CHUYÊN ĐỀ HÓA HỌC 12 NHÓM GIÁO VIÊN CHUYÊN SƯ PHẠM LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM, PHƯƠNG PHÁP GIẢI (PHẦN 2) by DẠY KÈM QUY NHƠN OLYMPIC

BỘ CHUYÊN ĐỀ, BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HÓA HỌC

vectorstock.com/28062440

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

CHUYÊN ĐỀ HÓA HỌC 12 NHÓM GIÁO VIÊN CHUYÊN SƯ PHẠM LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM, PHƯƠNG PHÁP GIẢI, BÀI TẬP CƠ BẢN, BÀI TẬP NÂNG CAO, HƯỚNG DẪN GIẢI WORD VERSION | 2022 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM

Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

CHƯƠNG 5: ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI

BÀI 8: KIM LOẠI – DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC Mục tiêu

FI CI A

 Kiến thức

+ Trình bày được vị trí, đặc điểm cấu hình lớp electron ngoài cùng, một số mạng tinh thể phổ biến, liên kết kim loại. +

Nêu được tính chất vật lí chung của kim loại: ánh kim, dẻo, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.

+ Chỉ ra được tính chất hóa học chung của kim loại là tính khử.

+ Phân tích được quy luật sắp xếp trong dãy điện hóa các kim loại và ý nghĩa của nó.  Kĩ năng

So sánh được bản chất của liên kết kim loại với liên kết ion và cộng hóa trị.

Dự đoán được chiều phản ứng oxi hóa – khử dựa vào dãy điện hóa.

Viết được các phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử chứng minh tính chất của kim loại.

ƠN

DẠ

KÈ

QU Y

+ Giải được các bài tập có liên quan như: tính phần trăm khối lượng kim loại có trong hỗn hợp...

Trang 1

I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM

1. Vị trí, cấu tạo của kim loại trong bảng tuần hoàn Trên 110 nguyên tố hóa học đã biết tới gần 90 nguyên tố là kim loại.

FI CI A

Các nguyên tố kim loại có mặt ở:

Nhóm IA (trừ H), nhóm IIA, nhóm IIIA ( trừ Bo) và một phần các nhóm IVA, VA, VIA. Các nhóm B. Họ latan và actini. Chú ý: Các nguyên tố kim loại có 1, 2 hoặc 3 electron lớp ngoài cùng.

2. Tính chất vật lí a. Tính chất chung

Ở điều kiện thường các kim loại đều ở trạng thái rắn (trừ Hg trạng thái lỏng).

ƠN

Tính chất vật lí chung của kim loại gây nên bởi sự có mặt của các electron tự do trong mạng tinh thể, gồm: Tính dẻo: Au > Ag > Al > Cu ... Tính dẫn điện: Ag > Cu > Au > Al > Fe... Có ánh kim. b. Tính chất riêng Khối lượng riêng: nhỏ nhất là Li, lớn nhất là Os.

Tính dẫn nhiệt: Ag > Cu > Au > Al ...

QU Y

Nhiệt độ nóng chảy: nhỏ nhất là Hg, lớn nhất là W.

Tính cứng: mềm nhất là K, Rb, Cs, cứng nhất là Cr. 3. Tính chất hóa học

- Tính chất hóa học chung của kim loại là tính khử:

- Tác dụng với phi kim

M   M n  ne

KÈ

Kim lo¹ i + O2   Oxit kim lo¹ i t Ví dụ: 3Fe  3O2   Fe3O4

Kim lo¹ i + Cl 2 / S   Muèi

t Ví dụ: 2Fe  3Cl 2   2FeCl 3

DẠ

- Tác dụng với dung dịch axit

Kim lo¹ i (®øng tr í c H) + HCl/H 2SO4 lo· ng   Muèi + H 2

Chú ý: Fe lên muối Fe(II). Trang 2

Kim lo¹ i + HNO3 /H 2SO4 ®Æ c   Muèi + S¶n phÈm khö + H 2O

Chú ý:

FI CI A

1. Kim loại lên số oxi hóa cao nhất (Fe lên muối Fe(III)) 2. Al, Fe, Cr không phản ứng với HNO3 đặc, nguội và H2 SO4 đặc, nguội. Ví dụ: Fe  Cu  NO3 2   Fe NO3 2  Cu - Tác dụng với muối

Kim loại mạnh hơn + Muối của kim loại yếu hơn  kim loại yếu hơn + Muối của kim loại mạnh hơn

- Tác dụng với nước

Các kim loại nhóm IA, IIA (trừ Be, Mg) có tính khử mạnh, khử được nước ở nhiệt độ thường.

Kim lo¹ i + H 2O   Baz¬ + H 2

ƠN

4. Dãy điện hóa của kim loại

Dạng oxi hóa và dạng khử của cùng một nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hóa – khử của kim loại Ví dụ: Ag / Ag, Cu2 / Cu,...

QU Y

Dãy điện hóa:

Ý nghĩa: Cho phép dự đoán chiều của phản ứng giữa hai cặp oxi hóa – khử theo quy tắc anpha:

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA

ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI (có 1, 2 hoặc 3 e ở lớp ngoài cùng) Tính chất vật lý:

KÈ



o Ở nhiệt độ thường, Hg ở thể lỏng, các kim loại khác đều ở thể rắn. o Tính chất riêng:

Khối lượng riêng nhỏ nhất: Li.



Khối lượng riêng lớn nhất: Os.



Nhiệt độ nóng chảy thấp nhất: Hg.



Nhiệt độ nóng chảy cao nhất: W.



Kim loại cứng nhất: Cr.

DẠ



Trang 3



Kim loại mềm nhất: Cs. Tính dẻo: Au > Ag > Al...



Tính dẫn điện: Ag > Cu > Au > Al > Fe...



Tính dẫn nhiệt: Ag > Cu > Al > Fe...



Tính ánh kim

FI CI A





o Tính chất chung ( do các electron tự do gây ra)

Tính chất hóa học 

Tác dụng với O2 ( trừ Ag, Au, Pt)  Oxit bazơ. t 3Fe  2O2   Fe3O4

Tác dụng với các phi kim khác ( Cl 2 ,S,I 2 ... )  Muối. t Fe  S   FeS

t 2Fe  3Cl 2   2FeCl 3

t Fe  I 2   FeI 2

o Tác dụng với axit 

ƠN



o Tác dụng với phi kim

Tác dụng với dung dịch HCl, H 2SO4 loãng:

QU Y

Kim lo¹ i ®øng tr í c H + Axit   Muèi + H 2 Chú ý: Fe tạo muối Fe(II). 

