® NH +4 0,05 Câu 5: Dung dịch X chứa 0,025 mol CO32- ; 0,1 mol Na+; 0,3 mol Cl- còn lại là ion NH4+ . Cho 270 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M vào dung dịch X và đun nóng nhẹ.

Hỏi sau khi phản ứng kết thúc, tổng khối lượng hai dung dịch sau phản ứng giảm bao nhiêu gam? (giả sử hơi nước bay hơi không đáng kể) A. 6,825 gam B. 12,474 gam C. 6,761 gam D. 4,925 gam Trích đề thi thử chuyên Lê Khiết – Quảng Ngãi – 2016 Định hướng tư duy giải BTDT Ta có : ¾¾¾ ® n +NH4 = 0,025.2 + 0,3 - 0,1 = 0,25(mol)

ì NH3 : 0,108(mol) n Ba(OH)2 = 0,054(mol) ® Dm = 6,761(gam) í îBaCO3 : 0,025 Câu 6: Dung dịch X chứa 0,1 mol Ca 2+ ; 0,3 mol Mg 2+ ; 0,4 mol Cl- và a mol

HCO3- . Đun dung dịch X đến cô cạn thu được muối khan có khối lượng là A. 49,4 gam B.28,6 gam C. 37,4 gam D. 23,2 gam Trích đề thi thử chuyên Lê Quý Đôn Đà Nẵng – 2016 Định hướng tư duy giải

BTDT ¾¾¾ ® 0,1.2 + 0,3.2 = 0,4 + a ® a = 0,4 0

t X ¾¾ ® HCO3- ® CO32BTKL ¾¾¾ ® m = 0,1.40 + 0,3.24 + 0, 4.35,5 + 0, 2.60 = 37, 4(gam)

Chú ý : Khi đề bài nói nung muối khan tới khối lượng không đổi thì 0

0

t t HCO3- ¾¾ ® CO32- ¾¾ ® O2 -

Câu 7: Dung dịch E chứa các ion Mg2+, SO42-, NH4+, Cl-. Chia dung dịch E ra 2 phần bằng nhau: Cho phần I tác dụng với dung dịch NaOH dư, đun nóng, được 0,58 gam kết tủa và 0,672 lít khí (đktc). Phần II tác dụng với dung dịch BaCl2 dư, được 4,66 gam kết tủa. Tổng khối lượng các chất tan trong dung dịch E bằng A. 6,11gam.

B. 3,055 gam.

C. 5,35 gam. D. 9,165 gam. Định hướng tư duy giải Ta sẽ đi tính toán với 0,5.E BTNT.Mg ìMg(OH)2 ¾¾¾¾ ® n Mg2+ = 0,01 ï Với phần I : 0,5E + NaOH ® í BTNT.N ® n NH+ = 0,03 ïîNH3 ¾¾¾¾ 4

Với phần II: 0,5E + BaCl 2 ® BaSO4

¾¾¾ ® 0,01.2 + 0,03 = 0,02.2 + n ClBTDT

BTNT.S ¾¾¾® n SO2- = 0,02 4

® n Cl- = 0,01

BTKL ¾¾¾ ® m E = 2 ( 0,01.24 + 0,03.18 + 0,02.96 + 0,01.35,5) = 6,11

Câu 8: Dung dịch X chứa các ion: Fe3+, SO42-, NH4+, Cl-. Chia dung dịch X thành hai phần bằng nhau : Phần một tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, đun nóng thu được 0,672 lít khí (đktc) và 1,07 gam kết tủa ; Phần hai tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2, thu được 4,66 gam kết tủa. Tổng khối lượng các muối khan thu được khi cô cạn dung dịch X là (quá trình cô cạn chỉ có nước bay hơi) A. 3,73 gam.

B. 7,04 gam. C. 7,46 gam. D. 3,52 gam. Định hướng tư duy giải Ta tính toán các số liệu với X/2.

BTNT.N ìïNH3 ¾¾¾¾ ® n NH+ = 0,03 4 Với phần 1 ta có : 0,5.X + NaOH ® í BTNT.Fe ® n Fe3+ = 0,01 ïîFe(OH)3 ¾¾¾¾ BTNT.S Với phần 2 ta có : 0,5.X + BaCl2 ® BaSO4 ¾¾¾® nSO2- = 0,02 4

¾¾¾ ® n Cl- + 0,02.2 = 0,01.3 + 0,03.1 BTDT

® n Cl- = 0,02

BTKL ¾¾¾ ® m X = 2 ( 0,03.18 + 0,01.56 + 0,02.96 + 0,02.35,5 ) = 7,46

Câu 9: Một dung dịch chứa hai cation là Al3+ (0,2 mol) và Fe2+ (0,1 mol). Trong dung dịch trên còn chứa hai anion là Cl— (x mol) và SO24- (y mol). Tìm x và y biết rằng cô cạn dung dịch trên thu được 46,9 gam hỗn hợp muối khan.

A. 0,2 và 0,3 B. 0,3 và 0,2 C. 0,5 và 0,15 D. 0,6 và 0,1 Định hướng tư duy giải

ìAl3+ : 0,2 ï 2+ BTDT ® x + 2y = 0,8 ìx = 0,2 ïFe : 0,1 ïì ¾¾¾ ® í BTKL ®í í ® 35,5x + 96y = 46,9 - 0,2.27 - 0,1.56 îy = 0,3 ïî ¾¾¾ ïCl : x ïSO2 - : y î 4 Câu 10: Dung dịch Y có chứa các ion: NH4+, NO3-, SO42-. Cho dung dịch Y tác dụng với lượng dư dung dịch Ba(OH)2, đun nóng thu được 11,65 gam kết tủa và 4,48 lít khí (đktc). Nếu cho m gam dung dịch Y cho tác dụng với một lượng bột Cu dư và H2SO4 loãng dư sinh ra V lít NO (sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc). Giá trị của V là A. 1,49.

B. 1,87.

C. 2,24.

D. 3,36. Định hướng tư duy giải BTNT.Nito ìn NH3 = 0,2 ¾¾¾¾ ® NH 4+ : 0,2 ïï BTNT.S Cu/ H + Có ín BaSO4 = 0,05 ¾¾¾® SO24- : 0,05 ¾¾¾ ® 4H + + NO3- + 3e ® NO + 2H 2 O ï BTDT ® NO3- : 0,1 ïî ¾¾¾

® n NO = 0,1

® V = 2,24(lit)

Câu 11: Dung dịch A chứa: 0,15 mol Ca2+ ; 0,6 mol Cl- ; 0,1 mol Mg2+ ; a mol HCO3- ; 0,4 mol Ba2+. Cô cạn dung dịch A được chất rắn B. Nung B trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là A. 90,1.

B. 102,2.

C. 105,5.

D. 127,2. Định hướng tư duy giải

ìCa 2 + : 0,15 ï 2+ íMg : 0,1 ïBa 2 + : 0,4 î

ïìCl : 0,6 BTDT ¾¾¾ ® 2(0,15 + 0,1 + 0,4) = 0,6 + a í HCO : a 3 îï

t t B ¾¾ ® CO32 - ¾¾ ®O 0

0

® a = 0,7

® n O = 0,35

BTKL ¾¾¾ ® m = 0,15.40 + 0,1.24 + 0,4.137 + 0,6.35,5 + 0,35.16 = 90,1 Câu 12: Dung dịch X được tạo ra từ 2 muối gồm có các ion: Al3+, Fe2+, SO42-, Cl-.

Chia dung dịch X làm 2 phần bằng nhau. Phần 1 đem tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được 6,46 gam kết tủa. Phần 2 đem tác dụng với dung dịch NH3 dư, thu lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi còn lại 2,11

gam chất rắn. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Khối lượng muối trong dung dịch X có thể là A. 5,96 gam. B. 3,475 gam. C. 17,5 gam. D. 8,75 gam. Định hướng tư duy giải Ta xét trường hợp : Hai muối là FeSO4 a mol và AlCl3 b mol (Trong 1 nửa X)

ìFe(OH)2 : a 6,46 í ® 90a + 233.a = 6,46 ® a = 0,02 îBaSO4 : a ìFe O : 0,5a 2,11 í 2 3 ® 80a + 51b = 2,11 ® b = 0,01 îAl2 O3 : 0,5b Trong X có : m = 2. ( 0,02.152 + 0,01.133,5 ) = 8,75 Câu 13: Dung dịch X chứa các ion: Na+, Ba2+ và HCO3−. Chia X thành ba phần bằng nhau. Phần một tác dụng với KOH dư, được m gam kết tủa. Phần hai tác dụng với Ba(OH)2 dư, được 4m gam kết tủa. Đun sôi đến cạn phần ba, thu được V1 lít CO2 (đktc) và chất rắn Y. Nung Y đến khối lượng không đổi, thu được thêm V2 lít CO2 (đktc). Tỉ lệ V1 : V2 bằng ?

A. 1 : 3.

B. 3 : 2.

C. 2 : 1.

D. 1 : 1.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ì Na + : a ï ì197b = m Ta có: íBa 2+ : b ¾¾ ®í ¾¾ ® a = 2b î197(a + 2 b) = 4 m ï BTDT î ¾¾¾® HCO3 : a + 2b ì Na + : 2 ï Xem như: íBa 2 + :1 ¾¾ ® n CO2- = 2 ¾¾ ® n1CO2 = 2(mol) 3 ï BTDT î ¾¾¾® HCO3 : 4 2 n BaCO3 = 1 ¾¾ ® n CO = 1 ¾¾ ® V1 : V2 = 2 :1 2

Chủ đề 20: Bài toán CO2 tác dụng với dung dịch kiềm Định hướng tư duy giải Khi cho CO2 vào OH- thì CO2 sẽ làm 2 nhiệm vụ: Nhiệm vụ đầu tiên: Đưa CO32 - nên cực đại.

Phương trình: CO2 + 2OH- ¾¾ ®CO32- + H2O Nhiệm vụ thứ hai: (Nếu CO2 dư): Đưa CO32- về thành HCO3Phương trình: CO2 + CO32- + H2O ¾¾ ®2HCO3Do đó để xử lý nhanh loại toán này các bạn phải xem CO2 làm mấy nhiệm vụ?

Thường thì các bài toán đều cho CO2 làm cả 2 nhiệm vụ và nhiệm vụ 2 chưa hoàn thành (có 2 muối) Chú ý : Nếu có 2 muối tạo ra thì n 2- = n - - n CO CO OH 2 3

ìOH Bước 1: Tính số mol í îCO 2

-

Bước 2: Nhẩm xem có mấy loại muối tạo ra.(Tính số mol CO32- ;HCO3- )

1<

n OHn CO2

n OHn CO2

³2

< 2 thì có hai loại muối tạo thành. ® CO32 -

n OHn CO2

® HCO3-

<1

Bước 3: Nhẩm ra đáp số (Chú ý so sánh số mol CO32- với Ba 2+ ;Ca 2+ để tính lượng kết tủa) Ví dụ 1: Hấp thụ hoàn toàn 1,12 lít khí CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch KOH 1M, thu được dung dịch X . Cho từ từ dung dịch HCl 2,5M vào X đến khi bắt đầu có khí sinh ra thì hết V ml. Giá trị của V là: A. 80 B. 60 C. 40 D. 100 Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải

ìïCO32- : 0,05 0,2molKOH Ta có : n CO2 = 0,05(mol) ¾¾¾¾¾ ® í BTNT + BTDT ïîOH : 0,1 +

H Bắt đầu có khí có nghĩa là OH- hết và CO32- ¾¾® HCO3-

® n H+ = 0,1 + 0,05 = 0,15 ® V =

0,15 = 0,06 2,5

Ví dụ 2: Hấp thụ 3,36 lít CO2 vào 200,0 ml dung dịch hỗn hợp NaOH xM và Na2CO3 0,4M thu được dung dịch X có chứa 19,98 gam hỗn hợp muối khan. Nồng độ mol/l của NaOH trong dung dịch ban đầu là: A. 0,70M B. 0,75M C. 0,50M D. 0,60M Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải Ta có : ì NaOH : 0, 2x ïì NaHCO3 : a n CO2 = 0,15(mol) + í ® 19,98 í BTNT.C ® Na 2 CO3 : 0, 23 - a î Na 2 CO3 : 0,08 îï ¾¾¾¾ BTKL ¾¾¾ ®19,98 = 84a + 106(0,23 - a) ® a = 0,2 BTNT.Na Và ¾¾¾¾ ® 0,2x + 0,08.2 = 0,2 + 0,03.2 ® x = 0,5M

Ví dụ 3: Cho 1,792 lít khí CO2 (ở đktc) hấp thụ hết vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,12M thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là : A. 4,728.

B. 3,940.

C. 1,576.

D. 2,364.

Trích đề thi thử Chuyên ĐHSP Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải

ìïn CO2 = 0,08(mol) ïìn CO2- = n OH- - n CO2 = 0,008 Ta có : í ®í 3 ïîn Ba 2+ = 0,024 îï n OH- = 0,088

å

® m = 0,008.197 = 1,576(gam)

Ví dụ 4: Cho m gam cacbon tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được V lít ở đktc hỗn hợp khí X gồm CO2 và SO2. Hấp thụ hết X bằng dung dịch NaOH vừa đủ thu được dung dịch Y chỉ chứa hai muối trung hòa. Cô cạn dung dịch Y thu được 35,8 gam muối khan. Giá trị của m và V lần lượt là : A. 2,4 và 6,72 B. 2,4 và 4,48 C. 1,2 và 22,4 D. 1,2 và 6,72 Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải BTNT.C ì ¾¾¾¾ ® CO32- : a ï ìCO : a(mol) ï BTNT.S BTE BTKL Ta ¾¾¾ ® VX í 2 ® 35,8 í ¾¾¾¾ ® SO32- : 2a ¾¾¾ ® a = 0,1(mol) îSO2 : 2a ï BTDT + ïî ¾¾¾® Na : 6a

ìm = 12.0,1 = 1, 2(gam) ®í îV = 0,1.3.22, 4 = 6,72(l) Ví dụ 5: Hấp thụ hết 0,2 mol khí CO2 vào 100 ml dung dịch chứa đồng thời NaOH 1,5M và Na2CO3 1M thu được dung dịch X. Cho dung dịch BaCl2 dư vào

X thu được a gam kết tủa. Cho rằng các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của a là A. 19,7.

B. 9,85.

C. 29,55.

D. 49,25.

Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải Ta có : BTNT.Na ® x + 2y = 0,35 ì NaHCO3 : x(mol) ìï ¾¾¾¾ ì NaOH : 0,15(mol) ¾¾¾ ®í ®í ® í BTNT.C ® x + y = 0,3 î Na 2 CO3 : 0,1(mol) î Na 2 CO3 : y(mol) ïî ¾¾¾¾ CO2

ì x = 0, 25(mol) BaCl2 ®í ¾¾¾® a = 0,05.197 = 9,85(gam) î y = 0,05(mol) Ví dụ 6: Hấp thụ hoàn toàn 11,2 lít CO2 (đktc) vào dung dịch chứa x mol Ca(OH)2; y mol NaOH và x mol KOH. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch chứa 32,3 gam muối (không có kiềm dư) và 15 gam kết tủa. Bỏ qua sự thủy phân của các ion, tỉ lệ x : y có thể là A. 2 : 3.

B. 8 : 3.

C. 49 : 33.

D. 4 : 1.

Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải ìïn CO = 0,5(mol) BTNT.C Ta có : í 2 ¾¾¾¾ ® n HCO- = 0,35(mol) 3 n = 0,15(mol) ïî CaCO3 + Khi đó dung dịch có : ìCa 2 + : x - 0,15 BTDT ïï + ïì ¾¾¾® 2(x - 0,15) + x + y = 0,35 + íNa + K : y + x ® í BTKL ï îï ¾¾¾® 40(x - 0,15) + 23y + 39x + 61.0,35 = 32,3 ïîHCO3 : 0,35

ìx = 0,2 x ®í ® = 4 :1 îy = 0,05 y Ví dụ 7: Hấp thụ hoàn toàn 4,928 lít khí CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch hỗn hợp chứa Ba(OH)2 1M và KOH 1M. Sau phản ứng thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là : A. 15,76 B. 19,7 C. 11,82 D. 17,73 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải ìn CO2 = 0,22(mol) ï + Ta có : ín Ba(OH)2 = 0,1 ® n CO2- = n OH- - n CO2 = 0,3 - 0,22 = 0,08 3 ï n = 0,1 î KOH

+ Và nBa2+ = 0,1 > 0,08 ® n¯ = 0,08.197 = 15,76(gam) Ví dụ 8: Hấp thụ hết 13,44 lít CO2 (đktc) vào 1 lít dung dịch chứa KOH aM và K2CO3 aM thu được dung dịch Y.Cho Y tác dụng hết với dung dịch BaCl2 dư thu được 59,1 g kết tủa. Cô cạn (đun nóng) Y thu được m gam muối. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là : A. 116,4 B. 161,4 C. 93,15 D. 114,6 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải 2ìïn CO2 = 0,6(mol) BTNT.C ïìCO3 : 0,3 Trước hết ta có : í ¾¾¾¾ ®Yí ïîn ¯ = 0,3(mol) ïîHCO3 : 0,6 + a - 0,3 = 0,3 + a

BTDT Và ¾¾¾ ® 2.0,3 + a) = 2a + a ® a = 0,45 ! + (0,3 " #$# % ! + CO32-

HCO3-

K

Vì đun nóng nên muối cuối cùng thu được là K2CO3 và 0, 45.3 BTNT.K ¾¾¾¾ ®m = (39.2 + 60) = 93,15(gam) 2 Bài tập rèn luyện Câu 1: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch chứa K2CO3 0,2M và NaOH x mol/lít, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y. Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch BaCl2 dư, thu được 11,82 gam kết tủa. Mặt khác, cô cạn (đun nóng) dung dịch Y thu được m gam muối. Giá trị của m là : A. 12,04.

B. 10,18.

C. 11,32.

D. 12,48.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Ta có thể thay NaOH xM bằng KOH xM cho đơn giản vì nó không ảnh hưởng tới kết quả bài toán khi tính x.

ìK CO ìK 2 CO3 : 0,06 BaCl2 Khi đó ta có: n CO = 0,1 ® í 2 3 ¾¾¾ ® í 2 îKHCO3 îKHCO3 : a BTNT.C ¾¾¾¾ ® 0,1 + 0,1.0,2 = 0,06 + a ® a = 0,06

BTNT.K ¾¾¾¾ ®0,06.2 + 0,06 = 0,1.0,2.2 + 0,1x ® x = 1,4

ìK + : 0,04 ìK + : 0,04 ï + ïï + ïNa : 0,14 t0 BTKL Như vậy trong Y í ¾¾ ® Na : 0,14 ¾¾¾ ® m = 10,18(gam) í 2ïCO3 : 0,06 ï 2ïîCO3 : 0,09 ï HCO : 0,06 3 î

Câu 2: Hấp thụ hoàn toàn 8,96 lít CO2 (đktc) vào V ml dung dịch chứa NaOH 2,75M và K2CO3 1M. cô cạn dung dịch sau phản ứng ở nhiệt độ thường thu được 64,5 gam chất rắn khan gồm 4 muối. Giá trị của V là A. 140.

B. 200 C. 180 D. 150.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải

ìïOH - : 2,75V Số mol điện tích âm ban đầu : í .

2ïîCO3 : V Khi cho CO2 và số mol điện tích âm không đổi.Có ngay: BTNT ìïHCO3- : a ïì ¾¾¾ ® a + b = 0,4 + V ïìHCO3 : 0,8 - 2,75V ¾¾ ® í 2® í BTDT ® í 2® a + 2b = 2,75V + 2V ïîCO3 : 3,75V - 0,4 ïîCO3 : b îï ¾¾¾ BTKL ¾¾¾ ® 64,5 = å m(K,Na,HCO3- ,CO32- ) ® V = 0,2 = 23.2,75V + 39.2.V + 60(3,75V - 0,4) + 61(0,8 - 2,75V) Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn m gam FeS2 bằng một lượng O2 vừa đủ, thu được khí X. Hấp thụ hết X vào 1 lít dung dịch chứa Ba(OH)2 0,15M và KOH 0,1M, thu được dung dịch Y và 21,7 gam kết tủa. Cho Y vào dung dịch NaOH, thấy xuất hiện thêm kết tủa. Giá trị của m là A. 23,2.

B. 12,6.

C. 18,0.

D. 24,0.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải ìBa(OH)2 : 0,15(mol) ìBa(HSO3 )2 : 0,05 ï BTNT.Ba + K + Có íKOH : 0,1(mol) ¾¾¾¾¾ ®í îKHSO3 : 0,1 ïBaSO : 0,1(mol) 3 î BTNT.S ¾¾¾® å SO2 = 0,3(mol) BTNT.S + ¾¾¾® n FeS2 = 0,15(mol) ® m = 18(gam)

Câu 4: Sục V lít CO2 ở (đktc) vào 300ml dung dịch hỗn hợp NaOH 1M và Ba(OH)2 1M, đến phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X và m gam kết tủa.

Cho dung dịch BaCl2 vào dung dịch X thu được kết tủa. Trong các giá trị sau của V, giá trị nào thoả mãn?

A. 20,16 B. 11,25.

C. 13,44.

D. 6,72.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải

ìïn - = 0,3 + 0,6 = 0,9(mol) Ta có : í OH ïîn Ba 2+ = 0,3(mol)

Vì cho BaCl2 vào X có kết tủa nên X có dư CO32- ® n trong2- X > 0,3(mol) CO 3

Tất nhiên ta có thể thử đáp án. Tuy nhiên, tôi sẽ biện luận với 2 trường hợp có thể xảy ra với X vẫn thỏa mãn đầu bài là : + Nếu X chỉ chứa CO32- ® 0,3 < n CO < 0,45 ® 6,72 < V < 10,08 2

ìïCO2+ Nếu X chứa í 3 ® 0, 45 < n CO2 < 0,6 ® 10,08 < V < 13, 44 ïîHCO3 Câu 5: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch chứa K2CO3 0,2M và NaOH x mol/lít, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y. Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch BaCl2 dư, thu được 11,82 gam kết tủa. Giá trị của x là: A. 1,6.

B. 1,4.

C. 1,0.

D. 1,2.

Trích đề thi HSG Thái Bình – 2015 Định hướng tư duy giải Ta có thể thay NaOH xM bằng KOH xM cho đơn giản vì nó không ảnh hưởng tới

ìK CO ìK 2 CO3 : 0,06 BaCl2 kết quả bài toán.Khi đó ta có : n CO = 0,1 ® í 2 3 ¾¾¾ ® í 2 îKHCO3 îKHCO3 : a BTNT.C ¾¾¾¾ ® 0,1 + 0,1.0,2 = 0,06 + a ® a = 0,06

BTNT.K ¾¾¾¾ ®0,06.2 + 0,06 = 0,1.0,2.2 + 0,1x ® x = 1,4

Câu 6: Cho V lít CO2 đkc hấp thụ hết trong dung dịch chứa 0,2 mol Ba(OH)2 và 0,1 mol NaOH. Sau phản ứng hoàn toàn thì được kết tủa và dung dịch chứa 21,35 gam muối.V có giá trị là A. 7,84l B. 8,96l C. 6,72l D. 8,4l Trích đề thi thử Chuyên Thăng Long – 2016 Định hướng tư duy giải BTNT.Na ìï ¾¾¾¾ ® NaHCO3 : 0,1 + Muối là HCO3- ® 21,35 í BTKL BTNT.Ba ® n ¯ = 0,15 ïî ¾¾¾® Ba(HCO3 )2 : 0,05 ¾¾¾¾

BTNT.C + Vậy ¾¾¾¾ ® nCO2 = 0,1 + 0,05.2 + 0,15 = 0,35 ® V = 7,84(l)

Câu 7: Hấp thụ hoàn toàn V lit CO2(ở đktc) vào bình đựng 200ml dung dịch NaOH 1M và Na2CO3 0,5M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 19,9 gam chất rắn khan. Giá trị V là A. 1,12 B. 4,48 C. 2,24 D. 3,36 Trích đề thi thử chuyên Hà Giang – 2016 Định hướng tư duy giải Ta có :

ì NaOH : a ì NaOH : 0, 2 ï Tr≠Í ng hÓp 1 ¾¾¾ ®í ¾¾¾¾¾ ®19,9 í BTNT.Na 0, 2 - a î Na 2 CO3 : 0,1 ïî ¾¾¾¾® Na 2 CO3 : 0,1 + 2 0, 2 - a BTKL ¾¾¾ ® 40a + 106(0,1 + ) = 19,9 ® a = 0,1(mol) ® V = 1,12(lit) 2 ì NaHCO3 : a ï Tr≠Í ng hÓp 1 BTKL ¾¾¾¾¾ ®19,9 í BTNT.Na 0,4 - a ¾¾¾® a < 0 (Vô lý) ¾¾¾¾ ® Na CO : 2 3 ï 2 î Câu 8: Đốt cháy hoàn toàn m gam FeS2 thu khí SO2, toàn bộ khí đó được hấp thu hết vào 100 ml dung dịch chứa NaOH 1 M và Ba(OH)2 1 M thu được 21,7 g kết tủa. Giá trị của m là : A. 6 £ m £ 12 gam B. 6,0gam C. 12 gam D. 6,0 hoăc 12 gam Trích đề thi thử chuyên Hà Giang – 2016 Định hướng tư duy giải CO2

ìn NaOH = 0,1 ïï Ta có : ín Ba (OH) = 0,1 khi đó BTNT.S dễ thấy khi 0,1 £ nSO2 £ 0,2 thì lượng kết 2 ï ïîn BaSO3 = 0,1 tủa vẫn không thay đổi và vẫn là 21,7 gam. Vì sau khi S chui hết vào NaHSO3 nếu sục tiếp thì SO2 mới hòa tan kết tủa.

BTNT.S Như vậy ¾¾¾¾ ®

0,05.120 £ mFeS2 £ 0,1.120

® 6 £ mFeS2 £ 12

Câu 9: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch chứa 0,15 mol NaOH và 0,1 mol Ba(OH)2, thu được m gam kết tủa . Giá trị của m là A. 14,775 gam B. 9,850 gam C. 29,550 gam D. 19,700 gam Trích đề thi thử chuyên Lê Quý Đôn Đà Nẵng – 2016 Định hướng tư duy giải

ìïn CO2 = 0,15(mol) BTDT ìïCO32- : 0,15 Ta có : í ¾¾¾® í ïîn OH- = 0,35(mol) ïîOH : 0,05 2+

Ba :0,1 ¾¾¾¾ ® m = 0,1.197 = 19,7(gam)

Câu 10: Hấp thụ V lít CO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch X. Khi cho BaCl2 dư vào dung dịch X được kết tủa và dung dịch Y, đun nóng Y lại thấy có kết tủa xuất hiện. Khoảng giá trị của V là A. V £ 1,12 B. 2,24 < V < 4,48 C.1,12 < V < 2,24.

D. 4,48£ V £ 6,72 Trích đề thi thử chuyên Lê Quý Đôn Đà Nẵng – 2016

Định hướng tư duy giải

ìïCO2- : a (mol) BTDT Dễ dàng suy ra X phải chứa í 3 ¾¾¾ ® 2a + b = 0, 2 ïîHCO3 : b (mol) BTNT ¾¾¾ ® 0,1 < n CO2 = a + b < 0,2

® 2,24 < V < 4,48

Câu 11: Cho 8,96 lít khí CO2 (ở đktc) hấp thụ hết vào 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp KOH 0,24M và Ba(OH)2 0,48M, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 23,64.

B. 39,4.

C. 78,80.

D. 42,28. Định hướng tư duy giải

ìïOH - : 0,6 ® n CO2- = 0,6 - 0,4 = 0,2 n Ba2+ = 0,24 ® m = 0,2.197 = 39,4 í 3 ïîCO2 : 0,4 Câu 12: Hấp thụ hết 0,07 mol CO2 vào 250 ml dung dịch NaOH 0,32M được dung dịch X. Thêm tiếp 250ml dung dịch hỗn hợp BaCl2 0,16M và Ba(OH)2 xM thu được 7,88 gam kết tủa và dung dịch Y.Giá trị của x là: A. 0,06 B. 0,03 C. 0,04 D. 0,02 Định hướng tư duy giải

ìïCO2 - : 0,08 - 0,07 = 0,01 Ta có ngay : 0,07CO2 + 0,08NaOH ® í 3 ïîHCO3 : 0,06 ìïå n Ba2+ : 0,04 + 0,25x ®í îïn BaCO3 = 0,04

ìNa + : 0,08 ï BTNT.C ® HCO3- : 0,03 ï ¾¾¾¾ ® Y í BTNT.Ba ® Ba 2 + : 0,25x ï ¾¾¾¾ ïCl - : 0,08 î

BTDT ¾¾¾ ® 0,08 + 0,5x = 0,11 ® x = 0,06

Câu 13: Hấp thụ hoàn toàn 1,568 lít CO2 (đktc) vào 500 ml dung dịch NaOH 0,16M thu được dung dịch X. Thêm 250 ml dung dịch Y gồm BaCl2 0,16M và Ba(OH)2 a mol/l vào dung dịch X thu được 3,94 gam kết tủa và dung dịch Z. Giá trị của a là: A. 0,02 B. 0,015 C. 0,03 D. 0,04 Định hướng tư duy giải

ìïCO32 - = 0,08 - 0,07 = 0,01 ìCO 2 : 0,07 ®í ; í îNaOH : 0,08 îï HCO3 : 0,07 - 0,01 = 0,06

ìBa 2 + : 0,04 + 0,25a ï íOH : 0,5a ïn : 0,02 î ¯

® 0,5a = 0,01 ® a = 0,02 Câu 14: Cần dùng bao nhiêu ml dung dịch X chứa NaOH 1M, KOH 1M và Ba(OH)2 1M để sau khi hấp thụ hết 3,584 lít CO2 (ở đktc) thì thu được dung dịch Y có khối

lượng giảm 0,84 gam so với khối lượng dung dịch X (biết hơi nước bay hơi không đáng kể)?

A. 80 ml.

B. 60 ml.

C. 50 ml.

D. 100 ml. Định hướng tư duy giải ìïn CO2 = 0,16 min ® n ¯ = 0,04 < n Ba 2+ í ïîDm ¯= 0,84 = m ¯ - 0,16.44 do đó trong dung dịch chỉ có HCO3BTNT.cac bon ¾¾¾¾¾ ® HCO3- : 0,16 - 0,04 = 0,12

ìNa + : V ìNa + : V ï + ï + ïK : V BTDT X íK : V ® Y í 2 + ¾¾¾ ® V + V + 2(V - 0,04) = 0,12 ® V = 0,05 Ba : V 0,04 ïBa 2 + : V ï î ïHCO- : 0,12 3 î Câu 15: Hấp thụ hoàn toàn 1,568 lít CO2 (đktc) vào 500 ml dung dịch NaOH 0,16 M thu được dung dịch X. Thêm 250 ml dung dịch Y gồm BaCl2 0,16M và Ba(OH)2 a M vào dung dịch X thu được 3,94 gam kết tủa và dung dịch Z. Giá trị của a là A. 0,04M B. 0,015M C. 0,02M D. 0,03M Định hướng tư duy giải

(

ìïCO32 - : 0,01 + n OH- = 0,08 ® í ïîHCO3 : 0,06 = 0,41 + 0,25a

Ta có : n CO2 = 0,07

)

(

ìn Ba2+ ï ¾¾ ® ín OH- = 0,5a ï în ¯ = 0,02

)

¾¾ ® n OH- = 0,5a = 0,01 ¾¾ ® a = 0,02

Câu 16: Hấp thụ hết 0,3 mol khí CO2 vào 2 lít dung dịch hỗn hợp Ba(OH)2 0,05M và NaOH 0,1M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m1 gam chất rắn khan. Giá trị của m và m1 lần lượt là: A. 19,7 và 10,6.

B. 39,4 và 16,8.

C. 13,64 và 8,4.

D. 39,8 và 8,4 Trích đề thi thử THPT Chuyên Đại Học Vinh – 2016

Định hướng tư duy giải Ta có:

ì ìïCO32- : 0,1 ®í ïOH : 0, 4 ¾¾ ï ïîHCO3 : 0, 2 ìïn = 0,1 ¾¾ ® m = 19,7 ï n CO2 = 0,3 + íBa 2+ : 0,1 ¾¾ ®í ¯ ï + îïm1 = 0,1.106 = 10,6 ï Na : 0, 2 ï î Câu 17: Dẫn từ từ 5,6 lít CO2 (đktc) vào 400ml dung dịch chứa đồng thời các chất NaOH 0,3M; KOH 0,2M; Na2CO3 0,1875M; K2CO3 0,125M thu được dung dịch X. Thêm dung dịch CaCl2 dư vào dung dịch X, số gam kết tủa thu được là: A. 7,5gam.

B. 25gam.

C. 12,5gam.

D. 27,5gam.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ì Na + : 0, 27 ï + ï K : 0,18 Ta có: í + n CO2 = 0, 25 ïOH : 0, 2 ïCO 2 - : 0,125 î 3

ìïHCO3- : 0,3 BTDT ¾¾¾ ® í 2¾¾ ® m¯ = 7,5 ïîCO3 : 0,075 Câu 18: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch chứa 0,15 mol NaOH và 0,05 mol Ba(OH)2, thu được m gam kết tủa . Giá trị của m là A. 14,775.

B. 9,85.

C. 29,55.

D. 19,70.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìn CO2 = 0,15 2ïï ïìCO : 0,1 Ta có: ín OH- = 0, 25 ¾¾ ® í 23+ ¾¾ ® m¯ = 0,05.197 = 9,85(gam) Ba : 0,05 ï ï î ïîn Ba 2+ = 0,05 Câu 19: Sục hoàn toàn 5,376 lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,18 mol Ca(OH)2 và 0,04 mol NaOH. Sau khi các phản ứng hoàn toàn thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là: A. 14,0 B. 15,0 C. 18,0 D. 16,0 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìn CO2 = 0,24 ïï Ta có: ín OH- = 0,4 ¾¾ ® n CO2- = 0,4 - 0,24 = 0,16 ¾¾ ® m ¯ = 16(gam) 3 ï ïîn Ca2+ = 0,18 Câu 20: Sục khí CO2 từ từ cho đến dư vào 100 ml dung dịch hỗn hợp NaOH 0,6M và Ba(OH)2 0,5M thu được dung dịch A. Cô cạn dung dịch A rồi nung đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là: A. 10,83.

B. 9,51.

C. 13,03.

D. 14,01.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ì NaHCO3 : 0,06 îBa(HCO3 )2 : 0,05

BTNT.Ba + Na Ta có: ¾¾¾¾¾ ®í

BTNT.Na ìï ¾¾¾¾ ® Na 2 CO3 : 0,03 ¾¾ ® í BTNT.Ba ¾¾ ® m = 10,83 ® BaO : 0,05 ïî ¾¾¾¾ Câu 21: Cần dùng bao nhiêu ml dung dịch X chứa NaOH 1M, KOH 1M và Ba(OH)2 t0

1M để sau khi hấp thụ hết 3,584 lít CO2 (ở đktc) thì thu được dung dịch Y có khối lượng giảm 0,84 gam so với khối lượng dung dịch X (biết hơi nước bay hơi không đáng kể)?

A. 80 ml.

B. 60 ml.

C. 50 ml.

D. 100 ml.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìn CO = 0,16 Ta có: ïí 2

ïîDm ¯= 0,84 = m ¯ - 0,16.44

min ® n ¯ = 0,04 < n Ba 2+

→ do đó trong dung dịch chỉ có HCO 3BTNT.cac bon ¾¾¾¾¾ ® HCO3- : 0,16 - 0,04 = 0,12

ìNa + : V ìNa + : V ï + ï + ïK : V BTDT X íK : V ® Y í 2 + ¾¾¾ ® V + V + 2(V - 0,04) = 0,12 ® V = 0,05 Ba : V 0,04 ïBa 2 + : V ï î ïHCO- : 0,12 3 î

Chủ đề 21: Bài toán nhiệt phân muối nitrat. Định hướng tư duy giải + Cần nhớ các sản phẩm của quá trình nhiệt phân các muối.

Với muối của kim loại: 0

t + Muối của kim loại kiềm và kiềm thổ ¾¾ ® M(NO 2 ) n + O 2 0

t + Từ Mg(NO3)2 tới Cu(NO3)2 ¾¾ ® M x O y + NO2 + O2 0

1 2

t + AgNO3 ¾¾ ® Ag + NO 2 + O 2

+ Muối NH4NO3 tùy thuộc vào nhiệt độ có thể cho ra N2, N2O và H2O Ví dụ 1: Nung nóng hoàn toàn 27,3 gam hỗn hợp NaNO3, Cu(NO3)2. Hỗn hợp khí thoát ra được dẫn vào nước dư thì thấy có 1,12 lít khí (đktc) không bị hấp thụ (lượng O2 hòa tan không đáng kể). Khối lượng Cu(NO3)2 trong hỗn hợp ban đầu là: A.10,2 gam B. 18,8 gam C. 4,4 gam D. 8,6 gam Trích đề thi thử Chuyên ĐHSP Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải Để ý thấy với Cu(NO3)2 sau các quá trình số oxi hóa của N và O sẽ không thay đổi.Nên lượng khí không bị hấp thụ chỉ là O2 thoát ra do quá trình nhiệt phân NaNO3. Vậy ta có : BTE BTKL n ­O2 = 0,05 ¾¾¾ ® n NaNO3 = 0,1 ¾¾¾ ® mCu(NO3 )2 = 27,3 - 85.0,1 = 18,8(gam)

Ví dụ 2: Nung 22,8 gam hỗn hợp X gồm Cu(NO3)2 và CuO trong khí trơ. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn Y. Cho toàn bộ Y phản ứng vừa đủ với 300 ml dung dịch HCl 1M. Phần trăm khối lượng của CuO trong X là: A. 17,54 % B. 35,08% C. 52,63% D. 87,72% Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải

ìCu(NO3 )2 : a t0 HCl ¾¾® CuO : a + b ¾¾¾ ® a + b = 0,15(mol) îCuO : b

Ta có : 22,8 í

ìa + b = 0,15 ìa = 0,1(mol) ®í ®í ® %CuO = 17,54% î188a + 80b = 22,8 îb = 0,05(mol) Ví dụ 3: Cho 43,2 gam Fe(NO3)2 vào bình kín không có không khí rồi nướng một thời gian thu được 33,2 gam chất rắn và V lít hỗn hợp khí (đktc).Giá trị của V là : A. 4,48

B. 5,6

C. 5,376

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016

D. 5,04

Định hướng tư duy giải Ta có : n Fe(NO ) = 3 2

ìFe2O3 : a ì160a + 180b = 33,2 43,2 t0 = 0,24 ¾¾ ® 33,2 í ®í 180 îFe(NO3 )2 : b î2a + b = 0,24

BTNT.N ì ¾¾¾¾ ® NO 2 : 0, 48 - 0,14.2 = 0, 2(mol) ìa = 0,05(mol) ï ®í ® í BTKL 43, 2 - 33, 2 - 0, 2.46 = 0,025(mol) îb = 0,14(mol) ï ¾¾¾® O 2 : 32 î

® V = (0,2 + 0,025).22,4 = 5,04(lit) Ví dụ 4: Nhiệt phân hoàn toàn một lượng Fe(NO3)2 thu được chất rắn X và hỗn hợp khí Y. Cho chất rắn X khử bằng CO dư, t0 thu được chất rắn Z. Cho hỗn hợp khí Y tác dụng với H2O dư thu được dung dịch T chứa một chất tan và khí NO. Cho Z tác dụng với T tạo khí NO (là sản phẩm khử duy nhất), biết các phản ứng xẩy ra hoàn toàn. Hỏi Z tan được bao nhiêu phần trăm?

A. 62,5%.

B. 50,0%.

C. 75,0%.

D. 100%.

Trích đề thi HSG Thái Bình – 2015 Định hướng tư duy giải Giả sử ta lấy 1 mol Fe(NO3)2 làm thí nghiệm. ® n Fe = 1(mol)

ìFe 2 O3 : 0,5(mol) 2 5 ï Fe ( NO3 )2 ¾¾¾¾ ® í NO 2 : 2(mol) ® n HNO3 = 1 + = (mol) 3 3 ïO : 0, 25 î 2 t 0 /BTNT

Chú ý : 3NO2 + H 2 O ® 2HNO3 + NO Sử dụng : 4HNO3 + 3e ® 3NO3- + NO + 2H2O -

BT.n hom.NO3 ¾¾¾¾¾® n Fe(NO3 )2 = 0,625(mol)

Ví dụ 5: Nung nóng hỗn hợp chất rắn A gồm a mol Mg và 0,25 mol Cu(NO3)2, sau một thời gian thu được chất rắn X và 0,45 mol hỗn hợp khí NO2 và O2. X tan hoàn toàn trong dung dịch chứa vừa đủ 1,3 mol HCl, thu được dung dịch Y chứa m gam hỗn hợp muối clorua, và thoát ra 0,05 mol hỗn hợp khí Z gồm N2 và H2, tỉ khối của Z so với H2 là 11,4. Giá trị m gần nhất là A. 82.

B. 74.

C. 72.

D. 80.

Trích đề thi thử chuyên Bạc Liêu – 2016 Định hướng tư duy giải

ìïn H = 0,01 Ta có ngay : í 2 . Chú ý : Có H2 bay ra nghĩa là dung dịch không còn ïîn N2 = 0,04

NO3-

Chúng ta hãy tư duy theo kiểu chặn đầu với câu hỏi đơn giản nhưng quan trọng.

Clo trong HCl đi đâu? Rất nhanh có

ìn = 0, 25 ïï CuCl2 BTNT.Clo . ¾¾¾¾ ® ín MgCl2 = a ï BTNT.H ® n H2O = 4a - 0,96 ïîn NH4Cl = 1,3 - 0,5 - 2a = 0,8 - 2a ¾¾¾¾ Tiếp tục, một câu hỏi nữa .0,25.3.2=1,5 mol O ban đầu đã phân bổ đi những đâu?

Nó chỉ đi vào H2O và bay lên trời trong hỗn hợp khí (0,45 mol).

BTNT.O Như vậy ¾¾¾¾ ® 0,45.2 + 4a - 0,96 = 1,5 ® a = 0,39(mol) ® m = 71,87(gam)

Ví dụ 6: Nung một hỗn hợp chứa m gam Cu và 37,6 gam Cu(NO3)2 trong bình kín không có không khí (chân không) cho tới khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn.Giá trị của m là bao nhiêu để sau khi nung áp suất trong bình nhỏ nhất (xem thể tích chất rắn không đáng kể): A. 12,8

B. 9,6

C. 11,52

D. Đáp án khác

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải Ta có : n Cu ( NO ) 3 2

ìCuO : 0, 2 ï = 0, 2 ¾¾¾ ® í NO 2 : 0, 4 ï BTNT ® CuO : 0, 2 ® m ³ 64.0, 2 = 12,8 îO2 : 0,1 ¾¾¾ BTNT

Bài tập rèn luyện Câu 1: Nhiệt phân 50,5 gam KNO3 với hiệu suất 60%, lượng oxi thu được tác dụng vừa đủ với m gam photpho. Giá trị lớn nhất của m là A. 10,33.

B. 12,4.

C. 3,72.

D. 6,20.

Định hướng tư duy giải

n KNO3 = 0,5

t KNO3 ¾¾ ® KNO2 + 0,5O2 0

® n O2 = 0,25.0,6 = 0,15

BTNT.oxi m lớn nhất khi oxit là P2O3 ¾¾¾¾ ® nP = 0,2 ® mP = 6,2

Câu 2: A là hỗn hợp các muối Cu(NO3)2, Fe(NO3)3, Mg(NO3)2 trong đó O chiếm 55,68% về khối lượng. Cho dung dịch KOH dư vào dung dịch chứa 50 gam muối A, lọc kết tủa thu được đem nung đến khối lượng không đổi thu được m gam oxit.