Tác dụng với HNO3 , H 2SO4 đặc ( trừ Au, Pt):

Kim lo¹ i + HNO3 / H 2SO4 ®Æ c   Muèi + SPK+H 2O Chú ý: Fe tạo muối Fe(III).

Sản phẩm khử của HNO3 : NO2 ; NO; N 2O; N 2 ; NH 4NO3.

KÈ

Sản phẩm khử của H 2SO4 đặc: SO2 ; S; H 2S . Chú ý: Fe, Al, Cr bị thụ động hóa trong HNO3 đặc nguội, H 2SO4 đặc nguội. o Tác dụng dung dịch muối Kim loại từ Mg trở đi trong dãy điện hóa

DẠ



Kim lo¹ i + Muèi kim lo¹ i   Muèi mí i + Kim lo¹ i mí i

Fe  CuSO4   FeSO4  Cu Kim loại mạnh nhóm IA, IIA ( trừ Be và Mg) vào các dung dịch muối: KL tan trong nước trước rồi phản ứng với muối. Trang 4

Ví dụ: Cho Na vào dung dịch CuSO4

CuSO4  2NaOH   Cu  OH 2  Na2SO4 o Tác dụng với nước 

Tác dụng với H 2O ở nhiệt độ thường: các kim loại ở nhóm IA và IIA ( trừ Be, Mg)

2R  2nH 2O   2R  OH n  nH 2 

Tác dụng với H 2O ở nhiệt độ cao: Fe, Zn...



Các kim loại: Cu, Ag, Au... không phản ứng với H 2O .



FI CI A

2Na  2H 2O   2NaOH  H 2

Dãy điện hóa

ƠN

o Chiều phản ứng: Quy tắc 

Cu2  Fe   Fe2  Cu 2Fe3  Fe   3Fe2 Fe3  Cu   Cu2  Fe2

Một số trường hợp thường gặp:

II. CÁC DẠNG BÀI TẬP

QU Y

Ag  Fe2   Fe3  Ag

Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm Ví dụ mẫu

KÈ

Kiểu hỏi 1: Tính chất vật lí

Ví dụ 1: Kim loại có các tính chất vật lí chung là:

A. Tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, ánh kim, tính đàn hồi.

DẠ

B. Tính dẻo, tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, ánh kim. C. Tính dẻo, tính dẫn điện, tính khó nóng chảy, ánh kim. D. Tính dẻo, tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, tính cứng. Hướng dẫn giải

Trang 5

Ở điều kiện thường, các kim loại có các tính chất vật lí chung là tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt và có ánh kim do

sự có mặt của các electron tự do gây nên.

FI CI A

 Chọn B.

Ví dụ 2: Cho dãy các kim loại: Na, Al, W, Fe. Kim loại trong dãy cỏ nhiệt độ nóng chảy cao nhất là A. Na.

B. Al.

C. W.

D. Fe.

Hướng dẫn giải

Kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao nhất là W ( 3410C ). Do đó, vonfram (W) thường được dùng để chế tạo dây tóc bóng đèn.

 Chọn C.

Kiểu hỏi 2: Tính chất hóa học – Dãy hoạt động hóa học Ví dụ mẫu

A. thể hiện tính oxi hóa. B. thể hiện tính khử. C. không thể hiện tính oxi hóa và không thể hiện tính khử. Hướng dẫn giải Tính chất hóa học chung của kim loại là tính khử.

QU Y

M   M n  ne

D. vừa thể hiện tính oxi hóa, vừa thể hiện tính khử.

ƠN

Ví dụ 1: Trong các phản ứng hóa học, nguyên tử kim loại

 Chọn B.

Ví dụ 2: Dãy gồm các kim loại được sắp xếp theo thứ tự tăng dần khả năng hoạt động hóa học từ trái sang phải là: C. Fe, Al, Mg, K. Hướng dẫn giải

B. Fe, Mg, Al, K.

A. Al, Mg, K, Fe.

D. Fe, Al, K, Mg.

KÈ

Theo chiều từ trái sang phải trong dãy điện hóa, khả năng hoạt động hóa học của kim loại giảm dần. Ta có sắp xếp trong dãy điện hóa: K, Mg, Al, Fe.  Thứ tự khả năng hoạt động hóa học tăng dần từ trái sang phải: Fe, Al, Mg, K.

 Chọn C.

DẠ

Ví dụ 3: Dãy gồm các kim loại đều tác dụng với dung dịch H 2SO4 loãng là: A. Fe, Cu, Mg.

B. Al, Mg, Ba.

C. Ba, Na, Ag.

D. Na, Al, Cu.

Hướng dẫn giải

Trang 6

Phản ứng của kim loại với dung dịch axit HCl, H 2SO4 loãng thỏa mãn điều kiện: Kim loại đứng trước H trong

dãy điện hóa.

FI CI A

Ta có: Cu và Ag đứng sau H trong dãy điện hóa nên không phản ứng được với dung dịch H 2SO4 loãng.  Loại đáp án A, C, D.  Chọn B.

Ví dụ 4: Cho dãy các kim loại: Na, K, Fe, Ca. Số kim loại trong dãy tác dụng được với nước ở nhiệt độ thường là A. 3.

B. 1.

C. 2.

D. 4.

Hướng dẫn giải

Các kim loại ở nhóm IA và IIA (trừ Be, Mg) có thể khử được H 2O ở nhiệt độ thường thành H 2 .  Có ba kim loại trong dãy tác dụng được với nước ở nhiệt độ thường: Na (IA), K (IA), Ca (IIA).

ƠN

 Chọn A.

Chú ý: Mg không khử được H2O ở nhiệt độ thường, nhưng ở nhiệt độ cao, Mg có khả năng phản ứng với

t Mg  2H2O   Mg  OH 2  H2

Ví dụ 5: Khi cho Na vào dung dịch CuSO4 thấy

QU Y

A. có khí bay ra và có kết tủa màu xanh lam.

H2O tạo thành khí H2 :

B. có khí bay ra và có kết tủa Cu màu đỏ. C. có kết tủa Cu màu đỏ. D. có khí bay ra. Hướng dẫn giải

Ta có: Na có khả năng phản ứng với H 2O ở điều kiện thường. Khi cho Na vào dung dịch CuSO4 , Na sẽ phản ứng với H 2O trong dung dịch CuSO4 trước, tạo thành dung

KÈ

dịch bazơ và khí không màu thoát ra.

2Na  2H 2O   2NaOH  H 2 Sau đó, dung dịch bazơ sinh ra ở trên phản ứng với CuSO4 , tạo kết tủa Cu  OH 2 màu xanh lam.

DẠ

 Chọn A.

2NaOH  CuSO4   Cu  OH 2  Na2SO4 Ví dụ 6: Phản ứng nào sau đây không xảy ra? A. Al  Ag 

B. Fe  Fe3 

C. Zn  Pb2 

D. Cu  Fe2 

Hướng dẫn giải

Trang 7

Phản ứng của kim loại với muối thỏa mãn quy tắc  .

Al  3Ag   Al 3  3Ag

FI CI A

Fe  2Fe3   3Fe2 Zn  Pb2   Zn2  Pb  Chọn D.

Bài tập tự luyện dạng 1

Câu 1: Kim loại có tính chất vật lí chung là dẫn điện, dẫn nhiệt, dẻo và có ánh kim. Nguyên nhân của những tính chất vật lí chung của kim loại là do trong tinh thể kim loại có B. các ion dương chuyển động tự do

C. các electron chuyển động tự do.

D. nhiều ion dương kim loại.

Câu 2: Tính chất hóa học chung của kim loại là B. tính khử.

C. tính axit.

Câu 3: Phát biểu nào sau đây sai? A. Kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao nhất là W.

D. Kim loại dẫn điện tốt nhất là Au.

B. Kim loại cứng nhất là Cr. C. Kim loại nặng nhất là Os.

D. tính bazơ.

ƠN

A. tính oxi hóa.

A. nhiều electron độc thân.

Câu 4: Kim loại X được sử dụng trong nhiệt kế, áp kế và một số thiết bị khác, ở điều kiện thường, X là chất lỏng. Kim loại X là B. Pb.

C. Hg.

QU Y

A. Cr.

D. W.

Câu 5: Cho dãy các kim loại: Na, Ca, Cr, Zn. Số kim loại trong dãy tác dụng với H 2O tạo thành dung dịch bazơ là A. 1.

B. 3.

C. 2.

D. 4.

Câu 6: Hiện tượng gì xảy ra khi nhúng đinh sắt sạch vào dung dịch CuSO4 ?

A. Đinh sắt tan dần đến hết vào dung dịch, dung dịch nhạt dần màu xanh. B. Có lớp Cu màu đỏ bám trên đinh sắt, màu xanh của dung dịch nhạt dần.

KÈ

C. Có lớp Cu màu đỏ bám trên đinh sắt, màu xanh của dung dịch đậm dần. D. Đinh sắt tan dần đến hết vào dung dịch, dung dịch chuyển sang màu đỏ Câu 7: Dãy so sánh tính chất vật lí của kim loại nào dưới đây là sai?

A. Dẫn nhiệt: Ag > Cu > Al > Fe. C. Nhiệt độ nóng chảy: Hg < Al < W.

B. Tỉ khối: Li < Fe < Os. D. Tính cứng: Cs < Cr < Fe.

DẠ

Câu 8: Cho phản ứng hóa học: Fe  CuSO4   FeSO4  Cu . Trong phản ứng trên xảy ra A. sự khử Fe2 và sự oxi hóa Cu.

B. sự khử Fe2 và sự khử Cu2 .

C. sự oxi hóa Fe và sự oxi hóa Cu.

D. sự oxi hóa Fe và sự khử Cu2 . Trang 8

Câu 9: Dãy gồm các ion xếp theo chiều tăng dần tính oxi hóa là: B. Zn2 ; Fe3 ;Cu2 ;; Ag .

C. Zn2 ; Fe2 ;Cu2 ; Ag .

D. Fe2 ; Zn2 ; Cu2 ; Ag .

FI CI A

A. Zn2 ; Cu2 ; Fe2 ; Ag .

Câu 10: Kim loại Cu không phản ứng được với dung dịch A. Fe NO3 3 .

B. AgNO3 .

D. Pb  NO3 2

C. HNO3

Câu 11: Dãy gồm các kim loại được xếp theo thứ tự tính khử tăng dần từ trái sang phải là: A. Al, Mg, Fe.

B. Fe, Al, Mg.

C. Fe, Mg, Al.

D. Mg, Fe, Al.

A. Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại là tính khử.

Câu 12: Phát biểu nào sau đây đúng?

B. Ở điều kiện thường, các kim loại đều có khối lượng riêng lớn hơn khối lượng riêng của nước. C. Các kim loại đều chỉ có một số oxi hóa duy nhất trong các hợp chất. D. Ở điều kiện thường, tất cả các kim loại đều ở trạng thái rắn.

ƠN

Câu 13: Phương trình hóa học nào sau đây sai?

B. Zn  2AgNO3   Zn  NO3 2  2Ag

C. Cu  H 2SO4   CuSO4  H 2

D. FeCl 3  3AgNO3   Fe NO3 3  3AgCl

A. Fe  CuSO4   FeSO4  Cu

Câu 14: Dãy kim loại được sắp xếp theo chiều tăng dần về khả năng dẫn điện là: A. Fe, Al, Au, Ag, Cu.

B. Al, Fe, Cu, Au, Ag.

C. Fe, Al, Au, Cu, Ag.

D. Ag, Cu, Au, Al, Fe.

QU Y

Câu 15: Cho các kim loại: Na, Fe, Al, Zn và các dung dịch muối CuCl 2 , ZnSO4 , AgNO3 . Có bao nhiêu kim loại phản ứng được với cả ba dung dịch muối? A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Dạng 2: Kim loại tác dụng với phi kim Phương pháp giải

Viết phương trình hóa học và tính theo phương trình hóa học. Ngoài ra có thể áp dụng các định luật bảo toàn: bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố...

A. 5,6.

KÈ

Ví dụ: Đốt cháy vừa đủ m gam Fe bằng khí clo thu được 16,25 gam muối clorua. Giá trị của m là B. 8,4.