Giá trị của m là A. 12,88 gam. B. 18,68 gam. C. 31,44 gam. D. 23,32 gam.

Định hướng tư duy giải

ìïn O = 1,74 ® m A = 42,67 m O = 27,84 ® í ® m KL = 50 - 0,58.62 = 14,04 ïîn NO3- = 0,58 0,58 NO3- ®0,5O ¾¾¾¾® m oxit = 14,04 + .16 = 18,68 2 Câu 3: Nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp X gồm KNO3 và Fe(NO3) thu được hỗn hợp khí Y. Dẫn từ từ hỗn hợp khí Y vào nước thấy các khí được hấp thụ hoàn toàn. Tỉ lệ về số mol của 2 chất tương ứng trong hỗn hợp X là : A. 1 : 1

B. 2 : 1

C. 1 : 2

D. 1 : 3

Định hướng tư duy giải

ì NO2 : 2b ìKNO3 : a ìKNO 2 : a ï BTNT Xí ®í ¾¾¾ ®í a + 0,5b îFe(NO3 )2 : b îFe 2 O3 : 0,5b ïO 2 : 2 î a + 0,5b BTE ¾¾¾ ® n NO2 = 4n O2 ® 2b = 4 ® b = 2a 2 Câu 4: Đem nung một khối lượng Ca(NO3)2 sau một thời gian dừng lại. làm nguội rồi cân thấy khối lượng giảm 0,54 gam. Khối lượng Ca(NO3)2 đã bị nhiệt phân là: A. 0,8200 gam B. 2,7675 gam C. 0,4500 gam D. 0,2321 gam Định hướng tư duy giải t Ca ( NO3 )2 ¾¾ ® Ca ( NO2 )2 + O2 0

0,54 nhiet phan = 0,016875 ¾¾ ® m Ca ( NO3 )2 = 2,7675 32 Câu 5: Nung 19,4 gam hỗn hợp Fe(NO3)2, AgNO3 một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn X. Cho X vào nước đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn Y và dung dịch Z. Cho Y vào dung dịch HCl dư có 4,32 gam chất rắn không tan. Cho Z tác dụng với dung dịch HCl dư thì có khí không màu thoát ra hóa nâu trong không khí. Phần trăm khối lượng của AgNO3 trong hỗn hợp ban đầu là A. 30,94%.

B. 35,05 % C. 22,06%.

D. 30,67%. Định hướng tư duy giải n O2 =

Vì Z tác dụng với HCl cho khí NO nên Z phải có Fe2+ và NO 3- .Do đó,Z không còn

4,32 0,04.170 = 0,04 ® %AgNO3 = = 35,05% 108 19,4 Câu 6: Cho 31,6 gam hỗn hợp Cu và Cu(NO3)2 và một bình kín không chứa không Ag+. Vậy ta có : n Ag = n AgNO3 =

khí rồi nung bình ở nhiệt độ cao để phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng chất rắn

giảm 9,2 gam so với ban đầu. Cho chất rắn này tác dụng với HNO3 thấy có NO thoát ra. Khối lượng Cu trong hỗn hợp đầu là: A. 18,8.

B. 12,8.

C. 11,6.

D. 15,7.

Định hướng tư duy giải Vì phản ứng hoàn toàn và chất rắn tác dụng với HNO3 có khí NO → 9,2 gam là NO2. Ta có : n NO = 2

ìCu(NO3 )2 : 0,1 9,2 BTNT.N + BTKL = 0,2 ¾¾¾¾¾ ® 31,6 í 46 îCu :12,8

Câu 7: Nhiệt phân hoàn toàn 9,4 gam 1 muối nitrat kim loại thu được 4 gam chất rắn oxit. CTPT của muối là: A. Fe(NO3)3.

B. Cu(NO3)2.

C. KNO3.

D. AgNO3.

Định hướng tư duy giải Vì thu được oxit nên ta loại C và D ngay.

Với B ta có : n Cu(NO3 )2 =

9,4 BTNT.Cu = 0,05 ¾¾¾¾ ® m CuO = 0,05.80 = 4 188

Câu 8: Nung nóng mg Cu(NO3)2 sau một thời gian dừng lại, làm nguội rồi cân thấy khối lượng giảm 0,54 gam.Vậy khối lượng Cu(NO3)2 đã bị nhiệt phân là: A. 0,5 gam.

B. 0,49 gam.

C. 0,94 gam.

D. 9,4 gam.

Định hướng tư duy giải bi nhiet phan ìnCu ï ( NO3 )2 = a Ta có : í ® Dm = 2a.46 + 0,5a.32 = 0,54 t0 ® CuO + 2NO2 + 0,5O2 ïîCu ( NO3 )2 ¾¾

® a = 0,005

® mCu(NO3 )2 = 0,94

Câu 9: Nung 66,20 gam Pb(NO3)2 trong bình kín, sau một thời gian thu được 64,58 gam chất rắn và hỗn hợp khí X. Hấp thụ hoàn toàn X vào nước, được 3 lít dung dịch Y. Dung dịch Y có giá trị pH là A. 2.

B. 3.

Định hướng tư duy giải

C. 4.

D. 1

ìNO : a BTE ì4b = a ìa = 0,03 BTNT.nito Dm = 1,62 í 2 ¾¾¾ ®í ®í ¾¾¾¾ ® n HNO3 = 0,03 î46a + 32b = 1,62 îb = 0,0075 îO 2 : b éë H + ùû = 0,01 ® PH = 2 Câu 10: Nung 44 gam hỗn hợp X gồm Cu và Cu(NO3)2 trong bình kín cho đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn Y. Chất rắn Y phản ứng vừa đủ với 600 ml dung dịch H2SO4 0,5 M và thấy Y tan hết. Khối lượng Cu và Cu(NO3)2 có trong hỗn hợp X là : A. 12,4 g Cu; 31,6 g Cu(NO3)2

B. 8,8 g Cu; 35,2 g Cu(NO3)2

C. 6,4 g Cu; 37,6 g Cu(NO3)2

D. 9,6 g Cu; 34,4 g Cu(NO3)2

Định hướng tư duy giải BTNT Có n H2SO4 = 0,3 ® n H2 O = 0,3 ¾¾¾ ® n O = n CuO = 0,3 BTNT.Cu ® a + b = 0,3 ìCu : a ìa = 0,1 ïì ¾¾¾¾ ® 44 í ® í BTKL ®í ® 64a + 188b = 44 îb = 0,2 îCu(NO3 )2 : b ïî ¾¾¾

® mCu = 6,4(gam)

mCu(NO3 )2 = 37,6(gam)

Câu 11: Cho 0,5 mol Mg và 0,2 mol Mg(NO3)2 vào bình kín không có oxi rồi nung ở nhiệt độ cao đến phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp chất rắn X. Hỗn hợp chất rắn X tác dụng với nhiều nhất 500 ml dung dịch Fe(NO3)3 có nồng độ aM. Giá trị của a là A. 0,667.

B. 0,4.

C. 2.

D. 1,2.

Định hướng tư duy giải

ì0,5: Mg ìMgO : 0,4 BTNT BTNT:oxi ¾¾¾ ® NO2 : 0,4 ¾¾¾¾ ®í îMg : 0,3 î0,2 : Mg(NO3 )2

Có í

ìïFe3+ + 1e ® Fe2 + ®í ® Fe3+ : 0,6 ® a = 1,2 2+ ïîMg - 2e ® Mg Câu 12: Nhiệt phân hoàn toàn 1,88 gam Cu(NO3)2 rồi hấp thụ toàn bộ lượng khí sinh ra bằng nước thu được 2 lít dung dịch X. Tiếp tục thêm 0,04 gam NaOH vào 100 ml dung dịch X được dung dịch Y. pH của dung dịch X,Y lần lượt là A. 2 ; 7,0.

B. 3 ; 11,0.

Định hướng tư duy giải

C. 2,2 ; 12,0.

D. 7; 12,7.

BTNT.nito ì ¾¾¾¾ ® n NO2 = 0,02 ï n Cu(NO3 )2 = 0,01 ® í ® n HNO3 = 0,02 ® PH = 2 0,02 BTE ® n O2 = = 0,005 ï ¾¾¾ 4 î ìïn NaOH = 0,001 ® PH = 7 í ïîn HNO3 = 0,02 / 20 = 0,001

Câu 13: Nhiệt phân hoàn toàn 0,2 mol muối M(NO3)2 thì thu được 16,0 gam oxit và 10,08 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm NO2 và O2. X là hỗn hợp RBr và MBr2. Lấy 31,9 gam hỗn hợp X có số mol bằng nhau tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được 67,2 gam kết tủa. Tổng số proton của M2+ và R+ là A. 36.

B. 38.

C. 35.

D. 37.

Định hướng tư duy giải

ìBTNT : NO2 : 0,4 BTNT.oxi trong.oxit 0,2M ( NO3 )2 ® í ¾¾¾¾ ® n oxi = 0,2.2.3 - 0,4.2 - 0,05.2 = 0,3 O : 0,45 0,4 = 0,05 î 2 ì 26 Fe ìRBr : a ìAgBr : 3a ® Fe2 O3 ® 31,9 í ® 67,2 í ® a = 0,1 ® í îAg : a îFeBr2 : a î 11 Na Câu 14: Nung m gam hỗn hợp X gồm FeCO3, Fe(NO3)2 trong bình chân không đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được chất rắn là Fe2O3 và 10,08 lít (ở đktc) hỗn hợp chỉ gồm hai khí. Nếu cho ½ hỗn hợp X trên tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư thì thu được tối đa bao nhiêu lít khí (ở đktc, sản phẩm khử duy nhất là NO) ?

A. 2,80 lít.

B. 2,24 lít.

C. 5,60 lít.

D. 1,68 lít.

Định hướng tư duy giải

a+b ì ïFe2 O3 : 2 ï ìa + 2b = 0,45 ìFeCO3 : a ìa = 0,15 BTNT Xí ¾¾¾ ® íCO2 : a ® í BTE ®í ® a + b = 2b îb = 0,15 îFe(NO3 )2 : b î ¾¾¾ ïNO : 2b ï 2 î ìï Fe2 + : 0,15 ® NO : 0,05 X ìFeCO3 : 0,075 BTE :í ¾¾¾ ® í BTNT ® V = 2,8 2 îFe(NO3 )2 : 0,075 ® CO2 : 0,075 îï ¾¾¾ Câu 15: Nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp T gồm Fe(NO3)2 và Al(NO3)3 thu được hỗn hợp khí X. Trộn hỗn hợp khí X với 112 ml khí O2 (đktc) thu được hỗn hợp khí Y. Hấp thụ hoàn toàn hỗn hợp khí Y vào 3,5 lít H2O (không thấy có khí thoát ra) thu

được dung dịch có pH = 1,7. Phần trăm khối lượng của Fe(NO3)2 trong hỗn hợp T là A. 62,83%.

B. 50,26%.

C. 56,54%.

D. 75,39%.

Định hướng tư duy giải

ì X + 0,005O ® Y 2 ï 1 ï Ta có: í2NO2 + O 2 + H 2 O ® 2HNO 3 2 ï ï é H + ù = 0,02 ® n + = 0,07 H îë û ìïa : Fe ( NO3 )2 ìFe O : 0,5a ¾¾ ®í ¾¾ ®í 2 3 O2 : 0,0125 îAl 2 O3 : 0,5b ïîb : Al ( NO3 )3 ì ìa = 0,02 ï2a + 3b = 0,07 = n N ¾¾ ®í ¾¾ ®í îb = 0,01 ï î n O = 6a + 9b = 1,5a + 1,5b + 0,07.2 + 0,0125.2

¾¾ ®X

NO2 : 0,07

å

¾¾ ®%Fe ( NO3 )2 = 62,83% Câu 16: Nung m gam hỗn hợp X gồm Zn(NO3)2 và NaNO3 ở nhiệt độ cao đến phản ứng hoàn toàn thu được 8,96 lít hỗn hợp khí Y (đktc) . Cho khí Y hấp thụ vào nước thu được 2 lít dd Z và còn lại 3,36 lít khí (đktc) không bị hấp thụ (coi như oxi không tan trong nước). Dung dịch Z có: A. PH=1,3

B. PH=1

C. PH=1,7

D. PH=2

Định hướng tư duy giải

ìNO2 n Y = 0,4 í + H 2 O ® O­2 = 0,15 O î 2 0,4 - 0,15 BTNT.nito ¾¾¾¾ ® n NO2 = n axit = .4 = 0,2 ® PH = 1 5 Chú ý : Bảo toàn e có ngay số mol NO2 gấp 4 lần số mol O2 Câu 17: Nung hỗn hợp gồm 6,4 gam Cu và 54 gam Fe(NO3)2 trong bình kín ,chân không. Sau phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp khí X . Cho X phản ứng hết với nước thu được 2 lít dung dịch Y. pH của dung dịch Y là: A. 0,664

B. 1,3

Định hướng tư duy giải

C.1,0

D. 0,523.

ììCuO : 0,1 ïí ïîFe2 O3 : 0,15 ìCu : 0,1 ï BTNT ¾¾¾ ® íì ìHNO3 : a í îFe(NO3 )2 : 0,3 ïïNO2 : 0,6 ® í BTE ® a = 2(0,6 - a) + 0,025.4 îNO : 0,6 - a ¾¾¾ ïí ï ïîO2 : 0,025 î ìïa = 0,433 ®í + ® PH = A ïî éë H ùû = 0,2167 Với BTE mình luôn mặc định là bên trái là số mol e nhường ,bên phải là số mol e nhận.

Câu 18: Hỗn hợp X gồm Fe(NO3)2, Cu(NO3)2 và AgNO3. Thành phần % khối lượng của nitơ trong X là 11,864%. Có thể điều chế được tối đa bao nhiêu gam hỗn hợp ba kim loại từ 14,16 gam X? A. 10,56 gam

B. 7,68 gam

C. 3,36 gam

D. 6,72 gam

Định hướng tư duy giải X m trong = 14,16.0,11864 = 1,68 ® n N = 0,12 ® n Otrong X = 0,36 N

BTKL ¾¾¾ ® m KL = m X - å m(N,O) = 14,16 - 0,12.14 - 0,36.16 = 6,72

Câu 19: Nung 22,8 gam hỗn hợp X gồm Cu(NO3)2 và CuO trong khí trơ. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn Y. Cho toàn bộ Y phản ứng vừa đủ với 300 ml dung dịch HCl 1M. Phần trăm khối lượng của CuO trong X là: A. 17,54 % B. 35,08% C. 52,63% D. 87,72% Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìCu(NO3 )2 : a t0 HCl ¾¾® CuO : a + b ¾¾¾ ® a + b = 0,15(mol) CuO : b î

Ta có : 22,8 í

ìa + b = 0,15 ìa = 0,1(mol) ¾¾ ®í ¾¾ ®í ® %CuO = 17,54% î188a + 80b = 22,8 îb = 0,05(mol) Câu 20: Tiến hành nhiệt phân hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Cu(NO3)2 và Cu trong một bình kín, thu được chất rắn Y có khối lượng (m – 7,36) gam. Cho toàn bộ chất rắn Y tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,672 lít SO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị m là: A. 19,52 g.

B. 20,16 g.

Định hướng tư duy giải

C. 22,08 g.

D. 25,28 g.

Do Y + H2SO4 có SO2 nên Y chứa Cu dư do đó khối lượng giảm là khối lượng của NO2 (0,16 mol) Có ngay

ìCu : a + 0,08 ïìCu ( NO3 )2 : 0,08 t 0 BTNT.nito ¾¾¾¾ ®mí ¾¾® m - 7,36 í îO : 6.0,08 - 2,0,16 = 0,16 îïCu : a BTE ¾¾¾ ® 2(a + 0,08) = 0,16.2 + 0,03.2 ® a = 0,11 ® m = 22,08

Câu 21: Nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp gồm m1 gam Fe(NO3)2 và m2 gam Al(NO3)3 thu được hỗn hợp khí X Trộn hỗn hợp khí X với 112 ml khí O2 (ddktc) được hỗn hợp khí Y. Hấp thụ hoàn toàn hỗn hợp khí Y vào 3,5 lít H2O (không thấy có khí thoát ra) được dung dịch có pH = 1,7. Giá trị m1 và m2 lần lượt là A. 4,5 và 6,39

B. 2,700 và 3,195

C. 3,60 và 2,130

D. 1,80 và 0,260

Định hướng tư duy giải

ìFe(NO3 )2 : 2a BTNT ìa : Fe2 O3 Ta có: í ¾¾¾ ®í îAl(NO3 )3 : 2b îb : Al 2 O3 ìNO 2 : 4a + 6b ï ¾¾¾ ®X í 12a + 18b - 3a - 3b - 2(4a + 6b) = 0,5a + 1,5b ïO 2 : 2 î BTNT

BTE ® 4a + 6b = 4(0,5a + 1,5b + 0,005) ìNO 2 : 4a + 6b ïì ¾¾¾ ¾¾ ®Y í ¾¾ ® í BTNT.nito ® n axit = 0,07 = 4a + 6b îO 2 : 0,5a + 1,5b + 0,005 îï ¾¾¾¾

ì m1 = 3,6 ìa = 0,01 ¾¾ ®í ®í î b = 0,005 îm 2 = 2,13

Chủ đề 22: Bài toán về phân bón hóa học. Định hướng tư duy giải Độ dinh dưỡng của phân đạm đánh giá qua hàm lượng %N Độ dinh dưỡng của phân lân đánh giá qua hàm lượng %P2O5 Độ dinh dưỡng của phân Kali đánh giá qua hàm lượng % K2O Ví dụ 1: Một loại phân supephotphat kép có chứa 75% muối canxi đihidrophotphat còn lại gồm các chất không chứa photpho. Độ dinh dưỡng của loại phân lân này là A. 39,74% B.45,51% C. 19,87% D.91,02 Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2015 Định hướng tư duy giải Giả sử có 100 gam

ìCa(H2 PO4 )2 : 75(gam) BTNT.P 75 ph©n ¾¾¾¾ ® mTrong = .142 = 45,51(gam) í P2O5 234 îCh t tr¨ : 25(gam) Ví dụ 2: Một loại phân kali chứa 59,6% KCl, 34,5% K2CO3 về khối lượng, còn lại là SiO2. Độ dinh dưỡng của loại phân bón trên là: A. 6,10 B. 49,35 C. 50,70 D. 60,20 Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2015 Định hướng tư duy giải

ìïn KCl = 0,8(mol) BTNT.K Giả sử có 100 gam phân ¾¾ ®í ¾¾¾¾ ® n K 2O = 0,65 n = 0, 25(mol) ïî K 2CO3 Vậy độ dinh dưỡng của phân là : 0,65.94 = 61,1% Ví dụ 3: Một loại phân lân có thành phần chính Ca(H2PO4)2.2CaSO4 và 10,00% tạp chất không chứa photpho. Hàm lượng dinh dưỡng trong loại phân lân đó là A. 36,42%.

B. 28,40%.

C. 25,26%.

D. 31,00%. Định hướng tư duy giải Độ dinh dưỡng của phân lân được đánh giá qua hàm lượng P2O5.

Giả sử có 100 gam phân lân

ïìCa ( H2 PO4 )2 .2CaSO4 : 90gam ® n = 0,1779 ® n P = 0,3558 100gam í ïîtπp ch t :10 gam ¾¾ ® n P2O5 = 0,1779 ¾¾ ® %P2 O5 = 25,26

Bài tập rèn luyện Câu 1: Cho m gam một loại quặng photphorit (chứa 7% là tạp chất trơ không chứa photpho) tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 đặc để sản xuất supephotphat đơn. Độ dinh dưỡng của supephotphat đơn thu được khi làm khan hỗn hợp sau phản ứng là A. 53,62%.

B. 34,20%.

C. 42,60%.

D. 26,83%. Định hướng tư duy giải

ìCa 3 (PO4 )2 : 93 ® n Ca3 ( PO4 ) = 0,3 ® n P2O5 = 0,3 2 îch t tr¨ :7

Cho m = 100 (gam) í

Ca3(PO4)2 + 2H2PO4 → Ca(H2PO4)2 + 2 CaSO4 → Độ dinh dưỡng =

mP2O5 100 + 0,6.98

= 26,33%

Câu 2: Một loại phân amophot chỉ chứa hai muối có số mol bằng nhau. Từ 1,96 tấn axit photphoric sản xuất được tối đa bao nhiêu tấn phân bón loại này?

A. 2,81 tấn.

B. 2,64 tấn.

C. 2,30 tấn.

D. 2,47 tấn. Định hướng tư duy giải

ì ìïNH 4 H 2 PO4 : a BTNT.phot pho ¾¾¾¾¾ ® n P = 2a ïïAmophot : í NH HPO : a ® m = 0,01(115 + 132) = 24,7 4 )2 4 í ïî( ï ïîn H3PO4 = 0,02 ® 2a = 0,02 ® a = 0,01 Câu 3: Một loại phân đạm ure có độ dinh dưỡng là 46,00%. Giả sử tạp chất trong phân chủ yếu là (NH4)2CO3. Phần trăm về khối lượng của ure trong phân đạm này là: A. 92,29%.

B. 96,19%.

C. 98,57%.

D. 97,58%. Định hướng tư duy giải Giả sử có 100 gam Ure (NH2)2CO

ìï( NH 2 )2 CO : a ì60a + 96b = 100 ìa = 1,61538 100 í m N = 46 ® í ®í î14.2(a + b) = 46 îb = 0,032 ïî( NH 4 )2 CO3 : b ® %Ure = 96,19% Câu 4: Phân supephotphat kép thực tế sản xuất được thường chỉ có 40% P2O5. Vậy % khối lượng Ca(H2PO4)2 trong phân bón đó là A. 78,56%.

B. 56,94%.

C. 65,92%.

D. 75,83%. Định hướng tư duy giải Giả sử có 100 gam phân :

40 = 0,2817 142 = 0,2817 ® m = 65,92 (gam)

® m P2O5 = 40 ® n P2O5 = BTNT.P ¾¾¾® n Ca ( H2 PO4 )

2

Câu 6: Một loại phân supephotphat kép có chứa 69,62% muối canxi đihiđrophotphat còn lại gồm các chất không chứa photpho. Độ dinh dưỡng của loại phân lân này là A. 48,52%.

B. 42,25%.

C. 39,76%.

D. 45,75%. Định hướng tư duy giải Giả sử có 100 gam phân : BTNT.P ïìCa ( H2 PO4 )2 : 69,62(gam) ¾¾¾® n P2 O5 = 0,2975 ®í ® m P2 O5 = 42,25 ïîch t tr¨ Câu 7. Quá trình tổng hợp supephotphat kép diễn ra theo sơ đồ sau : + Ca ( PO

)

+ H2SO4 3 4 2 Ca 3 ( PO4 )2 ¾¾¾¾ ® H3 PO4 ¾¾¾¾¾ ® Ca ( H 2 PO4 )2

Tính khối lượng dung dịch H2SO4 70% đã dùng để điều chế được 351 kg

Ca ( H 2 PO 4 )2 theo sơ đồ biến hóa trên. Biết hiệu suất của quá trình là 70%.

A. 800 kg B. 600 kg C. 500 kg Định hướng tư duy giải Ý tưởng bảo toàn nguyên tố Hiđro trong axit : BTNT n Ca(H2 PO4 )3 = 1,5 ¾¾¾ ®

å H = 6 ¾¾¾® n BTNT

H 2SO 4

D. 420 kg

=3

3.98 1 . = 600 0,7 0.7 Câu 8: Một loại phân kali có thành phần chính là KCl (còn lại là các tạp chất không chứa kali) được sản xuất từ quặng xinvinit có độ dinh dưỡng 55%. Phần trăm khối lượng của KCl trong loại phân kali đó là A. 95,51%.

B. 87,18%.

C. 65,75%.

D. 88,52%. Định hướng tư duy giải H 2SO 4 ® mdd =

BTNT.K m K 2 O = 55 ¾¾¾¾ ® n K = n KCl = 1,1702 ® m KCl = 87,18

Câu 9. Một loại phân ure chứa 95% (NH2)2CO, còn lại là (NH4)2CO3. Độ dinh dưỡng của loại phân này là A. 46,00%.

B. 43,56%.

C. 44,33%.

D. 45,79%. Định hướng tư duy giải

ìï( NH 2 )2 CO : 95 gam Giả sử có 100 gam phân ure í îï( NH 4 )2 CO3 : 5 gam

® %N =

(1,5833 + 0,0521).2.14 = 45,79% 100

ìïn ( NH2 ) CO = 1,5833 2 ®í n = 0,0521 îï ( NH4 )2 CO3

Câu 10: Một loại phân urê có 10% tạp chất trơ không chứa N. Độ dinh dưỡng của phân này là A. 46,67% B. 42% C. 21% D. 23,335% Định hướng tư duy giải 90% Ta có công thức của ure là: NH 2 CONH 2 ¾¾¾ ® %N =

0,9.28 = 42% 60

Chủ đề 23: Bài toán về axit H3PO4. + Nếu bài cho P hoặc P2O5 thì dùng BTNT.P suy ra số mol H3PO4. + Bài toán kiềm tác dụng với H3PO4 thì ta cũng nên dùng kỹ thuật điền số điện tích. Tôi sẽ nói chi tiết về kỹ thuật đơn giản này ngay dưới đây. + Trong nhiều trường hợp áp dụng định luật BTKL cũng rất tốt.

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 6,2 gam photpho trong khí O2 dư, toàn bộ sản phẩm sinh ra cho vào 500 ml dung dịch hỗn hợp NaOH 0,4M và KOH 0,6M, kết thúc phản ứng thu được dung dịch X. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tổng khối lượng muối có trong dung dịch X là: A. 39,0g.

B. 44,4g.

C. 35,4g.

D. 37,2g. Định hướng tư duy giải Áp dụng kỹ thuật điền số điện tích cho dung dịch X. Với câu hỏi dung dịch X chứa những ion gì? Chỉ vậy thôi.

ì PO34- : 0, 2 ï + ï K : 0,3 BTKL Ta có: n P = 0, 2 ¾¾ ®í + ¾¾¾ ® m = 35, 4(gam) ï Na : 0, 2 ï ¾¾¾ BTDT ® H + : 0,1 î Bài toán này dùng BTKL cũng rất tốt.

ìïH + : 0,6 Ta có: n P = 0, 2 ¾¾ ®í ¾¾ ® n H2O = 0,5 ïîOH : 0,5 BTKL ¾¾¾ ® 0, 2.98 2.40 ® m = 35, 4(gam) !" # + 0, !" # + 0,3.56 !"# = m + 0,5.18 ¾¾ H3 PO4

NaOH

KOH

Ví dụ 2: Biết thành phần % khối lượng của P trong tinh thể Na2HPO4.nH2O là 8,659%. Tinh thể muối ngậm nước đó có số phân tử H2O là A. 12 B. 9 C. 11.

D. 13 Trích đề thi thử Nguyễn Trung Thiên – Hà Tĩnh – 2015 Định hướng tư duy giải Ta có :

31 = 0, 08659 ® n = 12 142 + 18n

Ví dụ 3: Cho 2,13 gam P2O5 tác dụng hết với V ml dung dịch NaOH 1M, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X chỉ chứa 4,48 gam muối. Giá trị của V là A. 80 ml.

B. 90 ml.

C. 70 ml.

D. 75 ml.

Trích đề thi thử Nguyễn Trung Thiên – Hà Tĩnh – 2016 Định hướng tư duy giải Vận dụng tư duy điền số điện tích

Ta có : n P2 O5

BTNT.P ì ¾¾¾¾ ® PO4 : 0,03 ï 2,13 NaOH = = 0,015(mol) ¾¾¾® m X íNa : V 142 ïH : 0,03.3 - V î

BTKL ¾¾¾ ® 4,48 = 0,03.95 + 23V + (0,09 - V) ¾¾ ® V = 0,07(lit)

Ví dụ 4: Cho 2,13 gam P2O5 tác dụng với 80 ml dung dịch NaOH 1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X chứa m gam muối. Bỏ qua sự thủy phân của các ion, giá trị của m là A. 4,70.

B. 4,48.

C. 2,46.

D. 4,37.

Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2015 Định hướng tư duy giải

ìïn P O = 0,015(mol) ® n H3PO4 = 0,03(mol) Ta có : í 2 5 ïîn NaOH = 0,08 < 0,09 BTKL + Ta ¾¾¾ ® 0,03.98 + 0,08.40 = m + 0,08.18 ® m = 4,7(gam)

Ví dụ 5: Cho hỗn hợp X gồm 0,15 mol P2O5, 0,15 mol K2O, 0,1 mol Na2O vào nước dư thu được dung dịch Y chứa m (gam) muối. Giá trị của m là : A. 45,2 B. 43,5 C. 34,5 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015 Định hướng tư duy giải

D. 35,4

Chú ý : Với bài toán axit nhiều nấc mình hay dùng kỹ thuật OH - cướp H + do đó dễ thấy.

ìHPO24- : 0, 2 ï H PO : 0,3 ì 3 4 ïH 2 PO4 : 0,1 ï BTNT OH - :0,5 Ta có : ¾¾¾® íKOH : 0,3 ¾¾¾¾ ®í ® m = 45, 2(gam) + ï NaOH : 0, 2 ïK : 0,3 î ï + î Na : 0, 2 Ví dụ 6: Cho 68,2 gam canxi photphat tác dụng với 39,2 gam dung dịch H2SO4 80%. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được hỗn hợp chất rắn B. Trong B chất có số mol ít nhất là : A. 0,1 mol B. 0,12 mol C. 0,14 mol D. 0,08 mol Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015 Định hướng tư duy giải 68, 2 ì ïn Ca 3 (PO4 )2 = 310 = 0, 22 ® n PO34- = 0, 44 Ta có : í BTNT.H ïn ® n H+ = 0,64 î H2SO4 = 0,32 ¾¾¾¾

BTNT.P ìïHPO24- : a ® a + b = 0, 44 ïì ¾¾¾¾ ¾¾ ®í ¾¾ ® í BTNT.H ® a + 2b = 0,64 îï ¾¾¾¾ îïH 2 PO4 : b

ìHPO24- : 0, 24 ìCaSO4 : 0,32 ï ïï ïH 2 PO4 : 0, 2 ¾¾ ® í 2+ ¾¾ ® íCa H 2 PO4 : 0,1 2 ïCa : 0,66 ï ïîCaHPO4 : 0, 24 ï 2îSO4 : 0,32

(

)

Bài tập rèn luyện Câu 1: Cho 200 ml dung dịch H3PO4 1M vào 500 ml dung dịch KOH 1M. Muối tạo thành và khối lượng tương ứng khi kết thúc các phản ứng (bỏ qua sự thủy phân của các muối) là: A. K2HPO4 17,4 gam; K3PO4 21,2 gam.

B. KH2PO4 13,6 gam; K2HPO4 17,4 gam.

C. KH2PO4 20,4 gam; K2HPO4 8,7 gam.

D. KH2PO4 26,1 gam; K3PO4 10,6 gam. Định hướng tư duy giải

ìïn KOH = 0,5 mol ¾¾ ® n OH- = 0,5 mol ® n Max = 0, 6 mol ïîn H3PO4 = 0, 2 mol ¾¾ H+

Ta có: í

BTNT.photpho ¾¾ ® ndu = 0,1mol = n HPO2- ¾¾¾¾¾ ® n PO3- = 0,1mol H+ 4

4

Câu 2:Cho x gam P2O5 tác dụng hết với 338ml dung dịch NaOH 4M.Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 3x gam chất rắn.Giá trị của x là: A. 11,36 B. 12,78 C. 22,72 D. 14,2 Định hướng tư duy giải

x 2x BTNT.P mol ¾¾¾® n H3PO4 = mol 142 142 BTKL ¾¾¾ ® x + m NaOH = 3x + m H2O

Ta có: n P O = 2 5

x 3 . .18 ¾¾ ® x = 22,72 71 2 Câu 3: Lấy V ml dung dịch H3PO4 35%(d=1,25 g/ml)đem trộn với 100 ml dung dịch KOH 2 M thu được dung dich X có chứa 14,95 gam hỗn hợp hai muối K3PO4 và K2HPO4. Giá trị của V là: A. 26,25 ml B. 21ml C. 7,35ml D. 16,8ml Định hướng tư duy giải BTKL ¾¾¾ ® x + 1,352.40 = 3x +

ì212a + 174b = 14,95 ìK PO : a mol ìa = 0, 05 mol 14,95 í 3 4 ® í BTNT.Kali ®í îK 2 HPO 4 : b mol î ¾¾¾¾® 3a + 2b = 0,2 îb = 0, 025 mol m BTNT.phot.pho ¾¾¾¾¾ ® n P = n axit = 0, 075 ® V = dd = 16,8(ml) D Câu 4: Cho m gam P2O5 vào 1 lít dung dịch hỗn hợp NaOH 0,2M và KOH 0,3M đến phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X. Cô cạn cẩn thận X thu được 35,4 gam hỗn hợp muối khan. Giá trị của m là: A. 21,3 gam.

B. 28,4 gam.

C. 7,1 gam.

D. 14,2 gam.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

Cách 1: ìïå n OH = 0,2 + 0,3 = 0,5 ¾¾ ® n H2 O = 0,5mol BTKL ® m H3PO4 + 0,2.40 + 0,3.56 = 35,4 + 0,5.18 ïî ¾¾¾

Ta có: í

m .2.98 + 24,8 = 44,4 ¾¾ ® m = 14,2g 142 Cách 2: Dùng điền số điện tích ¾¾ ®

Giả sử OH- khi đó ¾¾ ® n H2O = 0,5(mol)

¾¾ ® n P2 O5 =

m m ¾¾ ® n H3PO4 = 142 71

ìNa + : 0,2 ï + ïK : 0,3 ï ¾¾ ® 35,4 íPO3- : m ï 4 71 ï 3m BTDT ï ¾¾¾ ® H+ : - 0,5 71 î

m 3m + 1.( - 0,5) ¾¾ ® m = 14,2(gam) 71 71 Câu 5: Cho 7,1 gam P2O5 vào 100 ml dung dịch KOH 1,5M thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X được hỗn hợp gồm các chất là: A. KH2PO4 và K2HPO4.

B. KH2PO4 và H3PO4.

C. KH2PO4 và K3PO4.

D. K3PO4 và K2HPO4. Định hướng tư duy giải BTKL ¾¾¾ ® 35,4 = 0,2.23 + 0,3.39 + 95

BTNT.P ìïn P2 O5 = 0,05mol ¾¾¾® n H3PO4 = 0,1mol T ≠ duy ïìHPO24- : 0,05mol ¾¾ ®í ¾¾¾® í îïH 2 PO 4 : 0,05mol îïn OH = 0,15mol

Câu 6. Hòa tan hết 0,15 mol P2O5vào 200 gam dung dịch H3PO4 9,8%, thu được dung dịch X. Cho X tác dụng hết với 750 ml dung dịch NaOH 1M, thu được dung dịch Y. Khối lượng muối trong Y là : A. 14,2 gam Na2HPO4; 41,0 gam Na3PO4.

B. 30,0 gam NaH2PO4; 35,5 gam Na2HPO4.

C. 45,0 gam NaH2PO4; 17,5 gam Na2HPO4.

D. 30,0 gam Na2HPO4; 35,5 gam Na3PO4. Định hướng tư duy giải BTNT.P ¾¾¾® n P = n H3PO4 = 0,15.2 + 0,2 = 0,5 2ïìHPO4 : 0,25 mol BTDT ìNaH 2 PO4 : 0,25 ® m = 30g n OH- = 0,75 mol ® í ¾¾¾ ®í îNa 2 HPO4 : 0,25 ® m = 35,5g îïH2 PO4 : 0,25 mol Câu 7: Cho 14,2 gam P2O5 vào 300 ml dung dịch KOH 1,5M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X. Dung dịch X chứa các chất tan là: A. K2HPO4 và K3PO4.

B. K3PO4 và KOH.

C. KH2PO4 và H3PO4.

D. K2HPO4 và KH2PO4.

BTNT.P ìïn P2 O5 = 0,1mol ¾¾¾® n H3PO4 = 0,2 mol ¾¾ ® n max = 0,6 mol H+ Ta có: í ïîn KOH = 0,45mol

¾¾ ® n du = 0,15mol H+ Câu 8: Hòa tan 3,82 gam hỗn hợp X gồm NaH2PO4, Na2HPO4 và Na3PO4 vào nước dư thu được dung dịch Y. Trung hòa hoàn toàn Y cần 50 ml dung dịch KOH 1M, thu được dung dịch Z. Khối lượng kết tủa thu được khi cho Z tác dụng hết với dung dịch AgNO3 dư là A. 20,95 gam. B. 16,76 gam. C. 12,57 gam. D. 8,38 gam.

Trích đề thi thử THPT Chuyên – Phan Ngọc Hiền – 2016 Định hướng tư duy giải X Ta có: n KOH = 0, 05 ¾¾ ® n Trong = 0, 05 H

Chuyển H thành Na ¾¾ ® mNa3PO4 = 3,82 + 0,05.22 = 4,92

¾¾ ® mAg3PO4 =

4,92 .(108.3 + 95) = 12,57(gam) 164

Câu 9: Đốt cháy hoàn toàn m gam P rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch chứa 0,15 mol KOH. Sau khi các phản ứng hoàn toàn cô cạn dung dịch thu được m + 9,72 gam chất rắn khan. Giá trị của m là: A. 1,86 B. 1,55 C. 2,17 D. 2,48 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

m ì BTNT.P ® PO34- : ï ¾¾¾¾ 31 ïï + Ta dùng kỹ thuật điền số điện tích : ( m + 9,72 ) íK : 0,15 ï 3m BTDT ï ¾¾¾ ® H+ : - 0,15 31 ïî

m 3m + 0,15.39 + - 0,15 ¾¾ ® m = 1,86 31 31 Câu 10: Đốt cháy hoàn toàn m gam P sau đó hòa tan hoàn toàn sản phẩm cháy vào H2O thu được dung dịch X. Người ta cho 300ml dung dịch KOH 1M vào X sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn cô cạn thu được 18,56 gam rắn khan. Giá trị của m là: A. 2,48 B. 2,265 C. 1,86 D. 1,24 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải ì 3- m ï PO 4 : 31 ïï + Tư duy điền số điện tích ta có: í K + : 0,3 ï 3m BTDT ï ¾¾¾ ® H+ : - 0,3 31 îï BTKL ¾¾¾ ® m + 9,72 = 95

m 3m + 0,3.39 + - 0,3 = 18,56 ¾¾ ® m = 2, 2649(gam) (Loại) 31 31 ì 3- m ï PO 4 : 31 ïï + Vậy xảy ra trường hợp 2: í K + : 0,3 ï 3m BTDT ï ¾¾¾ ® OH - : 0,3 31 ïî BTKL ¾¾¾ ® 95

m 3m ö æ + 0,3.39 + 17 ç 0,3 ® m = 1, 24(gam) ÷ = 18,56 ¾¾ 31 31 ø è Câu 11: Cho m gam NaOH vào dung dịch chứa 0,04 mol H3PO4, sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y. cô cạn dung dịch Y thu được 1,22m gam chất rắn khan. Giá trị m gần nhất với: A. 8,1.

B. 4,2.

C. 6,0.

D. 2,1.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải BTKL ¾¾¾ ® 95

ì ïPO34- : 0,04 ï m ï Ta có: 1, 22m í Na + : 40 ï m ï + ïîH : 0,12 - 40 m m BTKL ¾¾¾ ® 0,04.95 + 23 + 0,12 = 1, 22m ¾¾ ® m = 5,85... > 4,8 (Vô lý) 40 40 ì ïPO34- : 0,04 ï m ï 1, 22m í Na + : 40 ï ï - m ïîOH : 40 - 0,12 m m BTKL ¾¾¾ ® 0,04.95 + 23 + 17.( - 0,12) = 1, 22m ¾¾ ®m = 8 40 40

Chủ đề 24: Bài toán NH3 và kỹ thuật tăng giảm thể tích Định hướng tư duy giải: Dùng kỹ thuật tăng giảm thể tích Theo phương trình : N 2 + 3H2 2NH3

2 ra ¯ ng ¯ ng ® Dn ¯= 1 + 3 - 2 = 2 ® Dn ¯= n sinh = 2n Nph∂n = n Hph∂n NH3 2 3 2 Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm H2 và N2 có MTB = 7,2 sau khi tiến hành phản ứng tổng hợp NH3, được hỗn hợp Y có MTB = 8,0. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp là: A. 25%

B. 20%

C. 10%

D. 15%

Định hướng tư duy giải

ìH : 4 n M 8 duong cheo ¾¾¾¾ ®X í 2 m = const ® X = Y = ® n Y = 4,5 n Y M X 7,2 îN 2 :1 ung ® Dn ¯= 0,5 ® n Nphan = 0,25 ® H = 25% 2 Ví dụ 2: Cho hỗn hợp A gồm N2 và H2 ( tỉ lệ mol 1:3), tiến hành phản ứng tổng hợp NH3, sau phản ứng thu được hỗn hợp B có tỉ khối dA/B= 0,7. Hiệu suất phản ứng là: A. 55%

B. 60%

C. 80%

D. 75%

Định hướng tư duy giải

ìH : 3 n M duong cheo ¾¾¾¾ ®A í 2 m = const ® B = A = 0,7 ® n B = 4.0,7 = 2,8 n A MB îN 2 :1 phan ung ® Dn ¯= 1,2 ® n N2 = 0,6 ® H = 60% Ví dụ 3: Nung nóng 0,5 mol hỗn hợp X gồm H2, N2 trong bình kín có xúc tác thích hợp, sau một thời gian thu được hỗn hợp Y. Cho 1

2

hỗn hợp Y đi qua ống đựng

CuO dư, đun nóng thấy khối lượng chất rắn trong ống giảm nhiều nhất là 3,2 gam.

Tỉ khối hơi của X so với H2 là A. 7,2. Định hướng tư duy giải

B. 11,4.

C. 3,6.

D. 3,9.

Có ngay n O = n H2 =

M 3, 2 .2 = 0, 4 ® M X = 7, 2 ® X = 3,6 16 M H2

Ví dụ 4: Cho 1 hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 được nạp vào 1 bình kín giữ ở nhiệt độ không đổi. Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng thì áp suất giảm 35,2% áp suất ban đầu. Biết tỉ lệ số mol của nitơ đã phản ứng là 44%. Thành phần phần trăm về số mol của N2 và H2 trong hỗn hợp đầu là: A. 90%;10%

B. 40%; 60%

C. 74%; 26%

D. 70%; 30%

Định hướng tư duy giải Có ngay

ìa + b = 1 Dn ï = 0,352 ® Dn = n NH3 = 0,352 ® í 0,176 ® b = 0, 4 n = 0, 44 ïî b

Ví dụ 5: Cho 6,16 lít khí NH3 và V ml dung dịch H3PO4 0,1M phản ứng hết với nhau thu được dung dịch X. X phản ứng được với tối đa 300 ml dung dịch NaOH 1M. Khối lượng muối khan có trong X bằng.

A. 14,900g B. 14,475g C. 13,325g D. 147,000g Trích đề thi thử Chuyên ĐHSP Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải BTNT.Na Ta có: n NaOH = 0,3 ¾¾¾¾ ® n Na3PO4 = 0,1 ® n H3PO4 = 0,1

ìPO34- : 0,075 ïï BTDT + BTNT.P BTKL Lại có: n NH3 = 0, 275 ¾¾¾¾¾¾ ® X íHPO42- : 0,025 ¾¾¾ ® m = 14, 475(gam) ï + ïî NH 4 : 0, 275 Bài tập rèn luyện Câu 1: Hỗn hợp A gồm N2 và H2 có tỷ lệ số mol tương ứng là 1:4. Nung A với xúc tác thích hợp thu được hỗn hợp khí B, trong đó NH3 chiếm 20% về thể tích. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH3 là: A. 10,41%.

B. 41,67%.

C. 20,83%.

D. 43,76%.

Trích đề thi chuyên Nguyễn Huệ Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải Dễ thấy H2 dư nên ta tính hiệu suất theo N2.

ìNH3 : 2a ìïN2 :1(mol) BTNT ï Ta có : A í ¾¾¾® B íN2 :1 - a ïH : 4 - 3a îïH2 : 4(mol) î 2

2a = 0,2 ® a = 41,67% 5 - 2a Câu 2: Hỗn hợp khí X gồm SO2 và không khí có tỉ lệ thể tích tương ứng là 1:5. Đun nóng hỗn hợp X với xúc tác V2O5 trong một bình kín có dung tích không đổi thu được hỗn hợp khí Y. Tỉ khối hơi của X so với Y là 0,93. Không khí có 20% thể tích là O2 và 80% thể tích là N2. Hiệu suất của phản ứng oxi hóa SO2 là A. 84%.

B. 75%.

C. 80%.

D. 42%.

Trích đề thi thử Chuyên Thăng Long – 2015 Định hướng tư duy giải ìSO 2 :1(mol) M n ï m = const + Giả sử X íO 2 :1(mol) ¾¾¾¾ ® X = Y = 0,93 ® n Y = 6.0,93 = 5,58(mol) MY nX ï N : 4(mol) î 2 ® %NH3 =

1 O 2 ® SO3 2 1 ph∂n ¯ ng ph∂n ¯ ng + ® Dn ¯= n SO = 6 - 5,58 = 0,42 ® n SO = 0,84 ® H = 84% 2 2 2 Câu 3: Dẫn 1,12 lít khí NH3 (đktc) đi qua ông sứ đựng m gam CuO nung nóng, sau + SO 2 +

phản ứng thu được chất rắn X. Hòa tan chất rắn X trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thì thu được dung dịch Y và giải phóng 1,008 lít khí SO2 (đktc). Cô cạn dung dịch Y thu được 15 gam tinh thể CuSO4.5H2O. Hiệu suất phản ứng khử NH3 và giá trị của m là A. 75% và 4,8 gam

B. 60% và 4,8 gam

C. 60% và 8 gam

D. 75% và 8 gam

Định hướng tư duy giải BTE nSO2 = 0,045 ¾¾¾ ® n Cu = 0,045 BTNT n CuSO4 .5H2O = 0,06 ¾¾¾ ® å n Cu = n CuO = 0,06 ® m = 4,8(gam)

®H=

0,045 = 75% 0,06

Câu 4: Hỗn hợp A gồm N2 và H2 có phân tử khối trung bình là 7,2. Nung A với bột sắt để phản ứng tổng hợp NH3 xảy ra với hiệu suất 20%, thu được hỗn hợp B. Cho B tác dụng với CuO dư, nung nóng được 32,64 gam Cu. Thể tích của hỗn hợp A ở đktc là?

A. 14,28

B. 14,56

C. 15,68

D. 17,92

Định hướng tư duy giải

ì N2 : a 0,51 và có ngay n H2 = n O = n Cu = 0,51 ® VA = .5 = 14, 28 4 îH 2 : 4a

Có Ngay A í

Câu 5: Hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 có tỉ khối so với hidro bằng 4,25. Đun nóng X với xúc tác bột Fe, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với Hidro bằng 4,72. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH3 là A. 20%

B. 24%

C. 18%

D. 25%.

n Y = 3,6

N 2 + 3H 2 ® 2NH3

Định hướng tư duy giải

ìH : 3 duong cheo ¾¾¾¾ ®X í 2 îN 2 :1

nX = 4

ung Dn ¯= 4 - 3,6 = 0,4 = n NH3 ® n Nphan = 0,2 ® H = 20% 2

Câu 6: Một hỗn hợp N2 và H2 được lấy vào bình phản ứng có nhiệt độ giữ không đổi. Sau thời gian phản ứng áp suất trong bình giảm 5 % so với lúc đầu. Biết N2 đã phản ứng 10% so với ban đầu. Vậy % số mol N2 và H2 trong hỗn hợp đầu là bao nhiêu ?

A. 50% ;50% B. 25% ;75%

C. 75% ;25%

D. 20% ;80%

Định hướng tư duy giải

ìa + b = 1 Dn ï = 0,05 ® Dn = n NH3 = 0,05 ® í 0,025 ® b = 0, 25 n ïî b = 0,1 Câu 7: Cho 1 hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 được nạp vào 1 bình kín giữ ở nhiệt độ không đổi. Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng thì áp suất giảm 26,4% áp suất ban đầu. Biết tỉ lệ số mol của hidro đã phản ứng là 49,5%. Thành phần phần trăm về số mol của N2 và H2 trong hỗn hợp đầu là: A.25%;75%

B.46%;54%

C.26%;74%

D.20%;80%

Định hướng tư duy giải Có ngay

ìa + b = 1 Dn ï = 0, 264 ® Dn = n NH3 = 0, 264 ® í 0,396 ® b = 0,8 n ïî b = 0, 495

Câu 8: Hỗn hợp X gồm có H2 và N2 có tỷ khối so với Hiđro là 3,6. Sau khi tiến hành phản ứng tổng hợp NH3 thu được hỗn hợp Y có tỷ khối hơi so với Hiđro là 4.

Hiệu suất của phản ứng tổng hợp là A. 15%

B. 20%

C. 25%

D.19%

Định hướng tư duy giải Có ngay

ìn X = 1 n Y MX 7,2 = = = 0,9 Þ í Þ Dn ¯= 1 = n NH3 n X MY 8 în Y = 0,9

® H = 20% Câu 9: Cho hỗn hợp A gồm N2 và H2 (tỉ lệ mol 1:3), tiến hành phản ứng tổng hợp NH3, sau phản ứng thu được hỗn hợp B có tỉ khối dA/B= 0,7. Hiệu suất phản ứng là: A. 55%

B. 60%

C. 80%

D. 75%

Định hướng tư duy giải M n 0,6 Có Ngay A = B = 0,7 ® n B = 2,8 ® Dn = 1, 2 = n NH3 ® H = = 60% MB nA 1 Câu 10: Hỗn hợp A gồm 2 khí N2 và H2 có tỉ lệ mol N2 : H2 = 1 :4. Nung A với xúc tác được hỗn hợp khí B trong B có 20% NH3 theo thể tích. Hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 là : A. 41,67%

B. 62,5%

C. 83,34%

D. 100%

Định hướng tư duy giải

ìnD ¯= nNH3 = a 5 5 ï Có Ngay í a ® a = ® H = 12 = 41,67% 6 1 = 0, 2 ï î5 - a Câu 11: Có 100 lít hốn hợp khí thu được trong quá trình tổng hợp amoniac gồm NH3, N2 dư, H2 dư. Bật tia lửa điện để phân hủy hết NH3 được hỗn hợp có thể tích 125 lít trong đó H2 chiếm 75% thể tích (các thể tích đo cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất). Hiệu suất tổng hơp NH3 ban đầu là : A. 40%

B. 60%

C. 80%

D. 20%

Định hướng tư duy giải

ìDn ¯= 25 ì N = 31, 25 12,5 Có ngay í ®í 2 ®H= = 0, 4 31, 25 î N 2 : H 2 = 1: 3 îH 2 = 93,75

Chủ đề 25: Bài toán H + tác dụng HCO3- ,CO32Định hướng tư duy giải

ìïCO 2 + Khi đổ từ từ H+ vào dung dịch chứa í 3 thì sẽ xảy ra các phản ứng theo thứ ïîHCO3 + 2ïìH + CO3 ® HCO3 (1) tự hết phản ứng (1) rồi tới (2). í + ïîH + HCO3 ® CO2 + H 2O (2) ìïCO 2 + Khi đổ ngược lại í 3 vào dung dịch chứa H+ thì sẽ xảy ra đồng thời hai ïîHCO3 + 2ïì2H + CO3 ® CO2 + H 2 O (1) phản ứng: í + ïîH + HCO3 ® CO2 + H 2 O (2) Ví dụ 1: X là dung dịch HCl nồng độ x mol/l. Y là dung dịch Na2CO3 nồng độ y mol/l. nhỏ từ từ 100 ml X vào 100 ml Y, sau các phản ứng thu được V1 lít CO2 (đktc). Nhỏ từ từ 100 ml Y vào 100 ml X, sau phản ứng thu được V2 lít CO2 (đktc).

Biết tỉ lệ V1:V2 = 4:7. Tỉ lệ x:y bằng A. 11:4 B. 11:7 C. 7:5 D. 7:3 Trích đề thi THPT Quốc Gia – Bộ Giáo Dục – 2015 Định hướng tư duy giải +

+

H H + Chú ý : Khi cho HCl vào CO32- thì CO32- ¾¾ ® HCO3- ¾¾ ® CO 2 +

H Nhưng khi cho CO32 - vào HCl thì CO32 - ¾¾ ® CO 2

+ Ta có : TN.1 ì ¾¾¾ ® 0,1x = 0,1y + V1 ìïn H+ = 0,1x 0, 2x x 7 ï ® ® = í í TN.2 0,1x 7V1 ® 0,1x = 0,1y + n = 0,1y 7 y 5 ® = V2 = ï ¾¾¾ îï CO322 4 î Ví dụ 2: Thêm từ từ 70 ml dung dịch H2SO4 1,25M vào 100ml dung dịch Na2CO3 1M thu được dung dịch Y. Cho Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y thì thu được m gam kết tủa. Giá trị của m gần với giá trị nào sau đây nhất?

A. 22,22g B. 28,13g C. 11,82g D. 25,31g Trích đề thi thử Nguyễn Trung Thiên – Hà Tĩnh – 2016 Định hướng tư duy giải

ìïSO24- : 0,0875 Ba(OH) ìH 2 SO4 : 0,0875(mol) ìBaSO 4 : 0,0875 2 Ta có: í ® Yí ¾¾¾¾ ®m í îNa 2 CO3 : 0,1 îBaCO3 : 0,025 ïîHCO3 : 0,025 BTKL ¾¾¾ ® m = 25,3125

Ví dụ 3: Nhỏ rất từ từ đến hết V lít dung dịch HCl 0,8M vào 200ml dung dịch chứa NaHCO3 0,8M và Na2CO3 1M thấy thoát ra 6,72 lít khí CO2 (đktc).Giá trị của V là : A. 0,56

B. 0,75

C. 0,625

D. 0,82

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải

ìïn HCO- = 0, 2.0,8 = 0,16(mol) 3 Ta có : í ïîn CO32- = 0, 2.1 = 0, 2(mol)

ån

Na +

= 0,56(mol)

n CO2 = 0,3(mol)

Đây là bài toán rất đơn giản. Tuy nhiên,ta cũng có thể tư duy kiểu mới chút như sau. Vì có CO2 bay ra nên dung dịch sau phản ứng phải có: Na + ,Cl- ,HCO3-

ì Na + : 0,56 ïï BTNT.C Ta có : í ¾¾¾¾ ® HCO3- : 0, 2 + 0,16 - 0,3 = 0,06 ï BTDT ïî ¾¾¾® Cl : 0,56 - 0,06 = 0,5 BTNT.Clo ¾¾¾¾ ®V =

0,5 = 0,625(lit) 0,8

Ví dụ 4: Nhỏ rất tử từ 400ml dung dịch HCl 0,5M vào 100ml dung dịch hỗn hợp chứa NaHCO3 0,5M và Na2CO3 1M.Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy có V lít khí thoát ra ở đktc.Giá trị của V là : A. 4,48

B. 3,36

C. 2,688

D. 2,24

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải +

+

H H :0,1 Ta có : n H+ = 0, 2 Na 2 CO3 ¾¾® NaHCO ® HCO3- ¾¾¾ ® CO 2 !""""#""""$3 0,1 mol H +

® V = 0,1.22,4 = 2,24(lit) Ví dụ 5: Nhỏ rất từ từ đến hết 200 ml dung dịch X chứa đồng thời H2SO4 aM và HCl 0,15M vào 100 ml dung dịch chứa đồng thời NaOH 0,5M và Na2CO3 0,4M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,448 lít khí (đktc). Giá trị của a là A. 0,4

B. 0,1

C. 0,3

D. 0,2

Trích đề thi thử THPT Chuyên Đại Học Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải

ìn H+ = 0, 2(2a + 0,15) ï ïn CO2- = 0,04 Ta có: í 3 ïn NaOH = 0,05 ïn = 0,02 î CO2 BTNT.H ¾¾¾¾ ®0,2(2a + 0,15) = 0,05 + 0,04 + 0,02 ¾¾ ®a = 0,2

Ví dụ 6: Hấp thụ hết 4,48 lít(đktc) CO2 vào dung dịch chứa x mol KOH và y mol K2CO3 thu được 200 ml dung dịch X. Lấy 100 ml dung dịch X cho từ từ vào 300 ml dung dịch HCl 0,5M thu được 2,688 lít khí (đktc). Mặt khác, 100 ml dung dịch X tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 39,4g kết tủa. Giá trị của y là: A. 0,15.

B. 0,05.

C. 0,1.

D. 0,2.

Trích đề thi thử THPT Đặng Thúc Hứa – 2016 Định hướng tư duy giải ìïn H+ = 0,15 ïìHCO3 : a + Thí nghiệm 1: í ­ ¾¾ ® VX = 100ml í 2¾¾ ® a + b = n ¯ = 0,2 ïîCO3 : b ïîn CO2 = 0,12

ìïHCO3- ¾¾ ® CO2 : t ¾¾ ® í 2¾¾ ® 0,15 = t + 2(0,12 - t) ¾¾ ® t = 0,09 ® CO2 : 0,12 - t ïîCO3 ¾¾ ìa = 0,15 a 0,09 ¾¾ ® = = 3 ¾¾ ®í b 0,03 îb = 0,05 ìHCO3- : 0,3 ï BTNT.C Vậy 200 ml X chứa íCO32 - : 0,1 ¾¾¾¾ ® 0, 4 = y + 0, 2 ¾¾ ® y = 0, 2 ï + îK : 0,5

Bài tập rèn luyện Câu 1: Cho hỗn hợp Na2CO3 và KHCO3 (tỉ lệ số mol tương ứng là 2:1) vào bình chứa dung dịch Ba(HCO3)2 thu được m gam kết tủa X và dung dịch Y. Thêm tiếp dung dịch HCl 1,0M vào bình đến khi không còn khí thoát ra thì hết 320 ml. Biết Y phản ứng vừa đủ với 160 ml dung dịch NaOH 1,0M. Giá trị của m là: A. 7,88.

B. 11,82.

C. 9,456.

D. 15,76.

Trích đề thi HSG Thái Bình – 2015 Định hướng tư duy giải HCl ìn CO2- = 2a ® 2a.2 + a + x = 0,32 ìa = 0,04(mol) ï 3 ïì ¾¾¾ Ta có : í ® í NaOH ®í î x = 0,12(mol) ïî n HCO3- = a + x îï ¾¾¾® a + x = 0,16

å

ìïCO2- : 0,08 ®í 3 ® m¯ = 0,06.197 = 11,82(gam) 2+ ïîBa : 0,06 Câu 2: Cho 250 ml dung dịch X gồm Na2CO3 và NaHCO3 phản ứng với dung dịch H2SO4 dư, thu được 2,24 lít khí CO2 (đktc). Cho 500 ml dung dịch X phản ứng với dung dịch BaCl2 dư, thu được 15,76 gam kết tủa. Nồng độ mol/l của NaHCO3 trong X là A. 0,16M. B. 0,40M. C. 0,24M. D. 0,08M. Trích đề thi thử chuyên Vĩnh Phúc – 2015 Định hướng tư duy giải ìïn Na CO = a Trong 250ml dung dịch X có: í 2 3 ïîn NaHCO3 = b BTNT.C ìï ¾¾¾¾ ® a + b = 0,1 ìa = 0,04 ® í BaCl ®í ® [ NaHCO3 ] = 0, 24M 2 ® a = 0,08 / 2 îb = 0,06 ïî ¾¾¾

Câu 3: Thêm từ từ từng giọt của 100 ml dung dịch chứa Na2CO3 1,2M và NaHCO3 0,6M vào 200 ml dung dịch HCl 1M, sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X. Cho dung dịch nước vôi trong dư vào dung dịch X thì thu được bao nhiêu gam kết tủa.

A. 8 g B. 10 g C. 12 g D. 6 g Trích đề thi thử chuyên Hà Giang – 2015 Định hướng tư duy giải Chú ý : Khi đổ (từ từ) dung dịch chứa Na2CO3 và NaHCO3 vào HCl sẽ có khí CO2 bay ra ngay. Khác với đổ ngược lại chưa có khí bay ra ngay vì cần có quá trình +

H CO3- ¾¾ ® HCO3-

H+ ì2a + b = 0, 2 ìCO- : 0,12(mol) ¾¾® n CO2 = a ìa = 0,08 ï 3 ï Ta có : í ® í a 0,12 ®í + H n CO2 = b ï b = 0,06 = 2 îb = 0,04 ïîHCO3- : 0,06(mol) ¾¾® î

BTNT.C ¾¾¾¾ ® n CaCO3 = 0,12 + 0,06 - 0,08 - 0,04 = 0,06 ® mCaCO3 = 6(gam)

Câu 4: Cho từ từ đến hết từng giọt dung dịch chứa a mol HCl vào dung dịch chứa b mol Na2CO3 thu được V lít khí. Mặt khác, nếu cho từ từ đến hết dung dịch chứa b mol Na2CO3 vào dung dịch chứa a mol HCl thu được 2V lít khí (các khí đo ở cùng điều kiện). Mối quan hệ giữa a và b là A. b = a.

B. b = 0,75a. C. b = 1,5a.

D. b = 2a. Định hướng tư duy giải Chú ý : Khi cho HCl vào Na2CO3 thì chưa có khí bay ra ngay.Tuy nhiên làm ngược lại thì lại có khí bay ra ngay.

V Với TN 1 : a = b + 22,4

2V a a = ® 2(a - b) = ® 3a = 4b ® B 22,4 2 2 Câu 5: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm Na2CO3 0,2M và NaHCO3 0,3M. Sau phản ứng thu được sốmol CO2 là A. 0,015 mol. B. 0,01 mol.

C. 0,03 mol.

D. 0,02 mol. Định hướng tư duy giải Với TN 2 :

ìn = 0,03 ï H+ ï Ta có: í n CO2- = 0,02 ® n ­CO2 = 0,03 - 0,02 = 0,01 3 ï ïîn HCO3- = 0,03 Câu 6: Cho 34,4 gam hỗn hợp Na2CO3, K2CO3, CaCO3 phản ứng với dung dịch HCl dư thu được dung dịch X và 6,72 lít CO2 ở đktc. Cô cạn X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là A. 37,7 gam. B. 27,7 gam. C. 33,7 gam. D. 35,5 gam. Định hướng tư duy giải

ìïnCO2 = nCO2- = 0,3 3 Có í ® m = 34,4 - 60.0,3 + 0,6.35,5 = 37,7 n = 2n ® n Cl- = 0,6 ïî CO2 H+ Câu 7: Cho từ từ 100 ml dung dịch HCl 2M vào m gam dung dịch X chứa NaHCO3 4,2% và Na2CO3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y và 1,12 lít CO2 thoát ra (ở đktc). Cho nước vôi trong dư vào dung dịch Y thu được tối đa 20 gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 100.

B. 300. Định hướng tư duy giải

C. 400.

D. 200.

ìïn CO2 = 0,05 ® 0,2 = a + 0,05 ìNa 2 CO3 : a ìa = 0,15 n HCl = 0,2 + X í ®í ® í ­ îNaHCO3 : b ïîn ¯ = å n C - n CO2 = a + b - 0,05 = 0,2 îb = 0,1 0,1.84 = 200 0,042 Câu 8: Thêm từ từ từng giọt 100 ml dung dịch chứa Na2CO3 1,2M và NaHCO3 0,6M vào 200 ml dung dịch HCl 1 M. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X. Cho dung dịch BaCl2 đến dư vào X thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là: A. 9,85 B. 7,88 C. 23,64 D. 11,82 Định hướng tư duy giải Các bạn chú ý: Cho như vậy thì CO2 sẽ bay lên ngay lập tức và do cả ®m=

CO32 - va HCO3- sinh ra theo đúng tỷ lệ mol do đó có ngay: ì CO32 - 0,12 = = 2 ìïCO32 - ® CO2 : a ìa = 2b ï 0,06 HCO ®í ®í í 3 ï + îïHCO3 ® CO2 : b î2a + b = 0,2 îH : 0,2 ìa = 0,08 ìïCO32 - (du) : 0,04 ®í ®í îb = 0,05 ïîm = 0,04.197 = 7,88 Chú ý : Nếu người ta cho Ba(OH)2 vào thì phải tính cả lượng HCO 3- dư.

Câu 9: Dung dịch X chứa x mol Na2CO3 và y mol NaHCO3 với x : y = 1: 2. Dung dịch Y chứa z mol HCl. Thực hiện 2 thí nghiệm sau: - Cho từ từ đến hết dd X vào dd Y thấy thoát ra 16,8 lít khí CO2 (đktc) - Cho từ từ đến hết dd Y vào dd X thấy thoát ra 5,6 lít khí CO2 (đktc).

Tổng giá trị của (x + y) là: A. 1,75 B. 2,50 C. 2,25 D. 2,00 Định hướng tư duy giải Chú ý : Với hai kiểu đổ như vậy lượng CO2 thoát ra là rất khác nhau: +

+

H H Khi cho Y vào X thì : CO32 - ¾¾ ® HCO3- ¾¾ ® CO2

ìïCO32 Khi cho X vào Y thì sẽ có CO2 bay ra ngay. Lượng CO2 thoát ra do cả í sinh ïîHCO3 ra. Với thí nghiệm 2 ta có : z = x + 0,25 Với thí nghiệm 1 ta có :

2ìa + 2a = 0,75 x 1 ïìCO3 ® a.CO2 = ®í ®í ® z =1 y 2 ïîHCO3 ® 2aCO2 î2a + 2a = z ® x = z - 0,25 = 0,75 y = 1,5 ® x + y = 2,25 Câu 10: Cho từ từ 100 ml dung dịch HCl 1,5 M vào 0,4 lít dung dịch X gồm Na2CO3 và KHCO3 thu được 1,008 lít CO2 (đktc) và dung dịch Y. Thêm dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y thu được 29,55 gam kết tủa. Nồng độ mol/lit của Na2CO3 và KHCO3 trong dung dịch X lần lượt là A. 0,0375 M và 0,05M. B. 0,1125M và 0,225M. C. 0,2625M và 0,225M. D. 0,2625M và 0,1225M. Định hướng tư duy giải

ìNa CO : a Ta có : X í 2 3 îKHCO3 : b

n H+ = 0,15 n CO2 = 0,045 ® 0,15 = a + 0,045 ® a = 0,105

BTNT.C ¾¾¾ ¾ ® n¯ = (a + b) - 0,045 = 0,15 ® b = 0,09

[ Na 2 CO3 ] =

0,105 0,09 = 0,2625 KHCO3 ] = = 0,225 [ 0,4 0,4 Câu 11: Nhỏ từ từ từng giọt cho đến hết 300 ml dung dịch NaHCO3 0,1M; K2CO3 0,2M vào 100 ml dung dịch HCl 0,2M; NaHSO4 0,6M và khuấy đều thu được V lít CO2 thoát ra (đktc) và dung dịch X. Thêm vào dung dịch X 100 ml dung dịch KOH 0,6M; BaCl2 1,5M thu được m gam kết tủa. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của V và m là A. 1,0752 và 22,254.

B. 0,448 và 25,8.

C. 0,448 và 11,82.

D. 1,0752 và 20,678. Định hướng tư duy giải

ìïCO Với bài toán liên quan tới pha trộn í 3 với H + các bạn cần chú ý quy trình HCO ïî 3 đổ.

2-

ìïCO 2 Nếu đổ rất từ từ H + vào í 3 thì CO2 chưa bay ra ngay và quá trình lần lượt là: ïî HCO3 +

+

H H CO32 - ¾¾ ® HCO3- ¾¾ ® CO2 .

ìïCO32 Tuy nhiên, nếu đổ í vào H + thì sẽ có CO2 bay ra ngay. ïî HCO3 ìïCO32 Do cả í sinh ra. ïî HCO3

Với bài toán trên ta có : ì ì ïHCO3 : 0,03 ïHCO3 ® aCO 2 + + 0,08H ® í 2® 5a = 0,08 ® a = 0,016 í 2ïCO3 : 0,06 ï î îCO3 ® (b = 2a)CO 2

®

ån

CO­2

= 0,048 ® V = 1,0752

ìHCO3- : 0,014 ïï ïìOH : 0,06 ìBaSO 4 : 0,06 ® X íCO32- : 0,028 + í 2+ ®í ® m = 22, 254 ï 2îïBa : 0,15 îBaCO3 : 0,042 ïîSO 4 : 0,06 Câu 12: Trộn 100ml dung dịch X (gồm KHCO3 1M và K2CO3 1M) vào 100ml dung dịch Y (gồm NaHCO3 1M và Na2CO3 1M) thu được dung dịch Z. Nhỏ từ từ 100 ml dung dịch T ( gồm H2SO4 1 M và HCl 1M) vào dung dịch Z thu được V (lít) CO2 (ở đktc) và dung dịch Q. Cho dung dịch Ba(OH)2 dư tác dụng với dung dịch Q thu được m gam kết tủa. Giá trị của m và V lần lượt là A. 59,1 gam; 2,24 lít B. 39,4 gam; 2,24 lít C. 82,4 gam; 2,24 lít D. 78,8 gam; 1,12 lít Định hướng tư duy giải

ìïn CO2- = 0,1 + 0,1 = 0,2 Ta có : Z í 3 n = 0,1 + 0,1 = 0,2 îï HCO3-

ìïn H+ = 0,3 +í n = 0,1 îï SO-4

¾¾ ® n H+ = 0,3 = 0,2 + n CO2 ¾¾ ® n CO2 = 0,1 BTNT.C ìï ¾¾¾ ¾ ® BaCO3 : 0,3 ¾¾ ® m = 82,4 í BTNT.S ïî ¾¾¾® BaSO4 : 0,1 Câu 13: Nhỏ rất từ từ dung dịch chứa 0,03 mol K2CO3 và 0,06 mol KHCO3 vào

dung dịch chứa 0,08 mol HCl. Sau khi các phản ứng hoàn toàn thấy thoát ra x mol khí CO2. Giá trị của x là: A. 0,05

B. 0,04

C. 0,06

D. 0,035

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải Chú ý: Với kiểu nhỏ như vậy thì CO2 thoát ra do cả CO32- và HCO3- sinh ra. Lượng khí sinh ra tương ứng theo tỷ lệ mol.

2ìCO2 : a ïìCO : 0,03 HCl Ta có: í 3 ¾¾ ¾ ®í ¾¾ ® 2a + 2a = 0,08 ¾¾ ® a = 0,02 îCO2 : 2a îïHCO3 : 0,06

¾¾ ® x = 3a = 0,06(mol)

Câu 14: Nhỏ từ từ 300 ml dung dịch A chứa Na2CO3 0,5M và NaHCO3 1M vào 420 ml dung dịch HCl 1M thấy V lít khí CO2 (đktc) thoát ra. Giá trị của V là: A. 6,048 B. 6,72 C. 7,392 D. Đáp án khác Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải CO32ìïn CO2- = 0,15 ® CO2 : 3a ïì ¾¾¾ 3 Ta có: í ¾¾ ®í HCO3 n = 0,4 ® 8a ïî ¾¾¾ îï HCO3-

BTNT.H ¾¾¾¾ ® 0,42 = 3a.2 + 8a ¾¾ ® a = 0,03(mol)

¾¾ ® V = 11a.22,4 = 11.0,03.22,4 = 7,392(l) Câu 15: Cho từ từ 100 ml dung dịch HCl 2M vào dung dịch X chứa NaHCO3 và Na2CO3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y và 1,12 lít CO2 thoát ra (ở đktc). Cho nước vôi trong dư vào dung dịch Y thu được tối đa 20 gam kết tủa. Tổng khối lượng chất tan có trong X là: A. 26,8.

B. 22,8.

C. 26,4.

D. 24,3.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìïn CO2 = 0,05 ® 0,2 = a + 0,05 ìNa CO : a Ta có: n HCl = 0,2 + X í 2 3 ¾¾ ®í ­ îNaHCO3 : b ïîn¯ = å n C - n CO2 = a + b - 0,05 = 0,2

ìa = 0,15 ¾¾ ®í ¾¾ ® mX = 0,15.106 + 0,1.84 = 24,3(gam) îb = 0,1

Chủ đề 26: Bài toán nhiệt phân muối giàu oxi.

Trong chủ để này chúng ta sẽ nghiên cứu về nhiệt phân các muối cacbonat, KMnO4, KClOx…Với dạng toán này các bạn cần chú ý một số lưu ý sau: + Muối HCO3- dễ bị nhiệt phân bởi nhiệt. Với muối CO32- thì K2CO3 và Na2CO3 không bị nhiệt phân. BaCO3 và CaCO3 bị nhiệt phân cho CO2 và BaO, CaO. + Với các muối giàu oxi như KMnO4, KClO3…các bạn cần chú ý áp dụng các định luật bảo toàn khi giải toán.

Ví dụ 1: Đun nóng 48,2 gam hỗn hợp X gồm KMnO4 và KClO3, sau một thời gian thu được 43,4 gam hỗn hợp chất rắn Y. Cho Y tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl đặc, sau phản ứng thu được 15,12 lít Cl2 (đktc) và dung dịch gồm MnCl2, KCl và HCl dư. Số mol HCl phản ứng là: A. 1,8 B. 2,4 C. 1,9 D. 2,1 Trích đề thi THPT Quốc Gia 2016 – Bộ Giáo Dục Định hướng tư duy giải BTKL Ta ¾¾¾ ® nO =

48, 2 - 43, 4 = 0,3(mol) 16

ì158a + 122,5b = 48, 2 ìKMnO4 : a ìa = 0,15 Gọi í ¾¾ ® í BTE ¾¾ ®í ® 0,3.2 + 0,675.2 = 5a + 6b îb = 0, 2 îKClO3 : b î ¾¾¾

ìKCl : 0,35 BTNT BTNT.Clo ¾¾¾ ®í ¾¾¾¾ ® n HCl = 0,35 + 0,15.2 + 0,675.2 - 0,2 = 1,8(mol) îMnCl2 : 0,15 Ví dụ 2: Nhiệt phân 30,225 gam hỗn hợp X gồm KMnO4 và KClO3, thu được O2 và 24,625 gam hỗn hợp chất rắn Y gồm KMnO4, K2MnO4, KClO 3, MnO2 và KCl. Cho toàn bộ Y tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,8 mol HCl đặc, đun nóng.

Phần trăm khối lượng của KMnO4 trong X là: A. 39,20%

B. 66,67%

C. 33,33%

D. 60,80%

Định hướng tư duy giải BTKL ¾¾¾ ® n O2 =

30, 225 - 24,625 = 0,175(mol) 32

BTKL ìKMnO4 : a ìï ¾¾¾®158a + 122,5b = 30, 225 ìa = 0,075 30, 225 í ® í BTE ®í ® 5a + 6b - 0,175.4 = 0,8 - 3a îb = 0,15 îKClO3 : b ïî ¾¾¾

¾¾ ® %KMnO4 =

0,075.158 .100% = 39, 20% 30, 225

Chú ý: lượng HCl phản ứng 3a mol chui vào MnCl2 và KCl không đóng vai trò chất khử.

Ví dụ 3: Nung nóng hỗn hợp gồm 31,6 gam KMnO4 và 24,5 gam KClO3 một thời gian thu được 46,5 gam hỗn hợp rắn Y gồm 6 chất. Cho Y tác dụng với dung dịch HCl đặc dư, đun nóng thu được khí clo. Hấp thụ khí sinh ra vào 300ml dung dịch NaOH 5M đung nóng thu được dug dịch Z. Cô cạn Z được m(gam) chất rắn khan.

Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị m là: A. 79,8 g

B. 91,8 g.

C. 66,5 g.

D. 86,5 g

Định hướng tư duy giải

ìïn KMnO4 = 0, 2(mol) BTKL 31,6 + 24,5 - 46,5 Ta có: í ¾¾¾® n ­O2 = = 0,3(mol) 32 ïîn KClO3 = 0, 2(mol) HCl BTE Y ¾¾¾ ® Cl2 ¾¾¾ ®0,2.5 + 0,2.6 = 0,3.4 + 2n Cl2 ® n Cl2 = 0,5(mol) t Chú ý : 3Cl 2 + 6NaOH ¾¾ ® 5KCl + NaClO3 + 3H 2 O o

BTKL ¾¾¾ ® 0,5.71 + 1,5.40 = m + 0,5.18 ® m = 86,5(gam)

Ví dụ 4: Nung nóng 51,8 gam hỗn hợp X gồm muối KHCO3 và Na2CO3 tới khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 45,6 gam chất rắn. Phần trăm khối lượng của KHCO3 trong X là : A. 38,61%

B. 61,39%

C. 42,18%

D. 57,82%

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải

ìKHCO3 : a ìK 2CO3 : 0,5a ì100a + 106b = 51,8 t0 ¾¾¾ ® 45,6 í ®í BTNT î138.0,5a + 106b = 45,6 î Na 2CO3 : b î Na 2CO3 : b

Ta có : 51,8 í

ìa = 0, 2(mol) 0, 2.100 ¾¾ ®í ¾¾ ® %KHCO3 = = 38,61% 51,8 îb = 0,3(mol) Ví dụ 5: Nung m gam hỗn hợp X gồm KClO3 và KMnO4 thu được chất rắn Y (KCl, K2MnO4, MnO2, KMnO4) và O2. Trong Y có 1,49 gam KCl chiếm 19,893% theo khối lượng. Trộn lượng O2 ở trên với không khí theo tỉ lệ thể tích tương ứng là 1:4 thu được hỗn hợp khí Z. Đốt cháy hết 0,528 gam cacbon bằng hỗn hợp Z thu

được hỗn hợp khí T gồm 3 khí O2, N2, CO2, trong đó CO2 chiếm 22% về thể tích.

Biết trong không khí có 80% N2 và 20% O2 theo thể tích. Giá trị của m là A. 8,70.

B. 8,77.

C. 8,91.

D. 8,53.

Trích đề thi thử chuyên Vĩnh Phúc – 2015 Định hướng tư duy giải

ìX = Y + O2 ïï Ta có : íKCl = 1, 49 ® m y = 7, 49 ï ïîn C = n CO2 = 0,044 ® n T = 0, 2 Chú ý : C + O2 → CO2 Nên số mol khí không thay đổi ® n T = n Z = 0, 2(mol) nhi÷t ph©n ¾¾ ® n Bfi = O2

0, 2 = 0,04(mol) ¾¾ ® m = 7, 49 + 0,04.32 = 8,77(gam) 5

Bài tập rèn luyện Câu 1: Nung nóng 40,94g hỗn hợp gồm KMnO4 và MnO2 một thời gian, thu được 1,344 lít (đktc) khí O2 và hỗn hợp rắn H gồm 3 chất. Cho H tác dụng hết với dung dịch HCl dư thì thấy có 0,92 mol HCl bị oxi hóa. Khối lượng chất rắn có phân tử khối nhỏ nhất trong H là A. 20,88g B. 15,66g C. 6,32g D. 22,62g Định hướng tư duy giải

ìKMnO4 : a ¾¾ ®158a + 87b = 40,94 îMnO2 : b

Ta có: 40,94 í

BTE Và n O2 = 0,06 ¾¾¾ ® 5a + 2b = 0,06.4 + 0,92

ìa = 0,16 ¾¾ ®í ¾¾ ® m MnO2 = 0, 24.87 = 20,88 îb = 0,18 Câu 2: Hòa tan hoàn toàn 6,9 gam Na vào 200ml dung dịch X gồm NaHCO3 1M và KHCO3 1M, thu được dung dịch Y. Cô cạn Y, sau đó nung nóng chất rắn thu được đến khối lượng không đổi, thu được m gam muối khan. Giá trị của m là: A.43,4 B. 36,5 C. 48,8 D. 40,3 Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải

å

ìï n + = 0,3 + 0,2 = 0,5(mol) BTDT Na Ta có : í ¾¾¾® n CO2- = 0,35 3 ïîn K+ = 0,2 BTKL ¾¾¾ ®m =

åm( K, Na,CO ) = 0,2.39 + 0,5.23 + 0,35.60 = 40,3(gam) 23

Câu 3: Đem nhiệt phân hoàn toàn 83,68gam hỗn hợp gồm KClO3, Ca(ClO3)2, CaCl2, KCl thu được chất rắn X và 17,472 lít khí ở đktc. Chất rắn X được hòa tan vào nước, sau đó dung dịch tạo thành cho phản ứng vừa đủ với 360ml dung dịch

K2CO3 0,5M thu được kết tủa Y và dung dịch Z. Khối lượng chất tan có trong dung dịch Z là A. 48,62 gam B. 43,25 gam C. 65,56 gam D. 36,65 gam.

Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải BTKL Ta có: ¾¾¾ ® mX = 83,68 -

ìCaCl2 : a(mol) 17,472 .32 = 58,72(gam) í 22,4 îKCl : b(mol)

K 2CO3 X ¾¾¾® a = 0,5.0,36 = 0,18(mol) ® b = 0,52(mol) BTNT.Clo ¾¾¾¾ ® n KCl = 2a + b ® m = 65,56(gam)

Câu 4: Hỗn hợp thuốc nổ đen gồm 68% KNO3, 15% S, 17% C (về khối lượng), khi cháy giả sử chỉ xảy ra phản ứng KNO3 + C + S ® N2 + CO2 + K 2S do tạo cả sản phẩm rắn nên có hiện tượng khói đen

(thuốc nổ đen) Cho nổ 10,00 gam khôi thuốc nổ đen trong bình kín dung tích 300 ml, nhiệt độ trong bình đạt 427,00 0C, áp suất gây ra trong bình khi nổ là A. 36,16 atm B. 35,90 atm C. 32,22 atm D. 25,57 atm Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải Chú ý : + Sản phẩm rắn là K2S nên khí tạo áp suất chỉ có N2 và CO2 + Lượng khí CO2 phải được tính theo KNO3 vì C lấy oxi trong KNO3 để thành CO2.

10 ì BTNT.N ® n N2 = 0,0336635(mol) ïïn KNO3 = 101 .0,68 = 0,067327(mol) ¾¾¾¾ Ta có: í BTNT.O ïn = 0,17.10 = 0,1417(mol) ¾¾¾¾ ® n CO2 = 0,1(mol) ïî C 12

¾¾ ®p =

nRT (0,0336635 + 0,1).0,082.(273 + 427) = = 25,57(atm) V 0,3

Câu 5: Nhiệt phân 30,225 gam hỗn hợp X gồm KMnO4 và KClO3, thu được O2 và 24,625 gam hỗn hợp chất rắn Y gồm KMnO4, K2MnO4, KClO 3, MnO2 và KCl. Cho

toàn bộ Y tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,8 mol HCl đặc, đun nóng. Phần trăm khối lượng của KMnO4 trong X là: A. 39,20% B. 66,67% C. 33,33% D. 60,80% Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2015 Định hướng tư duy giải 30, 225 - 24,625 BTKL ¾¾¾ ® n O2 = = 0,175(mol) 32 BTKL ìKMnO4 : a ìï ¾¾¾®158a + 122,5b = 30, 225 ìa = 0,075 30, 225 í ® í BTE ®í ® 5a + 6b - 0,175.4 = 0,8 - 3a îb = 0,15 îKClO3 : b ïî ¾¾¾ 0,075.158 %KMnO4 = .100% = 39, 20% 30, 225 Chú ý : lượng HCl phản ứng 3a mol chui vào MnCl2 và KCl không đóng vai trò chất khử.

Câu 6: Nung nóng 22,12 gam KMnO4 và 18,375 gam KClO3, sau một thời gian

thu được chất rắn X gồm 6 chất có khối lượng 37,295 gam. Cho X tác dụng với dung dịch HCl đặc dư, đun nóng. Toàn bộ lượng khí clo thu được cho phản ứng hết với m gam bột Fe đốt nóng được chất nóng Y. Hòa tan hoàn toàn Y vào nước được dung dịch Z. thêm AgNO3 dư vào dung dịch Z đến khi phản ứng hoàn toàn được 204,6 gam kết tủa. Giá trị m là: A. 22,44

B. 28,0

C. 33,6

D. 25,2.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015 Định hướng tư duy giải BTNT Ta có : ¾¾¾ ® n ­O2 =

BTE ¾¾¾ ® 2.n ­Cl2 + 0,1.4 =

22,12 + 18,375 - 37, 295 = 0,1(mol) 32

ìFeCl3 : 0,4 22,12 18,375 Fe .5 + .6 ® n ­Cl2 = 0,6(mol) ¾¾ ®Y í 158 122,5 îFe : a(mol)

ìAgCl :1, 2 BTKL AgNO3 Y ¾¾¾® 204,6 í ¾¾¾®1, 2.143,5 + 108.3a = 204,6 ® a = 0,1(mol) îAg : 3a BTNT.Fe Vậy ¾¾¾¾ ® m = 56(0,4 + 0,1) = 28(gam)

Câu 7: Nhiệt phân 50,56 gam KMnO4, sau một thời gian thu được 46,72 gam chất rắn. Cho toàn bộ lượng khí sinh ra phản ứng hết với hỗn hợp X gồm Mg, Fe thu được hỗn hợp Y nặng 13,04 gam. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp Y trong dung dịch

H2SO4 đặc, nóng, dư thu được 1,344 lít SO2 ở đktc (sản phẩm khử duy nhất). Phần trăm khối lượng của Mg trong hỗn hợp X là A. 39,13%.

B. 52,17%.

C. 46,15%.

D. 28,15%.

Trích đề thi thử Chuyên Thăng Long – 2016 Định hướng tư duy giải 50,56 - 46,72 BTKL + Ta ¾¾¾ ® nO = = 0, 24(mol) 16 ìMg : a(mol) BTKL ï ïì ¾¾¾® 24a + 56b = 9, 2 + Vậy 13,04 íFe : b(mol) ¾¾ ® í BTE ® 2a + 3b = 0, 24.2 + 0,06.2 ïî ¾¾¾ ïO : 0, 24(mol) î

ìa = 0,15 0,15.24 ¾¾ ®í ¾¾ ® %Mg = = 39,13% 9, 2 îb = 0,1 Câu 8: Nung nóng hỗn hợp gồm 31,6 gam KMnO4 và 24,5 gam KClO3 một thời gian thu được 46,5 gam hỗn hợp rắn Y gồm 6 chất. Cho Y tác dụng với dung dịch HCl đặc dư, đun nóng thu được khí clo. Hấp thụ khí sinh ra vào 300ml dung dịch NaOH 5M đung nóng thu được dug dịch Z. Cô cạn Z được m(gam) chất rắn khan.

Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị m là: A. 79,8 g B. 91,8 g.