Hướng dẫn giải

C. 2,8.

D. 11,2.

Theo đề bài: nFeCl 3  0,1mol

DẠ

Phương trình hóa học:

t 2Fe  3Cl 2   2FeCl 3

0,1 

0,1

mol

 m  mFe  0,1.56  5,6 gam Trang 9

 Chọn A.

Ví dụ mẫu

A. Al.

B. Fe.

FI CI A

Ví dụ 1: Oxi hóa hoàn toàn m gam kim loại X cần vừa đủ 0,25m gam khí O2 . X là kim loại nào sau đây? C. Cu.

D. Ca.

Hướng dẫn giải Gọi hóa trị của kim loại X là n ( n  1,2,3 ). Phương trình hóa học: m 0,25m Mx 32

t 4X  nO2   2X 2On

mol m 0,25m  4M x 32n

ƠN

Ta có phương trình:

 M x  32n n

32 Không thỏa mãn

 Chọn C.

QU Y

 Kim loại X là đồng (Cu).

Không thỏa mãn

Ta có bảng:

Ví dụ 2: 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. 480.

C. 240.

D. 320.

Hướng dẫn giải

KÈ

Zn  Ta có quá trình: 2,15 gam Al  O2  3,43 gam oxit X Mg 

Bảo toàn khối lượng: mhh kim lo¹ i  mO2  mx

DẠ

 mO2  3,43  2,15  1,28 gam  nO2  0,04 mol

Bảo toàn nguyên tố O: nO X   2nO2  0,08 mol Trang 10

Oxit tác dụng với axit, ta có:

0,16  0,08

2H   O2   H 2O

FI CI A

mol

 nHCl  nH  0,16 mol V 

0,16  0,32 lÝt = 320 ml 0,5

 Chọn D.

Ví dụ 3: Một hỗn hợp X gồm Cl 2 và O2 . X phản ứng hết với 9,6 gam Mg và 16,2 gam Al tạo ra 74,1 gam hỗn hợp muối clorua và oxit. Thành phần phần trăm theo thể tích của Cl 2 trong X là A. 50,00%.

B. 55,56%.

C. 66,67%.

Hướng dẫn giải

ƠN

nMg = 0,4 mol; nAl = 0,6 mol Bảo toàn khối lượng: mX  mMg  mAl  mclorua oxit

 71x  32y  48,3* 

QU Y

Quá trình cho nhận electron:

Mg   Mg2  2e Al   Al 3  3e

 mX  74,1  9,6  16,2  48,3 gam Gọi số mol của Cl 2 và O2 lần lượt là x, y mol.

D. 44,44%.

Cl 2  2e   2Cl  O2  4e   2O2

Bảo toàn electron: 2nCl 2  4nO2  2nMg  3nAl

 2x  4y  2,6 * * 

 2x  4y  2.0,4  3.0,6

0,5 .100%  55,56% 0,5  0,4

 Chọn B.

 %VCl 2 

KÈ

Từ (*) và (**) suy ra: x  0,5; y  0,4

DẠ

Ví dụ 4: Cho Cl 2 tác dụng với 16,2 gam kim loại R (có hóa trị không đổi là n) thu được 58,8 gam chất rắn X. Cho O2 dư tác dụng với X đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 63,6 gam chất rắn Y. Kim loại R là A. Mg.

B. Al.

C. Zn.

D. Ba. Trang 11

Hướng dẫn giải

 Cl 2  O2 Ta có quá trình: R  1  X   2  Y

FI CI A

Bảo toàn khối lượng cho quá trình (1): mR  mCl 2  mX

 mCl 2  58,8  16,2  42,6 gam  nCl 2  0,6 mol Bảo toàn khối lượng cho quá trình (2): mX  mO2  mY

 mO2  63,6  58,8  4,8 gam  nO2  0,15mol Quá trình cho nhận electron:

Cl 2  2e   2Cl 

ƠN

R   R n  ne

O2  4e   2O2 Bảo toàn electron: n.nR  2.nCl 2  4.nO2

 MR 

16,2  9n 1,8 n

Với n  3  M R  27 thỏa mãn.  Kim loại R là nhôm (Al).  Chọn B.

2.0,6  4.0,15 1,8  mol n n

QU Y

 nR 

Ví dụ 5: Đun nóng một hỗn hợp gồm 2,8 gam bột Fe và 0,8 gam bột S. Lấy sản phẩm thu được cho vào dung

dịch HCl vừa đủ, thu được một hỗn hợp khí bay ra (giả sử hiệu suất phản ứng là 100%). Tổng khối lượng các

A. 1,2 gam.

KÈ

khí thoát ra là

B. 1,8 gam.

Hướng dẫn giải

C. 0,9 gam.

D. 1,5 gam.

nFe  0,05 mol;nS  0,025mol Phương trình hóa học:

DẠ

t Fe  S   FeS1

Theo đề bài: 0,05 Phản ứng:

0,025

mol

0,025  0,025  0,025 mol Trang 12

Sau phản ứng: 0,025

0,025 mol

 Sản phẩm gồm Fe dư (0,025 mol) và FeS (0,025 mol).

Khi cho sản phẩm vào dung dịch HCl, xảy ra các phản ứng:

FI CI A

Fe  2HCl   FeCl 2  H 2  2  0,025 mol

0,025

FeS 2HCl   FeCl 2  H 2S 3  0,025 mol

0,025

Theo phương trình (2): nH2  0,025 mol

 mH2  0,025.2  0,05 gam Theo phương trình (3): nH2S  0,025 mol

ƠN

 mH2S  0,025.34  0,85 gam  mkhÝ  mH2  mH2S  0,05  0,85  0,9 gam  Chọn C.

Bài tập tự luyện dạng 2

Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn m gam Al trong Cl 2 dư, thu được 13,35 gam muối. Giá trị của m là A. 2,7.

B. 5,4.

C. 1,35.

D. 5,6.

A. 2,4.

B. 4.

QU Y

Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn m gam Mg bằng khí O2 dư thu được 4 gam oxit. Giá trị của m là C. 1,2.

D. 1,8.

Câu 3: Đốt 8,1 gam kim loại R trong O2 dư. Sau phản ứng thu được 15,3 gam oxit. Kim loại R là A. Zn.