C. 66,5 g.

D. 86,5 g Trích đề thi thử chuyên Lê Khiết – Quảng Ngãi – 2016 Định hướng tư duy giải 31,6 + 24,5 - 46,5 ïìn KMnO4 = 0, 2(mol) BTKL Ta có : í ¾¾¾® n ­O2 = = 0,3(mol) 32 ïîn KClO3 = 0, 2(mol) HCl BTE Y ¾¾¾ ® Cl2 ¾¾¾ ®0,2.5 + 0,2.6 = 0,3.4 + 2n Cl2 ® n Cl2 = 0,5(mol) t Chú ý : 3Cl 2 + 6NaOH ¾¾ ® 5KCl + NaClO3 + 3H 2 O o

BTKL ¾¾¾ ® 0,5.71 + 1,5.40 = m + 0,5.18 ® m = 86,5(gam)

Câu 9: Nung nóng hỗn hợp gồm 15,8 gam KMnO4 và 24,5 gam KClO3 một thời gian thu được 36,3 gam hỗn hợp Y gồm 6 chất. Cho Y tác dụng với dung dịch HCl đặc dư đun nóng lượng khí clo sinh ra cho hấp thụ vào 300 ml dung dịch NaOH 5M đun nóng thu được dung dịch Z. Cô cạn Z được chất rắn khan các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khối lượng chất rắn khan thu được là A. 12 g

B. 91,8 g

Định hướng tư duy giải

C. 111 g

D. 79,8 g

ìKMnO4 : 0,1 ¾¾ ®í îKClO3 : 0,2

BTKL ¾¾¾ ® nO =

15,8 + 24,5 - 36,3 = 0,25 16

BTE ¾¾¾ ® 0,1.5 + 0,2.6 = 0,25.2 + 2n Cl2 ¾¾ ® n Cl2 = 0,6

ìNaCl :1 BTNT.Clo ® a + b = 1,2 ìNaCl : a ïì ¾¾¾¾ ï ¾¾ ®í ¾¾ ® í BTE ¾¾ ® m = 91,8 íNaClO3 : 0,2 ® a = 5b îNaClO3 : b ïNaOH : 0,3 îï ¾¾¾ î Câu 10: Hỗn hợp X gồm 3 muối NH4HCO3, NaHCO3, Ca(HCO3)2. Nung 48,8 gam hỗn hợp X đến khối lượng không đổi, thu được 16,2 gam chất rắn Y. Cho Y vào dung dịch HCl lấy dư, thu được 2,24 lít khí (đktc). Phần trăm khối lượng của NH4HCO3 trong hỗn hợp X là: A. 34,43 %.

B. 32,38 %.

C. 35,6 %.

D. 33,2 %.

Định hướng tư duy giải

ìNH 4 HCO3 : a ï ìNa CO : 0,5b t0 48,8 íNaHCO3 : b ¾¾ ®16,2 í 2 3 + HCl ® CO 2 : 0,5b îCaO : c ï îCa ( HCO3 )2 : c ì79a + 84b + 162c = 48,8 ìa = 0,2 ï ï ¾¾ ® í53b + 56c = 16,2 ¾¾ ® íb = 0,2 ® %NH 4 HCO3 = 32,38% ï0,5b = 0,1 ïc = 0,1 î î Câu 11: Nhiệt phân hoàn toàn 36,8 gam quặng đôlômit (có chứa 25% khối lượng tạp chất trơ) khí thoát ra được hấp thụ hoàn toàn bằng 210 ml dung dịch Ba(OH)2 1M. Sau khi kết thúc phản ứng thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là: A. 41,37.

B. 19,7.

C. 23,64.

D. 29,55.

Định hướng tư duy giải 36,8.0,75 BTNT n dolomit = n MgCO3 .CaCO3 = = 0,15 ¾¾¾ ® n CO2 = 0,3 84 + 100 ìïn CO2 = 0,3 ®í ® n ¯ = 0,21.2 - 0,3 = 0,12 ® m = 23,64 ïîn Ba(OH)2 = 0,21 Câu 12: Hỗn hợp X gồm KClO3, Ca(ClO3)2, CaCl2 và KCl có tổng khối lượng là 83,68 gam. Nhiệt phân hoàn toàn X thu được 17,472 lít O2(đktc) và chất rắn Y gồm

CaCl2 và KCl. Y tác dụng vừa đủ 0,36 lít dung dịch K2CO3 0,5M thu được dung dịch Z. Lượng KCl trong Z nhiều gấp 22/3 lần lượng KCl trong X. Phần trăm khối lượng KClO3 trong X là?

A. 47,62%

B. 23,51%

C. 58,55%

D. 81,37%

Định hướng tư duy giải

ìCaCl 2 : a n O2 = 0,78 ® m Y = 83,68 - 0,78.32 = 58,72 í ® 111a + 74,5b = 58,72 îKCl : b ìCaCO3 : 0,18 ® a = 0,18 ® b = 0,52 Y + 0,18K 2 CO3 ® í ® KCl Z : 0,88 ® KCl X : 0,12 îZ : KCl : b + 0,36 49 BTNT ¾¾¾ ® n KClO3 = b - 0,12 = 0,4 ® %KClO3 = = 58,55% 83,68 Câu 13: Trộn KMnO4 và KClO3 với một lượng bột MnO2 trong bình kính thu được hỗn hợp X. Lấy 52,550 gam X đem nung nóng , sau một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn Y và V lít khí O2. Biết KClO3 bị nhiệt phân hoàn toàn tạo 14,9 gam KCl chiếm 36,315% khối lượng Y. Sau đó cho toàn bộ Y tác dụng hoàn toàn với axit HCl đặc du đung nóng , sau phản ứng cô cạn dung dịch thu được 51,275 gam muối khan. Hiệu suất của quá trình nhiệt phân muối KMnO4 trong X là : A. 62,5%

B. 91,5%

C. 75%

D. 80%

Định hướng tư duy giải

n KCl = 0,2 ® n KClO3 = 0,2 BTKL ¾¾¾ ® n ­O2 =

mY =

14,9 = 41,03 0,36315

52,550 - 41,03 = 0,36 32

Vì cho X hoặc Y tác dụng với HCl thì khối lượng muối như nhau nên.

ìKMnO4 : a ìKCl : a + 0,2 ï HCl ®í Ta có ngay : m X = 52,55 íKClO3 : 0,2 ¾¾¾ îMnCl2 : a + b ïMnO : b 2 î ì74,5(a + 0,2) + 126(a + b) = 51,275 BTKL ¾¾¾ ®í î158a + 87b = 52,55 - 24,5

ìa = 0,15 ¾¾ ®í îb = 0,05

t 2KMnO4 ¾¾ ® K 2 MnO4 + MnO2 + O2 0

¾¾ ® H% =

0,36 - 0,3 = 80% 0,075

Câu 14: Nung m gam một loại quặng canxit chứa a% về khối lượng tạp chất trơ, sau một thời gian thu được 0,78m gam chất rắn, hiệu suất của phản ứng nhiệt phân là 80%. Giá trị của a là A. 37,5.

B. 67,5.

C. 32,5.

D. 62,5.

Định hướng tư duy giải t Chú ý : Quặng canxit là CaCO3. CaCO3 ¾¾ ® CaO + CO2 ­ 0

nhiet phan Dm ¯= 0,22m = m ­CO2 ® m CaCO = 3

0,22m.100 44 ® 0,8 = m.a m100

®

0,22m.100 44

0,8 =

0,5 ® a = 37,5% 100 - a 100

Câu 15: Nhiệt phân 82,9 gam hỗn hợp X gồm KMnO4, K2MnO4, MnO2, KClO3 và KClO (trong đó clo chiếm 8,565% khối lượng), sau một thời gian thu được chất rắn Y và V lít O2 (đktc). Hòa tan hoàn toàn Y cần 1 lít dung dịch HCl 3M (đun nóng), thu được 19,04 lít Cl2 (đktc) và dung dịch Z chứa hai chất tan có cùng nồng độ mol. Giá trị của V là A. 3,36.

B. 2,24.

C. 5,60.

D. 4,48.

Trích đề thi thử THPT Chuyên – Phan Ngọc Hiền – 2016 Định hướng tư duy giải

ìn HCl = 3 ìKCl : 0,5(mol) ï X Ta có: í n Trong = 0, 2 ¾¾ ®Zí Cl îMnCl2 : 0,5(mol) ïn = 0,85 î Cl2 BTKL ¾¾¾ ®mY + 3.36,5 = 0,5.74,5 + 0,5.126 + 0,85.71 + 1,5.18

¾¾ ® mY = 78,1 BTKL ¾¾¾ ® n O2 =

82,9 - 78,1 = 0,15 ¾¾ ® V = 3,36(lit) 32

Câu 16: Cho 18 gam hỗn hợp X gồm R2CO3 và NaHCO3 (số mol bằng nhau) vào dung dịch chứa HCl dư, sau khi các phản ứng kết thúc thu được 4,48 lít CO2 (ở đktc). Mặt khác nung 9 gam X đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn.

Giá trị của m là

A. 2,65.

B. 7,45.

C. 6,25.

D. 3,45.

Trích đề thi thử THPT Chuyên Đại Học Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải

ìR 2 CO3 : 0,1 BTNT.C BTKL Ta có: n CO2 = 0,2 ¾¾¾¾ ®í ¾¾¾ ® R = 18 ¾¾ ® NH+4 NaHCO : 0,1 3 î Nung 9 gam X ¾¾ ® Na 2CO3 : 0,025 ¾¾ ®m = 2,65(gam)

Chủ đề 27: Bài toán về hỗn hợp chứa nhôm, kim loại kiềm, kiểm thổ.

Với dạng toán này các bạn chỉ cần lưu ý mấy điểm sau: + Hỗn hợp chứa kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm khi hòa vào nước thì kiềm và kiềm thổ sẽ sinh ra OH- sau đó có sự chuyển dịch điện tích từ OH- thành AlO2-. + Lượng khí H2 bay ra do cả Al và các kim loại kiềm, kiềm thổ sinh ra. + Chú ý: Áp dụng linh hoạt các định luật bảo toàn.

Ví dụ 1: Cho m gam hỗn hợp rắn X gồm Na và Al vào nước dư thu được 4,032 lít H 2 (đktc), dung dịch Y và 0,25m gam chất rắn không tan. Giá trị của m là : A. 5

B. 8

C. 6

D. 10

Định hướng tư duy giải:

ì Na : a(mol) BTE + Ta có ngay 0,75m í ¾¾¾ ® a + 3a = 0,18.2 ® a = 0,09(mol) îAl : a(mol) BTKL ¾¾¾ ® 0,75m = 0,09(23 + 27) ¾¾ ® m = 6(gam)

Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm Ba, Na và Al trong đó số mol Na bằng 0,6 lần số mol Ba. Hoà tan m gam hỗn hợp X trong nước dư thu được dung dịch Y; 0,116m gam chất rắn khan và 11,648 lít H 2 (đktc). Phần trăm khối lượng Al trong hỗn hợp X là : A. 40,12%

B. 34,21%

C. 35.87%

D. 39,68%

Định hướng tư duy giải:

ìBa : a(mol) ï + Có ngay m - 0,116m = 0,884m í Na : 0,6a(mol) ïAl : 2a + 0,6a = 2,6a(mol) î BTE ¾¾¾ ® 2a + 0,6a + 2,6a.3 = 0,52.2 ® a = 0,1(mol) BTKL ¾¾¾ ® 0,884m = 0,1(137 + 0,6.23 + 2,6.27) ® m = 25(gam)

¾¾ ® %Al =

2,6.0,1.27 + 0,116.25 = 39,68% 25

Bài tập rèn luyện Câu 1: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Al và Ba với số mol bằng nhau vào nước được dung dịch X. Cho từ từ dung dịch HCl 0,5M vào dung dịch X đến khi lượng kết tủa đạt giá trị lớn nhất thấy dùng hết 200 ml. Giá trị của m bằng A. 8,2 gam B. 16,4 gam C. 13,7 gam D. 4,1 gam

Trích chuyên Lê Quý Đôn – Lần 1 – 2016 Định hướng tư duy giải: Khi kết tủa lớn nhất thì Cl- sẽ chạy hết vào BaCl2.

0,5.0, 2 = 0, 05(mol) 2 BTNT.Ba + BTKL ¾¾¾¾¾¾ ® m = 0,05(137 + 27) = 8, 2(gam)

BTNT.Clo Do đó ta có ngay : ¾¾¾¾ ® n BaCl2 =

Câu 2: Hỗn hợp X gồm Al, Na2O và Na. Hoà tan m gam hỗn hợp X vào nước thu được 8,96 lít H2 (đktc) ; dung dịch Y và 0,2m gam chất rắn không tan. Sục khí CO2 dư vào dung dịch Y thu được 0,25 mol kết tủa. Giá trị của m là : A. 17,625 B. 18,268 C. 19,241 D. 15,489 Định hướng tư duy giải: BTNT.Al + Có Al dư thì Y là ? ¾¾¾¾ ® n NaAlO2 = n Al(OH)3 = 0, 25(mol)

BTE X trong X ¾¾¾ ® 0,25.3 + n trong = 0,4.2 Na ! ® n Na = 0,05(mol) H2

¾¾¾¾ ® n Na 2O = 0,1(mol) BTNT.Na

BTKL ¾¾¾ ®0,8m = 0,25.27 + 0,05.23 + 0,1.62 ® m = 17,625(gam)

Câu 3: Hỗn hợp X gồm x mol Al và y mol Na. Hỗn hợp Y gồm y mol Al và x mol Na. TN1 : Hoà tan hỗn hợp X vào nước dư thu được dung dịch X1 ; 5,376 khí H2 (dktc) và m gam chất rắn không tan.

TN 2 : Hoà tan hỗn hợp Y vào nước dư thu được dung dịch Y1 trong đó khối lượng NaOH là 1,2 gam. Khối lượng của (x+y) mol Al là : A.6,75 gam B. 7,02 gam C. 7,29 gam D. 7,56 gam Định hướng tư duy giải: BTE + Với thí nghiệm 1 có Al dư nên ¾¾¾ ®3y + y = 0,24.2 ® y = 0,12(mol)

! !

Al

Na

BTNT.Al + Với thí nghiệm 2 : Có NaOH nên ¾¾¾¾ ® n NaAlO2 = y = 0,12(mol)

1, 2 + 0,12 = 0,15(mol) 40 ¾¾ ® mAl = 27(0,12 + 0,15) = 7,29(gam) Câu 4: Hỗn hợp A gồm hai kim loại Al, Ba. Cho lượng nước dư vào 4,225 gam hỗn hợp A, khuấy đều để phan ứng xay ra hoàn toàn, có khí thoát, phần chất rắn còn lại không bị hòa tan hết là 0,405 gam. Khối lượng mỗi kim loại trong 4,225 gam hỗn hợp A là A. 1,485 g; 2,74 g.

B. 1,62 g; 2,605 g.

C. 2,16 g; 2,065 g.

D. 0,405g; 3,82g BTNT.Na ¾¾¾¾ ®x =

Định hướng tư duy giải: + Vì có Al dư nên dung dịch sau phản ứng là Ba(AlO2)2

ìBa : a(mol) BTKL ¾¾¾ ® 4, 225 - 0, 405 = 3,82(gam) í ® a = 0,02(mol) îAl : 2a(mol) ìmAl = 2.0,02.27 + 0,405 = 1,485(gam) ¾¾ ®í îmBa = 2,74(gam) Câu 5: Cho m gam hỗn hợp Ba, Al, Al2O3 vào nước thu được dung dịch A chỉ chứa Ba[Al(OH)4]2 và 8,96 lít H2 (đktc). Cho dung dịch chứa 0,65 mol HCl vào dung dịch A thu được 35,1 gam kết tủa. m có giá trị là: A.53,32 gam B.58,72 gam C.57,35 gam D.55,36 gam Định hướng tư duy giải: Thấy ngay n H+ > n Al(OH)3 = 0,45(mol) ® kết tủa bị tan một phần. ìBa 2 + : a(mol) ï BTDT Vậy dung dịch sau phản ứng là : íAl3+ : 2a - 0, 45 ¾¾¾ ® a = 0, 25(mol) ï îCl : 0,65

0,65 + 0, 45.3 - 0, 4.2 = 0,6(mol) 2 BTKL ¾¾¾ ®m = 0,25(137 + 27.2) + 0,6.16 = 57,35(gam) + Nếu các bạn thấy khó hiểu thì có thể tư duy như sau cũng được.

BTE ¾¾¾ ® n Otrong m =

BTE ¾¾¾ ®0,25.2 + 3n Al = 0,4.2 ® n Al = 0,1(mol) 0,5 - 0,1 BTNT.Al BTKL ¾¾¾¾ ® n Al2O3 = = 0, 2(mol) ¾¾¾ ® m = 57,35(gam) 2

Câu 6: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Na2O và Al2O3 vào H2O thu được 200 ml dung dịch Y chỉ chứa chất tan duy nhất có nồng độ 0,5M. Thổi khí CO2 (dư) vào Y thu được a gam kết tủa. Giá trị của m và a lần lượt là A. 8,2 và 7,8.

B. 13,3 và 3,9.

C. 8,3 và 7,2.

D. 11,3 và 7,8. Định hướng tư duy giải: Có ngay n NaAlO2 = 0,5.0,2 = 0,1(mol)

ìïa = m Al(OH)3 = 0,1.78 = 7,8(gam) BTNT ¾¾¾ ®í ïîm = 0,05(62 + 102) = 8, 2(gam) Câu 7: Một hỗn hợp A gồm Ba và Al. Cho m gam A tác dụng với nước dư, thu được 1,344 lít khí, dung dịch B và phần không tan C. Cho 2m gam A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 20,832 lít khí. (Các phản ứng đều xảy ra hoàn

toàn, các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn). Khối lượng từng kim loại trong m gam A là: A. 2,055g Ba và 8,1g Al B. 2,55g Ba và 8,81g Al C. 3,055g Ba và 8,1g Al D. 8,1g Ba và 2,055g Al Định hướng tư duy giải:

ìBa : a(mol) + Với m gam ta gọi A í îAl : b(mol) BTE ¾¾¾ ® a.2 + a.2.3 ! = 0,06.2 ® a = 0,015(mol) ® mBa = 2,055 Al

BTE + Với 2m thì ¾¾¾ ® 2a.2 + 2b.3 = 0,93.2 ®b = 0,3(mol) ® mAl = 8,1(gam)

Câu 8. Chia 39,9 gam hỗn hợp X ở dạng bột gồm Na, Al, Fe thành ba phần bằng nhau : - Phần 1: cho tác dụng với nước dư, giải phóng ra 4,48 lít khí H2.

- Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, giải phóng ra 7,84 lít khí H2.

- Phần 3: Cho vào dung dịch HCl dư, thấy giải phóng ra V lít khí H2 (các khí đo ở đktc). Giá trị của V là ?

A. 7,84.

B. 13,44.

C. 10,08.

D. 12,32.

Trích đề thi thử THPT Chuyên Bến Tre – 2016 Định hướng tư duy giải ì Na : a ìa + 3a = 0, 2.2 ìa = 0,1 ï ï ï Ta có: 13,3 íAl : b ¾¾ ® ía + 3b = 0,35.2 ¾¾ ® íb = 0, 2 ïFe : c ï23a + 27b + 56c = 13,3 ïc = 0,1 î î î 0,1.1 + 0, 2.3 + 0,1.2 BTE ¾¾¾ ® n H2 = = 0, 45 ¾¾ ® V = 10,08 2 Câu 9: Cho m gam hỗn hợp gồm Ba và Al vào nước dư, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 7,168 lít khí H2 (đktc) và 1,08 gam chất rắn không tan. Giá trị của m là: A. 16,36 B. 17,02 C. 14,32 D. 15,28 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ì Ba : a Vì có chất rắn không tan nên phần tan sẽ gồm: í î Al : 2a BTE ¾¾¾ ® 2a + 2a.3 = 0,32.2 ¾¾ ® a = 0,08

¾¾ ® m = 0,08.137 + 2.0,08.27 + 1,08 = 16,36(gam) Câu 10: Cho m gam Al và Na (tỉ lệ mol 1:2) tác dụng với nước dư chỉ thu được dung dịch X . Cho dung dịch X tác dụng với 100 ml dung dịch CuCl2 0,25 M và

HCl 0,5 M. Sau phản ứng thu được 2,45 gam kết tủa chỉ chứa Cu(OH)2. Giá trị của m là: A. 5,84 B. 8,76 C. 8,03 D. 7,30 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìNa + : 2a ï Dung dịch X chứa: í AlO 2- : a và nCl- = 0,1(0,25.2 + 0,5) = 0,1(mol) ï BTDT ® OH - : a î ¾¾¾ ì Na + : 2a ï BTDT ¾¾ ® íAlO-2 : a ¾¾¾ ® 2a = a + 0,1 ¾¾ ® a = 0,1 ¾¾ ® m = 7,3 ï îCl : 0,1 Câu 11: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Na, K, Ba, Al vào nước được dung dịch X và 8,512 lít H2 (đktc). Cho X phản ứng với 200 ml dung dịch H2SO4 1,25M và HCl 1M thu được 24,86 gam kết tủa và dung dịch Y chỉ chứa các muối clorua và sunfat trung hòa. Cô cạn Y được 30,08 gam chất rắn khan. Phần trăm khối lượng của Ba có trong hỗn hợp ban đầu là: A. 44,16% B. 60,04% C. 35,25% D. 48,15% Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìn H SO = 0, 25 ïï 2 4 Ta có: ín HCl = 0, 2 ï ­ ® n e = 0,76 ïîn H2 = 0,38 ¾¾

ìm ¾¾ ® n + = n e = 0,76 ï 2ïSO : 0, 25 ¾¾ ® 24,86 + 30,08 = 54,94 í -4 ïCl : 0, 2 ïOH - : a î BTDT BTKL ¾¾¾ ® a = 0,06 ¾¾¾ ® m = 22,82 ìAl(OH)3 : 0,02 0,1.137 ¾¾ ® 24,86 í ¾¾ ® %Ba = = 60,04% 22,82 îBaSO4 : 0,1 Câu 12: Một hỗn hợp X gồm Na và Al có tỉ lệ mol 1:2 cho vào nước thì thu được dung dịch A, một chất rắn B và 8,96 lít khí (đktc). Khối lượng chất rắn B và hỗn hợp X lần lượt là A. 1,35 và 12 B. 5,4 và 15,4 C. 5,4 và 14,5. D. 2,7 và 13,5.

Trích đề thi thử chuyên Lê Khiết – Quảng Ngãi – 2016

Định hướng tư duy giải

ìmB = 27a = 5,4(gam) ì Na : a BTE ¾¾¾ ® a + 3a = 0,4.2 ® a = 0,2 ® í îAl : 2a îmX = 15,5(gam)

Ta có: X í

Câu 13: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Al và Ba với số mol bằng nhau vào nước được dung dịch X. Cho từ từ dung dịch HCl 0,5M vào dung dịch X đến khi lượng kết tủa đạt giá trị lớn nhất thấy dùng hết 200 ml. Giá trị của m bằng A. 8,2 gam B. 16,4 gam C. 13,7 gam D. 4,1 gam Trích đề thi thử chuyên Lê Quý Đôn Đà Nẵng – 2015 Định hướng tư duy giải Khi kết tủa lớn nhất thì Cl- sẽ chạy hết vào BaCl2.

0,5.0, 2 = 0, 05(mol) 2 BTNT.Ba + BTKL ¾¾¾¾¾¾ ® m = 0,05(137 + 27) = 8, 2(gam)

BTNT.Clo Do đó ta có ngay : ¾¾¾¾ ® n BaCl2 =

Câu 14: X là hỗn hợp kim loại Ba và Al. Hòa tan m gam X vào lượng dư nước thu được 8.96 lít H2 (đktc). Cũng hòa tan m gam X vào dung dịch NaOH dư thì thu được 12,32 lít khí H2 (đktc). Giá trị của m là: A. 21,80.

B. 13,70.

C. 57,50.

D.58,85.

Trích đề thi chuyên Nguyễn Huệ Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải Do lượng khí ở lần 2 nhiều hơn nên ở lần 1, Al chưa phản ứng hết. Để ý thấy Al trong thí nghiệm 1 thì Al sẽ chui vào Ba(AlO2)2 TN.1 ìBa : a BTE ìï ¾¾¾ ® 2a + 2a.3 = 0,4.2 Do đó: X í ¾¾¾ ®í TN.2 ® 2a + 3b = 0,55.2 îAl : b ïî ¾¾¾

ìa = 0,1 ¾¾ ®í ¾¾ ® m = 21,8(gam) î b = 0,3 Câu 15: Chia 23,2 gam hỗn hợp X gồm Na, K và Al thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được 8,96 lít khí H2 (đktc). Phần 2 cho tác dụng với dung dịch HCl dư rồi cô cạn dung dịch thu được m gam chất rắn. giá trị m là A. 51,6 B. 37,4 C. 40,0 D. 25,8.

Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải BTE Ta có: n H = 0,4 ¾¾¾ ® n e = n Cl- = 0,8(mol) 2 BTKL ¾¾¾ ®m =

23, 2 + 0,8.35,5 = 40(gam) 2

Câu 16: Cho m gam hỗn hợp Al, Al2O3, Al(OH)3 tác dụng với dung dịch H2SO4 28,4% vừa đủ thu được dung dịch X có nồng độ phần trăm là 29,335% và 4,032 lít H2 ở đktc. Cô cạn dung dịch X thu được 80,37 gam muối khan. Giá trị của m là: A. 18,78 B. 25,08 C. 28,98 D. 31,06 Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải 80,37 BTNT.Al m Ta có: n Al2 (SO4 )3 = = 0, 235 ¾¾¾¾ ® n Trong = 0, 47(mol) Al 342 0,705.98 ¾¾ ® n SO2- = 0,705 ¾¾ ® mdd = 243, 275 H 2SO4 = 4 0, 284

å

Khối lượng dung dịch sau phản ứng: mdd sau pu =

80,37 = 273,973(gam) 0, 29335

BTKL ¾¾¾ ® m + 243,275 = 273,973 + 0,18.2 ¾¾ ® m = 31,06(gam)

Bài toán 28: Bài toán luyện tập về kim loại kiềm, kiềm thổ và hợp chất.

Câu 1: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp rắn X gồm: 9,4 gam K2O; 26,1 gam Ba(NO3)2; 10,0 gam KHCO3; 8,0 gam NH4NO3. Sau khi phản ứng kết thúc, lọc bỏ kết tủa thu được dung dịch chứa a gam muối. Giá trị của a là: A. 20,2 B. 30,3 C. 35,0 D. 40,4 Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải BTNT.K ì n K O = 0,1(mol) ¾¾¾¾ ® n KOH = 0, 2 2 ï ï n Ba(NO3 )2 = 0,1(mol) Ta có : í ï n KHCO3 = 0,1(mol) ïn î NH4 NO3 = 0,1(mol)

ìïCO32- : 0,1(mol) ® BaCO3 : 0,1(mol) ¾¾ ®í ­ ïî NH3 : 0,1(mol) ìïK + : 0,3 ¾¾ ® a = 0,3(39 + 62) = 30,3(gam) í ïî NO3 : 0,3 Câu 2: Cho 27,4 gam Ba kim loại vào cốc đựng 500 gam dung dịch hỗn hợp (NH4)2SO4 1,32 % và CuSO4 2%. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí X, kết tủa Y và dung dịch Z. Nung Y đến khối lượng không đổi được chất rắn T. Giả thiết hiệu suất của phản ứng đều là 100 %. Khối lượng chất rắn T và nồng độ % của chất tan trong dung dịch Z lần lượt là: A. 23,3375 gam và 3,053% B. 44,6000 gam và 34,69 % C. 31,2125 gam và 3,035% D. 31,2125 gam và 3,022% Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải ìn = 0, 2(mol) ìBaSO4 : 0,1125(mol) ïï Ba ï CDLBT Ta có: ín (NH4 )2 SO4 = 0,05(mol) ¾¾¾¾ ® í NH3 : 0,1 ï ï îCu(OH) 2 : 0,0625 ïîn CuSO4 = 0,0625

ìCuO : 0,0625 ¾¾ ® mT = 31,2125 í îBaSO4 : 0,1125 BTKL phan ung ¾¾¾ ® msau = 500 + 27,4 - 0,1125.233 - 0,1.17 - 0,0625.98 - 0,2.2 = 492,9625 dd (0, 2 - 0,1125).171 ¾¾ ® C%(Ba(OH) 2 ) = = 3,035% 492,9625

Câu 3: Cho m gam KOH vào 2 lít dung dịch KHCO3 amol/l thu dược 2 lít dung dịch X. Chia X thành 2 phần bằng nhau. Cho phần 1 tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu được 15,76 gam kết tủa. Mặt khác, cho phần 2 vào dung dịch CaCl2 dư rồi đung nóng, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu dược 10 gam kết tủa. Giá trị của m và a lần lượt là: A. 8,96 gam và 0,12M B. 5,6 gam và 0,04M C. 4,48gam và 0,06 M D. 5,04 gam và 0,07M Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải BTNT.C ìïK CO : x ¾¾¾¾ ® n ¯ = x = 0,08 Theo các thí nghiệm dễ thấy (X/2) gồm í 2 3 ïîKHCO3 : y

ìK 2CO3 : 0,08 CaCl2 ìCaCO3 : 0,08 ¾¾¾® í îKHCO3 : y îCa(HCO3 )2 : 0,5y

Với thí nghiệm 2: í 0

t ¾¾ ® CaCO3 : 0,08 + 0,5y Do đó: 0,08 + 0,5y = 0,1 ® y = 0,04(mol) BTNT.C ¾¾¾¾ ® ( 0,08 + 0,04 ) .2 = 2a ® a = 0,12M

m + 0,12.2 = ( 0,08.2 + 0,04 ) .2 ® m = 8,96(gam) 56 Câu 4: Hỗn hợp X gồm MgCO3 và CaCO3. Nung m gam hỗn hợp X ở nhiệt độ cao, thu được chất rắn Y và khí CO2. Cho Y vào nước, thu được chất rắn Z và dung dịch E. Hấp thụ hết lượng khí CO2 trên vào dung dịch E thu được 0,4 m gam chất rắn. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Thành phần % theo khối lượng của CaCO3 trong hỗn hợp gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 60,0% B. 64,8% C. 40% D. 72,6% Trích đề thi thử Chuyên Lê Hồng Phong – Nam Định – 2015 Định hướng tư duy giải ìMgCO3 : a ìïn CO2 = a + b + Lấy m = 100 (gam) í ®í îCaCO3 : b îï84a + 100b = 100 BTNT.K ¾¾¾¾ ®

+ Khi sục CO2 thì

n CaCO3 = b - a =

ìa = 0,326(mol) 40 = 0,4 ® í ® %CaCO3 = 72,6% 100 îb = 0,726(mol)

Câu 5: 250ml dung dịch X chứa Na2CO3 và NaHCO3 khi tác dụng với H2SO4 dư cho ra 2,24 lít CO2 (đktc). 250ml dung dịch X với CaCl2 dư cho ra 16 gam kết tủa.

Nồng độ mol của Na2CO3 và NaHCO3 trong dung dịch X lần lượt là: A. 0,08M và 0,02M. B. 0,32M và 0,08M. C. 0,16M và 0,24M. D. 0,04M và 0,06M.

Trích đề thi thử Chuyên ĐHSP Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải

ìa + b = n CO2 = 0,1 ìï n CO2- = a ìa = 0,08(mol) ï 3 Ta có: VX = 0, 25(lit) í ®í ®í 0,16 n = b ïa = n ¯ = = 0,08 îb = 0,02(mol) îï HCO32 î 0,08 0,02 = 0,32M = 0,08M [ Na 2CO3 ] = [ NaHCO3 ] = 0,25 0,25 Câu 6: Cho 100 ml dung dịch Ba(OH)2 0,8M vào 200 ml dung dịch chứa Na2SO4 0,2M và FeSO4 xM thu được 24,04 gam kết tủa. Giá trị của x là A. 0,30M. B. 0,60M .

C. 0,15M .

D. 0,45M. Trích đề thi thử Nguyễn Trung Thiên – Hà Tĩnh – 2015 Định hướng tư duy giải Chú ý: Kết tủa là BaSO4 và Fe(OH)2 Nhìn nhanh qua các đáp án ta thấy có 3 trường hợp Ba2+ bị kết tủa hoàn toàn (x > 0,2)

ìïBaSO4 : 0,08 0,06 Vậy ta giả sử ngay : 24,04 í BTKL ®x = = 0,3(M) 0,2 ïî ¾¾¾® Fe(OH)2 : 0,06 Có đáp án thỏa mãn ta có thể chọn ngay A mà không cần phải làm trường hợp x = 0,15 M Câu 7: Cho 1,792 lít O 2 tác dụng với hỗn hợp X gồm Na, K và Ba thu được hỗn hợp Y gồm các oxit và kim loại dư. Hòa tan hết hỗn hợp Y vào H 2O lấy dư, thu được dung dịch Z và 3,136 lít H 2. Cho Z tác dụng với lượng dư dung dịch NaHCO 3 thu được 39,4 gam kết tủa. Mặt khác, hấp thụ hoàn toàn 10,08 lít CO 2 vào dung dịch Z thu được m gam kết tủa. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Các thể tích khí đều đo ở đktc. Giá trị của m là: A. 14,75 B. 39,4 C. 29,55 D. 44,32 Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2015 Định hướng tư duy giải ìïn O = 0,08 BTDT Z Ta có: í 2 ¾¾¾® n Trong = 0,08.4 + 0,14.2 = 0,6(mol) OH ïîn H2 = 0,14 BTNT.Ba n ¯ = 0, 2 ¾¾¾¾ ® n Ba = 0, 2(mol)

Với n CO = 0,45 ® n CO2- = 0,6 - 0,45 = 0,15 ® m = 0,15.197 = 29,55(gam) 2 3

Câu 8: Hỗn hợp X gồm hai kim loại kiềm ở 2 chu kì liên tiếp. Lấy 8,5 gam hỗn hợp X cho tác dụng hết với dung dịch HCl dư, thu được dung dịch Y và 3,36 lít H2 (đktc). Cô cạn dung dịch Y thu được m gam chất rắn. Giá trị của m và hai kim loại kiềm lần lượt là :

A. 32,6 và Na, K B. 46,8 và Li, Na C. 32,6 và Li, Na D. 19,15 và Na, K Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2015 Định hướng tư duy giải Ta có: n H2 = 0,15(mol) ® n Cl- = 0,3(mol) BTKL ¾¾¾ ® m = 8,5 + 0,3.35,5 = 19,15(gam)

Câu 9: Hòa tan hết 4,667 gam hỗn hợp Na, K, Ba và ZnO (trong đó oxi chiếm 5,14% khối lượng) vào nước, thu được dung dịch X và 0,032 mol khí H2. Cho 88 ml dung dịch HCl 1M vào X đến khi các phản ứng kết thúc, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 0,990.

B. 0,198.

C. 0,297.

D. 0,495.

Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2015 Định hướng tư duy giải 5,14.4,667 BTNT.O Trước tiên có ngay : ¾¾¾¾ ® n ZnO = = 0,015(mol) 100.16 Bài toán này việc sử dụng kỹ thuật “Đi tắt đón đầu” chính là sử dụng định luật BTĐT mở rộng. + Khi cho một mớ kim loại kiềm và kiềm thổ vào nước thì H bay ra bao nhiêu thì OH sinh ra bấy nhiêu để đảm bào tính trung hòa của dung dịch.

Vậy n H2 = 0,032(mol) ® n OH- = 0,064(mol) đây chính là tổng số mol anion có trong dung dịch và cũng chính là tổng số mol điện tích dương. + Bây giờ lại đón đầu với câu hỏi ? Clo cuối cùng đi đâu?

Ngay lập tức nó chạy vào muối của kim loại kiềm và kiểm thổ là 0,064 mol.

0,088 - 0,064 BTNT.Clo BTNT.Zn Và ¾¾¾¾ ® n ZnCl2 = = 0,012 ¾¾¾¾ ® n Zn(OH)2 = 0,003(mol) 2

® m = 0,003.99 = 0,297(gam) Câu 10: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm K, K2O, KOH, KHCO3, K2CO3 trong lượng vừa đủ dung dịch HCl 14,6%, thu được 6,72 lít (đktc) hỗn hợp gồm hai khí có tỉ khối so với H2 là 15 và dung dịch Y có nồng độ 25,0841%. Cô cạn dung dịch Y, thu được 59,6 gam muối khan. Giá trị của m là A. 46,6.

B. 37,6.

C. 18,2.

D. 36,4.

Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2015 Định hướng tư duy giải ìïn CO = 0,2(mol) 59,6 + Ta có: í 2 n KCl = = 0,8(mol) 74,5 ïîn H2 = 0,1(mol)

BTNT.Clo + ¾¾¾¾ ® n HCl = 0,8 ® m dung dfich HCl =

0,8.36,5 = 200(gam) 0,146

59,6 = 0,250841 ® m = 46,6(gam) m + 200 - 0,2.44 - 0,1.2 Câu 11: Một hỗn hợp X gồm Al2(SO4)3 và K2SO4, trong đó số nguyên tử oxi + ® C% KCl =

chiếm 20/31 tổng số nguyên tử có trong hỗn hợp. Hòa tan hỗn hợp X trên vào nước rồi cho tác dụng với dung dịch BaCl2 dư, hỏi khối lượng hỗn hợp ban đầu gấp bao nhiêu lần khối lượng kết tủa: A. 0,4623 lần

B. 0,5923 lần

C. 0,6142 lần

D. 0,6241 lần

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015 Định hướng tư duy giải Ta lấy 1 mol hỗn hợp X

ìïn Al2 (SO4 )3 = a ïìa + b = 1 ìa = 1 / 3 5 ® í12a + 4b 20 ® í ® n ¯ = nSO2- = (mol) í 4 3 ïîn K2SO4 = b ïî17a + 7b = 31 îb = 2 / 3 1 2 342. + 174.

3 3 = 0,5923 Vậy = 5 mX .233 3 m¯

Câu 12: Cho 38,04 gam hỗn hợp X gồm Mg, Ca, MgO, CaO, MgCO3, CaCO3 tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ thu được 9,408 lít hỗn hợp khí Y (đktc) có tỉ khối so với H2 là 12,5 và dung dịch Z chứa 25,65 gam MgCl2 và CaCl2. Tổng khối lượng muối (gam) có trong Z gần nhất với : A. 60.

B. 64.

C. 68.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015 Định hướng tư duy giải

ìCO2 : 0,23(mol) îH2 : 0,19(mol)

HCl Ta có: X ¾¾¾ ® n Y = 0,42(mol) í

Ta quy X về

D. 58.

BTNT.Mg ì ¾¾¾¾ ® Mg : 0, 27 ìMg ï BTNT.C ïCa : a ® CO3 : 0, 23 ï ¾¾¾¾ ìa = 0,36 ï HCl 38,04 í ¾¾¾ ®í ®í BTE ® 0, 27.2 + 2a = 2b + 0, 23.2 + 0,19.2 îb = 0, 21 ïO : b ï ¾¾¾ ïîCO3 ï BTKL î ¾¾¾® 40a + 16b = 17,76

¾¾ ®

å m = 25,65 + 0,36(40 + 71) = 65,61(gam)

Câu 13: Cho 46,6 gam hỗn hợp X gồm Na, K, Ba và Al2O3 (trong đó oxi chiếm 30,9% về khối lượng) tan hết vào nước thu được dung dịch Y và 8,96 lít H2 (đktc).

Cho 3,1 lít dung dịch HCl 0,5M vào dung dịch Y thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là: A. 0.

B. 27,3.

C. 35,1.

D. 7,8.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015 Định hướng tư duy giải

0,309.46,6 ì BTNT.O = 0,9(mol) ¾¾¾¾ ® n Al2O3 = 0,3 ïn O = 16 Ta có: í BTDT ïn = 0, 4 ¾¾¾ ® n OH- = 0,8 î H2

ìïAlO-2 : 0,6 n HCl =1,55(mol) BTNT.Al ¾¾¾¾ ®í ¾¾¾¾¾ ¾ ®1,55 = 0,2 + 0,6 + 3(0,6 - n ¯ ) ïîOH : 0,8 - 0,6 = 0,2

® n¯ = 0,35 ® m = 0,35.78 = 27,3(gam) Câu 14: Hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na2O và BaO. Hòa tan hoàn toàn 21,9 gam X vào nước, thu được 1,12 lít khí H2 (đktc) và dung dịch Y, trong đó có 20,52 gam Ba(OH)2. Cho toàn bộ dung dịch Y tác dụng với 100 ml dung dịch Al2(SO4)3 0,5M, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là: A. 27,96

B. 29,52

C. 36,51

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015 Định hướng tư duy giải BTNT.Ba ì ¾¾¾¾ ® Ba : 0,12 ï Chia X thành í Na : a ïO : b î

D. 1,56

BTKL ìï ¾¾¾ ® 23a + 16b + 0,12.137 = 21,9 ìa = 0,14 ¾¾ ® í BTE ¾¾ ®í ® 0,12.2 + a = 2b + 0,05.2 îb = 0,14 ïî ¾¾¾

å

ìï n - = 0,12.2 + a = 0,38 OH ¾¾ ®í ¾¾ ® n Al(OH)3 = 0,02 , n = 0,1 3 + ïî Al ìïBa 2+ : 0,12 BTNT.Ba ¾¾ ® í 2¾¾¾¾® n BaSO4 = 0,12 ïîSO4 : 0,15 Vậy:

åm

¯

= 0,12.233 + 0,02.78 = 29,52(gam)

Câu 15: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Na, Na2O, NaOH, Na2CO3 trong dung dịch axit H2SO4 40% (vừa đủ) thu được 8,96 lít hỗn hợp khí có tỉ khối đối với H2 bằng 16,75 và dung dịch Y có nồng độ 51,449%. Cô cạn Y thu được 170,4 gam muối. Giá trị của m là A. 37,2

B. 50,6

C. 23,8

D. 50,4

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015 Định hướng tư duy giải

ìCO : a ìa + b = 0,4 ìa = 0,3(mol) Ta có : 0,4 í 2 ® í ®í î44a + 2b = 0,4.2.16,75 îb = 0,1(mol) îH 2 : b Khối lượng dung dịch Y : dich m dung = Y

170,4 = 331,2 0,51449

Ta có : n Na2SO4 = 2-

170,4 = 1,2(mol) 142

BT.N h óm.SO4 Khối lượng dung dịch axit ban đầu : ¾¾¾¾¾¾ ® m dd H2 SO4 =

1,2.98 = 294(gam) 0,4

BTKL ¾¾¾ ® m + 294 = 331,2 + 0,4.2.16,75 ® m = 50,6

Câu 16: Cho dung dịch FeSO4 nồng độ 15% phản ứng vừa đủ với dung dịch KOH nồng độ 20%. Đun nóng trong không khí để phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính nồng độ % của muối trong dung dịch sau phản ứng (coi nước bay hơi ko đáng kể).

A. 14,16%

B. 14,82%

C. 16,14%

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015 Định hướng tư duy giải

D. 16,28%

Ta lấy n Fe2+ = 1(mol) ® n KOH

ì KOH 2.56 ïm dd = 0, 2 = 560(gam) =2®í BTNT ï ¾¾¾ ® n K 2SO4 = 1(mol) î

O2 Chú ý: 1 (mol) Fe ( OH )2 ¾¾ ®1 (mol)Fe ( OH )3

® %K 2SO4 =

BTE ¾¾¾ ® n O2 = 0,25(mol)

174.1 = 16,28% 560 ! + 608 ! + 0,25.32 ! " #$# % - 107.1

dd KOH

dd FeSO4

O2

Fe(OH)3

Câu 17: Cho một lượng bột CaCO3 tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl 32,85%.

Sau phản ứng thu được dung dịch X trong đó nồng độ HCl còn lại là 24,20%.

Thêm vào X một lượng bột MgCO3 khuấy đều cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y trong đó nồng độ HCl còn là 21,10%. Nồng độ phần trăm MgCl2 trong dung dịch Y gần nhất với: A. 2%.