B. Al.

C. Cu.

D. Fe.

Câu 4: Cho 5,4 gam hỗn hợp gồm hai kim loại kiềm thuộc hai chu kì liên tiếp tác dụng với khí Cl 2 dư, thu

được hỗn hợp muối có khối lượng 15,95 gam. Hai kim loại đó là A. Na và K.

B. Li và Na.

C. K và Rb.

D. Rb và Cs.

A. 4,48 lít.

KÈ

Câu 5: Thể tích khí clo (đktc) vừa đủ tác dụng với 7,4 gam hỗn hợp Al, Zn tạo ra 28,7 gam hỗn hợp muối clorua là B. 3,36 lít.

C. 6,72 lít.

D. 8,96 lít.

Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn 4,04 gam một hỗn hợp bột kim loại gồm Al, Fe, Cu trong không khí thu được 5,96 gam hỗn hợp ba oxit. Hòa tan hết hỗn hợp ba oxit bằng dung dịch HCl 2M. Thể tích dung dịch HCl cần dùng là

DẠ

A. 0,50 lít.

B. 0,70 lít.

C. 0,12 lít.

D. 1,00 lít.

Câu 7: Đốt cháy m gam hỗn hợp ba kim loại Mg, Cu, Zn thu được 34,5 gam hỗn hợp rắn X gồm ba oxit kim loại. Để hòa tan hết hỗn hợp X cần vừa đủ dung dịch chứa 0,8 mol HCl. Giá trị của m là A. 28,1.

B. 21,7.

C. 31,3.

D. 24,9. Trang 13

Câu 8: Cho Cl 2 tác dụng với 16,2 gam kim loại R (có hóa trị duy nhất) thu được 58,8 gam chất rắn X. Cho O2 A. Mg.

B. Al.

C. Zn.

dư tác dụng với X đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 63,6 gam chất rắn Y. R là D. Ba.

FI CI A

Câu 9: Nung 53,4 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu ngoài không khí thu được 72,6 gam Y gồm CuO, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 . Thể tích dung dịch hỗn hợp HCl 2M và H 2SO4 1M cần dùng tối thiểu để hòa tan hết Y là A. 500 ml.

B. 600 ml.

C. 700 ml.

D. 800 ml.

Dạng 3: Kim loại tác dụng với axit HCl, H 2SO4 loãng Phương pháp giải

Viết phương trình hóa học và tính theo phương trình hóa học.

Kim lo¹ i + HCl/H 2SO4lo· ng   Muèi + H 2

Ngoài ta có thể áp dụng các định luật bảo toàn khối lượng.

 Hỗn hợp hai axit: nHCl  2nH2SO4  2nH2

Bảo toàn khối lượng:

mmuèi  mKL  mgèc axit

QU Y

mKL  maxit  mmuèi  mH2

nHCl  2nH2 Bảo toàn nguyên tố H:  nH2SO4  nH2

ƠN

Chú ý: Chỉ các kim loại đứng trước H trong dãy điện hóa mới phản ứng được với HCl, H 2SO4 loãng.

Ví dụ: Cho m gam Fe tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 1,12 lít khí H 2 (đktc). Giá trị của m là A. 5,60.

B. 1,12.

nH2  0,05 mol

KÈ

Phương trình hóa học:

D. 1,40.

Hướng dẫn giải

C. 2,80.

Fe  2HCl   FeCl 2  H 2 0,05 

0,05 mol

 Chọn A.

 m  0,05.56  2,8 gam

DẠ

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn Fe vào dung dịch H 2SO4 loãng vừa đủ thu được 4,48 lít H 2 (đktc). Cô cạn dung dịch trong điều kiện không có oxi thu được m gam muối khan. Giá trị của m là Trang 14

A. 30,4.

B. 15,2.

C. 22,8.

D. 20,3.

Hướng dẫn giải

FI CI A

nH2  0,2mol Phương trình hóa học:

Fe  H 2SO4   FeSO4  H 2 0,2  0,2 mol  m  mFeSO4  0,2.152  30,4 gam

 Chọn A.

Ví dụ 2: Cho 1,08 gam kim loại M (hóa trị II không đổi) tác dụng với dung dịch H 2SO4 loãng vừa đủ, sau phản ứng thu được 5,4 gam muối sunfat trung hòa. Kim loại M là B. Mg.

C. Zn.

Hướng dẫn giải 1,08 5,4 mol; nMSO4  mol MM M  96

Phương trình hóa học: M  H 2SO4   MSO4  H 2 5,4 mol M M  96

Ta có phương trình:

QU Y

1,08 MM

nM 

D. Ca.

ƠN

A. Fe.

1,08 5,4   M M  24  Mg M M M M  96

Vậy kim loại đó là magie (Mg).  Chọn B.

Ví dụ 3: Cho 5 gam hỗn hợp X gồm Ag và Al vào dung dịch HCl dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,36 lít khí H 2 (đktc). Phần trăm khối lượng của Al trong X là B. 49,6%.

Hướng dẫn giải

nH2  0,15mol

KÈ

A. 54,0%.

C. 27,0%.

D. 48,6%.

Do Ag không phản ứng được với dung dịch HCl, nên ta có phương trình hóa học:

DẠ

2Al  6HCl   2AlCl 3  3H 2 0,1 

0,15 mol

 mAl  0,1.27  2,7 gam Trang 15

2,7 .100%  54% 5

 Chọn A.

FI CI A

Chú ý: Hai kim loại không phản ứng được với HCl, H2 SO4 loãng thường gặp là Cu và Ag.

 %mAl 

Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn 2,17 gam hỗn hợp ba kim loại A, B, C trong dung dịch HCl dư thu được 2,24 lít khí H 2 (đktc) và m gam muối. Giá trị của m là A. 9,27.

B. 5,72.

C. 6,85.

D. 6,48.

Hướng dẫn giải

nH2  0,1mol

ƠN

A  Ta có quá trình: B  HCl   Muèi + H 2 C  Bảo toàn nguyên tố H: nHCl  2.nH2  2.0,1  0,2 mol

 2,17  0,2.36,5  mmuèi  0,1.2  mmuèi  2,17  0,2.36,5  0,1.2  9,27 gam

QU Y

 Chọn A.

Bảo toàn khối lượng: mhh kim lo¹ i  mHCl  mmuèi  mH2

Ví dụ 5: Hòa tan hoàn toàn 15,4 gam hỗn hợp X gồm Zn và Mg bằng dung dịch HCl dư, thu được 6,72 lít khí

H 2 (đktc). Thể tích O2 (đktc) cần để phản ứng hoàn toàn với hỗn hợp X trên là A. 4,48 lít.

B. 3,92 lít.

nH2  0,3mol

D. 3,36 lít.

Hướng dẫn giải

C. 2,08 lít.

Gọi số mol của Zn và Mg lần lượt là x, y mol.

KÈ

 65x  24y  15,4 *  Phương trình hóa học:

Zn  2HCl   ZnCl 2  H 2 1  x mol

DẠ

Mg  2HCl   MgCl 2  H 2  2 y



mol

Theo phương trình (1) và (2) ta có: nH2  x  y mol Trang 16

 x  y  0,3* * 

Từ (*) và (**) suy ra: x  0,2; y  0,1

FI CI A

Khi cho hỗn hợp X phản ứng với O2 ta có phương trình hóa học: t 2Zn  O2   2ZnO  3

0,2  0,1

mol

t 2Mg  O2   2MgO  4

0,1  0,05

Theo phương trình (3) và (4) ta có: nO2  0,1  0,05  0,15 mol

 VO2  0,15.22,4  3,36 lít

Bài tập tự luyện dạng 3

ƠN

 Chọn D.

mol

Câu 1: Hòa tan hoàn toàn 6,5 gam Zn bằng dung dịch H 2SO4 loãng, thu được V lít khí H 2 (đktc). Giá trị của V là B. 2,24.

C. 3,36.

A. 4,48.

D. 1,12.

Câu 2: Cho hỗn hợp gồm 2,7 gam Al và 11,2 gam Fe tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl dư, sau phản ứng thu được V lít H 2 (Ở đktc). Giá trị của V là A. 7,84.

B. 8,96.

C. 6,72.

D. 10,08.

QU Y

Câu 3: Cho 10,0 gam bột Fe và Cu phản ứng với dung dịch HCl loãng (dư), đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,36 lít khí H 2 (đktc). Khối lượng Cu trong 10,0 gam hỗn hợp là A. 2,8 gam.

B. 5,6 gam.

C. 8,4 gam.

D. 1,6 gam.

Câu 4: Hòa tan hoàn toàn 1,58 gam hỗn hợp gồm ba kim loại Fe, Al và Mg bằng dung dịch HCl thu được 1,344 lít khí H 2 (đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng, khối lượng muối khan thu được là B. 3,71 gam.

A. 5,84 gam.

C. 3,77 gam.

D. 5,96 gam.

A. Be và Mg.

KÈ

Câu 5: Cho 1,67 gam hỗn hợp gồm hai kim loại ở hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm IIA tác dụng hết với dung dịch HCl dư, thoát ra 0,672 lít khí H 2 (ở đktc). Hai kim loại đó là B. Mg và Ca.

C. Sr và Ba.

D. Ca và Sr.

Câu 6: Cho 1,5 gam hỗn hợp Al và Mg phản ứng hết với dung dịch HCl dư thu được 1,68 lít khí H 2 (đktc).

Khối lượng của Mg trong X là

DẠ

A. 0,60 gam.

B. 0,90 gam.

C. 0,42 gam.

D. 0,48 gam.

Câu 7: Hòa tan 9,14 gam hỗn hợp Cu, Mg, Al bằng dung dịch HCl dư thu được 7,84 lít khí X (đktc), dung dịch Y và 2,54 gam chất rắn Z. Khối lượng muối clorua có trong dung dịch Y là A. 19,025 gam.

B. 21,565 gam.

C. 31,450 gam.

D. 33,990 gam. Trang 17

Câu 8: Hòa tan hoàn toàn 5,85 gam bột kim loại M vào dung dịch HCl, thu được 7,28 lít khí H 2 (đktc). Kim A. Mg.

B. Al.

C. Zn.

loại M là D. Fe.

FI CI A

Câu 9: Hoà tan hoàn toàn 16 gam hỗn hợp Mg và Fe bằng dung dịch H 2SO4 loãng 20% (vừa đủ). Sau phản ứng thấy khối lượng dung dịch tăng thêm 15,2 gam. Nồng độ phần trăm của MgSO4 có trong dung dịch sau phản ứng là A. 19,76%.

B. 11,36%.

C. 15,74%.

D. 9,84%.

Câu 10: Cho 1,8 gam kim loại R vào một bình chứa dung dịch HCl dư, sau phản ứng khối lượng bình dung dịch axit HCl tăng thêm 1,65 gam. Kim loại R là B. Ba.

C. Be.

D. Ca.

Dạng 4: Kim loại tác dụng với axit HNO3 , H 2SO4 đặc, nóng Phương pháp giải

A. Mg.

ƠN

• Viết phương trình hóa học và tính theo phương trình hóa học.

Chú ý: Al, Fe, Cr bị thụ động hóa trong HNO3 đặc, nguội và H 2SO4 đặc, nguội (không phản ứng).

° Ta có bảng ghi nhớ:

H 2SO4 đặc, nóng Sản

phẩm

HNO3

NO2 : khí màu nâu đỏ.

S: chất rắn màu vàng.

NO: khí không màu, hóa nâu trong không khí.

H 2S: khí mùi trứng thối.

N 2O : khí không màu, gây cười.

QU Y

khử (SPK)

SO2 : khí mùi hắc.

• Sử dụng bảo toàn electron và phương trình ion rút gọn (đối với bài H  và NO3 )

N 2 : khí không màu, nhẹ hơn không khí.

KÈ

NH 4NO3 : muối tan trong dung dịch bazơ tạo khí mùi

Khối

muối

nKL cho e  nNhËn e cña c¸ c khÝ  nNH4NO3 

Y lượng

nSO2 trong muèi  4

Chú ý: SPK NH 4NO3 thường tạo thành khi các kim loại như Mg, Al, Zn phản ứng với dung dịch HNO3 loãng.