B. 3%.

C. 4%.

D. 5%.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015 Định hướng tư duy giải Giả sử khối lượng dung dịch HCl là 100 gam ® n HCl = 0,9

ìCaCO3 : a ï Ta có: í 32,85 - 73a ïî0,242 = 100 + 100a - 44a ìMgCO3 : b ï ¾¾ ® a = 0,1 ¾¾ ®í ® b = 0,04 32,85 - 7,3 - 73b ¾¾ ï0, 211 = 100 + 5,6 + 84b - 44b î

¾¾ ® %MgCl2 =

0,04(24 + 71) = 3,54% 100 + 10 + 0,04.84 - 0,1.44 - 0,04.44

Câu 18: Hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na2O và BaO. Hòa tan hoàn toàn 21,9 gam X vào nước, thu được 1,12 lít khí H2 (đktc) và dung dịch Y, trong đó có 20,52 gam Ba(OH)2. Hấp thụ hoàn toàn 6,72 lít khí CO2 (đktc) vào Y, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 23,64 B. 21,92 C. 39,40 D. 15,76 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016 Định hướng tư duy giải

ìNa : a ï Ta có: m X = 21,9 íBa : b ïO : c î

BTKL ì ¾¾¾ ® 23a + 137b + 16c = 21,9 ï BTE ® a + 2b = 2c + 0,05.2 ® a = 0,14 í ¾¾¾ ï ¾¾¾¾ BTNT.Ba ® b = 0,12 î

BTNT(Na + Ba) ¾¾¾¾¾ ® å n OH- = 0,14 + 0,12.2 = 0,38

n CO2 = 0,3

ìïn CO2- = 0,38 - 0,3 = 0,08 ¾¾ ®í 3 n Ba2+ = b = 0,12 ¾¾ ® m ¯ = 0,08.197 = 15,76 ïîn HCO3- = 0,3 - 0,08 = 0,22 Câu 19: Cho 4,48 lít (đktc) NO2 và 400 ml dung dịch NaOH 1,0 M. Sau đó cô cạn rồi lấy chất rắn đem nung đến khối lượng không đổi thu được chất rắn có khối lượng là: A. 27,6 gam. B. 21,8 gam C. 35,6 gam D. 31,8 gam Trích đề thi Chuyên Quốc Học Huế – 2015 Định hướng tư duy giải Chú ý: 2NO2 + 2NaOH ® NaNO3 + NaNO2 + H 2O ì NaNO3 : 0,1 ì NaNO 2 : 0, 2 ï t0 Chất rắn: ¾¾¾® í NaNO 2 : 0,1 ¾¾ ®í ® m = 21,8(gam) î NaOH : 0, 2 ï NaOH : 0, 2 î BTNT

Câu 20: Hòa tan hết 20,9 gam hỗn hợp gồm M và M2O (M là kim loại kiềm) vào nước, thu được dung dịch X chứa 28 gam chất tan và 1,12 lít khí H2 (đktc). Kim loại M là A. Rb. B. Li. C. K. D. Na. Trích đề thi thử chuyên Vĩnh Phúc – 2015 Định hướng tư duy giải Ta chia để trị hỗn hợp :

ìMa + 17a = 28 ìM = 23 ì M : a(mol) ï ï 20,9(gam) í ® íMa + 16b = 20,9 ® ía = 0,7 îO : b(mol) ï BTE ï ® a = 2b + 0,05.2 îb = 0,3 î ¾¾¾ Câu 21: Hòa tan 7,2 gam một hỗn hợp gồm hai muối sunfat của một kim loại kiềm và một kim loại kiềm thổ vào nước dư, thu được dung dịch X. Cho dung dịch BaCl2 phản ứng vừa đủ với X, thu được 11,65 gam, kết tủa và dung dịch Y chứa m gam muối. Giá trị của m là A. 6,50.

B. 7,00.

C. 8,20.

D. 5,95.

Trích đề thi thử chuyên Vĩnh Phúc – 2015 Định hướng tư duy giải

Ta có: n BaSO4

BTKL ìï ¾¾¾ ® mKim loπi = 7,2 - 0,05.96 = 2,4(gam) = 0,05(mol) ® í BTNT.Clo ïî ¾¾¾¾® n Cl- = 0,1(mol)

¾¾ ® m = 2,4 + 0,1.35,5 = 5,95(gam) Câu 22: Cho 18,3 gam hỗn hợp gồm Ba và Na vào 1 lít dung dịch CuSO4 0,5M, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam kết tủa và 4,48 lít khí H2 (đktc). Giá trị của m là A. 45,5.

B. 40,5.

C. 50,8.

D. 42,9.

Trích đề thi thử chuyên Vĩnh Phúc – 2015 Định hướng tư duy giải BTKL ìBa : a(mol) ïì ¾¾¾®137a + 23b = 18,3 ìa = 0,1(mol) Ta có: 18,3 í ® í BTE ®í ® 2a + b = 0, 2.2 î Na : b(mol) ïî ¾¾¾ îb = 0, 2(mol) BTNT.Ba ìï ¾¾¾¾ ® BaSO4 : 0,1 Và n CuSO4 = 0,5 ® m = 42,9(gam) í n OH = 0,4 ® Cu(OH) 2 : 0, 2 ïî ¾¾¾¾ Câu 23: Cho 200 ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào 300 ml dung dịch NaHCO3 0,1M, thu được dung dịch X và kết tủa Y. Cho từ từ dung dịch HCl 0,25M vào X đến khi bắt đầu có khí sinh ra thì hết V ml. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn.

Giá trị của V là A. 160.

B. 280.

C. 120.

D. 80.

Trích đề thi thử chuyên Bảo Lộc – Lâm Đồng – 2015 Định hướng tư duy giải ìïn Ba(OH)2 = 0,02(mol) Ta có: í ïîn NaHCO3 = 0,03(mol)

ìïOH - : 0,01 ¾¾ ® Trong dung dfich X c„ í 2¾¾ ® n H+ = 0,02 ïîCO3 : 0,01

¾¾ ®V =

0,02 = 0,08 = 80(ml) 0, 25

Câu 24: Hỗn hợp A gồm muối sunfit, hidrosunfit và sunfat của cùng một kim loại kiềm M. Cho 17,775 gam hỗn hợp A vào dung dịch Ba(OH)2 dư, tạo thành 24,5275 gam hỗn hợp kết tủa. Lọc kết tủa, rửa sạch và cho kết tủa tác dụng với dung dịch HCl dư, thấy còn 2,33 g chất rắn. Kim loại kiềm M là A. Li B. Na C. Rb D. K Trích đề thi thử Chuyên Thăng Long – 2015 Định hướng tư duy giải

HCl ì ¾¾¾ ® n BaSO4 = 0,01(mol) ï + Có í BTKL ïî ¾¾¾® n BaSO3 = 0,1023(mol) + Ta sẽ dùng kỹ thuật chặn khoảng để giải bài toán này.

ìM SO : 0,01 BTKL Trường hợp 1: Xem như A chứa 17,775 í 2 4 ¾¾¾ ® M = 38,43 îM2 SO3 : 0,1023 ìM SO : 0,01 BTKL Trường hợp 2: Xem như A chứa 17,775 í 2 4 ¾¾¾ ® M = 69,7 MHSO : 0,1023 3 î Câu 25: Cho 115,3 gam hỗn hợp hai muối MgCO3 và RCO3 vào dung dịch H2SO4 loãng, thu được 4,48 lít khí CO2 (đktc), chất rắn X và dung dịch Y chứa 12 gam muối. Nung X đến khối lượng không đổi, thu được chất rắn Z và 11,2 lít khí CO2 (đktc). Khối lượng của Z là A. 92,1 gam. B. 80,9 gam. C. 84,5 gam. D. 88,5 gam.

Trích đề thử minh họa Bộ Giáo Dục – 2015 Định hướng tư duy giải Dễ dàng suy ra trong X có muối sunfat kết tủa vì nếu không thì muối sẽ lớn hơn 0,2.96 = 19,2.

Ta có:

ån

CO2

= 0,7 và R là Ba

ìMgCO3 : a ì84a + 197b = 115,3 ìa = 0,2 → 115,3gam í ¾¾ ®í ¾¾ ®í îa + b = 0,7 îb = 0,5 îBaCO3 : b ìMgSO4 : 0,1(mol) BTDT Lại có: n CO = 0,2 ® nSO2- = 0,2 ¾¾¾ ® í 2 4 îBaSO4 : 0,1(mol) ìBaSO4 : 0,1 ï BTKL ¾¾¾® Z íMgO : 0,1 ¾¾¾ ® m Z = 88,5(gam) ïBaO : 0,4 î BTNT

Câu 26: Cho 200 ml dung dịch Ba(OH)2 0,6M vào 100 ml dung dịch chứa NaHCO3 2M và BaCl2 1M, thu được a gam kết tủa. Giá trị của a là A. 29,55.

B. 19,70.

C. 39,40.

D. 35,46.

Trích đề thử minh họa Bộ Giáo Dục – 2015 Định hướng tư duy giải 2ìïn OH- = 0,24(mol) ïìCO3 : 0,2 Ta có: í ¾¾ ®í ¾¾ ® a = 0,2.197 = 39,4(gam) 2+ n = 0,2 ïîBa : 0,22 îï HCO3-

Câu 27: Hòa tan hoàn toàn 24 gam hỗn hợp X gồm MO, M(OH)2 và MCO3 (M là kim loại có hóa trị không đổi) trong 100 gam dung dịch H2SO4 39,2% thu được 1,12 lít khí (đktc) và dung dịch Y chỉ chứa một chất tan duy nhất có nồng độ 39,41%. Kim loại M là A. Cu. B. Zn. C. Mg. D. Ca. Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải Ta có: 0, 4(M + 96) n H2SO4 = 0, 4 ¾¾ ® 0,3941 = ¾¾ ® M = 24 ¾¾ ® Mg 24 + 100 - 0,05.44 Câu 28: Hỗn hợp X gồm Mg, MgO, Ca và CaO. Hòa tan 10,72 gam X vào dung dịch HCl vừa đủ thu được 3,248 lít khí (đktc) và dung dịch Y. Trong Y có 12,35 gam MgCl2 và m gam CaCl2. Giá trị m là A. 33,3 .B. 15,54.

C. 13,32.

D. 19,98.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải ìMg : 0,13 ì40a + 16b = 7,6 ï Dồn X về 10,72 íCa : a ¾¾ ® í BTE ® 0,13.2 + 2a = 2b + 0,145.2 î ¾¾¾ ïO : b î

ìa = 0,14 BTNT.Ca ¾¾ ®í ¾¾¾¾ ® m = 0,14(40 + 71) = 15,54(gam) îb = 0,125 Câu 29: Cho m gam hỗn hợp CaC2 và CaCO3 phản ứng với dung dịch HCl dư, sau khi kết thúc, thu được hỗn hợp khí X. Đốt cháy hoàn toàn X được số mol CO2 gấp 3 lần số mol nước. Thành phần % khối lượng của CaC2 trong hỗn hợp ban đầu là?

A. 60,98 B. 56,14 C. 39,02 D. 43,86 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải ìCaC2 : a ìC2 H2 : a ìCO2 : 2a + b Giả sử ta lấy 100 gam í ¾¾ ®X í ¾¾ ®í îCO2 : b îH 2 O : a îCaCO3 : b

ì64a + 100b = 100 ìa = 0, 6098 ¾¾ ®í ¾¾ ®í ¾¾ ® %CaC2 = 39, 02% î2a + b = 3a îb = 0, 6098 Câu 30: Hỗn hợp X gồm M và R2O trong đó M là kim loại kiềm thổ và R là kim loại kiềm. Cho m gam hỗn hợp X tan hết vào 87,6 gam dung dịch HCl 12% (dư), thu được dung dịch Y chứa 22,968 gam các chất tan có cùng nồng độ mol. Giá trị của m là A. 8,832.

B. 13,248.

C. 4,416.

D. 6,624.

Trích đề thi thử sở giáo dục Quảng Nam – 2016

Định hướng tư duy giải

ìMCl2 : a 0,12.87,6 ï BTNT.Clo Dung dịch Y chứa íHCl : a ¾¾¾¾ ® 4a = ¾¾ ® a = 0,072 36,5 ïRCl : a î BTKL ¾¾¾ ®m = 22,968 - 0,072.3.35,5 - 0,072.36,5 + 0,036.16 = 13,248(gam)

Câu 31: Hỗn hợp X gồm Ba, BaO, Na, Na2O và K. Cho m gam hỗn hợp X vào nước dư thu được 3,136 lít H2 (đktc), dung dịch Y chứa 7,2 gam NaOH, 0,93m gam Ba(OH)2 và 0,044m gam KOH. Hấp thụ hoàn toàn 7,7952 lít CO2 (đktc) vào dung dịch Y thu được a gam kết tủa. Giá trị của a gần nhất với A. 27,5.

B. 24,5.

C. 25,5.

D. 26,5.

Trích đề thi thử sở giáo dục Quảng Nam – 2016 Định hướng tư duy giải

ì Na : 0,18(mol) ï ïBa : 0,93m ï 171 ï Ta dồn X về: í 0,044m ïK : 56 ï ïO : m - 0,18.23 - 0,745m - 0,0306m = 0, 2244m - 4,14 ïî 16 16 BTE ¾¾¾ ® 0,18 +

2.0,93m 0,044m 0, 2244m - 4,14 + = .2 + 0,14.2 ¾¾ ® m = 25, 48 171 56 16

2ìïCO2 : 0,348 ïìCO3 : 0,1292 ¾¾ ®í ¾¾ ® í 2+ ïîOH : 0,18 + 0,1386.2 + 0,02 = 0,4772 ïîBa : 0,1386

¾¾ ® a » 25,45 Câu 32: Dung dịch X chứa 0,15 mol Ca2+, a mol Na+, 0,2 mol Cl- và HCO3-. Cho 0,15 mol Ca(OH)2 vào X thì thấy dung dịch X không còn tính cứng. Giá trị của a là: A. 0,2

B. 0,15

C. 0,1

D. Đáp án khác

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải X hết tính cứng → không còn Ca2+ ¾¾ ® n HCO- ³ 0,3 ¾¾ ® a ³ 0,2 3

Câu 33: Hỗn hợp X gồm Al, Ba, Al4C3 và BaC2. Cho 29,7 gam X vào nước dư, chỉ thu được dung dịch Y và hỗn hợp khí Z (C2H2, CH4, H2). Đốt cháy hết Z, thu được 4,48 lít CO2 (đktc) và 9,45 gam H2O. Nhỏ từ từ 200 ml dung dịch H2SO4 1M vào Y, được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 46,60.

B. 15,60.

C. 55,85.

D. 51,85.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìAl : a ìCO2 : 0,2 ï Ta có: í ¾¾ ® 29,7 íBa : b ¾¾ ® 27a + 137b = 27,3 îH 2 O : 0,525 ïC : 0,2 î Chú ý: Số H có trong CH4 và C2H2 bằng số mol a nhương của Al và Ba trong các hợp chất tương ứng. ìa = 0,25 BTNT.H ¾¾¾¾ ® 3a + 2b = 0,525.2 ¾¾ ®í îb = 0,15

ìBa 2 + : 0,15 ï Vậy Y chứa: ¾¾ ® íAlO2- : 0,25 ï BTDT ® OH - : 0,05 î ¾¾¾

ìïn H+ = 0,4 +í ïîn SO24- = 0,2

Dùng kỹ thuật điền số điện tích:

ìSO24 - : 0,05 0,1 ï ¾¾ ® í BTDT ¾¾ ® n Al(OH) = 0,25 3+ 0,1 3 ® Al : ï ¾¾¾ 3 î

ìBaSO4 : 0,15 ï ¾¾ ®í ® m¯ = 51,85(gam) 0,1 ¾¾ ïAl(OH)3 : 0,25 3 î Câu 34: Cho 37,95 gam hỗn hợp gồm hai muối MgCO3 và RCO3 vào 100 ml dung dịch H2SO4 loãng thấy có 1,12 lít CO2 (ở đktc) thoát ra, dung dịch X và chất rắn Y. Cô cạn dung dịch X thu được 4,0 gam muối khan. Nung chất rắn Y đến khối lượng không đổi thu được chất rắn Z và 4,48 lít CO2 (ở đktc). Khối lượng chất rắn Z là?

A. 26,95 gam. B. 17,85 gam. C. 29,15 gam. D. 23,35 gam.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải BTKL ¾¾¾ ® 37,95 + 0,05.98 = m Y + 4 + 0,05.44 + 0,05.15 ¾¾ ® m Y = 35,75 BTKL ¾¾¾ ® m Z = m Y - m­CO2 = 35,75 - 0,2.44 = 26,95(gam)

Câu 35: Hỗn hợp X gồm Al, Ca, Al4C3 và CaC2. Cho 15,15 gam X vào nước dư, chỉ thu được dung dịch Y và hỗn hợp khí Z (C2H2, CH4, H2). Đốt cháy hết Z, thu

được 4,48 lít CO2 (đktc) và 9,45 gam H2O. Nhỏ từ từ 200 ml dung dịch HCl 2M vào Y, được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 27,3.

B. 19,5.

C. 16,9.

D. 15,6.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìCa : a ï Ta chia X thành 15,15 íAl : b Để ý thấy số mol e do Ca và Al nhường ï BTNT.C ® C : 0,2 î ¾¾¾¾ chính bằng số nguyên tử H trong Z hay trong H2O.

ì40a + 27b = 15,15 - 0, 2.12 ìa = 0,15 ¾¾ ®í î2a + 3b = 1,05 îb = 0, 25

®í Do đó, ta có ¾¾

ì ïCaCl2 : 0,15 ï 0,1 ï BTNT.Clo Và n HCl = 0, 4 ¾¾¾¾ ® íAlCl3 : ¾¾ ® m = 16,9 3 ï 0,1 ï BTNT.Al ® Al(OH)3 : (0, 25 - ) ïî ¾¾¾¾ 3 Câu 36: Cho 23,0 gam hỗn hợp gồm Ba và 2 kim loại kiềm X, Y (MX > MY) ở hai chu kì liên tiếp tác dụng hết với nước dư được dung dịch A và 5,6 lít khí (đktc).

Thêm vào dung dịch A 180 ml dung dịch Na2CO3 0,5M thì Ba(OH)2 còn dư, nếu thêm tiếp 30 ml dung dịch K2SO4 1M nữa thì trong dung dịch còn dư K2SO4. Kim loại kiềm Y là: A. K B. Rb C. Na D. Li Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìïn H2 = 0,25 ¾¾ ® n OH- = 0,5 ì6,56 < mX + Y < 10,67 ¾¾ ®í î0,26 < n X + Y < 0,32 ïî0,09 < n Ba 2+ < 0,09 + 0,03

Ta có: í

ì Na ¾¾ ® 25, 23 < M X,Y < 33,34 ¾¾ ®í îK Câu 37. Cho 4,96 gam hỗn hợp Ca, CaC2 tác dụng hết với H2O thu được 2,24 lít (đktc) hỗn hợp khí X. Đun nóng hỗn hợp khí X có mặt xúc tác thích hợp một thời gian được hỗn hợp khí Y. Dẫn hỗn hợp khí Y từ từ vào dung dịch nước Brom dư thấy còn lại 0,896 lít (đktc) hỗn hợp khí Z có tỉ khối hơi với H2 bằng 4,5. Khối lượng bình nước Brom tăng lên là: A. 0,8 gam.

B. 0,54 gam. C. 0,36 gam. D. 1,04 gam.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong

Định hướng tư duy giải

ìCa : a ìH : a ìa = 0,06 ¾¾ ® 0,1í 2 ¾¾ ®í îb = 0,04 îCaC2 : b îCH º CH : b

Ta có: 4,96 í

BTKL ¾¾¾ ® 0,06.2 + 0,04.26 = m Br2 + 0,04.9 ¾¾ ® m Br2 = 0,8(gam)

Câu 38: Hòa tan hết 3,87 gam hỗn hợp Na, Ca và Al 2O 3 (trong đó Al2O3 chiếm 52,713% khối lượng) vào nước, thu được dung dịch X và 1,008 lít khí H2 (đktc).

Cho 135 ml dung dịch HCl 1M vào X đến khi các phản ứng kết thúc, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 3,12.

B. 1,95.

C. 2,34.

D. 1,17.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải 0,52713.3,87 Ta có: n Al2 O3 = = 0,02(mol) 102 0,135 - 0,045.2 BTDT Và n H2 = 0,045 ¾¾¾ ® n AlCl3 = = 0,015(mol) 3 BTNT.Al ¾¾¾¾ ® n Al(OH)3 = 0,02.2 - 0,015 = 0,025 ¾¾ ® m¯ = 1,95(gam) Câu 39. Cho 115,3 gam hỗn hợp hai muối MgCO3 và RCO3 vào dung dịch H2SO4 loãng, thu được 4,48 lít khí CO2 (đktc), chất rắn X và dung dịch Y chứa 12 gam muối. Nung X đến khối lượng không đổi thu được chất rắn Z và 11,2 lít khí CO2 (đktc). Khối lượng của Z là ?

A. 92,1 gam. B. 80,9 gam. C. 84,5 gam. D. 88,5 gam.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìMgCO3 : 0,2 = 0,2 + 0,5 = 0,7 ¾¾ ® M = 104,7 ¾¾ ®í îBaCO3 : 0,5 ìMgCO3 : 0,1 ìMgO : 0,1 ï ï BTNT.Mg + C = 0,1 ¾¾¾¾¾ ® X íBaCO3 : 0,4 ¾¾ ® m Z = 88,5 íBaO : 0,4 ïBaSO : 0,1 ï îBaSO4 : 0,1 4 î

Ta có ¾¾ ®

n MgSO4

ån

CO2

Câu 40: Hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na2O và BaO. Hòa tan hoàn toàn 21,9 gam X vào nước, thu được 1,12 lít khí H2 (đktc) và dung dịch Y, trong đó có 20,52 gam Ba(OH)2. Hấp thụ hoàn toàn 6,72 lít khí CO2 (đktc) vào Y, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 23,64 B. 21,92 C. 39,40 D. 15,76 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải :

ìNa : a ï Ta có : m X = 21,9 íBa : b ïO : c î

BTKL ì ¾¾¾ ® 23a + 137b + 16c = 21,9 ï BTE ® a + 2b = 2c + 0,05.2 ® a = 0,14 í ¾¾¾ ï ¾¾¾¾ BTNT.Ba ® b = 0,12 î

BTNT(Na + Ba) ¾¾¾¾¾ ® å n OH- = 0,14 + 0,12.2 = 0,38

ìïn CO2- = 0,38 - 0,3 = 0,08 ¾¾ ®í 3 ïîn HCO3- = 0,3 - 0,08 = 0,22

n CO2 = 0,3

n Ba2+ = b = 0,12 ¾¾ ® m ¯ = 0,08.197 = 15,76

Chủ đề 29: Bài toán lượng kết tủa Al(OH)3 thay đổi.

Dạng toán này có nhiều cách giải. Trước đây tôi hay sử dụng kỹ thuật tư duy phân chia nhiệm vụ của OH- với bài toán có Al3+ hoặc H+ với bài toán có AlO2với hướng tư duy này sử dụng cho kết quả cũng khá tốt. Tuy nhiên, kỹ thuật phân chia nhiệm vụ sẽ được tôi nói kỹ ở phần đồ thị trong bài tập hóa học nên trong chủ đề này tôi muốn giới thiệu tới các bạn một kỹ thuật khác nữa đó là kỹ thuật “Điền số điện tích”. Bản chất chỉ là xem kim loại Al hay Na đã đi vào ion hay chất nào?

Mời các bạn theo dõi qua những ví dụ sau đây: Ví dụ 1: Hòa tan hết 0,54 gam Al trong 70ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch X. Cho 75ml dung dịch NaOH 1M vào X, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là: A. 1,56 B. 0,78 C. 0,39 D. 1,17 Định hướng tư duy giải Áp dụng kỹ thuật điền số điền tích.

ì Na + : 0,075 ï BTNT.Al Ta có: n Al = 0,02 ¾¾ ® X íCl- : 0,07 ¾¾¾¾ ® m¯ = 0,015.78 = 1,17 ï BTDT î ¾¾¾® AlO 2 : 0,005 Kỹ thuật điền số điện tích ở đây là quan tâm tới Na+ đã biết số mol lên ta phải kiếm đủ số mol điện tích âm để trung hòa với số mol Na+. Rõ ràng Cl- không đủ nên phải có AlO2-. Vậy 0,54 gam Al ban đầu đã được điều đi đâu? Đương nhiên là nó được điều vào AlO2- và Al(OH)3.

Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn m gam Al vào trong 200ml dung dịch X chứa HCl 0,2M và H2SO4 0,1M thu được dung dịch Y. Thể tích dung dịch NaOH 0,2M cần thêm vào dung dịch Y để lượng kết tủa thu được lớn nhất là: A. 400ml B. 600ml C. 800ml D. 300ml Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải Tư duy điền số điện tích → kết tủa lớn nhất khi Na trong NaOH chạy vào NaCl và Na2SO4

ìïn Cl- = 0,04 BTDT Ta có: í ¾¾¾ ® n Na + = 0,08(mol) n = 0,02 2SO ïî 4 0,08 ¾¾ ®V = = 0, 4(lit) = 400ml 0, 2 Ví dụ 3: Hoà tan hết m gam Al2(SO4)3 vào nước được dung dịch X. Cho 360 ml dung dịch NaOH 1M vào X, thu được 2a mol kết tủa. Mặc khác, nếu cho 400 ml dung dịch NaOH 1M vào X thì thu được a mol kết tủa. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn, giá trị của m là:

A. 19,665 B. 20,520.

C. 18,810.

D. 15,390.

Trích đề thi thử Nguyễn Trung Thiên – Hà Tĩnh – 2016 Định hướng tư duy giải BTNT.Al Gọi n Al3+ = x(mol) ¾¾¾¾ ® m = 171x(gam)

Bài toán này sẽ có hai trường hợp xảy ra và nên sử dụng phân chia nhiệm vụ Trường hợp 1: Kết tủa ở lần thí nghiệm 1 đã bị tan một phần

ì0,36 = 3x + (x - 2a) Khi đó: í î0, 4 = 3x + (x - a) ìa = 0,04(mol) ¾¾ ® 0,36 + 2a = 0, 4 + a ¾¾ ®í ¾¾ ® m = 18,81 î x = 0,11(mol) Trường hợp 2: Lần một kết tủa chưa bị tan, lần 2 bị tan một phần. ì0,36 = 2a.3 ìa = 0,06 ¾¾ ®í ¾¾ ®í ¾¾ ® m = 19,665 î0, 4 = 3x + (x - a) î x = 0,115 Trường hợp này vô lý vì số mol kết tủa max là 0,115 mà trong lần đầu lại thu được 0,06.2 = 0,12 mol.

Ví dụ 4: Cho 300 ml dung dịch Ba(OH)2 1M vào 200 ml dung dịch chứa AlCl3 0,75M và HCl 0,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 7,80.

B. 3,90.

C. 11,70.

D. 5,85.

Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải Cách 1: Sử dụng tư duy phân chia nhiệm vụ của OH-.

ìn OH- = 0,6(mol) ïï Ta có: ín H+ = 0,1(mol) ¾¾ ® 0,6 = 0,1 + 0,15.3 + (0,15 - n ¯ ) ï ïîn Al3+ = 0,15(mol)

¾¾ ® n ¯ = 0,1 ¾¾ ® m = 7,8(gam) Cách 2: Sử dụng tư duy điền số điện tích.

Ta sẽ đi điền điện tích âm cho Ba2+

ìBa 2 + : 0,3 ï ¾¾ ® íCl- : 0, 45 + 0,1 ï BTDT î ¾¾¾® : AlO 2 : 0,3.2 - 0,55 = 0,05

BTNT.Al ¾¾¾¾ ® n Al(OH)3 = 0,1 ¾¾ ® m¯ = 7,8(gam)

Bài tập rèn luyện Câu 1: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Na và Al (tỉ lệ mol 1:1) vào H2O dư thu được dung dịch X. Cho từ từ 200 ml dung dịch HCl 1M vào X thì thu được t gam

kết tủa. Nếu cho từ từ 300ml dung dịch HCl 1M vào dung dịch X thì thu được 1,25t gam kết tủa. Giá trị của m là A. 12,6 B. 13,125 C. 18,75.

D. 9,25.

Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải Nhận xét nhanh + Vì hỗn hợp Na và Al (tỉ lệ mol 1:1) nên dung dịch X chỉ có NaAlO2. + Vì lượng HCl tăng 1,5 lần mà lượng kết tủa tăng chưa đến 1,5 lần. Nên lần 1 kết tủa chưa cực đại và lần 2 kết tủa đã bị tan 1 phần.

Ta có: n H+ = 0,2(mol) ® n Al(OH)3 = 0,2(mol) = t Với thí nghiệm 2: ax max max n H+ = 0,3 = n m Al(OH)3 + 3(n Al(OH)3 - 0,2.1,25) ® n Al(OH)3 = 0,2625(mol) BTKL ¾¾¾ ® m = 0,2625(27 + 23) = 13,125

Câu 2: Cho 100 ml NaOH 0,4M từ từ vào 100 ml dung dịch AlCl3 0,15 M đến phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa. Giá trị m là?

A. 1,04 B. 1,17 C. 10,4 D. 11,7 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ì NaCl : 0,04 ìïn NaOH = 0,04 ï Ta có: í ¾¾ ®í 0,005 ïîn AlCl3 = 0,015 ïîAlCl3 : 3 0,005 ) = 1,04 3 Câu 3: Hoà tan hoàn toàn m gam bột Al vào 150 ml dung dịch HCl 2M thu được dung dịch X. Cho dung dịch X tác dụng với 320 ml dung dịch NaOH 1M thu được 4,68 gam kết tủa. Giá trị của m là: A. 2,16 gam. B. 1,62 gam. C. 2,7 gam.

D. 1,89 gam.

Trích đề thi thử THPT Đặng Thúc Hứa – 2016 Định hướng tư duy giải ì Na + : 0,32 ï BTNT.Al Ta có: íCl- : 0,3 n ¯ = 0,06 ¾¾¾¾ ® m = 0,08.27 = 2,16(gam) ï BTDT î ¾¾¾® AlO 2 : 0,02 BTNT.Al ¾¾¾¾ ® m¯ = 78(0,015 -

Câu 4: Cho m gam Na vào 200 ml dung dịch hỗn hợp NaOH 1M và Ba(OH)2 0,5M, đến phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X. Cho dung dịch X vào 200 ml dung dịch hỗn hợp Al2(SO4)3 0,5M và HCl 1M, đến phản ứng hoàn toàn thu được 31,1 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của m là: A. 4,6.

B. 23.

C. 2,3.

D. 11,5.

Trích đề thi thử THPT Đặng Thúc Hứa – 2016 Định hướng tư duy giải

ìBaSO4 : 0,1 → Na lớn nhất khi kết tủa bị tan một phần.

Al(OH) : 0,1 3 î

Ta có: 31,1í

ìSO 24 - : 0, 2 ï ïCl : 0, 2 Dung dịch cuối cùng chứa: í ï AlO 2 : 0,1 ï ¾¾¾ BTDT ® Na + : 0,7 î BTNT.Na ¾¾¾¾ ® m = 0,5.23 = 11,5(gam)

Câu 5: Cho V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch chứa 0,1 mol Al2(SO4)3 và 0,1 mol H2SO4 đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 7,8 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V để thu được lượng kết tủa trên là: A. 0,25.

B. 0,035.

C. 0,05.

D. 0,45.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìn 3+ = 0, 2 ïï Al ì Na 2SO 4 : 0, 4 BTNT Ta có: í n SO2- = 0, 4 ¾¾¾ ®í 4 î NaAlO 2 : 0,1 ï n = 0,1 ïî ¯ BTNT.Na ¾¾¾¾ ® n NaOH = 0,9 ¾¾ ® V = 0,45

Câu 6: Cho 2,74 gam Ba vào 100ml dung dịch chứa AlCl3 0,1M và Al2(SO4)3 0,1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là: A. 5,70 B. 6,24 C. 5,36 D. 7,38 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìBa 2 + : 0,02 ï 2ìBaSO 4 : 0,02 ïSO 4 : 0,03 ï Ta có: í ¾¾ ® m¯ í ® m ¯ = 5,70(gam) 0,04 ¾¾ 3+ ïAl : 0,03 ïAl(OH)3 : 3 î ïOH - : 0,04 î Câu 7: Hòa tan hoàn toàn 3,92 gam hỗn hợp X gồm Al, Na và Al2O3 vào nước (dư) thu được dung dịch Y và khí H2. Cho 0,06 mol HCl vào X thì thu được m gam kết tủa. Nếu cho 0,13 mol HCl vào X thì thu được m – 0,78 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng oxi có trong X là: A. 41,07% B. 35,20% C. 46,94% D. 44,01% Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong

Định hướng tư duy giải

ìNa + : b ìAl : a ï ï Dung dịch Y chứa: 3,92 íNa : b ¾¾ ® Y íAlO 2- : a + 2c ïAl O : c ï BTDT ® OH - : b - a - 2c î 2 3 î ¾¾¾ Với 0,06 mol HCl: ¾¾ ® 0,06 = b - a - 2c + n¯ Với 0,13 mol HCl: ¾¾ ®0,13 = ( b - a - 2c ) + ( a + 2c ) + ( a + 2c - n¯ + 0,01).3

0,07.23 = 41,07% 3,92 Câu 8: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Al và Al2O3 vào 200 ml dung dịch NaOH 2M, thu được dung dịch Y và 3,36 lít khí H2 (đktc). Thêm 300 hoặc 700 ml dung dịch HCl 1M vào dung dịch Y đều thu được một lượng kết tủa có khối lượng m gam. Phần trăm khối lượng của Al trong X là: A. 27,69% B. 51,92% C. 41,54% D. 34,62% Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải ¾¾ ® b = 0,07 ¾¾ ® %Na =

ìïn NaOH = 0,4 + Có í BTE ® n Al = 0,1(mol) ïîn H2 = 0,15 ¾¾¾ ìNaOH : a(mol) ï ¾¾¾® Y í 0,3 - a BTNT.Al ® n Al2O3 = ïîNaAlO2 : 0,4 - a ¾¾¾¾ 2 + Với 0,3 mol HCl, dung dịch sau phản ứng chứa ì Na + : 0, 4 ï BTNT.Al ¾¾ ® íCl- : 0,3 ¾¾¾¾ ® n ¯ = 0,3 - a ï BTDT î ¾¾¾® AlO 2 : 0,1 BTNT

¾¾ ® 78 ( 0,3 - a ) = 0,1.27 + 102.

0,3 - a 2

¾¾ ® a = 0, 2 ¾¾ ® m = 7,8

0,1.27 = 34,62% 7,8 Câu 9: Cho 12,9 gam hỗn hợp X gồm Al và Al2O3 vào 400 ml dung dịch KOH 1M, đun nóng. Sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y và thấy thoát ra 3,36 lít H2 (đktc). Thêm 300 ml dung dịch HCl 1M vào dung dịch Y, thu được kết tủa có khối lượng là: A. 7,8 gam.

B. 23,4 gam. C. 19,5 gam. D. 15,6 gam.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong ¾¾ ® %Al =

Định hướng tư duy giải Ta có: n H2

ìK + : 0,4 ï ìAl : 0,1 = 0,15 ¾¾ ®12,9 í ¾¾ ® Y íAlO 2- : 0,3 îAl 2 O3 : 0,1 ï îOH : 0,1

ìK + : 0,4 ìK + : 0,4 ï ï HCl ¾¾ ¾ ® Y íAlO2- : 0,3 ¾¾ ® íCl - : 0,3 ¾¾ ® m ¯ = 0,2.78 = 15,6(gam) ï ïAlO - : 0,1 2 îOH : 0,1 î Câu 10. Cho 47,4 gam phèn nhôm – Kali (K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O) vào nước thu được dung dịch X. Cho 200 ml dung dịch Ba(OH)2 0,75M vào dung dịch X thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là ?

A. 42,75 gam. B. 54,4 gam. C. 73,2 gam. D. 45,6 gam.

Trích đề thi thử THPT Chuyên Lam Sơn Thanh Hóa – 2016 Định hướng tư duy giải Ta có: n phen

ìïAl3+ : 0,1 ìïBa 2+ : 0,15 47,4 = = 0,05 ¾¾ ® í 2+í 948 îïSO4 : 0,2 îïOH : 0,3

ìBaSO4 : 0,15 ¾¾ ® m = 42,75 í îAl(OH)3 : 0,1 Câu 11. Hòa tan m gam một hỗn hợp gồm AlCl3 và ZnCl2 có tỷ lệ mol tương ứng là 2 : 3 vào nước dư thu được dung dịch X. Cho 960 ml dung dịch NaOH 1M vào X thấy xuất hiện 2a mol hỗn hợp kết tủa. Mặt khác, cho 2080 ml dung dịch NaOH 1M vào X thấy xuất hiện a mol kết tủa. Cho rằng tốc độ các phản ứng là như nhau.

Giá trị của m là: A. 97,2 B. 81,0 C. 121,5 D. 64,8 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải ìAlCl3 : 2x BTNT.Clo Ta có: m í ¾¾¾¾ ® XCl2,4 : 5x îZnCl2 : 3x Với 0,96 mol NaOH thì kết tủa chưa cực đại ìïX(OH) 2,4 Với 2,080 mol NaOH thì kết tủa đã tan một phần. ¾¾ ® í 1,6 ïîXO 2 0,96 Do đó, n NaOH = 0,96 ¾¾ ® n ¯ = 2a = ¾¾ ® a = 0, 2(mol) 2, 4

n NaOH = 2,080 ¾¾ ® n ¯ = a = 0,1 ¾¾ ® 2,080 = 5x.2,4 + 1,6(5x - 0,2)

¾¾ ® x = 0,12 ¾¾ ®m = 81(gam)

Câu 12: Cho m gam hỗn hợp X gồm Ba, Al và Fe tác dụng với một lượng nước dư thu được 8,96 lít H2 (đktc), dung dịch Y và chất rắn Z. Cho toàn bộ chất rắn Z tác dụng với 200 ml dung dịch CuSO4 0,75M, khuấy đều thu được 13,8 gam hỗn hợp kim loại và dung dịch T chứa hai muối. Cho dung dịch T tác dụng với một lượng dư dung dịch NaOH, lọc lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 6,0 gam chất rắn. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là A. 23,45.

B. 28,85 C. 19,25 D. 27,5.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìCu : 0,15(mol) Ta có: n CuSO4 = 0,15(mol) ¾¾ ®13,8 í îFe : 0,075(mol) Dễ thấy 6 gam rắn là Fe2O3 ¾¾ ® n Fe2O3

ìSO 24 - : 0,15 ï BTNT.Fe = 0,0375 ¾¾¾¾ ® T íFe 2 + : 0,075 ï BTDT 3+ î ¾¾¾® Al : 0,05

Có Al dư → Phần X phản ứng:

ìBa : a BTE ¾¾¾ ® 2a + 6a = 0, 4.2 ¾¾ ® a = 0,1(mol) í Al : 2a î Chú ý: Vì chất tan thu được là Ba(AlO2)2 → tỷ lệ mol Ba : Al phải là 1 : 2 ¾¾ ® m = 56(0,075 + 0,075) + 137.0,1 + 27(0,05 + 0,1.2) = 28,85(gam) !$$ $"$$$ # !"# !$$"$$# Fe

Ba

Al

Câu 13: Hoà tan hết m gam Al2(SO4)3 vào nước được dung dịch A. Cho 300 ml dung dịch NaOH 1M vào A, thu được a mol kết tủa. Mặc khác, nếu cho 400 ml dung dịch NaOH 1M vào A, cũng thu được a mol kết tủa. Giá trị của m là: A. 21,375 B. 42,75 C. 17,1 D. 22,8 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng giải m Gọi n Al = x = .2 342 Với n NaOH = 0,3 ¾¾ ® n ¯ = a = 0,1(mol) Với n NaOH

ì Na + : 0, 4 ïï BTDT = 0, 4 ¾¾ ® n ¯ = a = 0,1(mol) ¾¾ ® íAlO2- : x - 0,1 ¾¾¾ ® x = 0,125 ï 2ïîSO4 :1,5x

¾¾ ® m = 21,375(gam)

Câu 14: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Al và Al2O3 vào 700 ml dung dịch NaOH 1M, thu được dung dịch Y và 5,04 lít khí H2 (đktc). Thêm 0,3 lít hoặc V lít dung dịch HCl 1M vào dung dịch Y đều thu được một lượng kết tủa có khối lượng (m – 12,75) gam. Giá trị của V là: A. 1,7 B. 1,9 C. 1,8 D. 1,6 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng giải

ìïn NaOH = 0,7 +Có í BTE ® n Al = 0,15(mol) ïîn H2 = 0,225 ¾¾¾ ìNaOH : a(mol) ï ¾¾¾® Y í 0,55 - a BTNT.Al ® n Al2O3 = ïîNaAlO2 : 0,7 - a ¾¾¾¾ 2 + Với 0,3 mol HCl, dung dịch sau phản ứng chứa BTNT

ì Na + : 0,7 ï BTNT.Al ¾¾¾¾ ® n ¯ = 0,3 - a íCl : 0,3 ï BTDT î ¾¾¾® AlO 2 : 0, 4

0,55 - a ö æ ¾¾ ® 78 ( 0,3 - a ) = ç 0,15.27 + 102. ÷ - 12,75 2 è ø ¾¾ ® a = 0,15 ¾¾ ® n ¯ = 0,15 ¾¾ ® n max ® V = 1,9 HCl = 0,15 + 0,55 + 3(0,55 - 0,15) = 1,9(mol) ¾¾ Câu 15: Cho một lượng hỗn hợp X gồm Ba và Na vào 200 ml dung dịch Y gồm HCl 0,04M và AlCl3 0,1M. Kết thúc các phản ứng, thu được 0,896 lít khí (đktc) và m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 1,248 B. 1,56 C. 0,936 D. 0,624 Trích đề thi thử THPT Quỳnh Lưu – 2016 Định hướng tư duy giải

ìn H2 = 0,04 ïï ïìn OH = 0,072 Ta có: ín H+ = 0,008 ¾¾ ®í ¾¾ ® n ¯ = 0,008 ¾¾ ® m ¯ = 0,624(gam) ï îïn Al3+ = 0,02 ïîn Al3+ = 0,02 Câu 16: Hỗn hợp X gồm Al và Al2O3 có tỉ lệ khối lượng tương ứng là 0,18:1,02.

Cho X tan trong dung dịch NaOH (vừa đủ) thu được dung dịch Y và 0,672 lít H2 (đktc). Cho Y tác dụng với 200 ml dung dịch HCl được kết tủa Z ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi được 3,57 gam chất rắn. nếu đem pha loẵng dung dịch HCl ở trên (bằng nước) đến 10 lần thì độ pH cao nhất của dung dịch sau pha loãng có thể đạt được là:

A. 1,456 B. 1,26 C. 2,456 Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2016 Định hướng tư duy giải BTE Ta có: n H = 0,03(mol) ¾¾¾ ® n Al = 2

D. 2,26

ìAl : 0,02(mol) 0,03.2 = 0,02(mol) ® X í 3 îAl2O3 : 0,03(mol)

BTNT.Al ¾¾¾¾ ® n NaAlO2 = 0,08 0

t BTNT.Al Và Z ¾¾ ® n Al2O3 = 0,035 ¾¾¾¾ ® n Al(OH)3 = 0,07(mol)

+ Nếu HCl thiếu: ® n H+ = 0,07 ® éH+ ù = 0,035 ® PH = 1,456 ë û + Nếu HCl dư: ® n H+ = 0,08 + 0,01.3 = 0,11 ® éH+ ù = 0,055 ® PH = 1,26 ë û Câu 17: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Al và Al2O3 vào 200 ml dung dịch NaOH 2M, thu được dung dịch Y và 3,36 lít khí H2 (đktc). Thêm 300 hoặc 700 ml dung dịch HCl 1M vào dung dịch Y đều thu được một lượng kết tủa có khối lượng m gam. Giá trị của m gần nhất với?