=2nSO2  6nS  8nH2S

DẠ

ne trao ®æi

khai.

n

n KL cho e  nNhËn e cña c¸ c khÝ 8

 nNO2  3nNO  8nN2O  10nN2  8nNH4NO3 trao ®æi 2

nNO trong muèi KL   ne trao ®æi 3

Trang 18

 mmuèi  mkim lo¹ i  mSO2 trong muèi

 mmuèi  mkim lo¹ i  mNO trong muèi KL  mNH4NO3  nÕu cã

nS trong SPK  nSO2  nS  nH2S

nS trong SPK  nNO2  nNO  2nN2O  2nN2  2nNH4NO3

 nH2SO4  nSO2 trong muèi  nS trong SPK

 nHNO3  nNO trong muèi KL  nN trong SPK

Số mol axit

FI CI A

Chú ý: Đối với kim loại tác dụng với dung dịch H  và NO3  Muối + NO + H 2O Ví dụ: 3Cu  8H   2NO3   3Cu2  2NO  4H 2O Ví dụ mẫu

6,72 lít khí N 2O là sản phẩm khử duy nhất (ở đktc). Kim loại đó là A. Al.

B. Zn.

C. Na.

D. Mg.

ƠN

Hướng dẫn giải

nN2O  0,3 mol Quá trình cho nhận electron:

2N 5  8e   2N 1

Bảo toàn electron: 3.nM  8.nN2O

 nM 

8.0,3  0,8mol 3

 MM 

21,6  27  Al  0,8

 Kim loại M là nhôm (Al).

QU Y

 3.nM  8.0,3

Gọi kim loại cần tìm là M.

M   M 3  3e

Ví dụ 1: Cho 21,6 gam một kim loại hóa trị III không đổi tác dụng hết với dung dịch HNO3 loãng, thu được

 Chọn A.

KÈ

Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 2,46 gam hỗn hợp X gồm Al và Cu bằng dung dịch HNO3 loãng dư, thu được dung dịch X và 0,896 lít khí (ở đktc) không màu, hóa nâu trong không khí, là sản phẩm khử duy nhất. Phần trăm khối lượng của kim loại Cu trong X bằng

A. 78,05%.

B. 66,67%.

C. 50,00%.

D. 25,00%.

DẠ

Hướng dẫn giải

Khí không màu, hóa nâu trong không khí là khí NO.

nNO  0,04 mol

Gọi số mol của Al và Cu trong hỗn hợp X lần lượt là x, y mol. Trang 19

 27x  64y  2,46 * 

N 5  3e   N 2

FI CI A

Al   Al 3  3e

Quá trình cho nhận electron:

Cu   Cu2  2e Bảo toàn electron: 3.nAl  2.nCu  3.nNO

 3.x  2.y  3.0,04 3x  2y  0,12 * * 

Từ (*) và (**) suy ra: x  0,02; y  0,03

 mCu  0,03.64  1,92 gam 1,92 .100%  78,05% 2,46

ƠN

 %mCu 

 Chọn A.

tỉ khối so với oxi là 1,0625. Giá trị của m là A. 20,8.

B. 24,0.

Ví dụ 3: Cho m gam Cu tan trong HNO3 dư, sau phản ứng thấy có 11,2 lít (đktc) hỗn hợp khí NO và NO2 có

C. 40,0.

Hướng dẫn giải

D. 44,8.

QU Y

Theo đề bài: nhh  0,5 mol; M hh  34  mhh  0,5.34  17 gam Gọi số mol của NO và NO2 trong hỗn hợp lần lượt là x, y mol.

x  y  0,5 x  0,375 Ta có hệ phương trình:   30x  46y  17 y  0,125 Quá trình cho nhận electron:

N 5  3e   N 2

Cu   Cu2  2e

KÈ

N 5  1e   N 4 Bảo toàn electron: 2nCu  3nNO  nNO2

 2.nCu  3.0,375  0,125

3.0,375  0,125  0,625 mol 2

DẠ

 nCu 

 m  mCu ph¶n øng  0,625.64  40 gam = mCuphảnứng = 0,625.64 = 40 gam  Chọn C.

Trang 20

Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn 13 gam Zn trong dung dịch HNO3 vừa đủ thu được 0,448 lít khí N 2 (đktc) và

B. 65,6.

C. 18,9.

D. 39,8.

FI CI A

A. 37,8. Hướng dẫn giải

nZn  0,2 mol; nN2  0,02 mol Quá trình cho nhận electron: 0

2N 5  10e   N2

So sánh: ne kim lo¹ i cho  2nZn  0,4 mol  ne khÝnhËn  10nN2  0,2 mol  Sản phẩm khử có NH 4NO3 .

0,4  0,2  0,025 mol 8

ƠN

 nNH4NO3 

Zn   Zn2  2e

dung dịch X chứa m gam muối. Giá trị của m là

Bảo toàn nguyên tố Zn: nZn NO3   nZn  0,2 mol 2

Dung dịch muối X gồm 0,2 mol Zn  NO3 2 và 0,025 mol NH 4NO3 .

 mmuèi  0,2.189  0,025.80  39,8 gam  Chọn D.

(đktc). Giá trị của V là A. 2,24.

B. 1,12.

Hướng dẫn giải

QU Y

Ví dụ 5: Cho 4,8 gam Cu vào 200 ml dung dịch chứa HCl 0,8M và NaNO3 0,4M thấy thoát ra V lít khí NO

C. 0,896.

D. 0,56.

nCu  0,075 mol; nHCl  0,16 mol;nNaNO3  0,08 mol

KÈ

nH  nHCl  0,16 mol  nNO3  nNaNO3  0,08 mol

Phương trình hóa học:

3Cu  8H   2NO3   3Cu2  2NO  4H 2O 0,08

0,075 0,16

mol

nNO n  nCu 3  0,025; H  0,02;  0,04 3 8 2

DẠ

So sánh:

 H  phản ứng hết, tính toán số mol theo H  .

Trang 21

Theo phương trình: nNO 

1 n   0,04 mol 4 H

 V  VNO  0,04.22,4  0,896 lít

FI CI A

 Chọn C.

Ví dụ 6: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Fe, Cu, Ag trong dung dịch HNO3 dư. Kết thúc phản ứng thu được 13,44 lít hỗn hợp khí Y (đktc) gồm NO2 , NO, N 2O theo tỉ lệ số mol tương ứng là 3 : 2 : 1 và dung dịch Z (không chứa muốỉ NH 4NO3 ). số mol HNO3 đã phản ứng là B. 2,4 mol.

C. 2,3 mol.

D. 2,2 mol.

A. 2,5 mol. Hướng dẫn giải

nY  0,6 mol

ƠN

Tỉ lệ về số mol của NO2 , NO và N 2O là 3 : 2 : 1.  Gọi số mol của NO2 , NO và N 2O trong Y lần lượt là 3x, 2x, x mol.