A. 6,9 B. 8,0 C. 9,1 D. 8,4 Trích đề thi thử Chuyên Lê Hồng Phong – Nam Định – 2015 Định hướng tư duy giải

ìïn NaOH = 0,4 + Có í BTE ® n Al = 0,1(mol) ïîn H2 = 0,15 ¾¾¾ ìNaOH : a(mol) ï ¾¾¾® Y í 0,3 - a BTNT.Al ® n Al2O3 = ïîNaAlO2 : 0,4 - a ¾¾¾¾ 2 + Với 0,3 mol HCl: 0,3 = a + n¯ BTNT

+ Với 0,7 mol HCl:

0,7 = a + ( 0,4 - a ) + 3(0,4 - a - n ¯ ) = 1,6 - 3a - 3n ¯ ® a + n ¯ = 0,3

0,3 - a 27.0,1 + 102. m 2 = 18 - 51a + Lại có n ¯ = = 78 78 78 18 - 51a + Vậy 0,3 = a + ® a = 0,2(mol) ® m = 0,1.27 + 0,05.102 = 7,8(gam) 78 Có đáp án C rồi ta không cần thử trường hợp 2. Thí nghiệm 1 kết tủa chưa cực đại.

Câu 18: Cho 150 ml dung dịch Ba(OH)2 1M vào 250 ml dung dịch Al2(SO4)3 x(M) thu được 42,75 gam kết tủa. Thêm tiếp 200 ml dung dịch Ba(OH)2 1M vào hỗn hợp phản ứng thì lượng kết tủa thu được là 94,2375 gam. Giá trị của x là : A. 0,4 B. 0,35 C. 0,45 D. 0,3

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015 Định hướng tư duy giải Chú ý : (1). Trong bài toán này người ta không vớt kết tủa lần đầu ra mà cứ để yên rồi đổ thêm Ba(OH)2 vào.

(2). Để mò ra đáp án nhanh bài toán này các bạn cần tư duy nhanh xem lượng kết tủa ở lần 1 và 2 có bị tan phần nào không. Điều này khá đơn giản. +Nhìn nhanh qua đáp án cũng khẳng định được ở lần 1 muối sunfat có dư. +Khi đổ thêm Ba(OH)2 dễ thấy Al(OH)3 bị tan vì khi x = 0,45 vẫn bị tan.

ìïAl3+ : 0,5x Khi đó ta có: í 2ïîSO4 : 0,75x BT.SO24ì ¾¾¾¾ ® BaSO4 : 0,75x ï ¾¾¾¾¾¾¾ ®í BT.OH ® 0,5x.3 + (0,5x - n Al(OH)3 ) = 0,7 ïî ¾¾¾¾ Ba(OH)2 :0,35(mol)

¾¾ ® 0,5x.3 + (0,5x - n Al(OH)3 ) = 0,7 ¾¾ ® n Al(OH)3 = 2x - 0,7 ìïBaSO 4 : 0,75x Vậy 94, 2375 í ïîn Al(OH)3 : 2x - 0,7 BTKL ¾¾¾ ® 233.0,75x + 78(2x - 0,7) = 94,2375 ® x = 0,45

Bài này các bạn cũng có thể dùng thủ đoạn truyền thống “thử đáp án” Câu 19: Cho hai dung dịch: dung dịch A chứa NaOH 1M và Ba(OH)2 0,5M; dung dịch B chứa AlCl3 1M và Al2(SO4)3 0,5M. - Cho V1 lít dung dịch A vào V2 lít dung dịch B thu được 56,916 gam kết tủa.

- Nếu cho dung dịch BaCl2 dư vào V2 lít dung dịch B thu được 41,94 gam kết tủa.

Giá trị nhỏ nhất của V1 có thể gần nhất với : A. 0,38 B. 0,26 C. 0,28 D. 0,34 Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015 Định hướng tư duy giải Cho BaCl2 vào B ta có : 41,94 BTNT.S ¾¾¾¾ ® n BaSO4 = n SO2- = 1,5V2 = = 0,18(mol) ® V2 = 0,12(lit) 4 233

ìïn Al3+ = 0,12(1 + 1) = 0,24(mol) Và Trong B í ïînSO24- = 0,18(mol)

ìBaSO4 : 0,18 îAl(OH)3 : 0,192

BTNT + BTKL Trường hợp 1 : Nếu V1 lớn hơn 0,36 lít : ¾¾¾¾¾ ® 56,916 í

Ta có n OH- > 0,36.2 = 0,72 nghĩa là kết tủa Al(OH)3 tan một phần.

Và

ån

OH-

= 2V1 = 4.0,24 - 0,192 ® V1 = 0,384(lit)

Trường hợp 2: Nếu V1 nhỏ hơn 0,36 lít BTNT.Ba ì ¾¾¾¾ ® BaSO 4 : 0,5V1 ï ¾¾¾¾¾® 56,916 í 56,916 - 116,5V1 ïAl(OH)3 : 78 î Trong trường hợp này Al(OH)3 chưa bị tan 56,916 - 116,5V1 .3 = 2V1 ® V1 = 0,338 78 Câu 20: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Na2O và Al2O3 vào nước thu được dung dịch X trong suốt. Thêm từ từ dung dịch HCl 1M vào X, khi hết 100ml thì bất ngờ xuất hiện kết tủa, khi hết 300ml hoặc 700ml thì đều thu được a gam kết tủa.

Giá trị của a và của m lần lượt là: A. 15,6 và 5,4.

B. 14,04 và 26,68.

C. 23,4 và 35,9.

D. 15,6 và 27,7.

Trích đề thi chuyên Nguyễn Huệ Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải Bài toán khá đơn giản nếu các bạn tư duy theo kiểu như sau: BTNT + BTKL

Khi n H+ = 0,1 bất ngờ có kết tủa nghĩa là n D≠ NaOH = 0,1(mol)

ìïn D≠ NaOH = 0,1(mol) Khi đó Al nó chạy đi đâu? Tất nhiên là vào NaAlO2 và X í ïîn NaAlO2 = x(mol) a ì 0,3 = 0,1 + ïï ìa = 15, 6(gam) 78 Có ngay : í ®í ï0, 7 = 0,1 + x + æç x - a ö÷ .3 î x = 0,3(mol) ïî 78 ø è ì Na 2O : 0, 2 BTNT.Na + Al ¾¾¾¾¾ ®mí ® m = 27,7(gam) Al O : 0,15 î 2 3 Câu 21: Cho 300ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M và 250 ml dung dịch Al2(SO4)3 x(M) thu được 8,55 gam kết tủa. Thêm tiếp 400 ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào hỗn hợp phản ứng thì lượng kết tủa thu được là 18,8475 gam. Giá trị của X là: A. 0,10.

B. 0,12.

C. 0,06.

D. 0,09.

Trích đề thi chuyên Nguyễn Huệ Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải Nhận thấy ban đầu :

ìïn 2+ = 0,03mol BTNT ìïBaSO4 : 0,03 ¾¾ ® í Ba ¾¾¾® m¯ = 8,55 í ® x > 0,06 ïînOH- = 0,06mol îïAl(OH)3 : 0,02 ìïn 2+ = 0,07mol BTNT 0,14 Với í Ba ¾¾¾® m ¯Max = 0,07.233 + .78 = 19,95 > 18,8475 ! " #" $ 3#" ! " $ ïînOH- = 0,14 mol BaSO4 Al(OH)3

Do đó,lượng kết tủa Al(OH)3 đã bị tan một phần.

Khi đó Ba(OH)2 dư và

ìBaSO 4 : 0,75x ìïn Al3+ = 0,5x mol ï ¾¾ ®í ¾¾ ®18,8475 í 18,8475 - 0,75x.233 ïîn SO24- = 0,75x mol ïAl(OH)3 : 78 î -

BT.Nh„m OH ¾¾¾¾¾ ® 0,14 = 0,5x.3 + (0,5x -

18,8475 - 0, 75x.233 ) ® x = 0,09 (M) 78

Câu 22: Dung dịch X gồm Al2(SO4)3 0,75M và H2SO4 0,75M. Cho V1 ml dung dịch KOH 1M vào 100 ml dung dịch X, thu được 3,9 gam kết tủa. Mặt khác, khi cho V2 ml dung dịch KOH 1M vào 100 ml dung dịch X cũng thu được 3,9 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tỉ lệ V2:V1 là A. 4 : 3.

B. 25 : 9.

C. 13 : 9.

D. 7 : 3.

Trích đề thử minh họa Bộ Giáo Dục – 2015 Định hướng tư duy giải

ìn 3+ = 0,1.2.0,75 = 0,15(mol) ïï Al Ta có : ín H+ = 0,15(mol) ï ïîn Al(OH)3 = 0,05(mol) Nhìn rất nhanh qua đáp án thấy V2 > V1 nên lần 1 kết tủa chưa max, lần hai đã bị tan một phần.

ìV = 0,15 + 0,05.3 = 0,3 V 7 Vậy í 1 ® 2 = îV2 = 0,15 + 0,15.3 + (0,15 - 0,05) = 0,7 V1 3 Câu 23: Nhỏ từ từ 350 ml dung dịch NaOH 1M vào 100 ml dung dịch AlCl thì 3

thu được 3,9 gam kết tủa.Nồng độ mol của AlCl là: 3

A. 1,0 M hoặc 0,5 M C. 1,5M Trích đề thi thử chuyên Hà Giang – 2015 Định hướng tư duy giải

B. 0,5 M D. 1,0 M

ìïn ¯ = 0,05 n Nhân thấy í ® n ¯ < OH nên kết tủa đã max rồi lại bị tan.

3 ïîn OH- = 0,35

Chú ý: Đáp án A là cái bẫy cho những bạn nào cẩu thả, hấp tấp.

Câu 24: X là dung dịch Al2(SO4)3, Y là dung dịch Ba(OH)2. Trộn 200ml dung dịch X với 300ml dung dịch Y thu được 8,55 gam kết tủa. Trộn 200ml dung dịch X với 500ml dung dịch Y thu được 12,045 gam kết tủa. Nồng độ mol/l của dung dịch X là A. 0,075M B. 0,100M C. 0.150M D. 0.050M Trích đề thi thử chuyên Phan Bội Châu – Nghệ An – 2015 Định hướng tư duy giải Nhận xét, do kết tủa lần 2 lớn hơn lần 1 nên lần 1 kết tủa chưa cực đại.

5 Và .8,55 = 14, 25 > 12,045 nên lần 2 kết tủa đã bị hòa tan 1 phần.

3 BT.OH ìï[ X ] = x TN.1 ïìn OH- = 0,6y ïì ¾¾¾® Al(OH)3 : 0, 2y Ta gọi: í ¾¾¾ ®í ® í BTNT.Ba ïîn Ba 2+ = 0,3y ïî ¾¾¾¾® BaSO4 : 0,3y ïî[ Y ] = y

¾¾ ®8,55 = 0,2y.78 + 0,3y.233 ¾¾ ® y = 0,1 Với thí nghiệm 2: Ba(OH)2 có dư nên 2+ ìïAl3+ : 0,4x ïìBa : 0,05(mol) + í 2í ïîOH : 0,1(mol) ïîSO4 : 0,6x ìBaSO4 : 0,6x ¾¾ ®12,045 í îAl(OH)3 : t(mol) ® 0,1 = 0,4x.3 + (0,4x - t)

¾¾ ®12,045 = 233.0,6x + 78(1,6x - 0,1) ¾¾ ® x = 0,075(M)

Chủ đề 30: Bài toán về nhiệt nhôm. Định hướng tư duy giải + Về mặt tư duy các bạn có thể xem nhiệt nhôm là quá trình Al lấy O trong các oxit như: FexOy, CuO, Cr2O3 . . . + Chú ý: Cr và Cr2O3 không tan trong dung dịch NaOH loãng. Cr2O3 chỉ tan trong NaOH đậm đặc và có đun nóng. Còn Cr thì không tan cả trong NaOH đặc, nóng. + Chú ý áp dụng BTNT.O và BTE trong quá trình giải toán. Đặc biệt trong trường hợp cho hỗn hợp sau nhiệt nhôm tác dụng với HNO3 dư hay H2SO4 đặc, nóng dư thì lên áp dụng BTE cho cả quá trình. + Với dạng toán nhiệt nhôm mà hỗn hợp có Fe2O3, Fe3O4 hay Cr2O3 các bạn có thể áp dụng kỹ thuật “Độ lệch H” sẽ cho kết quả rất tốt. Sau đây tôi xin giới thiệu với các bạn kỹ thuật này.

Bài toán áp dụng: Hỗn hợp trước nhiệt nhôm chứa các ion Fe3+ và Cr3+ nhưng sau khi nhiệt nhôm cho tác dụng với HCl hoặc H2SO4 ta lại thu được các muối chứa Fe2+ và Cr2+ sự chênh lệch điện tích này được chúng ta tính thông qua số mol nguyên tử H trước và sau phản ứng nhiệt nhôm.

Chú ý: + Tổng số mol Fe2+ và Cr2+ sinh ra chính bằng số mol ΔH + Nếu hỗn hợp trước nhiệt nhôm có CuO thì cần chú ý xem có phản ứng Cu +2Fe3+ →2Fe2+ + Cu2+ hay không.

Ví dụ 1: Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm 0,03 mol Cr2O3; 0,04 mol FeO và a mol Al. Sau một thời gian phản ứng, trộn đều, thu được hỗn hợp chất rắn Y. Chia Y thành hai phần bằng nhau. Phần một phản ứng vừa đủ với 400 ml dung dịch NaOH 0,1M (loãng). Phần hai phản ứng với dung dịch HCl loãng, nóng (dư), thu được 1,12 lít khí H2 (đktc). Giả sử trong phản ứng nhiệt nhôm, Cr2O3 chỉ bị khử thành Cr. Phần trăm khối lượng Cr2O3 đã phản ứng là A. 20,00% B. 33,33% C. 50,00% D. 66,67% Trích đề thi THPT Quốc Gia – Bộ Giáo Dục – 2015 Định hướng tư duy giải + Chú ý: Cr và Cr2O3 không tan trong NaOH loãng .

BTNT.Na + Có n NaOH = 0,04 ¾¾ ® n NaAlO2 = 0,04 ¾¾¾¾ ® a = 0,04.2 = 0,08(mol)

Giả sử cho cả hai phần tác dụng với HCl: ¾¾ ® n H2 = 0,1(mol) BTE.Al Trước khi nhiệt nhôm cho X vào HCl: ¾¾¾ ® n H2 =

0, 08.3 = 0,12(mol) 2

Áp dụng kỹ thuật độ lệch H ta có ngay: BTNT.Cr ¾¾ ® n DH = 0,04 ¾¾ ® n Cr2+ = 0,04 ¾¾¾¾ ®H =

0,02 = 66,67% 0,03

Ví dụ 2: Nung nóng m gam Al và Fe3O4 trong điều kiện không có không khí. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn X. Cho X tác dụng với dung dịch

NaOH dư thu được dung dịch Y, chất rắn Z và 3,36 lít H2 (đktc). Sục khí CO2 dư vào dung dịch Y thu được 39 gam kết tủa. Giá trị của m là: A. 48,3 B. 57,0 C. 45,6 D. 36,7 Trích đề thi thử khối B – 2009 Định hướng tư duy giải BTE X + NaOH có khí H2 chứng tỏ Al dư. Có ngay: n H2 = 0,15 ¾¾¾ ® n d≠ Al = 0,1

0,5 - 0,1 BTNT.O = 0,2 ¾¾¾¾ ® n Fe3O4 = 0,15 2 BTKL ¾¾¾ ® m = 0,5.27 + 0,15.232 = 48,3(gam) Ví dụ 3: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm Al và Cr2O3 trong điều kiện không có không khí. Sau một thời gian thu được 21,95 gam hỗn hợp X. Chia X thành hai phần bằng nhau. Cho phần 1 vào lượng dư dung dịch HCl loãng nóng, thu được 3,36 lít H2 (đktc). Hòa tan phần 2 vào lượng dư dung dịch NaOH đặc nóng, thu được 1,68 lít H2 (đktc). Biết các phản ứng của phần 1 và phần 2 đều xảy ra hoàn toàn. Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm là A. 30,0% B. 60,0%.

C. 75,0%.

D. 37,5%. Định hướng tư duy giải Chú ý: Cr không tác dụng với dung dịch NaOH loãng. ìAl : a ìP2 : 3a = 0,075.2 ® a = 0,05 ï 21,95 ïCr : b ï BTE = 10,975 í ¾¾¾ ® íP1 : 3a + 2b = 0,15.2 ® b = 0,075 2 ïAl 2 O3 : c ï® c = 0,0375 ® d = 0,0125 î ïîCr2 O3 : d BTNT.Al n ¯ = n Al(OH)3 = 0,5 ¾¾¾¾ ® n Al2O3 =

ìAl : 0,125 0,05 - 0,0125 BT(NT + KL) ¾¾¾¾¾ ®10,975 í ®H= = 75% Cr O : 0,05 0,05 î 2 3 Ví dụ 4: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm 50,85 gam hỗn hợp X chứa Al, CuO, Fe3O4 có số mol bằng nhau trong điều kiện không có không khí, sau một thời gian thu được hỗn hợp X. Cho X tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nóng, dư thu được V lít khí NO2 (ở đktc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V là: A. 13,44.

B. 10,08.

C. 6,72.

D. 11,2.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải ìAl : 0,15 ï BTE Ta có: 50,85 íCuO : 0,15 ¾¾¾ ® n NO2 = 0,15.3 + 0,15 = 0,6(mol) ¾¾ ® V = 13,44 ïFe O : 0,15 î 3 4 Ví dụ 5: Thực hiện các phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm m gam Al và 4,56 gam Cr2O3 (trong điều kiện không có O2), sau khi phản ứng kết thúc, thu được hỗn hợp X. Cho toàn bộ X vào một lượng dư dung dịch HCl (loãng, nóng), sau khi các phản

ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 2,688 lít H2 (đktc). Còn nếu cho toàn bộ X vào một lượng dư dung dịch NaOH (loãng), sau khi phản ứng kết thúc thì số mol NaOH đã phản ứng là ?

A. 0,08 mol.

B. 0,16 mol C. 0,10 mol.

D. 0,06.

Trích đề thi thử THPT Chuyên Bến Tre – 2016 Định hướng tư duy giải ìCr : 0,06 ìïn Cr2O3 = 0,03 BTNT + BTE ï BTNT.Al Ta có: í ¾¾¾¾® íAl : 0,04 ¾¾¾¾ ® NaAlO2 : 0,1 n = 0,12 ïAl O : 0,03 îï H2 î 2 3

¾¾ ® n NaOH = 0,1(mol) Ví dụ 6: Hỗn hợp X chứa 0,2 mol Al; 0,04 mol FeO; 0,05 mol Fe2O3, 0,08 mol CuO và 0,06 mol Fe3O4. Người ta cho X vào ống sứ (không có không khí) rồi nung nóng một thời gian thu được hỗn hợp Y (có chứa 3,84 gam Cu). Tách toàn bộ lượng Cu có trong Y ra ta được hỗn hợp rắn Z. Cho Z tác dụng với lượng vừa đủ HCl thấy thoát ra 3,36 lít khí H2 (đktc) và dung dịch T. Cho AgNO3 dư vào dung dịch T thu được m gam hỗn hợp kết tủa. Giá trị của m là: A. 156,48 B. 219,66 C. 182,46 D. 169,93 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải Sử dụng kỹ thuật độ lệch H.

3,84 ì BTE ® n H2 = 0,3 = 0, 24 ïn Al = 0, 2 ¾¾¾ Ta có: í 64 ¾¾ ® DH = 0,18 ¾¾ ® n Fe = 0,18 ïn H = 0,15 î 2

ìïn H = 0,15 Và í 2 ¾¾ ® n HCl = 1,32 ¾¾ ® n AgCl = 1,32(mol) ïîn O = 0,51 ìïFe 2+ : 0,04 + 0,06 + 0,18 = 0, 28 Dung dịch sau cùng chứa: í 3+ ïîFe : 0,04 BTE ¾¾¾ ® n Ag = 0, 28(mol) ¾¾ ® m = 1,32.143,5 + 0,28.108 = 219,66(gam)

Ví dụ 7: Trộn 0,54 gam bột Al với hỗn hợp bột Fe2O3 và CuO rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm ở nhiệt độ cao trong điều kiện không có không khí thu được hỗn hợp rắn X. Hoà tan X trong dung dịch HNO3 thu được 0,896 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm NO2 và NO. Tỉ khối của X so với H2 là: A. 20 B. 22 C. 23 D. 21 Định hướng tư duy giải Để ý cả quá trình chỉ có Al thay đổi số oxi hóa còn sắt và đồng không thay đổi số oxi hóa.

ìa + b = 0,04 ì NO : a 0,04 í 2 ¾¾ ® í BTE ® 0,02.3 = a + 3b î NO : b î ¾¾¾ 0,03.46 + 0,01.30 ìa = 0,03 M 0,04 →Chọn D ¾¾ ®í ¾¾ ® X = = 21 H2 2 îb = 0,01 Ví dụ 8: Đốt nóng một hỗn hợp gồm Al và 16 gam Fe2O3 (trong điều kiện không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp chất rắn X. Cho X tác dụng vừa đủ với V ml dung dịch NaOH 1M sinh ra 3,36 lít H2 (đktc) .

Giá trị của V là A. 100 B. 300 C. 200 D. 150 Định hướng tư duy giải Vì X tác dụng NaOH có khí H2 nên Al dư.

Ta có: n Al = 0,02

ìAl ï X gồm íAl 2 O3 ïFe î

0,15.2 ì BTE X ® n trong = = 0,1 ï ¾¾¾ Al 3 ®í BTNT X ï ¾¾¾ ® n trong Al2 O3 = 0,1 î

BTNT.Na ¾¾¾¾ ® n NaAlO2 = å n Al = 0,3

→Chọn B

Bài tập rèn luyện Câu 1: Trộn 0,25 mol bột Al với 0,15 mol bột Fe2O3 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí (giả sử chỉ có phản ứng khử Fe2O3 về Fe), thu được hỗn hợp rắn X. Cho toàn bộ X tác dụng với dung dịch NaOH (dư), thu được 0,15 mol H2 và còn lại m gam chất rắn không tan. Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm và giá trị của m lần lượt là: A. 60% và 20,40.

B. 50% và 30,75.

C. 50% và 40,80.

D. 60% và 30,75. Định hướng tư duy giải Dễ thấy ta phải tính hiệu suất theo Al vì số mol nguyên tố Fe = 0,3 > 0,25 (số mol Al)

BTE ¾¾ ® n H2 = 0,15 ¾¾¾ ® n du Al =

0,15.2 = 0,1 3

BTNT.Al ì ¾¾¾¾ ® Al 2 O3 : 0,075 ï ïAl : 0,1 Xí ïFe : 0,15 BTNT.Fe ï ¾¾¾¾ ® Fe2 O3 : 0,075 î

0,15 ì ïH = 0,25 = 60% ¾¾ ®í ïm = m(Fe;Fe O ) = 0,15.56 + 0,075.160 = 20,4 å 2 3 î

Câu 2: Nung hỗn hợp bột gồm Al và Fe2O3 trong bình kín một thời gian thu được hỗn hợp X gồm Fe, Al2O3, FeO, Fe2O3, Fe3O4 và Al. Hòa tan hết X bằng dung dịch HNO3 dư thu được 1,344 lit (đktc) khí NO là sản phẩm khử duy nhất). Khối lượng của Al trong hỗn hợp ban đầu là A. 3,24 gam. B. 0,81 gam. C. 0,27 gam. D. 1,62 gam. Định hướng tư duy giải Ta BTE cho cả quá trình (xem như chỉ có Al thay đổi số oxi hóa).

BTE Ta có: ¾¾ ¾ ® nAl = nNO = 0,06 ® m = 1,62

Câu 3: Nung nóng hỗn hợp gồm bột Al và bột Fe3O4trong môi trường không có không khí (xảy ra phản ứng nhiệt nhôm, hiệu suất 100%). Các chất sau phản ứng cho tác dụng với dung dịch NaOH (dư), thu được 6,72 lít khí H2(đktc), cũng lượng chất này nếu tác dụng với dung dịch H2SO4loãng (dư) thu được 26,88 lít khí H2 (đktc). Khối lượng bột Al và Fe3O4trong hỗn hợp đầu lần lượt là A. 27 gam và 34,8 gam.

B. 27 gam và 69,6 gam.

C. 54 gam và 69,6 gam.

D. 54 gam và 34,8 gam. Định hướng tư duy giải Hỗn hợp sau phản ứng tác dụng với NaOH có khí H2 nên Al dư

0,3.2 ì NaOH ï Al : a ¾¾¾® a = 3 = 0,2 ï ï å H2 ® 3a + 2b = 1,2.2 ® b = 0,9 Chất rắn sau phản ứng: í Fe : b ¾¾¾ ï Al O ï 2 3 ïî BTNT.Fe ìï ¾¾¾¾ ® Fe3O4 : 0,3 ìAl :1 ïìm Al = 27 ¾¾ ® í BTNT.Oxi ¾¾ ®í ¾¾ ®í ® Al2 O3 : 0,4 îFe3O4 : 0,3 îïm Fe3O4 = 69,6 îï ¾¾¾¾ Câu 4: Nung m gam hỗn hợp X gồm bột Al, và Fe3O4 sau một thời gian thu được chất rắn Y. Để hòa tan hết Y cần V ml dung dịch H2SO4 0,7M (loãng). Sau phản ứng thu được dung dịch Z và 9,846 lít khí (đo ở 1,5 atm, 270C). Cho dung dịch NaOH vào dung dịch Z đến dư, thu được kết tủa M, Nung M trong chân không đến khối lượng không đổi thu được 44 gam chất rắn T. Cho 50 gam hỗn hợp X1 gồm CO và CO2 qua ống sứ đựng chất rắn T nung nóng. Sau khi T phản ứng hết, thu được hỗn hợp khí X2 có khối lượng gấp 1,208 lần khối lượng X1. Giá trị của m và V lần lượt là: A. 59,9 và 1091 B. 66,9 và 1900 C. 57,2 và 2000 D. 59,9 và 2000 Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải

Ta có: n H 2 =

1,5.9,846 = 0,6(mol) 0,082.(27 + 273)

BTKL Và m X2 = 50.1, 208 = 60, 4 ¾¾¾ ® n Otrong T =

60, 4 - 50 = 0,65(mol) 16

44 - 0,65.16 BTNT.Fe = 0,6 ¾¾¾¾ ® n Fe3O4 = 0,2(mol) .

56 H+ làm hai nhiệm vụ là cướp O trong X và biến thành H2 1, 4 BTNT.H ¾¾¾¾ ® n H2SO4 = 0,6 + 0, 2.4 = 1, 4 ® V = = 2(lit) 0,7 T ¾¾ ® n Trong = Fe

BTDT ¾¾¾ ® 3n Al + 0,65.2 = 1, 4.2 ® n Al = 0,5(mol) BTKL ¾¾¾ ® m = 0,5.27 + 0, 2.232 = 59,9(gam)

Chú ý : Dung dịch Z sẽ chứa Fe2+, Fe3+, Al3+ và SO24- (1,4 mol). Lượng điện tích dương của hai muối sắt chính là lượng điện tích âm của O trong 44 gam oxit T. Câu 5: Hỗn hợp X gồm Al, Fe2O3 có khối lượng 21,67 gam. Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X trong điều kiện không có không khí (giả thiết chỉ xảy ra phản ứng Al khử Fe2O3 thành kim loại). Hòa tan hỗn hợp chất rắn sau phản ứng bằng dung dịch NaOH dư thu được 2,016 lít H2 (đktc) và 12,4 gam chất rắn không tan. Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là A. 45%.

B. 50%.

C. 80%.

D. 75%.

Trích đề thi thử Nguyễn Trung Thiên – Hà Tĩnh – 2015 Định hướng tư duy giải

0,09.2 ì BTE ® Al : = 0,06(mol) ï ¾¾¾ 3 ï a - 0,06 BTNT.Al ï ¾¾¾¾ ® Al 2 O3 : ìAl : a(mol) ï t0 Ta có: 21,67 í ¾¾® í 2 BTNT.O îFe2 O3 : b(mol) ï ¾¾¾¾ ® Fe : a - 0,06 ï 2b - a + 0,06 ï BTNT.Fe ® Fe2 O3 : ïî ¾¾¾¾ 2

ì12,4 = 56(a - 0,06) + 80(2b - a + 0,06) ìa = 0,21 ¾¾ ®í ¾¾ ®í î27a + 160b = 21,67 îb = 0,1 (Al dư và hiệu suất tính theo oxit sắt) a - 0,06 1 ¾¾ ®H = . = 75% 2 0,1 Câu 6: Nung bột Fe2O 3 với a gam bột Al trong khí trơ, thu được 11,78 gam hỗn hợp rắn X. Cho toàn bộ X vào lương dư NaOH, thu được 1,344 lít H 2 (dktc). Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của a là:

A. 1,95 B. 3,78 C. 2,56 Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2015 Định hướng tư duy giải Vì X + NaOH có khí nên Al có dư. ìFe : 2x ìFe2 O3 : x(mol) t 0 ï Ta có: í ¾¾®11,78 íAl2O3 : x îAl : a(gam) ïAl : 0,04 î

D. 2,43

BTKL ¾¾¾ ® 56.2x + 102x + 0,04.27 = 11,78 ® x = 0,05 BTKL ¾¾¾ ® a + 160.0,05 = 11,78 ® a = 3,78(gam)

Câu 7: Hỗn hợp X gồm các chất CuO, Fe3O4, Al có số mol bằng nhau. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm 33,9 gam X trong môi trường khí trơ, sau một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn Y. Cho Y tác dụng hết với dung dịch HNO3 dư thu được hỗn hợp sản phẩm khử Z chỉ gồm NO2, NO có tổng thể tích 4,48 lít (đktc). Tỷ khối của Z so với heli là : A. 10,5 B. 21,0 C. 9,5 D. 19,0 Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2015 Định hướng tư duy giải ìCuO : a ï BTKL Ta có: 33,9(gam) íFe3O4 : a ¾¾¾ ® 80a + 232a + 27a = 33,9 ïAl : a î

¾¾ ® a = 0,1(mol) ¾¾ ® n e = 0,4(mol) ì NO : x BTE ìx + y = 0,2 ìx = 0,1(mol) ¾¾ ® 0,2 í 2 ¾¾¾ ®í ¾¾ ®í ¾¾ ® d(Z / He) = 9,5 îx + 3y = 0,4 î y = 0,1(mol) î NO : y Câu 8: Một hỗn hợp X gồm Al và Fe2O3 thực hiện phản ứng nhiệt nhôm. Phản ứng hoàn toàn thu được chất rắn Y. Y tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được 3,36 lít H2 (đktc) và chất rắn Z. Cho Z tác dụng với H2SO4 loãng dư, thu được 8,96 khí (đktc).Tổng khối lượng Al và Fe2O3 trong X là: A. 38,75 gam. B. 26,8 gam. C. 29,5 gam. D. 45,5 gam.

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015 Định hướng tư duy giải NaOH ìAl : ¾¾¾ ® n Al = 0,1(mol) ï 0 ï H 2SO4 t BTNT.Fe BTNT.O X ¾¾ ® Y íFe : ¾¾¾® n Fe = 0, 4 ¾¾¾¾ ® n Fe2O3 = 0, 2 ¾¾¾¾ ® n Al2O3 = 0, 2 ï ïîAl2 O3

ìïm Al = ( 0,1 + 0, 4 ) .27 = 13,5(gam) BTKL ¾¾¾ ®X í ® m = 45,5(gam) ïîm Fe2O3 = 0, 2.160 = 32(gam) Câu 9: Hỗn hợp X gồm Al, Fe2O3 có khối lượng 27,3 gam. Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X trong điều kiện không có không khí. Hòa tan hỗn hợp chất rắn sau phản ứng bằng dd NaOH dư thu được 4,032 lít H2 (đktc) và 14,88 gam chất rắn không tan. Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là: A. 60%.

B. 80%.

C. 75%.

D. 71,43%.

Trích đề thi chuyên Nguyễn Huệ Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải 0,18.2 BTE D≠ Ta có : nH = 0,18 ¾¾¾ ® nAl = = 0,12(mol) 2 3 Và phần chất rắn bị tan là : ìAl : 0,12 ï BTKL ¾¾¾ ® 27,3 - 14,88 = 12,42 í a - 0,12 ® a = 0,3 Al O : ï 2 3 2 î BTNT.Al BTKL X X ¾¾¾¾ ® nTrong = 0,3(mol) ¾¾¾ ® nTrong = Al Fe O 2

3

27,3 - 0,3.27 = 0,12 56

0,09 = 75% (hiệu suất tính theo Fe2O3) 0,12 Câu 10: Hỗn hợp X gồm 3,92 gam Fe, 16 gam Fe2O3 và m gam Al. Nung X ở nhiệt độ cao trong điều kiện không có không khí, thu được hỗn hợp chất rắn Y. Chia Y thành hai phần bằng nhau. Phần một tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng (dư), thu được 4a mol khí H2. Phần hai phản ứng với dung dịch NaOH dư, thu được a mol khí H2. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là A. 7,02.

B. 4,05.

C. 5,40.

D. 3,51.

Trích đề thi chuyên Nguyễn Huệ Hà Nội – 2015 Định hướng tư duy giải Nhận xét : Vì các phản ứng hoàn toàn nên Al có dư .

Vậy có ngay : H =

ìn Al2O3 = 0,05(mol) ìn Fe = 0,07(mol) 0 ï ï Y t Ta có: ín Fe2O3 = 0,1(mol) ¾¾ ® ín Fe = 0,135(mol) 2 ï BTNT.Al ï n = x(mol) ® n Al = 0,5x - 0,1(mol) Al î î ¾¾¾¾ H 2SO4 ìï ¾¾¾® 0,135.2 + 1,5x - 0,3 = 4a.2 BTE Khi đó ¾¾¾ ® í NaOH ïî ¾¾¾®1,5x - 0,3 = 2a

ì x = 0, 26(mol) ¾¾ ®í ¾¾ ® m = 7,02(gam) îa = 0,045(mol)

Chúng ta cũng có thể dùng BTE cho cả quá trình ngay như sau: H 2SO4 ìï ¾¾¾® 0,07.2 + 3x = 4a.2.2 + 0,1.2 ìa = 0,045(mol) BTE ¾¾¾ ® í NaOH ®í î x = 0, 26(mol) ïî ¾¾¾® 3x = 0,1.3.2 + a.2.2 Câu 11: Hỗn hợp X gồm Al và Fe2O3, lấy 85,6 gam X đem nung nóng để thực hiện phản ứng nhiệt nhôm (giả sử chỉ xảy ra phản ứng khử oxit kim loại thành kim loại), sau một thời gian thu được chất rắn Y. Chia Y làm 2 phần bằng nhau: - Phần 1: hòa tan dung dịch NaOH dư thấy thoát ra 3,36 lít khí (đktc) và còn lại m gam chất không tan.

- phần 2: hòa tan hết trong dung dịch HCl thấy thoát ra 10,08 lít khí (đktc) Giá trị m là: A. 16,8 B. 24,8 C.32,1 D. Đáp án khác Trích đề thi thử chuyên Lê Khiết – Quảng Ngãi – 2015 Định hướng tư duy giải Để tránh nhầm lẫn ta sẽ xử lý với ½ X. NaOH ì ¾¾¾ ® Al : 0,1(mol) ï HCl ® Fe : 0,3 ìAl ï ¾¾¾ t0 m X/2 = 42,8(gam) í ¾¾ ® Y í BTNT.O ® Al2 O3 : 0,15 îFe2 O3 ï ¾¾¾¾ ï BTKL î ¾¾¾® Fe2 O3 :8(gam)

¾¾ ® m = 0,3.56 + 8 = 24,8(gam) Câu 12: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm Al và m gam hai oxit sắt trong khí trơ, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X vào dung dịch NaOH dư, thu được dung dịch Y, chất không tan Z và 0,672 lít khí H2 (đktc). Sục khí CO2 dư vào Y, thu được 8,58 gam kết tủa. Cho Z tan hết vào dung dịch H2SO4, thu được dung dịch chứa 20,76 gam muối sunfat và 3,472 lít khí SO2 (ở đktc, là sản phẩm khử duy nhất của H2SO4). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là A. 6,80 gam B. 8,04 gam C. 6,96 gam D. 7,28 gam Trích đề thi thử chuyên Lê Quý Đôn Đà Nẵng – 2015 Định hướng tư duy giải 0,03.2 BTE X + NaOH có khí H2 nên Al có dư ¾¾¾ ® n Du = 0,02(mol) Al = 3 0,11 - 0,02 BTNT.Al n Al(OH)3 = 0,11(mol) ¾¾¾¾ ® n Al2O3 = = 0,045(mol) 2 BTE Z chỉ là Fe: nSO = 0,155 ¾¾¾ ® nSO2- = 0,155 2 4

BTKL

¾¾¾® mFe = 20,76 - 0,155.96 = 5,88(gam) BTKL ¾¾¾ ® m = mFe + mO = 5,88 + 0,045.3.16 = 8,04(gam)

Câu 13: Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm Al và FeO đến phản ứng hoàn toàn, thu được chất rắn Y. Chia Y thành 2 phần bằng nhau. Phần một phản ứng tối đa với V lít dung dịch NaOH 1M. Hòa tan hết phần hai cần 3,5V lít dung dịch HCl 2M. Hỗn hợp Y gồm A. Al, Fe và Al2O3.

B. Al2O3 và Fe. C. Fe, FeO và Al2O3.

D. FeO, Al2O3, Fe và Al. Trích đề thi thử THPT Chuyên – Phan Ngọc Hiền – 2016 Định hướng tư duy giải Với phần 1: n NaOH = V ¾¾ ® n Al = V

ìïAlCl3 : V Với phần 2: n HCl = 7V ¾¾ → FeO có dư. ®í ® FeO : 2V ïîFeCl2 : 2V ¾¾ Câu 14: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm m gam hỗn hợp X gồm Al và Fe3O4 đến khi phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp Y (biết Fe3O4 chỉ bị khử về Fe). Chia Y thành hai phần: - Phần 1 cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 0,15 mol H2, dung dịch Z và phần không tan T. Cho toàn bộ phần không tan T tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 0,45 mol H2.

- Phần 2 cho tác dụng với dung dịch HCl thu được 1,2 mol H2.

Giá trị của m là A. 164,6.

B. 144,9.

C. 135,4.

D. 173,8.

Trích đề thi thử THPT Chuyên Đại Học Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải BTE + Phần 1 tác dụng với NaOH có n­H2 = 0,15(mol) ¾¾¾ ® n du Al = 0,1(mol) HCl Và T ¾¾ ¾ ® n­H2 = 0,45 ¾¾ ® Fe : 0,45 ¾¾ ® O : 0,6

ìAl2 O3 : 0, 2 ï BTKL ¾¾ ® m1 íAl : 0,1 ¾¾¾ ® m1 = 48,3 ïFe : 0, 45 î m 1, 2 ¾¾ ® 2 = = 2 ¾¾ ® m = 3m1 = 48,3.3 = 144,9 m1 0, 45 + 0,15 Câu 15: Trộn bột Al với m gam hỗn hợp X gồm CuO, Fe3O4, MgO, Cr2O3 rồi nung nóng thu được 240 gam hỗn hợp Y. Để hòa tan hoàn toàn Y thì phải dùng hết 450 ml dung dịch NaOH loãng 2M. Mặt khác, lấy ½ hỗn hợp Y cho tác dụng với dung dịch HNO3 thì thu được 12,32 lít khí NO (spk duy nhất). Thành phần phần trăm về khối lượng của Fe3O4 trong hỗn hợp X là: A. 58,00% B. 64,53% C. 48,33% D. 53,17% Định hướng tư duy giải

BTNT Ta có: n NaOH = 0,9 ¾¾¾ ® n Al = 0,9(mol)

Quy đổi về cả Y để tính NO: BTE n NO = 0,55.2 = 1,1 ¾¾¾ ® n Fe3O4 =

¾¾ ® %Fe3O4 =

1,1.3 - 0,9.3 = 0, 6(mol) 1

0, 6.232 = 58% 240

Câu 16: Trộn 5,4 gam bột Al với 17,4 gam bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm (không có không khí). Giả sử chỉ xảy ra phản ứng khử Fe3O4 thành Fe. Hòa tan hoàn toàn chất rắn sau phản ứng bằng dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 5,376 lít khí H2 (đktc). Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm và số mol H2SO4 đã phản ứng là: A. 75 % và 0,54 mol.

B. 80 % và 0,52 mol.

C. 80 % và 0,54 mol.

D. 75 % và 0,52 mol.

Trích đề thi thử THPT Đặng Thúc Hứa – 2016 Định hướng tư duy giải Cách 1: Giải theo hướng tư duy thông thường

0,2 - a ì ® Al 2 O3 : ïïAl : a ¾¾ ìïn Al = 0,2 2 Ta có: í ¾¾ ®í n = 0,075 0,2 a 3 9(0,2 - a) BTNT.O ï ¾¾¾¾ îï Fe3O4 ® Fe : .3. = ïî 2 4 8 9(0,2 - a) 0,2 - 0,04 BTE ¾¾¾ ® 3a + 2 = 0,24.2 ¾¾ ® a = 0,04 ¾¾ ®H = = 80% 8 0,2 BTNT ¾¾¾ ® n H2SO4 = 0,24 + 0,075.4 = 0,54

Cách 2: Giải theo kỹ thuật độ lệch H. BTE ìïn Al = 0,2 ¾¾¾ ® n1H2 = 0,3 t Ta có: í ¾¾ ® n 2H2 = 0,24 ¾¾ ® n DH = 0,06.2 = 0,12 n = 0,075 ïî Fe3O4 0,12 ¾¾ ® n Fe2+ = 0,075 + 0,12 ¾¾ ®H = = 80% 0,075.2 Tính số mol H2SO4 bằng việc trả lời câu hỏi: H đã đi đâu? Tất nhiên nó biến thành

BTNT ® n H2SO4 = 0,24 + 0,075.4 = 0,54 H2 và đi vào H2O. ¾¾¾

Câu 17: Hỗn hợp X gồm Al, FexOy. Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn m gam hỗn hợp X trong điều kiện không có không khí thu được hỗn hợp Y. Chia Y thành 2 phần.

- Phần 1 cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 1,008 lít H2 (đktc) và còn lại 5,04g chất rắn không tan.

- Phần 2 có khối lượng 29,79 gam, cho tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 8,064 lít NO (đktc, là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m và công thức của oxit sắt là: A. 39,72 gam và FeO B. 39,72 gam và Fe3O4 C. 38,91 gam và FeO D. 36,48 gam và Fe3O4 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải BTE ìïn = 0,045 ¾¾¾ ® n Al = 0,03 Với phần 1: í H2 ïîn Fe = 0,09

¾¾ ® nemax = 0,03.3 + 0,09.3 = 0,36 Với phần 2: n NO = 0,36 ¾¾ ®ne = 3.0,36 ¾¾ ®m2 = 3m1 ¾¾ ®m = 39,72 Quay lại phần 1:

ìAl : 0,03 ï ¾¾ ® 9,93 íFe : 0,09 ¾¾ ® Fe : O = 3: 4 ¾¾ ® Fe 3O 4 ï BTKL ® Al2 O3 : 0,04 î ¾¾¾ Câu 18: Nung hỗn hợp gồm 0,15 mol Al và 0,06 mol Fe3O4 một thời gian, thu được hỗn hợp rắn X. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch H2SO4 dư thu được 0,195 mol khí H2 và m gam muối. Giá trị của m là: A. 544,12.

B. 52,58.

C. 41,97.

D.55,89.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìïn H = 0,195 Ta có: í 2 ¾¾ ® n H2SO4 = 0,195 + 0, 24 = 0, 435(mol) ïîn O = 0, 24 BTKL ¾¾¾ ®m = 0,15.27 + 0,06.3.56 + 0,435.96 = 55,89(gam)

Câu 19: Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm Al và Cr2O3, sau một thời gian thu được 18,76 gam chất rắn Y. Để hòa tan hoàn toàn Y cần vừa đủ 495 ml dung dịch HCl 2M (đun nóng), thu được dung dịch Z và 4,704 lít khí H2 (đktc).

Dung dịch Z phản ứng tối đa với dung dịch chứa m gam NaOH. Các phản ứng thực hiện trong khí trơ. Giá trị của m là?

A. 51,2.

B. 51,6.

C. 48,8.

D. 50,8.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìïn H+ = 0,99 0,99 - 0,21.2 Ta có: í ­ ¾¾ ® n H2 O = = 0,285 2 ïîn H2 = 0,21

ìCl- : 0,99 ï 3+ ìCr2 O3 : 0,095 ì NaCl : 0,99 ïAl : 0,16 BTNT.O ¾¾¾¾ ®í ¾¾ ® Z í 2+ ¾¾ ®í î NaXO 2 : 0, 29 îAl : 0,16 ïCr : 0,06 ïCr 3+ : 0,13 î BTNT.Na ¾¾¾¾ ® m = 1,28.40 = 51,2(gam)

Câu 20. Nung 28,08 gam hỗn hợp X gồm Al và một oxit sắt trong khí trơ, chia chất rắn thu được thành hai phần bằng nhau. Cho phần một vào dung dịch NaOH dư, thu được 2,016 lít H2 (đktc), còn lại chất rắn Y. Hòa tan hết Y vào dung dịch HNO3 dư, thu được 2,464 lít NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất của N+5). Phần hai phản ứng tối đa với 64,68 gam H2SO4 (đặc, nóng) trong dung dịch, thu được SO2 là sản phẩm khử duy nhất của S+6. Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm (nung) là: A. 80%.

B. 75%.

C. 50%.

D. 60%.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải Dồn ½ hỗn hợp X về

ì BTKL ï¾¾¾ ® 27a + 56b + 16c = 14,04 Al : a ì ï BTE.TN1 ï 14,04 íFe : b ¾¾ ® í ¾¾¾¾ ® 3a + 3b = 2c + 0,09.2 + 0,11.3 ïO : c ï 3a + 3b 3a + 3b - 2c BTNT.S î ï ¾¾¾® + = 0,66 2 2 î ìa = 0,12 ìFeO ï ï ¾¾ ® íb = 0,15 ¾¾ ® í du 0,09.2 ® n Al2O3 = 0,03 ïc = 0,15 ïîn Al = 3 = 0,06 ¾¾ î

0,09 = 60% 0,15 Câu 21. Một hỗn hợp X gồm Al và Fe2O3 thực hiện phản ứng nhiệt nhôm. Phản ứng hoàn toàn, thu được chất rắn Y. Y tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được 3,36 lít H2 (đktc) và chất rắn Z. Cho Z tác dụng với H2SO4 loãng dư, thu được 8,96 lít khí (đktc). Khối lượng Al và Fe2O3 trong X lần lượt là: A. 13,5 gam; 32 gam B. 6,75 gam; 32 gam C. 10,8 gam; 16 gam D. 13,5 gam; 16gam Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải 0,15.2 BTE + Vì Y + NaOH có n H2 = 0,15 ¾¾¾ ® n d≠ = 0,1(mol) Al = 3 H2SO4 BTE + Z ¾¾¾ ® n H2 = 0,4(mol) ¾¾¾ ® n Fe = 0,4(mol) ¾¾ ®H =

BTNT.Fe ìï ¾¾¾¾ ® Fe2 O3 : 0, 2 ïìm Al = 13,5(gam) + Vậy X í ®í BTNT.Al + O ® Al : 0,5(mol) ïîm Fe2O3 = 32(gam) îï ¾¾¾¾¾

Câu 22: Một hỗn hợp gồm bột Al và Fe2O3, thực hiện phản ứng nhiệt nhôm ở nơi không có không khí. Hỗn hợp sản phẩm rắn thu được sau phản ứng trộn đều rồi chia thành 2 phần. Cho phần 1 vào dung dịch NaOH lấy dư thì thu được 6,72 lít hiđro và chất rắn không tan trong NaOH có khối lượng bằng 34,783 % khối lượng phần 1. Hòa tan hết phần 2 vào dung dịch HCl thì thu được 26,88 lít hidro ( các thể tích ở đktc) các phản ứng đều hoàn toàn . Khối lượng từng chất rắn trong hỗn hợp ban đầu là A. 10,8g Al và 64 g Fe2O3 B. 27 g Al và 32 g Fe2O3 C. 32,4 g Al và 32 g Fe2O3 D. 45 g Al và 80g Fe2O3 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải BTE + Phần 1: Có n H2 = 0,3(mol) ¾¾¾ ® n d≠ Al = 0, 2(mol)

ìAl : 0, 2(mol) ï + Gọi P1 íFe : 2a(mol) ï BTNT.O ® Al2 O3 : a(mol) î ¾¾¾¾

¾¾ ® %Fe =

56.2a = 0,34783 ¾¾ ® a = 0,05 (mol) 0, 2.27 + 56.2a + 102a

ìAl : 0, 2k (mol) ï + Vậy ¾¾ ® P1 íFe : 0,1k (mol) ï BTNT.O ® Al2 O3 : 0,05k (mol) î ¾¾¾¾ BTE ¾¾¾ ® 0,2k.3 + 0,1k.2 = 1,2.2 ¾¾ ®k = 3 BTNT.Al ìï ¾¾¾¾ ® Al : ( 0, 2 + 0,1) .4 = 1, 2(mol) ïìm Al = 32, 4(gam) + Vậy ban đầu: í ¾¾ ®í BTNT.Fe ® Fe2 O3 : 0,05.4 = 0, 2(mol) îïm Fe2O3 = 32(gam) îï ¾¾¾¾

Câu 23: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm Al và m gam hỗn hợp các oxit sắt trong điều kiện không có không khí, thu được hỗn hợp X. Cho X vào dung dịch NaOH dư, thu được dung dịch Y, chất không tan Z và 0,672 lít khí H2 (đktc).

Sục khí CO2 dư vào Y, thu được 7,8 gam kết tủa. Cho Z tan hết vào dung dịch H2SO4 (đặc, nóng), thu được dung dịch chứa 15,6 gam muối sunfat và 2,464 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất của S+6, ở đktc). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

Giá trị của m là: A. 6,48.

B. 6,29.

C. 6,96.

D. 5,04.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

BTE ìïn H2 = 0,03 ¾¾¾ ® n Al = 0,02 BTNT.Al 0,1 - 0,02 Ta có: í ¾¾¾¾ ® n Al2O3 = = 0,04 2 ïîn Al(OH)3 = 0,1 BTKL Và n SO2 = 0,11 ¾¾¾ ® m Fe = 15,6 - 0,11.96 = 5,04

¾¾ ® m = 5,04 + 0,04.3.16 = 6,96

Chủ đề 31: Bài toán đồ thị trong hóa học Với dạng toán này theo chủ quan tôi nghĩ đây là dạng toán đơn giản. Các bạn chỉ cần chú ý quan sát các dữ kiện và hình dáng của đồ thị kết hợp với tư duy phân chia nhiệm vụ của OH-, H+, CO2 là hoàn toàn có thể xử lý được dạng toán này Dạng 1: Bài toán cho OH- vào dung dịch chứa Al3+ Các bạn có thể tư duy theo hướng phân chia nhiệm vụ của OH-. Với dạng toán này OH- làm hai nhiệm vụ: + Nhiệm vụ 1: Đưa kết tủa lên cực đại + Nhiệm vụ 2: Hòa tan kết tủa.

n nMax

NV1

3a NV2

4a

n

OH

-

Ví dụ 1: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch KOH vào dung dịch AlCl3,kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau (số liệu tính theo đơn vị mol).

n x 0,1

Giá trị của x là : A. 0,12

0,5 B. 0,14

C. 0,15

n

OH

-

D. 0,20

Định hướng tư duy giải : Từ đồ thị ta dễ thấy : n OH- = 3x - 0,1) = 0,5 ! + (x " #$# % NV1

NV2

¾¾ ® x = 0,15(mol)

Ví dụ 2: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3,kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau (số liệu tính theo đơn vị mol).

n a 0,2a

0,36

Giá trị của x là : A. 0,412

B. 0,456

C. 0,515

n

x

OH

-

D. 0,546

Định hướng tư duy giải: Từ đồ thị ta dễ thấy : n OH- = 3a ! = 0,36

® a = 0,12(mol)

NV1

Khi đó ta có: n OH- = x = 3a ! + (a - 0,2a) = 3.0,12 + 0,8.0,12 = 0,456(mol) NV1

"#$# % NV2

Dạng 2: Bài toán cho OH- vào dung dịch chứa H+ và Al3+ Tư duy giải toán OH- thường sẽ làm 3 nhiệm vụ:

n

NV1 : Trung hòa H + NV2 : Đưa kết tủa lên cực đại.

NV3 : Hòa tan kết tủa.

NV1 Các bạn theo dõi một số ví dụ sau đây:

NV2

n

NV3

OH

Ví dụ 3: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol HCl và b mol AlCl3, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau : Số mol Al(OH)3

0,4 Tỉ lệ a : b là

0

0,8

2,0

2,8

Số mol NaOH

-

n A. a4 : 3 B. 2 : 3 Định hướng tư duy giải :

C. 1 : 1

D. 2 : 1.

0, 4

Nhìn vào đồ thị ta thấy ngay : n H + = a = 0,8 (Nhiệm vụ 1 của OH - ) Tại vị trí n OH- = 2,8 = 0,8 ! + ( b - 0, 4 ) ® b = 0, 6 ! + 3b

2,2

#$# % 0,6NV2 "

NV1

Vậy ta có :

x

NV3

a 4 = b 3

n

OH

-

→Chọn A

Ví dụ 4 : Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch KOH vào dung dịch hỗn hợp chứa AlCl3 và HCl,kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau (số liệu tính theo đơn vị mol).

Tỷ lệ x : a là: A. 4,8

B. 5,0

C. 5,2

D.5,4

Định hướng tư duy giải

ìïn H+ = 0, 6(mol) Max ïîn ¯ = a

Từ đồ thị ta có ngay : í

Tại vị trí n OH- = 2, 2 = 0,6 + 3a ! ! + (a - 0, 4) NV1

NV2

Vậy ta có : x = 0, ! + (a - 0) !6 + 3a NV1

NV2

"#$ NV3

" #$# %

® a = 0,5(mol)

NV3

® x = 2, 6(mol)

®

x 2, 6 = = 5, 2 a 0,5

Dạng 3, 4: Cho H+ vào dung dịch chứa AlO2- hoặc AlO2- và OH-.

Tư duy giải: Hoàn toàn giống hai dạng trên ta cũng chỉ cần sử dụng tư duy phân chia nhiệm vụ của H+.

Số mol Al(OH)3

Ví dụ 5: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch hỗn hợp gồm x mol Ba(OH)2 và y mol Ba[Al(OH)4]2 hoặc Ba(AlO2)2, kết tủa thu được biểu diễn trên đồ thị sau:

0, 2

0

0,1

0,3

x

0,7

Số mol HCl

Giá trị của x và y lần lượt là: A. 0,05 và 0,30 C. 0,05 và 0,15 Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2015 Định hướng tư duy giải

B. 0,10 và 0,15 D. 0,10 và 0,30

ìïOH - : 2x(mol) Trong dung dịch có: í ïîAlO 2 : 2y(mol) ì2x = 0,1 ® x = 0,05 ì x = 0,05(mol) Nhìn vào đồ thị ta có: í ¾¾ ®í î0,7 = 0,1 + 2y + 3(2y - 0, 2) î y = 0,15(mol) Ví dụ 6: Nhỏ rất từ từ dung dịch HCl vào 100ml dung dịch hỗn hợp chứa NaOH 1,2M và NaAlO2 0,8M.Lượng kết tủa biến thiên theo đồ thị hình vẽ sau : (mol)

nAl(OH)

3

x 1,2x

y

nHCl

Giá trị của y là: A. 0,348

B. 0,426

C. 0,288

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015

D. 0,368

(mol)

Al(OH)3 Định hướng tư duy giải Nhìn vào đồ thị: x = n NaOH = 0,1.1,2 = 0,12(mol) Và tại vị trí 1,2x thì n¯ = 0,2x = 0,024(mol) Nhiệm vụ của y mol HCl là: y = x + 0,1.0,8 + 3(0,1.0,8 - 0,024) = 0,368(mol)

1,2Khi nhỏ từ từ Ví dụ 7: đến dư dung dịch HCl vào dung dịch chứa x mol NaOH và y mol 0,8 NaAlO2,0 2 (hay Na[Al(OH)4]) kết quả thí nghiệm được biểu diễn bằng đồ thị bên.

Xác định tỉ lệ x: y?

A. 1: 3.

B. 2: 3.

Trích đề thi HSG Thái Bình – 2015 Định hướng tư duy giải

2,8

C. 1: 1.

D. 4: 3.

ìïn NaOH = x(mol) ïîn NaAlO2 = y(mol)

Ta có : dung dịch X chứa í

Từ đồ thì thấy ngay: n NaOH = x(mol) = 0, 4(mol) Khi n + = 1 ® 1 = 0, 4 + n ¯max + 3(n ¯max - 0, 2) ® n ¯max = y = 0,3(mol) H Ví dụ 8: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol Ba(OH)2 và b mol NaAlO2, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau:

Tỉ lệ a: b lần lượt là A. 2:1 B. 2:7 C. 4:7 D. 2:5 Trích đề thi thử chuyên Bảo Lộc – Lâm Đồng – 2016

n

n

Định hướng tư duy giải 0,5 Nhỏ từ từ H+ thì + + Nhiệm vụ đầu tiên của H0,35 là tác dụng với OH- ® 2a = 0,8 ® a = 0, 4(mol)

+ Nhiệm vụ tiếp theo là đưa kết tủa lên cực đại rồi hòa tan.Từ đồ thị ta có :

a 2 ¾¾ ® 2,8 - 0,8 = b + 3(b - 1, 2) ¾¾ ® b = 1, 4(mol) ¾¾ ® = b 7

Dạng 4: Cho CO2 tác dụng với Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2x

0,8

n

1,2

n

CO2

Ví dụ 9: Sục CO2 vào 200 gam dung dịch Ca(OH)CO2 2 ta quan sát hiện tượng theo đồ thị hình bên(số liệu tính theo đơn vị mol).

Nồng độ % chất tan trong dung dịch sau phản ứng là : A. 30,45%

B. 34,05%

C. 35,40%

D. 45,30%

Định hướng tư duy giải : Theo hình vẽ: n¯Max = 0,8 ® n Ca(OH) = 0,8 2

ìCaCO3 : a ìa + b = 0,8 ìa = 0,4 BTNT(Ca + C) ¾¾ ® n CO2 = 1,2 ¾¾¾¾¾ ®í ¾¾ ®í ¾¾ ®í îa + 2b = 1,2 îb = 0,4 îCa(HCO3 )2 : b ¾¾ ® %Ca(HCO3 ) 2 =

0, 4.162 = 30, 45% 200 + 1, 2.44 - 0, 4.100

Ví dụ 10: Sục CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 ta quan sát hiện tượng theo đồ thị hình bên(số liệu tính theo đơn vị mol).

n Giá trị của x là: A. 0,55(mol)

B. 0,65(mol)

C. 0,75(mol)

D. 0,85(mol)

Định hướng tư duy giải: Theo hình vẽ : n ¯Max = 0,5 ® n Ba(OH) = 0,5 2 Nhiệm vụ 1

Nhiệm vụ 2 Nhiệm vụ 3

Nhiệm vụ 4

BTNT.Ba

n

Khi phản ứng kết thúc : n BaCO = 0,35 ¾¾¾¾ ® n Ba(HCO3 )2 =CO2 0,5 - 0,35 = 0,15 3 BTNT.C ¾¾¾¾ ® n CO2 = 0,35 ! + 0,15.2 "#$ = 0,65(mol) BaCO3

Ba(HCO3 )2

ìCa(OH)2 , Ba(OH) 2 îKOH, NaOH

Dạng 5: Sục CO2 vào dung dịch hỗn hợp í

Với dạng toán này các bạn chú ý các quá trình như sau (theo hình vẽ):

Khi làm bài cần quan sát kỹ trên hình vẽ xem CO2 đã làm những nhiệm vụ gì? Sau đó lập các phương trình đơn giản rồi suy ra đáp số.

Thứ tự nhiệm vụ của CO2 là :

éCa(OH)2 CO2 éCaCO3 ¾¾¾ ®ê ë Ba(OH)2 ë BaCO3

Nhiệm vụ 1: Biến ê

é NaOH CO2 é Na 2CO3 ¾¾¾ ®ê ë KOH ë K 2CO3

Nhiệm vụ 2: Biến ê

é Na 2CO3 CO2 é NaHCO3 ¾¾¾ ®ê ë K 2CO3 ë KHCO3

Nhiệm vụ 3: Biến ê

n éCaCO3 CO2 éCa(HCO3 )2 ¾¾¾ ®ê ë BaCO3 ë Ba(HCO3 )2

Nhiệm vụ 4: Biến ê a

Ví dụ 11: Sục khí CO2 vào V lít dung dịch hỗn hợp NaOH 0,2 M và Ba(OH)2 0,1M. Đồ thị biểu diễn khối lượng kết tủa theo số mol CO2 như sau:

a

a+ 0,5

1,3

n

CO

2

Giá trị của V là A. 300

B. 400

C. 250

D. 150

Trích đề thi THPT Quốc Gia 2016 – Bộ Giáo Dục Định hướng tư duy giải + Tại vị trí n CO2 = 0,03 ¾¾ ® n ¯ = 0,03(mol) + Phân chia nhiệm vụ CO2

¾¾ ® 0,13 = 0,1V + 0,2V + (0,1V- 0,03) ¾¾ ® V = 0,4(l) = 400(ml) Ví dụ 12: Dung dịch A chứa a mol Ba(OH)2 . Cho m gam NaOH vào A sau đó sục CO2 (dư) vào ta thấy lượng kết tủa biên đổi theo đồ thị (Hình vẽ).

Giá trị của a + m là: A. 20,8

B. 20,5

C. 20,4

D. 20,6

Định hướng tư duy giải : Lượng kết tủa chạy ngang (không đổi ) là quá trình NaOH ¾¾ ® NaHCO3

n

n

n

Max Do đó ta có ngay: m = 0,5.40 = 20

Lượng kết tủa chạy đi xuống (giảm) là quá trình BaCO3 ® Ba(HCO3 )2

¾¾ ® x a=

1,3 - 0,5 = 0, 4 ¾¾ ® m + a = 20, 4 2

Ví dụ 13: Sục CO2 vào dung dịch chứa hỗn hợp gồm Ca(OH)2 và KOH ta -quan sát

Nhiệm vụ 1

Nhiệm vụ 2

hiện tượng theo đồ thị 0,1hình bên(số liệu tính theo đơn vị mol).

0,45

0,5

5

n

n

OH

CO2

Giá trị của x là : A. 0,12(mol)

B. 0,11(mol)

C. 0,13(mol)

D. 0,10(mol)

Định hướng tư duy giải : Nhiệm vụ 1 : n¯Max = 0,15(mol) ® n Ca(OH) = 0,15(mol) 2 Lượng kết tủa không đổi là (Nhiệm vụ 2 và 3) :

[0,15;0, 45] ® n NaOH = n NaHCO

3

= 0, 45 - 0,15 = 0,3(mol)

Nhiệm vụ 4: n ¯Tan = 0,5 - 0, 45 = 0,05(mol) pu Vậy ta có : nSau = x = n¯Max - n ¯Tan = 0,15 - 0,05 = 0,1(mol) ¯

Dạng 6. Bài toán cho kiềm (KOH,NaOH) vào dung dịch chứa Zn2+ Khi cho kiềm (KOH, NaOH ) vào dung dịch chứa Zn2+ ta hãy xem như OH- làm hai nhiệm vụ : Nhiệm vụ 1: Đưa kết tủa lên cực đại.

Nhiệm vụ 2: Hòa tan kết tủa.

Chú ý : Tỷ lệ mol đều là 1 : 2

n n

Ví dụ 14 : Cho KOH vào dung dịch chứa ZnCl2 ta thấy hiện tượng thi nghiệm theo hình vẽ bên.(số liệu tính theo đơn vị mol).

0,4

x

2,6

n

4

x 3

n

OH

OH

-

-

Giá trị x là : A. 0,3

B. 0,4

C. 0,2

D. 0,25

Định hướng tư duy giải : Từ hình vẽ ta thấy với n OH- = 3(mol) thì OH - hoàn thành cả hai nhiệm vụ .

Do đó n Max Zn(OH)2 =

3 = 0, 75(mol) 4

Khi n OH- = 2, 6(mol) Ta có 2, 6 = 2n ¯Max + 2(n ¯Max - x) = 2.0, 75 + 2(0, 75 - x) ® x = 0, 2

! "#$#% NV1

NV 2

Ví dụ 15: Cho KOH vào dung dịch chứa ZnCl2 ta thấy hiện tượng thi nghiệm theo hình vẽ bên( số liệu tính theo đơn vị mol).

Giá trị x là : A. 3,4

B. 3,2

C. 2,8

D. 3,6

Định hướng tư duy giải : Từ hình vẽ ta thấy với n OH - = 4(mol) thì OH - hoàn thành cả hai nhiệm vụ .

n n

Max

Do đó n

n

Max Zn(OH) 2

=

4 = 1(mol) 4

Khi n OH- = x(mol)

0,4 ! "# #$## % NV1 NV 2 Nhiệm vụ 1 Nhiệm vụ 2 0,6

Ta có x = 2n ¯Max + 2(n ¯Max - 0, 4) = 2.1 + 2(1 - 0, 4) ® x = 2 + 1, 2 = 3, 2(mol)

Nhiệm vụ 3 1,4

2,2

n

OH

-

ìïH + Dạng 7. Bài toán cho kiềm (KOH,NaOH) vào dung dịch chứa í 2+ ïî Zn

n

OH

-

ìïH + ta hãy xem như OH 2+ ïî Zn

Khi cho kiềm (KOH,NaOH ) vào dung dịch chứa í làm các nhiệm vụ sau : Nhiệm vụ 1: Trung hòa lượng axit H + Nhiệm vụ 2: Đưa kết tủa lên cực đại.

Nhiệm vụ 3: Hòa tan kết tủa.

Ví dụ 16: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol HCl và b mol ZnCl2, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau (số liệu tính theo đơn vị mol):

n Tổng giá trị củaba + b là A. 1,4 B. 1,6 0,5b Định hướng tư duy giải: Dễ thây n H + = a = 0, 6(mol)

C. 1,2

D. 1,3

1,6

0,4

Khi n OH- = 2, 2 ® 2, 2 = 0,6 + 2b - 0, 4) ® b = 0,6(mol) ! + 2(b ! "#$# % Trung Hòa

NV2

n

OH

-

NV3

Ví dụ 17: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch KOH vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol HCl và b mol ZnCl2, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau (số liệu tính theo đơn vị mol) :

Tỷ lệ a : b là : A. 3 : 2 B. 2 : 3 Định hướng tư duy giải :

C. 1 : 1

Dễ thây n H+ = a = 0,4(mol) Khi n OH- = 1,6 ® 1,6 = 0,4 ! + 2(b - 0,5b) = 0,4 + 3b ® b = 0,4(mol) ! + 2b NV 1

Vậy

NV2

¾¾ ®a : b = 0,4: 0,4 = 1:1

"#$#% NV3

D. 2 : 1.

n n n

aBài tập rèn luyện Câu 1: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3,kết quả thí 0,24 0,06 xnghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau (số liệu tính theo đơn vị mol). x 0,24

0,42

0,48 0,64

x

n n -n OH

OH

-

OH

Giá trị của x là: A. 0,412 B. 0,426 C. 0,415 D. 0,405 Câu 2: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3,kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau (số liệu tính theo đơn vị mol).

Giá trị của x là : A. 0,18 B. 0,17 C. 0,15 D. 0,14 Câu 3 : Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3,kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau (số liệu tính theo đơn vị mol).

Giá trị của x là: A. 0,80

B. 0,84

C. 0,86

D. 0,82

n nn b

Câu 4: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3,kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau (số liệu tính theo đơn vị mol).

a

0,5a

0,36

x 0,2

x

y y

n 1,0 n n OH

OH

-

OH

Biểu thức liên hệ giữa x và y là : A. 3y – x = 1,44 B. 3y – x = 1,24 C. 3y + x = 1,44 D. 3y + x = 1,24 Câu 5: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3,kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau (số liệu tính theo đơn vị mol).

Tỷ lệ x : y là : A. 7 : 8 B. 6 : 7 C. 5 : 4 D. 4 : 5 Câu 6: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol H2SO4 và b mol AlCl3, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau :

Giá trị của a + b là : A. 0,3

B. 0,25

C. 0,4

D. 0,35

n

n

Câu 7: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch hỗn hợp chứa AlCl3 và HCl,kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau (số liệu tính theo đơn vị mol). 0,4

0,1

x 0,4

Giá trị của x là : A. 0,35

B. 0,30

n

1,11,6

0,2 C. 0,25

OH

-

D. 0,20

Câu 8: Cho từ từ KOH vào dung dịch chứa a mol HNO3 và b mol Al2(SO4)3.Kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị hình vẽ sau:

Tổng giá trị của a + b là: A. 0,6 B. 0,5 C. 0,7 D. 0,8 Câu 9: Cho m gam Al tác dụng hoàn toàn với dung dịch chứa a mol HNO3. Sau phản ứng thấy dung dịch có khối lượng không thay đổi và thu được 6,272 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm NO và NO2.Tỷ khối của Z so với mêtan là 135/56. Người ta đổ từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch sau phản ứng đồng thời đun nóng nhẹ thấy lượng kết tủa biến thiên theo đồ thị hình hình vẽ bên dưới (đơn vị mol):

Giá trị của a là: A. 1,8

B. 1,6

C. 1,7

D. 2,0

n

0,1

n

n

Câu 10: Hòa tan hoàn toàn0,7 25,3 gam hỗn hợp A gồm Na, BaO, Al trong nước dư a thu được 8,96 (lít,đktc) khí H2 và dung dịch B, người ta nhỏ từ từ dung dịch HCl vào B thấy lượng 0,5a kết tủa biến thiên theo đồ thị hình vẽ bên dưới (đơn vị: mol).

x

0,7

nHCl

1,5

x1,2

nn

CO2 CO2

Phần trăm khối lượng của O trong A là x%. Giá trị của x gần nhất với: A. 5% B. 6% C. 7% D. 8% Câu 11: Sục CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 ta quan sát hiện tượng theo đồ thị hình bên (tính theo đơn vị mol).

Giá trị của x là : A. 1,8(mol) B. 2,2(mol) C. 2,0(mol) D. 2,5(mol) Câu 12: Sục CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 ta quan sát hiện tượng theo đồ thị hình bên(số liệu tính theo đơn vị mol).

Giá trị của x là : A. 0,1(mol)

B. 0,15(mol)

C. 0,18(mol)

D. 0,20(mol)

n n Câu 13: Sục CO

n

2 vào dung dịch Ba(OH)2 ta quan sát hiện tượng theo đồ thị hình bên(số liệu tính theo đơn vị mol). x

x

x

0,2 0,3 0,6a a

1.3 2a

n 1,2 0,83 n OH

CO2

n

CO2

Giá trị của x là : A. 0,60(mol) B. 0,50(mol) C. 0,42(mol) D. 0,62(mol) Câu 14: Sục CO2 vào dung dịch chứa hỗn hợp gồm Ca(OH)2 và KOH ta quan sát hiện tượng theo đồ thị hình bên (số liệu tính theo đơn vị mol).

Giá trị của x là: A. 0,45(mol) B. 0,42(mol) C. 0,48(mol) D. 0,60(mol) Câu 15: Cho NaOH vào dung dịch chứa ZnCl2 ta thấy hiện tượng thi nghiệm theo hình vẽ bên (số liệu tính theo đơn vị mol).

Giá trị x là : A. 0,32

B. 0,42

C. 0,35

D. 0,40

n

n

Câu 16: Cho NaOH vào dung dịch chứa ZnSO4 ta thấy hiện tượng thi nghiệm theo hình vẽ bên.(số liệu tính theo đơn vị mol) .

x

x

0,5x 0,2 5

0,45 1.8

2,45

n

OH

-

n H

O

-

Giá trị x là : A. 0,5 B. 0,4 C. 0,6 D. 0,7 Câu 17. Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch KOH vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol HCl và x mol ZnSO4, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau (số liệu tính theo đơn vị mol):

Giá trị của x (mol) là : A. 0,4 B. 0,6 C. 0,65 D. 0,7 Câu 18: Khi nhỏ từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch AlCl3, kết quả thí nghiệm được biểu diễn theo đồ thị bên (số mol các chất tính theo đơn vị mol).

Giá trị của x là A. 0,84 B. 0,80 C. 0,82 D. 0,78 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Câu 19: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol HCl và b mol AlCl3, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau

Tỉ lệ b : a là A. 3 : 5 B. 4 : 3 C. 2 : 1 D. 4 : 5.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Câu 20: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol Ba(OH)2 và b mol Ba(AlO2)2), kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau: Soá mol Al(OH) 3

0,2 0

0,1

0,3

0,7

Soá mol HCl

Vậy tỉ lệ a : b là A. 1 : 3.

B. 1 : 2.

C. 2 : 3.

D. 2 : 1.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Câu 21. Cho x gam Al tan hoàn toàn vào dung dịch chứa y mol HCl thu được dung dịch Z chứa 2 chất tan có cùng nồng độ mol. Thêm từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch Z thì đồ thị biểu diễn lượng kết tủa phụ thuộc vào lượng OH- như sau :

Giá trị của x là ?

A. 32,4.

B. 27,0.

C. 20,25.

D. 26,1.

Trích đề thi thử THPT Chuyên Lam Sơn Thanh Hóa – 2016 Câu 22: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol H2SO4 và b mol Al2(SO4)3, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau:

Số mol CaCO3

x

15x

Số mol CO2

Tỉ lệ a : b là A. 8 : 1 B. 2 : 1 C. 1 : 1.

D. 4 : 5 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Câu 23: Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam CaO và H2O thu được dung dịch A. Sục khí CO2 vào dung dịch A, qua quá trình khảo sát người ta lập đồ thị của phản ứng như sau:

Giá trị của x là: A. 0,025 B. 0,020 C. 0,050 D. 0,040 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Câu 24: Khi sục từ từ đến dư khí CO2 vào một cốc đựng dung dịch Ca(OH)2, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau:

Dựa vào đồ thị trên, khi lượng CO2 đã sục vào dung dịch là 0,85 mol thì lượng kết tủa xuất hiện tương ứng là A. 0,85 mol B. 0,45 mol C. 0,35 mol D. 0,50 mol Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong

Số mol CaCO3

Câu 25: Nhỏ từ từ dung dịch Ba(OH)2 đến dư vào dung dịch hỗn hợp Na2SO4 và Al2(SO4)3 ta có đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc khối lượng kết tủa theo số mol Ba(OH)2 như sau

0,5 0,2 0

Số mol CO2

a

b

Dựa vào đồ thị hãy xác định giá trị của x là A. 0,40 (mol) B. 0,30 (mol) C. 0,20 (mol) D. 0,25 (mol) Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Câu 26: Khi sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch hỗn hợp có chứa 0,3 mol NaOH, 0,1 mol KOH và Ca(OH)2. Kết quả thí nghiệm thu được biểu diễn trên đồ thị sau :

Giá trị của a :b là : A. 4:5 B. 3:4 C. 2:3 D. 3:5 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Câu 27: Nhỏ từ từ dung dịch đến dư Ba(OH)2 0,2M vào 100 ml dung dịch A chứa Al2(SO4)3 xM. Mối quan hệ giữa khối lượng kết tủa và số mol OH- được biểu diễn bằng đồ thị sau:

Số mol kết tủa

0,5

Nếu cho 100ml dung dịch hỗn hợp Ba(OH)2 0,2M và NaOH 0,3M vào 100ml dung dịch A thì khối lượng kết tủa thu được là bao nhiêu?

A. 5,44 gam B. 4,66 gam C. 5,70 gam D. 6,22 gam 0,05 Trích đề thi thử THPT Quỳnh Lưu – 2016 Khi sục từ từ hỗn HCl hợp gồm a mol NaOH và b 0,3đến dư CO2 vào dung 0,5 dịch 0 Câu 28:0,1 Số mol mol Ca(OH)2, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau

n¯CaCO3

0

0,5

1,4

nCO2

Tỉ lệ a : b là A. 4 : 3.

B. 2 : 3.

C. 5 : 4.

D. 4 : 5.

Trích đề thi thử THPT Quỳnh Lưu – 2016 Câu 29: Dung dịch X chứa X mol NaOH và y mol Na2ZnO2, dung dịch Y chứa z mol Ba(OH)2 và t mol Ba(AlO2)2 trong đó (x<2z). tiến hành hai thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch X Thí nghiệm 2: nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch Y Kết quả hai thí nghiệm trên được biểu diễn trên đồ thị sau:

Giá trí của y và t lần lượt là A. 0,075 và 0,10 B. 0,075 và 0,05 C. 0,15 và 0,05 D. 0,15 và 0,10 Trích đề thi thử THPT Chuyên Đại Học Vinh – 2016

Đáp án và giải chi tiết Câu 1: Chọn đáp án D Định hướng tư duy giải Từ đồ thị ta dễ thấy: a = n ¯Max =

x 3

x x Khi đó ta có: n OH- = 0, 48 = 3. + ( - 0,06) ® x = 0, 405(mol) 3 " 3#$#% !

NV1

NV2

Câu 2: Chọn đáp án A Định hướng tư duy giải Từ đồ thị ta dễ thấy tại vị trí : n OH- = 0,24 ® n ¯ = 0,08 Khi đó ta có : n OH- = 0,64 = 3.x ! + (x - 0,08) ® x = 0,18(mol) NV1

"#$# % NV2

Câu 3: Chọn đáp án D Định hướng tư duy giải

0, 42 = 0,14(mol) 3 = x = 0,24.3 - 0,14) ® x = 0,82(mol) !"# + (0,24 !$ $"$$ #

Từ đồ thị ta dễ thấy tại vị trí : n OH- = 0, 42 ® n ¯ = Khi đó ta có : n OH-

NV1

NV2

Câu 4: Chọn đáp án C Định hướng tư duy giải

x ì ïïn OH- = x ® n ¯ = 3 (mol) Từ đồ thị ta dễ thấy tại vị trí: í ïn Max = 0,36 = 0,12(mol) ïî ¯ 3 x Khi đó ta có: n OH- = y = 0,12.3 ! + (0,12 - 3 ) ® 3y + x = 1, 44(mol) "#$#% NV1 NV2

Câu 5: Chọn đáp án B Định hướng tư duy giải

ì x = 3a ï Từ đồ thị ta dễ thấy : í y = 3.a + (a - 0,5a) ® y = 3,5a(mol) ! "#$# % ïî NV1 NV2 Câu 6: Chọn đáp án A Định hướng tư duy giải Từ hình vẽ ta thấy ngay: n H+ = 0,2 ® a = 0,1 Lại có : n OH- = 1 = 0,2 ! + (b - 0) ® a = 0,2(mol) ! + 3b NV1

NV2

"#$ NV3

®

x 6 = y 7

¾¾ ® a + b = 0,1 + 0,2 = 0,3(mol) Câu 7: Chọn đáp án D Định hướng tư duy giải Từ hình vẽ nhiệm vụ của OH - là :

n OH- = 1,6 = 0, 2 + 3.0, 4 + (0, 4 - x) ! ! " #$# % NV1

NV2

® x = 0, 2(mol)

NV3

Câu 8: Chọn đáp án B Định hướng tư duy giải Nhìn vào đồ thị ta thấy ngay a = 0,4 (mol) Ta lại có : n OH- = 0,4 + 2b.3 + (2b - 0,1) = 1,1 ® b = 0,1(mol)

® a + b = 0,5

Câu 9: Chọn đáp án A Định hướng tư duy giải ph∂n ¯ng Vì mSau = Const ® mAl = m Z = dd

6, 272 135 .16. = 10,8(gam) 22, 4 56

ì NO : 0,13 0,4.3 - 0,13.3 - 0,15 BTE ¾¾¾ ® n NH4 NO3 = = 0,0825(mol) 8 î NO2 : 0,15

Ta có: Z í

Khi cho NaOH vào có nhiều cách mò ra đáp án tuy nhiên nhanh nhất là hãy tự hỏi Na trong NaOH đi đâu rồi?Từ đồ thị có ngay : BTNT.Al n Al(OH)3 = 0,3 ¾¾¾¾ ® n NaAlO2 = 0,4 - 0,3 = 0,1(mol) BTNT.Na Khi đó : ¾¾¾¾ ® n NaNO3 = 1,5825 - 0,1 = 1,4825(mol) BTNT.N Và ¾¾¾¾ ® a = 1, 28 = 1,845(mol) !

"4825 #$ + 0,0825 "#$ + 0, NaNO3

NH3

NO,NO2

Câu 10: Chọn đáp án B Định hướng tư duy giải Nhìn vào đồ thị ta thấy khi n HCl = 0,7 thì lượng kết tủa Al(OH)3 đã bị tan một

ì Na, Ba, Al phần. Khi đó, A í îO : a(mol) BTNT.(Al+Clo) ¾¾¾¾¾¾ ®0,7 = 2a + 0,2.4 - 0,1.3 ® a = 0,1 ® %O = 6,32%

Các bạn cũng có thể tư duy theo kiểu BTĐT như sau : Khi cho A vào nước thì : a mol O tạo ra 2a mol điện tích âm 0,4 mol H2 tạo ra 0,4.2 = 0,8 mol điện tích âm.

Khi cho HCl vào thì lượng điện tích âm trên sẽ được thay bởi Cl- và chạy vào BTDT Al(OH)3 (0,1 mol) và ¾¾¾ ®2a + 0,4.2 = 0,7 + 0,1.3 ¾¾ ®a = 0,1 Câu 11: Chọn đáp án C Định hướng tư duy giải :

Theo hình vẽ : n ¯Max = a ® n Ba(OH) = a 2 Khi phản ứng kết thúc:

ìïn Ba (HCO3 )2 = 0,5a BTNT.C BTNT.Ba n BaCO3 = 0,5a ¾¾¾¾ ®í ¾¾¾¾ ®1,5a = 1,5 ® a = 1 n = 0,5a ïî BaCO3 BTNT.(C+ Ba) Tại x ta có : ¾¾¾¾¾ ® n Ba(HCO3 )2 = a = 1 ® x = 2(mol)

Câu 12: Chọn đáp án D Định hướng tư duy giải : Theo hình vẽ : n ¯Max = 0,7 ® n Ba(OH) = 0,7 2 Khi n ¯Max thì n CO 2 = 0, 7 → lượng kết tủa bị tan là 1,2 – 0,7 =0,5(mol) Vậy khi n CO2 = 1,2 ® n ¯ = x = 0,7 - 0,5 = 0,2(mol) Câu 13: Chọn đáp án A Định hướng tư duy giải : Theo hình vẽ tại vị trí : n CO = 1, 2 = n ¯Max + (n ¯Max - 0, 2) ® n ¯Max = 0,7(mol) 2 Khi đó : n CO = 0,8 = n ¯Max + (n ¯Max - x) ® x = 2.n ¯Max - 0,8 = 0,6(mol) 2 Câu 14: Chọn đáp án D Định hướng tư duy giải : Nhiệm vụ 1 : n¯Max = a(mol) ® n Ca(OH) = a(mol) 2 Lượng kết tủa không đổi là (Nhiệm vụ 2 và 3) :

[a ;2a ] ® n NaOH = n NaHCO

3

= 2a - a = a(mol)

Nhiệm vụ 4 hòa tan hết kêt tủa: n ¯Tan = a(mol) Vậy ta có : a + a + a = 3 ¾¾ ® a = 1 ¾¾ ® x = 0,6a = 0,6(mol) Câu 15: Chọn đáp án D Định hướng tư duy giải :

é0,3(mol) Từ hình vẽ ta thấy với n OH- = ê ë1,3(mol) 0,3 thì lượng kết tủa như nhau bằng = 0,15(mol) .

2 Ta thấy : n Max Zn(OH)2 = x (mol) Khi n OH- = 1,3(mol) Ta có 1,3 = 2n ¯Max + 2(n ¯Max - 0,15) = 2.x + 2(x - 0,15) = 4x - 0,3 ® x = 0,4(mol) ! "##$## % NV1

NV 2

Câu 16: Chọn đáp án C Định hướng tư duy giải : Từ hình vẽ ta thấy .Khi n OH- = 1,8(mol) Ta có: 1,8 = 2n ¯Max + 2(n ¯Max - 0,5x) = 2.x + 2(x - 0,5x) = 3x ® x = 0, 6(mol)

! "##$## % NV1

NV 2

Câu 16: Chọn đáp án B Định hướng tư duy giải:

é0, 45(mol) ë 2, 45(mol)

Dễ thấy a = 0,25 mol và khi n OH- = ê thì lượng kết tủa như nhau và bằng

0, 45 - 0, 25 = 0,1 (mol) 2

Với n OH- = 2,45 = 0,25 ! + 2(x - 0,1) = 0,05 + 4x ® x = 0,6(mol) ! + 2x NV1

NV2

"#$# % NV3

Câu 18: Chọn đáp án C Định hướng tư duy giải

ìn ¯max = 0, 24 ï Ta có: í ¾¾ ® x = 0, 24.3 + (0, 24 - 0,14) = 0,82(mol) 0, 42 = 0,14 ïn ¯ = 3 î Câu 19: Chọn đáp án D Định hướng tư duy giải Nhìn vào đồ thị ta thấy: n H+ = a = 0,5(mol) Với n NaOH = 1,8 ¾¾ ®1,8 = 0,5 + 3b + (b- 0,3) ¾¾ ®b = 0,4 Câu 20: Chọn đáp án A Định hướng tư duy giải Nhìn vào đồ thị ta thấy: n OH- = 0,1 ¾¾ ® a = 0,05(mol) Với giá trị: n H+ = 0,7 = 0,1 + 2 b + (2 b - 0, 2).3 ¾¾ ® b = 0,15(mol) Câu 21: Chọn đáp án A Định hướng tư duy giải

x ì ïïAlCl3 : 27 BTNT.Clo x x 4x Z chứa í ¾¾¾¾® 3. + = y ¾¾ ®y = 27 27 27 ïHCl : x ïî 27 Nhìn vào đồ thị ta có: x x æ x x 4x ö 5,16 = + 3 + ç - 0,175y ÷ ¾¾ ® 5,16 = 5 - 0,175. ¾¾ ® x = 32, 4 27 27 è 27 27 27 ø

Câu 22: Chọn đáp án C Định hướng tư duy giải Nhìn vào đồ thị ta thấy: n H+ = 0, 2(mol) ¾¾ ® a = 0,1 Với 0,9 mol NaOH: ¾¾ ®0,9 = 0,2 + 2b.3 + (2b- 0,1) ¾¾ ® b = 0,1 Câu 23: Chọn đáp án A Định hướng tư duy giải

n CaO = 0,2 ¾¾ ® n ¯Max = 0,2(mol) Nhìn vào đồ thị ta có 15x = 0,2 + (0,2 - x) ¾¾ ® x = 0,025(mol) Câu 24: Chọn đáp án B Định hướng tư duy giải + Với 0,3 mol CO2 thì số mol kết tủa cũng là 0,3. + Với 1,0 mol CO2: ¾¾ ®1,0 = n ¯max + (n ¯max - 0,3) ¾¾ ® n ¯max = 0,65(mol) + Với 0,85 mol CO2: ¾¾ ® 0,85 = 0,65 + (0,65 - n ¯ ) ¾¾ ® n ¯ = 0,45(mol) Câu 25: Chọn đáp án B Định hướng tư duy giải

69,9 = 0,3(mol) 4 233 Khi số mol Ba(OH)2 bằng x thì lượng kết tủa giảm nghĩa là SO24- vừa hết → Nhìn vào đồ thị ta thấy n SO2- =

nSO2- = 0,3(mol) 4

Câu 26: Chọn đáp án B Định hướng giải BTNT Nhìn vào cái hình là có ¾¾¾ ® a = 0,5 ! + CaCO3 BTNT.C ¾¾¾¾ ® b = 0,9 + 0,3 = 1,2 ®

0,4 !

= 0,9

NaHCO3 + KHCO3

a 0,9 3 = = b 1,2 4

Câu 27: Chọn đáp án A Định hướng tư duy giải BTNT.S Ta thấy: n BaSO4 = 0,03 ¾¾¾® Al2 ( SO 4 )3 : 0,01 2+ ìBaSO 4 : 0,02 ïìBa : 0,02 Nếu cho vào í ¾¾ ®í ¾¾ ® m¯ = 5, 44(gam) îAl(OH)3 : 0,01 îïOH : 0,07

Câu 28: Chọn đáp án D Định hướng tư duy giải + Nhìn vào đồ thị thấy ngay b = 0,5 BTDT + Với n CO2 = 1,4 ¾¾¾ ® ® n HCO- = a + 2b = a + 2.0,5 = 1,4 ¾¾ ® a = 0,4 ¾¾ 3

a 4 = b 5

Câu 29: Chọn đáp án B Định hướng tư duy giải ì x = 0,1 ïìOH : x Từ đồ thị ta thấy: X í ¾¾ ®í ¾¾ ® y = 0,075 2î0,3 = 0,1 + 2y + 2(y - 0,05) îï ZnO 2 : y

Zn(OH)2 max khi ¾¾ ® n H+ = 0,1 + 0,075.2 = 0, 25 ìBa(OH) 2 : z ïìOH : 2z Với Y í ¾¾ ®í ¾¾ ® 2z = 0, 25 îBa(AlO 2 ) 2 : t îïAlO 2 : 2t

Với n + = 0,5 = 0, 25 + 2t + 3(2 t - 0,05) ¾¾ ® t = 0,05 H

Chủ đề 32: Bài toán điện phân.

Bài toán điện phân thực chất cũng giống như những quá trình oxi hóa khử mà chúng ta vẫn xét. Tuy nhiên, sự khác biệt ở đây là có sự tham gia của dòng điện một chiều. Dưới đây tôi xin giới thiệu kỹ thuật giải toán về điện phân dung dịch. Để làm tốt dạng toán này các bạn cần chú ý một số vấn đề sau: Tại cực (–) catôt Các ion dương bị hút về phía catôt.

Thứ tự điện phân là : Ag+ > Fe3+ > Cu 2+ > H+ > Ni2+ > Fe2+ ... > H2O .

Các ion của kim loại từ Al3+ về trước (Al3+, Mg2+, Na+, Ca2+, …) không bị điện phân.

Phương trình điện phân H2O: H2O + 2e ® 2OH- + H2 ­ .

Tại cực (+) anôt Các ion âm bị hút về phía anôt.

Thứ tự điện phân là : Kim loπi > I- > Br - > Cl- > H2O Các ion SO24- ,NO3- ,F - không bị điện phân trong dung dịch.

Phương trình điện phân H2O : 2H2O - 4e ® 4H+ + O2 ­ .

Chú ý : Nếu anôt làm bằng kim loại (Cu) thì anôt sẽ bị tan (bị điện phân) đầu tiên Khi giải toán chúng ta sẽ tư duy chặn đầu bằng cách hỏi xem: + Dung dịch sau điện phân còn gì ? + Ở hai cực xảy ra những phản ứng gì? + Khối lượng thay đổi là do đâu ?

It It + Số mol ne có tính ngay được theo công thức n e = = ?

F 96500 + Cần chú ý sau điện phân có H+ và NO3- thì 4H+ + NO3- + 3e ® NO + 2H2 O + Cần hết sức cận thận với những bài toán có sự di chuyển ion giữa các cực. + Cuối cùng là ốp các định luật bảo toàn .

Ví dụ 1: Sau một thời gian điện phân dung dịch Cu(NO3)2 với điện cực trơ, thấy dung dịch vẫn có màu xanh và khối lượng giảm 6,4 gam . Khối lượng Cu thu được ở catot là A. 5,12 gam B. 6,4 gam C. 5,688 gam D. 10,24gam Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìïCu : a BTKL Ta có: í BTE ¾¾¾ ® 64a + 16a = 6, 4 ¾¾ ® a = 0,08 ¾¾¾ ® O : 0,5a ïî 2

¾¾ ®mCu = 5,12(gam)

Ví dụ 2: Điện phân (với điện cực trơ, có màng ngăn) m gam dung dịch chứa 0,1 mol FeCl3 và 0,15 mol HCl với cường độ dòng điện không đổi 1,92A. sau thời gian t giờ thì dung dịch thu được sau điện phân có khối lượng (m-5,156)gam. Biết trong quá trình điện phân nước bay hơi không đáng kể. Giá trị của t là: A. 2,5 B. 2,0 C. 3,0 D. 1,5 Định hướng tư duy giải Dễ thấy khối lượng giảm là khối lượng của Clo và Hidro.

2a - 0,1 2 BTKL ¾¾¾ ® 71a + 2a - 0,1 = 5,156 ® a = 0,072(mol) It 0,144.96500 ¾¾ ® ne = ¾¾ ®t = = 7200(s) = 2(h) F 1,93

BTE Ta có: n Cl = a ® n e = 2a ¾¾¾ ® n ­H2 = 2

Ví dụ 3: Điện phân dung dịch chứa 0,2 mol NaCl và x mol Cu(NO3)2 với điện cực trơ, sau một thời gian thu được dung dịch X (vẫn còn màu xanh) và khối lượng dung dịch giảm 21,5 gam. Cho thanh sắt vào dung dịch X đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy khối lượng thanh sắt giảm 1,8 gam và thấy thoát ra khí NO duy nhất. Giá trị của x là: A. 0,4.

B. 0,5.

C. 0,6.

D. 0,3. Định hướng tư duy giải + Có khí NO thoát ra nghĩa là dung dịch sau điện phân có H+. Như vậy, Cl- đã bị điện phân hết. + Dung dịch còn màu xanh chứng tỏ Cu2+ chưa bị điện phân hết. + Tư duy đón đầu với dung dịch cuối cùng chứa Fe(NO3)2 và NaNO3 BTE ì ¾¾¾ ® n­O2 = a(mol) ì n NO = a(mol) ï ï Có í n + = 4a ® n = 4a + 0,2 ¾¾ ®í n e BTE bfiÆi÷n ph©n ! ® n Cu = e = 2a + 0,1 ïî H ï ¾¾¾ 2+ Cl 2 î 0, 2 + 4a BTKL bfiÆi÷n ph©n ¾¾¾ ® 0, 2.35,5 .64 = 21,5 ® a = 0,05 ® nCu = 0,2 2+ !+ " # $# % + 32a 2 O "#$#% Cl

Cu

ì NaNO3 : 0,2 ï n H+ = 4a = 0,2 ¾¾ ® n NO = 0,05 ¾¾¾¾® í 2x - 0,05 - 0,2 ïFe(NO3 )2 : 2 î 2x - 0,05 - 0, 2 BTKL ¾¾¾ ®1,8 = 56.

- 64(x - 0, 2) ® x = 0,5mol 2 Ví dụ 4: Điện phân dung dịch X chứa a mol CuSO4 và 0,15 mol KCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây thu được 2,24 lít khí ở anot (đktc). Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tông thể tích khí thu BTNT.nito

được ở 2 điện cực là 4,76 lít (đktc). Biết hiệu suất của quá trình điện phân đạt 100% và các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của a là: A. 0,20.

B. 0,15.

C. 0,25.

D. 0,30. Định hướng tư duy giải ìïn Cl = 0,075 BTNT.Clo Với t giây : n Anot = 0,1(mol) ¾¾¾¾ ®í 2 ® n e = 0, 25(mol) ïîn O2 = 0,025

ìCu : a ï Với 2t giây ¾¾ ® n e = 0,5(mol), Catot í BTE 0,5 - 2a ® H2 : ïî ¾¾¾ 2

ìCl2 : 0,075 ï Bên Anot ¾¾¾ ®í 0,5 - 0,075.2 = 0,0875 ïîO2 : 4 0,5 - 2a ¾¾ ® 0,075 + 0,0875 + = 0, 2125 ® a = 0, 2 2 Ví dụ 5: Điện phân dung dịch chứa 0,15 mol Fe(NO3)3; 0,25 mol Cu(NO3)2 với điện cực trơ cường độ dòng điện 2,68A trong 8 giờ thu được dung dịch X. Lấy dung dịch X ra khỏi bình điện phân và để yên cho đến khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch Y và có khí NO thoát ra. Dung dịch Y có thể hòa tan tối đa bao nhiêu gam Cu ? (biết NO là sản phẩm khử duy nhất của các phản ứng trên).

A. 15,60.

B. 16,40.

C. 17,20.

D. 17,60. Định hướng tư duy giải ìFe3+ : 0,15 ï 2+ ìCu : 0, 25 ïCu : 0, 25 BTE Ta có: í ¾¾¾ ®í îH 2 : 0,075 ï NO3 : 0,95 ïn = 0,8(mol) ¾¾ ® n H+ = 0,8 - 0,15 î e 0,65 Cu,Fe2+ ¾¾¾ ¾ ® n ­NO = = 0,1625 4 ìFe2 + : 0,15 ï BTNT.N → Dung dịch cuối cùng chứa í ¾¾¾¾ ® NO3- : 0,7875 ¾¾ ® mCu = 15,6(gam) ï BTDT 2+ î ¾¾¾® Cu : 0, 24375 Ví dụ 6: Điện phân dung dịch hỗn hợp NaCl và 0,05 mol CuSO4 bằng dòng điện một chiều có cường độ 2A (điện cực trơ, có màng ngăn). Sau thời gian t giây thì ngừng điện phân, thu được khí ở hai điện cực có tổng thể tích là 2,352 lít (đktc) và dung dịch X. Dung dịch X hoà tan được tối đa 2,04 gam Al2O3. Giả sử hiệu xuất điện phân là 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của t là BTE

A. 7720.

B. 9408.

C. 9650.

D. 8685. Định hướng tư duy giải é n OH- = 0,04 BTDT Ta có: n Al2O3 = 0,02 ¾¾¾ ®ê êë n H+ = 0,12 ìïn H+ = 0,12 + Nếu í ¾¾ ® å n H+ = 0,12 + 2a > n e → Vô lý (loại) ® n e = 0,1 + 2a ïîn H2 = a ¾¾ ìïn OH- = 0,04 → Vậy dung dịch sau có í ­ ïîn O2 = a ¾¾ ® å n OH- = 0,04 + 4a ¾¾ ® n H2 = 0,02 + 2a

¾¾ ® n Khi = 0,105 = 0,02 +% 2a + a! + "#$# H2

O2

0,14 + 4a - 4a ¾¾ ® a = 0,005 2 "##$## % Cl2

It ¾¾ ® t = 7720(s) F Ví dụ 7: Điện phân dung dịch chứa 0,15 mol Fe(NO3)3; 0,25 mol Cu(NO3)2 với điện cực trơ cường độ dòng điện 2,68A trong 8 giờ thu được dung dịch X. Lấy dung dịch X ra khỏi bình điện phân và để yên cho đến khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch Y và có khí NO thoát ra. Dung dịch Y có thể hòa tan tối đa bao nhiêu gam Cu ? (biết NO là sản phẩm khử duy nhất của các phản ứng trên).

A. 15,60.

B. 16,40.

C. 17,20.

D. 17,60.

Trích đề thi thử THPT Chuyên Bến Tre – 2016 Định hướng tư duy giải ìFe3+ : 0,15 ï 2+ ìCu : 0, 25 ïCu : 0, 25 BTE Ta có: í ¾¾¾ ®í îH 2 : 0,075 ï NO3 : 0,95 ïn = 0,8(mol) ¾¾ ® n H+ = 0,8 - 0,15 î e 0,65 Cu,Fe2+ ¾¾¾ ¾ ® n ­NO = = 0,1625 4 ìFe2 + : 0,15 ï BTNT.N → Dung dịch cuối cùng chứa í ¾¾¾¾ ® NO3- : 0,7875 ¾¾ ® mCu = 15,6(gam) ï BTDT 2+ î ¾¾¾® Cu : 0, 24375 ¾¾ ® n e = 0,16 =

Ví dụ 8: Điện phân 200 ml dung dịch Cu(NO3)2 1M với điện cực trơ trong t giây, cường độ dòng điện không đổi 2,5A (hiệu suất quá trình điện phân là 100%), thu được chất rắn X, dung dịch Y và khí Z. Cho 6 gam Mg vào Y, sau khi các phản

ứng kết thúc thu được 9,36 gam hỗn hợp kim loại và khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5 ). Giá trị của t là A. 6948.

B. 5790.

C. 6176.

D. 6562.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải + Vì chất rắn chứa hỗn hợp kim loại nên Cu2+ có dư. + Ta sẽ tư duy đón đầu bằng cách trả lời câu hỏi: Dung dịch cuối cùng chứa gì ?

- Đường nhiên là Mg(NO3)2. Thế số mol tính sao? Đơn giản thôi Có

n ­NO

0,2.2 - a ì BTNT.N ® n Mg(NO3 )2 = ï ¾¾¾¾ 2 = a(mol) í BTE Æi÷n ph©n ï ¾¾ = 4a ¾¾¾ ® n Cu = 2a ¾¾ ® n d≠ = 0,2 - 2a Cu2+ î ® n H+ = n e

0,4 - a BTKL ¾¾¾ ® 9,36 = 6 - 24. + 64(0,2 - 2a) ¾¾ ® a = 0,04 2$ !""#"" Mg

2,5.t ¾¾ ® t = 6176(s) 96500 Ví dụ 9: Điện phân 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaCl 0,1M và AlCl3 0,3M trong điều kiện có màng ngăn, điện cực trơ tới khi ở anot xuất hiện 2 khí thì ngừng điện phân. Sau điện phân, lọc lấy kết tủa rồi nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn. Giá trị của m là A. 7,65.

B. 5,10.

C.15,30.

D.10,20.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải ¾¾ ® n e = 4.0,04 = 0,16 =

Vì Anot bắt đầu có khí thứ hai xuất hiện nghĩa là Cl- bị điện phân hết.

Ta có : n Cl- = 0,5(0,1 + 0,3.3) = 0,5(mol) BTDT ra ¾¾¾ ® nSinh = 0,5(mol) > 3n Al3+ = 3.0,15 OHBTNT.Na Nên kết tủa bị tan 1 phần: ¾¾¾¾ ® n NaAlO2 = 0,05

0,15 - 0,05 = 0,05 ® m Al2O3 = 5,1(gam) 2 Ví dụ 10: Điện phân 1 lít dung dịch X gồm Cu(NO3)2 0,6M và FeCl3 0,4M đến khi anot thoát ra 17,92 lít khí (đktc) thì dừng lại. Lấy catot ra khỏi bình điện phân, khuấy đều dung dịch để phản ứng xẩy ra hoàn toàn thì thu được dung dịch Y. Giả thiết kim loại sinh ra đều bám lên catot, sản phẩm khử của N+5 (nếu có) là NO duy nhất. Giá trị (mX –mY) gần nhất là?

A. 92 gam B. 102 gam C. 101 gam D. 91 gam Trích đề thi thử THPT Quỳnh Lưu – 2016 Định hướng tư duy giải BTNT.Al ¾¾¾¾ ® n Al2O3 =

ìFe3+ : 0, 4 ï 2+ ïCu : 0,6 Ta có: X í ïCl :1, 2 ï NO - :1, 2 3 î

ìCl : 0,6 n ­anot = 0,8 ¾¾ ®í 2 ¾¾ ® ne = 2 îO 2 : 0, 2

ìCu : 0,6 ï Bên catot n e = 2 ¾¾ ® í BTE 2 - 0, 4 - 0,6.2 ® n ­H2 = = 0, 2 ïî ¾¾¾ 2

ìFe 2 + : 0, 4 ï Dung dịch sau điện phân chứa íH + : 0, 2.4 - 0, 2.2 = 0, 4 ¾¾ ® n ­NO = 0,1 ï î NO3 :1, 2

¾¾ ® mX - mY = 0,6.71 + 0,2.32 + 0,6.64 + 0,2.2 + 0,1.30 = 90,8 Bài tập rèn luyện Câu 1: Điện phân dung dịch chứa 23,4 gam muối ăn (với điện cực trơ, màng ngăn xốp), thu được 2,5 lít dung dịch có pH=13. Phần trăm muối ăn bị điện phân là: A. 62,5%.

B. 65%.

C. 70%.

D. 80%.

Trích đề thi thử THPT Chuyên Đại Học Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải ìn NaOH = 0,25 Ta có: PH = 13 ¾¾ ® éëOH- ùû = 0,1 ¾¾ ®í în NaCl = 0,4 0, 25 BTNT.Na ¾¾¾¾ ® %NaCl = = 62,5% 0, 4 Câu 2: Điện phân 150 ml dung dịch AgNO3 1M với điện cực trơ trong t giờ, cường độ dòng điện không đổi 2,68A (hiệu suất quá trình điện phân là 100%), thu được chất rắn X, dung dịch Y và khí Z. Cho 12,6 gam Fe vào Y, sau khi các phản ứng kết thúc thu được 14,5 gam hỗn hợp kim loại và khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5). Giá trị của t là A. 0,8.

B. 1,2.

C. 1,0.

D. 0,3.

Trích đề thi Khối A – 2012 – Bộ Giáo Dục Định hướng tư duy giải + Vì chất rắn chứa hỗn hợp kim loại nên Ag+ có dư. + Ta sẽ tư duy đón đầu bằng cách trả lời câu hỏi : Dung dịch cuối cùng chứa gì ?

- Đường nhiên là Fe(NO3)2 . Thế số mol tính sao ? Đơn giản thôi Có

n ­NO

0,15 - a ì BTNT.N ® n Fe(NO3 )2 = ï ¾¾¾¾ = a(mol) í 2 ï® n + = n e = 4a H î

BTKL.Fe + Ag ¾¾¾¾¾ ® 0,15.108 + 12,6 = 14,5 + 56

0,15 - a + 108.4a !"# 2 Ag+ bfiÆi÷n ph©n

2,68.t ¾¾ ® t = 3600(s) = 1h 96500 Câu 3: Điện phân 200ml dung dịch hỗn hợp Cu(NO3)2 xM, KCl yM ( điện cực trơ, màng ngăn) đến khi nước bắt đầu điện phân ở cả 2 điện cực thì dừng lại. Dung dịch sau điện phân có khối lượng giảm 14 gam so với dung dịch ban đầu và dung dịch này hòa tan tối đa 3,96 gam Zn(OH)2. Biết thời gian điện phân là 19300 giây. Giá trị x,y, cường độ dòng điện là : A. 0,6M; 0,8M; 1,2A. C. 1M; 2M; 2A. B. 1M; 1,5M, 1A. D. 0,6M; 2M; 2A. Trích đề thi thử Moon.Vn 2015 Định hướng tư duy giải 3,96 + Dung dịch sau điện phân hòa tan được n Zn(OH)2 = = 0,04(mol) 99 Nên dung dịch sau điện phân phải chứa H+ hoặc OH-.

Trường hợp 1: ¾¾ ® a = 0,025 ¾¾ ® n e = 4.0,025 = 0,1 =

BTDT Nếu dung dịch sau điện phân chứa H+ ¾¾¾ ® nH+ = 2n Zn(OH)2 = 0,08(mol)

ìïn ­O = 0,02(mol) ¾¾¾ ®í 2 ïîn e = n Cl- + n H+ = 0,08 + 0,2y ® n Cu = 0,04 + 0,1y BTE

BTKL ¾¾¾ ®14 = 0,02.32 + 64(0,04 + 0,1y) ® y = 0,8 ! "#" $ + 0,2y.35,5 !"#" $ !""#""$ O

Clo

Cu

¾¾ ® nCu = 0,2x = 0,04 + 0,1.0,8 ¾¾ ® x = 0,6 I.t 96500.0,24 ¾¾ ®I = = 1,2 96500 19300 Có đáp án là A rồi nên ta không cần làm trường hợp dung dịch sau điện phân chứa OH- nữa.

Câu 4: Cho 14,625 gam NaCl vào 300ml dung dịch Cu(NO3)2 1M thu được dung dịch X. Tiến hành điện phân dung dịch X bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp tới khi dung dịch giảm 26,875 gam thì ngừng điện phân. Cho m gam bột Fe vào dung dịch sau điện phân, kết thúc phản ứng thấy có khí NO thoát ra (Sản phẩm khử duy nhất) và 0,6m gam hỗn hợp kim loại. Giá trị gần nhất với m là : A. 11.

B. 12.

C. 14.

D. 13.

Trích đề thi thử Moon.Vn 2015 Định hướng tư duy giải + 0,6m là hỗn hợp kim loại nên Cu2+ chưa bị điện phân hết. ¾¾ ® n e = 0,24 =

ìïn NaCl = 0,25(mol) BTE Ta có í ­ ¾¾¾ ® ne = 0,25 + 4a ­ n = a(mol) ® n = 4a ® n = a + O ïî NO H 2 n bfiÆi÷n ph©n ¾¾ ® n Cu = e = 2a + 0,125 2+ 2 BTKL ¾¾¾ ® 26,875 = ( 2a + 0,125) .64 + 0,25.35,5 + 32a ® a = 0,0625

ì NaNO3 : 0, 25 ï ¾¾¾¾ ®í 0,6 - 0,0625 - 0, 25 = 0,14375 ïFe(NO3 )2 : 2 î BTNT.N

BTKL ¾¾¾ ® m + ( 0,3 - 0, 25 ) .64 = 0,6m + 0,14375.56 ® m = 12,125

Câu 5: Tiến hành điện phân V lít dung dịch chứa Cu(NO3)2 1M và NaCl 0,5M bằng điện cực trơ tới khi khối lượng dung dịch giảm m gam thì dừng điện phân.

Cho 9,5 gam Fe vào dung dịch sau điện phân, kết thúc phản ứng thu được 1,12 lít khí NO thoát ra ( Sản phẩm khử duy nhất ) và còn lại 5,7 gam hỗn hợp rắn không tan. Giá trị của m gần nhất với : A. 12,8.

B. 15,4.

C. 17,6.

D. 14,7.

Trích đề thi thử Moon.Vn 2015 Định hướng tư duy giải Bài toán này chỉ là ngược của các bài toán trên mà thôi + 5,7 gam là hỗn hợp kim loại nên Cu2+ chưa bị điện phân hết. + Ta có : n ­NO = 0,05(mol) ® n H+ = 0,2 ® n ­O2 = 0,05(mol) bfiÆi÷n ph©n ¾¾ ® n e = n H+ + n Cl- = 0,2 + 0,5V ¾¾ ® n Cu = 2+

ne = 0,1 + 0,25V 2

+ Dung dịch sau cùng chứa gì ?

BTNT.Na ì ¾¾¾¾ ® NaNO3 : 0,5V ï BTNT.N ¾¾¾¾ ®í 2V - 0,05 - 0,5V = 0,75V - 0,025 ïFe(NO3 ) 2 : 2 î

BTKL ¾¾¾ ® ( V - 0,1 - 0,25V ) .64 + 9,5 - 56(0,75V - 0,025) $ = 5,7 ® V = 0,2(l) !"""#"""$ !""""#"""" Cu

Fe

ìO2 : 0,05 ï BTKL ¾¾ ® m¯ íCu : 0,15 ¾¾¾ ® m¯ = 14,75(gam) ïCl : 0,05 î 2 Câu 6: Điện phân dung dịch chứa Cu(NO3)2, CuSO4 và NaCl với điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi 2A, hiệu suất 100%. Kết quả thí nghiệm được ghi trong bảng sau:

Thời gian điện phân (giây)

t

t + 2895

2t

Tổng số mol khí ở 2 điện cực

a

a + 0,03

2,125a

Số mol Cu ở catot

b

b + 0,02

b + 0,02

Giá trị của t là A. 4825.

B. 3860.

C. 2895.

D. 5790.

Trích đề thi thử THPT Chuyên – Phan Ngọc Hiền – 2016 Định hướng tư duy giải Khi tăng thêm 2895s

ì ìCu : 0, 02 ïcatot í 2.2895 îH 2 : 0, 01 ï ¾¾ ® Dn e = = 0, 06(mol) ¾¾ ®í 96500 ïanot ìCl2 : 0, 01 í ï îO 2 : 0, 01 î → Vậy trong thới gian t thì Cu2+ và Cl- chưa bị điện phân hết → a = b BTE Ban đầu ta có: ¾¾¾ ® 2a =

2t 96500

Khi thới gian điện phân tăng gấp đôi. Số mol Cu không đổi → Cu2+: b+0,02 + Khi tăng từ t + 2895 nên tới 2t ¾¾ ® Dn e =

2(t - 2895) = 2a - 0, 06 .

96500

x ì ® n O2 = ïn H2 = x ¾¾ Gọi í 2 BTE ï ¾¾¾ ® 2x = 2a - 0, 06 ¾¾ ® a - x = 0, 03 î Và a + 0,03 + 1,5x = 2,125a ¾¾ ®1,125a - 1,5x = 0,03

ìa = 0,04 ¾¾ ®í ¾¾ ® t = 3860 î x = 0,01 Câu 7: Tiến hành điện phân (với điện cực trơ, hiệu suất 100% dòng điện có cường độ không đổi) dung dịch X gồm 0,2 mol CuSO4 và 0,15 mol HCl, sau một thời gian điện phân thu được dung dịch Y có khối lượng giảm 14,125 gam so với khối lượng dung dịch X. Cho 15 gam bột Fe vào Y đến khi kết thúc các phản ứng thu được m gam chất rắn. Biết các khi sinh ra hòa tan không đáng kể trong nước. Giá trị của m là A. 8,6

B. 15,3

C. 10,8

Trích đề thi thử THPT Chuyên Đại Học Vinh – 2016 Định hướng tư duy giải

D. 8,0

ìCu 2 + : 0, 2 ìCl : 0,15 ï + ï Ta có: íH : 0,15 ¾¾ ®14,125 íO 2 : a ¾¾ ® a = 0,025 ï ï BTE ® Cu : 2a + 0,075 î ¾¾¾ îCl : 0,15 ìCu 2 + : 0,075 ï Dung dịch sau điện phân chứa íSO 24 - : 0, 2 ï BTDT + î ¾¾¾® H : 0, 25 BTKL ¾¾¾ ®0,075.64 + 15 = m + 0,2.56 ¾¾ ®m = 8,6(gam)

Câu 8: Điện phân với điện cực trơ 500ml dung dịch CuSO4 có nồng độ CM đến khi thu được 1,12 lít khí (đktc) ở anốt thì dừng lại. Ngâm một lá sắt dư vào dung dịch sau điện phân đến khi phản ứng hoàn toàn thì thấy khối lượng lá sắt tăng 0,8 g. Giá trị của CM là: A. 1,8 M B. 1,4 M C. 1,6 M D. 1,2 M Trích đề thi thử THPT Đặng Thúc Hứa – 2016 Định hướng tư duy giải BTE ìïnO = 0,05 ¾¾¾ ® ne = 0,2 ¾¾ ® Cu : 0,1 Bên anot: í 2 ¾¾ ® nCu2+ = 0,5C M - 0,1 ïîn H+ = 0,2

BTKL ¾¾¾ ®64(0,5CM - 0,1) - 56.0,5CM = 0,8 ¾¾ ®CM = 1,8M

Câu 9: Điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch X chứa CuSO4 và NaCl (có tỉ lệ mol tương ứng 3:2) bằng dòng điện một chiều có cường độ 5 A, sau thời gian t giờ thu được dung dịch Y chứa hai chất tan và thấy khối lượng dung dịch Y giảm 33,1 gam so với khối lượng của dung dịch X. Dung dịch Y hòa tan tối đa 3,6 gam Al. Giả sử khí sinh ra trong quá trình điện phân thoát hết ra khỏi dung dịch. Giá trị của t gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 4,5.

B. 6.

C. 5,36.

D. 6,66.

Trích đề thi thử THPT Đặng Thúc Hứa – 2016 Định hướng tư duy giải

é ì Na + : 2a ê ï 2ê Y íSO 4 : 3a ê ï BTDT + ìCuSO 4 : 3a 3,6 ê î ¾¾¾® H : 4a Gọi í ¾¾ ®ê ¾¾ ® 4a = .3 ¾¾ ® a = 0,1 + 27 ì Na : 2a î NaCl : 2a ê ê Y ïíSO 2 - : 3a 4 ê ï BTDT ê î ¾¾¾® Cu 2+ : 2a ë → Vì khối lượng dung dịch giảm 33,1 → loại phương án 2 (Cu2+ dư)

ìCu : 0,3 ïH : x 5.t ï 2 BTKL ¾¾ ® 33,1í ¾¾¾ ® x = 0, 2(mol) ¾¾ ® ne = 1 = 96500 ïCl2 : 0,1 ïîO 2 : 0,1 + 0,5x

¾¾ ® t = 5,361(h) Câu 10: Điện phân với điện cực trơ dung dịch hỗn hợp chứa 0,3 mol FeCl3, 0,1 mol CuCl2, 0,2 mol HCl đến khi khí bắt đầu thoát ra ở catot thì ngắt dòng điện. Để yên bình điện phân rồi thêm dung dịch AgNO3 dư vào, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy có a mol AgNO3 tham gia phản ứng. Giá trị của a là: A. 1,10 B. 1,05 C. 1,15 D. 0,95 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìFe3+ : 0,3 ï ìCu : 0,1 Ta có: íCu 2 + : 0,1 ¾¾ ® n e = 0,3 + 0,1.2 = 0,5(mol) ¾¾ ®í îCl2 : 0, 25 ï + îH : 0, 2 ìFe 2 + : 0,3 ï AgNO3 Dung dịch sau điện phân chứa: íH + : 0, 2 ¾¾¾ ® n ­NO = 0,05 ï îCl : 0,8 ìFe3+ : 0,3 ï BTNT.N Dung dịch sau cùng chứa: ¾¾ ® íCu 2 + : 0,1 ¾¾¾¾ ® a = 1,15(mol) ï î NO3 :1,1 Câu 11: Điện phân với điện cực trơ dung dịch chứa 0,2 mol Cu(NO3)2, cường độ dòng điện là 2,68A trong thời gian t (giờ), thu được dung dịch X. Cho 14,4 gam bột Fe vào dung dịch X, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và 13,5 gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và hiệu suất của quá trình điện phân là 100%. Giá trị của t là: A. 0,25 B. 1,00 C. 0,60 D. 1,20 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải BTDT Dễ thấy Cu2+ còn dư. Gọi n Cu = a ¾¾¾ ® n H+ = 2a ¾¾ ® n ­NO = 0,5a

0, 4 - 0,5a = 0, 2 - 0, 25a 2 BTKL ¾¾¾ ®14,4 + 64(0,2 - a) = 13,5 + 56(0,2 - 0,25a) ¾¾ ®a = 0,05(mol) BTNT.N ¾¾¾¾ ® n Fe(NO3 )2 =

2,68.t ¾¾ ® t = 3600(s) = 1(h) 96500 Câu 12. Có hai bình điện phân, trong đó bình (1) đựng 20ml dung dịch NaOH 1,73M; bình (2) đựng dung dịch gồm 0,225 mol Cu(NO3)2 và 0,2 mol HCl. Mắc nối tiếp bình (1) và bình (2). Điện phân các dung dịch bằng dòng điện một chiều với cường độ dòng điện không đổi trong một thời gian. Khi dừng điện phân, tháo ngay catot ở các bình. Sau phản ứng, thấy nồng độ NaOH ở bình (1) là 2M. Cho tiếp 14 gam bột Fe vào bình (2) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn không tan. Biết NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5. Giá trị m là A. 10,4.

B. 9,8.

C. 8,3.

D. 9,4.

Trích đề thi thử sở giáo dục Quảng Nam – 2016 Định hướng tư duy giải Với bình 1: n NaOH = 0,0346 ¾¾ ® Vsau dien phan = 17,3(ml) ¾¾ ® n dp H 2 O = 0,15(mol) ¾¾ ® n e = 0,1 =

¾¾ ® n e = 0,3 ìCu 2+ : 0, 225 - 0,15 = 0,075 ï → Bình 2 chứa: í NO3- : 0, 45 ï BTDT + ® n ­NO = 0,075 î ¾¾¾® H : 0,3 ¾¾ BTNT.N ¾¾¾¾ ® Fe(NO3 )2 : 0,1875 BTKL.Fe+Cu ¾¾¾¾¾ ®14 + 0,075.64 = m + 0,1875.56 ¾¾ ® m = 8,3(gam)

Câu 13: Tiến hành điện phân (với điện cực trơ, hiệu suất 100% dòng điện có cường độ không đổi) dung dịch X gồm 0,05 mol FeCl3, 0,1 mol CuCl2 và 0,2 mol HCl, sau một thời gian điện phân thu được dung dịch Y có khối lượng giảm 8,525 gam so với khối lượng dung dịch X. Cho 4,32 gam bột Mg vào Y đến khi kết thúc các phản ứng thu được m gam chất rắn. Biết các khí sinh ra hòa tan không đáng kể trong nước. Giá trị của m là: A. 4,26 B. 5,32 C. 4,88 D. 5,28 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ìFe3+ : 0,05 ï 2+ ìCl : a ïCu : 0,1 ï BTKL Ta có: í + ¾¾ ® 8,525 í BTE ® a = 0,15 a - 0,05 ¾¾¾ ¾¾¾ ® Cu : H : 0, 2 ï ïî 2 ïCl- : 0,55 î

ìCu 2 + : 0,05 ìCl- : 0, 4 ï 2+ ï 2+ ï Fe : 0,05 Mg Dung dịch sau điện phân chứa í ¾¾® í Mg : 0,18 ïCl : 0, 4 ï 2+ î Fe : 0,02 BTDT + ï ¾¾¾ ® H : 0, 2 î BTKL ¾¾¾ ®m = 0,05.64 + 0,03.56 = 4,88(gam)

Câu 14. Hòa tan hết 27,2 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe3O4, Fe2O3 và Cu trong dung dịch chứa 0,9 mol HCl (dùng dư), thu được dung dịch Y có chứa 13,0 gam FeCl3.

Tiến hành điện phân dung dịch Y bằng điện cực trơ đến khi ở catot bắt đầu có khí thoát ra thì dừng điện phân, thấy khối lượng dung dịch giảm 13,64 gam. Cho dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch sau điện phân, kết thúc phản ứng thấy khí NO thoát ra (sản phẩm khử duy nhất); đồng thời thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là: A. 116,85 gam B. 118,64 gam C. 117,39 gam D. 116,31 gam Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

Ta có: n FeCl3

ì Fe3+ + 1e = Fe 2 + ï ï0,08 = 0,08(mol) ¾¾ ® í 2+ ïCu + 2e = Cu ïa î

ìïCu : a ¾¾ ®13,64 í BTE ¾¾ ® a = 0,08 ® Cl2 : 0,04 + a ïî ¾¾¾ Dung dịch sau điện phân chứa: 27, 2 - 56x - 0,08.64 ì 2+ BTKL X ® n Trong = = 1,38 - 3,5x O ïFe : x ¾¾¾ 16 ïï BTNT.Clo ¾¾ ® í ¾¾¾¾ ® Cl- : 0,9 - 0, 24 = 0,36 ï BTNT.H ® n H+ = 0,9 - 2(1,38 - 3,5x) ï ¾¾¾¾ ïî BTDT ¾¾¾ ®9x - 1,86 = 0,66 ¾¾ ® x = 0,28 ¾¾ ® n H+ = 0,1 ¾¾ ® n ­NO = 0,025 BTE ® Ag : 0, 28 - 0,025.3 = 0, 205 ïì ¾¾¾ BTE + BTNT ¾¾¾¾® m¯ í BTNT.Cl ¾¾ ® m¯ = 116,85 ® AgCl : 0,66 ïî ¾¾¾¾ Câu 15: Điện phân 100 gam dung dịch X chứa 0,15 mol CuSO4 và a mol KCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp), đến khi nước bắt đầu bị điện phân ở cả hai điện cực thì ngừng, thu được dung dịch Y. Dung dịch Y hòa tan tối đa 2,7 gam Al. Giả sử hiệu suất điện phân là 100%, khí sinh ra không tan trong nước. Nồng độ phần trăm của K2SO4 trong Y là ?

A. 34,30%.

B. 26,10%.

C. 33,49%.

D. 27,53%.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải Trường hợp 1: Nếu dung dịch sau điện phân có H+. ïìCl - 1e = Cl Có í + ïî2H 2 O - 4e = 4H + O 2

n Al = 0,1 ¾¾ ® n H+ = 0,3 ¾¾ ® a + 0,3 = 0,3 (Vô lý) Do đó, dung dịch sau điện phân phải chứa OH-

¾¾ ® n OH- = n AlO- = 0,1 ¾¾ ® n e = 0,15.2 + 0,1 = 0,4 2

ìKOH : 0,1 ¾¾ ® a = n KCl = 0,4 ¾¾ ®Y í îK 2SO4 0,15.174 ¾¾ ® %K 2SO4 = = 34,30% 100 - 0,15.64 - 0, 4.35,5 - 0,1 Câu 16: Chia 1,6 lít dung dịch chứa Cu(NO3)2 và HCl thành hai phần bằng nhau. Điện phân phần 1 (điện cực trơ) với cường độ dòng điện là 2,5A, sau t giây thu được 0,14 mol khí duy nhất ở anot. Dung dịch sau điện phân phản ứng vừa đủ với 550 ml dung dịch NaOH 0,8M và thu được 1,96 gam kết tủa. Cho m gam bột Fe vào phần 2 đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 0,7m gam hỗn hợp kim loại và khí NO (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Giá trị của m gần nhất với: A. 23,7 B. 22,5 C. 20,8 D. 24,6 Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải + Dung dịch sau điện phân tác dụng NaOH có Cu(OH)2 2+ ïìn NaOH = 0,44 ïìCu : 0,02 ¾¾ ® dung dịch sau điện phân chứa í + í ïîH : 0,4 ïîn Cu(OH)2 = 0,02 ìCu(NO3 )2 : 0,16

+ Khí ở Anot là nCl = 0,14 ¾¾ ® n e = 0,28 ¾¾ ® P2 í 2

îHCl : 0,4

ìNO3- : 0,22 ïï 0,4 Cho Fe vào ¾¾ ® n ­NO = = 0,1 ¾¾ ® íCl - : 0,4 4 ï BTDT ® Fe2 + : 0,31 ïî ¾¾¾ BTKL.Fe + Cu ¾¾¾¾¾ ® m + 0,16.64 = 0,7m + 0,31.56 ¾¾ ® m = 23,733 Câu 17: Điện phân 500 ml dung dịch hỗn hợp CuSO4 a mol/l và NaCl 1 mol/l với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi 5A trong thời gian 96,5 phút (hiệu suất quá trình điện phân là 100%, nước bay hơi không đáng kể) thu được dung dịch có khối lượng giảm so với ban đầu là 17,15 gam. Giá trị của a là A. 0,2.

B. 0,5.

C. 0,3.

D. 0,4.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải It 5.96,5.60 Ta có: n e = = = 0,3(mol) F 96500 Nhận thấy nếu Cu2+ chưa bị điện phân hết :

Dm ¯= 0,3.35,5 + 0,15.64 = 20,25 > 17,15 Nên Cu2+ đã bị điện phân hết và bên catot có nước bị điện phân.Chọn A ngay vì chỉ có A mới cho số mol Cu2+ nhỏ hơn 0,15 mol.Nếu làm tường minh thì: Catot Anot

Cu 2 + + 2e = Cu 0,5a

Cl - - 1e = Cl

a

0,3

0,3

-

2H2 O + 2e = 2OH + H2 BTKL ¾¾¾ ® 0,3.35,5 + 0,5a.64 + 0,3 - a = 17,15 ® a = 0,2(M)

Câu 18: Hòa tan hết 8,56 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4 và CuO trong 400 ml dung dịch HNO3 1M, kết thúc các phản ứng thu được dung dịch Y và 0,01 mol NO (sản phẩm khử duy nhất). Điện phân dung dịch Y (điện cực trơ, không màng ngăn, hiệu suất 100%) với cường độ dòng điện không đổi 5A, trong 1 giờ 36 phút 30 giây.

Khối lượng catot tăng lên và tổng thể tích khí thoát ra (đktc) ở hai điện cực khi kết thúc điện phân lần lượt là: A. 1,28 gam và 2,744 lít.

B. 3,8 gam và 1,400 lít.

C. 3,8 gam và 2,576 lít.

D. 1,28 gam và 3,584 lít.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải BTE ìï ¾¾¾ ® Fe3O4 : 0,03 Ta có: n NO = 0,01 ¾¾ ® í BTKL ® CuO : 0,02 ïî ¾¾¾

ìFe3+ : 0,09(mol) ï 2+ It ïCu : 0,02(mol) và n e = = 0,3(mol) ¾¾ ®Yí F ï NO3 : 0,39(mol) ï ¾¾¾ BTDT ® H + : 0,08(mol) î Chú ý: Bên anot chỉ xảy ra điện phân H2O và sinh ra H+ nên bên catot sẽ không có quá trình điện phân Fe2+.

0,3 ì n O2 = = 0,075 ï ï 4 BTE ¾¾¾ ®í ¾¾ ® V = 3,584 0,3 0,09 0,02.2 ïn = = 0,085 ïî H2 2

m­catot = mCu = 0,02.64 = 1,28(gam) Câu 19: Hòa tan 72 gam hỗn hợp gồm Fe2(SO4)3 và CuSO4 có tỉ lệ mol tương ứng là 2:1 vào bình đựng 0,1 mol H2SO4 loãng thì thu được dung dịch X. Tiến hành điện phân dung dịch X (với điện cực trơ) với cường độ dòng điện 10A trong thời gian 4825 giây. Khối lượng dung dịch sau điện phân giảm bao nhiêu gam so với dung dịch trước điện phân? (giả sử trong quá trình điện phân nước bay hơi không đáng kể) A. 14,2 gam. B. 8,85 gam. C. 12,2 gam. D. 9,6 gam.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải ìFe3+ : 0,3 Fe (SO ) : 0,15 ï ì 2 4 3 Ta có: 72 í ¾¾ ® X íCu 2 + : 0,075 îCuSO 4 : 0,075 ï + îH : 0, 2 Chú ý: Bên anot chỉ là điện phân H2O và sinh ra H+ nên Fe2+ chưa bị điện phân.

It 0,5 Ta có: n e = = 0,5(mol) ¾¾ ® n ­O2 = = 0,125(mol) F 4 0,5 - 0,3 - 0,075.2 ¾¾ ® n ­H2 = = 0,025 2

¾¾ ® m¯ = 0,125.32 + 0,075.64 + 0,025.2 = 8,85(gam) Câu 20: Điện phân với điện cực trơ (H = 100%) 100 gam dung dịch X chứa FeCl3 16,25%; HCl 3,65% và CuCl2 13,5% trong 1 giờ 15 phút với cường độ dòng điện không đổi là 7,72 ampe thu được dung dịch Y và thấy tổng thể tích các khí ở hai cực thoát ra ở đktc là V lít. (biết khí sinh ra không tan trong nước và nước bay hơi không đáng kể). Giá trị của V là: A. 4,704 lít.

B. 4,256 lít.

C. 5,376 lít.

D. 4,480 lít.

Trích đề thi thử thầy Nguyễn Anh Phong Định hướng tư duy giải

ììFeCl3 : 0,1 ïï It 7,72.75.60 ne = = = 0,36 ïíHCl : 0,1 F 96500 ï ï CuCl : 0,1 2 ïî Ta có: í ìFe3+ + 1e = Fe2 + (0,1) ï ï ïAnot ïì2Cl - 2e = Cl 2 catot íCu 2 + + 2e = Cu(0,1) í ï 0,36 0,18 ïî ï2H + + 2e = H (0,03) ï 2 î î

¾¾ ®V = 22,4(0,18 + 0,03) = 4,704