Ta có: 3x  2x  x  0,6  x  0,1

Lại có: nNO trong muèi  ne trao ®æi  nNO2  3nNO  8nN2O 3

 nNO trong muèi  0,3  3.0,2  8.0,1  1,7mol 3

Vậy số mol của NO2 , NO và N 2O trong Y lần lượt là 0,3 mol; 0,2 mol; 0,1 mol.

QU Y

Lại có: nN trong SPK  nNO2  nNO  2nN2O

 nN trong SPK  0,3  0,2  2.0,1  0,7 mol

 nHNO3 ph¶n øng  nNO trong muèi  nN trong SPK  1,7  0,7  2,4 mol 3

 Chọn B.

Bài tập tự luyện dạng 4

KÈ

Bài tập cơ bản

Câu 1: Hòa tan hoàn toàn 1,6 gam Cu bằng dung dịch HNO3 , thu được X mol NO2 (là sản phẩm khử duy nhất của N 5 ). Giá trị của x là A. 0,15.

B. 0,25.

C. 0,10.

D. 0,05.

Câu 2: Cho 1,37 gam hỗn hợp Mg, Al, Cu tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 1,12 lít khí NO

DẠ

(đktc). Khối lượng muối thu được là A. 10,76 gam.

B. 10,67 gam.

C. 17,60 gam.

D. 16,70 gam.

Câu 3: Cho m gam bột Fe vào dung dịch HNO3 lấy dư, ta được hỗn hợp X gồm hai khí NO2 và NO có thể tích là 8,96 lít (đktc) và tỉ khối đối với O bằng 1,3125. Giá trị của m là Trang 22

A. 33,60.

B. 11,20.

C. 1,12

D. 3,36.

nitrat khan. Thể tích khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất) thoát ra là B. 6,72 lít.

C. 2,24 lít.

D. 3,36 lít.

FI CI A

A. 4,48 lít.

Câu 4: Cho 8,3 gam hỗn hợp Al và Fe tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thì thu được 45,5 gam muối

Câu 5: Hòa tan m gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu bằng dung dịch HNO3 dư thu được 6,72 lít (đktc) hỗn hợp khí B gồm NO và NO2 có khối lượng 12,2 gam. số mol HNO3 phản ứng là A. 0,7 mol.

B. 0,8 mol.

C. 0,9 mol.

D. 1,0 mol.

Câu 6: Hòa tan 9,6 gam Cu vào 180 ml dung dịch hỗn hợp HNO3 1M và H 2SO4 0,5M, kết thúc phản ứng thu A. 1,344.

B. 4,032.

C. 2,016.

được V lít (đktc) khí không màu duy nhất thoát ra, hóa nâu ngoài không khí. Giá trị của V là D. 1,008.

Câu 7: Cho m gam hỗn hợp gồm Fe, Al và Cu tác dụng với dung dịch H 2SO4 đặc, nóng, vừa đủ thu được 3,36 A. 4,2.

B. 6,3.

C. 8,4.

ƠN

lít khí SO2 ở đktc và dung dịch Y chứa 22,8 gam muối. Giá trị của m là

D. 4,8.

Câu 8: Cho 2,16 gam kim loại Mg tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu được 0,896 lít khí NO (đktc) và dung dịch X. Khối lượng muối khan thu được khi làm bay hơi dung dịch X là B. 8,88 gam.

C. 13,32 gam.

A. 13,92 gam.

D. 6,52 gam.

Câu 9: Hòa tan hoàn toàn 19,5 gam một kim loại M trong dung dịch HNO3 ta thu được 4,48 lít NO (đktc, là sản phẩm khử duy nhất). Kim loại M là A. Cu.

B. Fe.

C. Al.

D. Zn.

QU Y

Câu 10: Hòa tan 4,8 gam Cu kim loại trong 120 ml dung dịch X gồm HNO3 1M vả HNO3 0,5M. Sau khi phản ứng kết thúc thu được khí NO duy nhất (đktc) và dung dịch Y. Thể tích dung dịch NaOH 0,5M tối thiểu để kết tủa hết ion Cu2 trong dung dịch Y là A. 0,50 lít.

B. 0,38 lít.

Bài tập nâng cao

C. 0,30 lít.

D. 0,40 lít.

Câu 11: Hòa tan hoàn toàn 12,42 gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng dư, thu được dung dịch X và 1,344 lít

HNO3 phản ứng là A. 1,710 mol.

KÈ

(ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí là N 2O và N 2 . Tỉ khối của hỗn hợp khí Y so với khí H 2 là 18. số mol B. 0,855 mol.

C. 0,165 mol.

D. 0,330 mol.

Dạng 5: Kim loại tác dụng với dung dịch muối

Bài toán 1: Kim loại mạnh tác dụng với dung dịch muối

DẠ

Phương pháp giải

Các kim loại Na, K, Ba, Ca,...(kim loại tan trong nước): Ban đầu: Kim lo¹ i + H 2O   KiÒm + H 2 Trang 23

Sau đó: KiÒm + Muèi   S¶n phÈm ( Điều kiện: có kết tủa, bay hơi hoặc chất điện li yếu).

Viết phương trình hóa học và tính theo phương trình hóa học.

FI CI A

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Cho m gam hỗn hợp Na, K vào dung dịch chứa muối CuSO4 thu được dung dịch vẫn còn màu xanh, 3,36 lít khí H 2 (đktc) và chất rắn B không tan. Lọc lấy chất rắn, đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thì được m gam rắn C. Giá trị của m là A. 9,8.

B. 14,7.

C. 4,9.

D. 12,0.

Hướng dẫn giải

nH2  0,15 mol Phương trình hóa học:

2K  2H 2O   2KOH  H 2  2

CuSO4  2KOH   Cu  OH 2  K 2SO4  4 t Cu  OH 2   CuO  H 2O  5

CuSO4  2NaOH   Cu  OH 2  Na2SO4  3

ƠN

2Na  2H 2O   2NaOH  H 2 1

QU Y

Theo (1) và (2) ta có: nNaOH  nKOH  2.nH2  2.0,15  0,3 mol

1 1 Theo (3) và (4) ta có: nCu OH   .  nNaOH  nKOH   .0,3  0,15mol 2 2 2

Theo (5) ta có: nCuO  nCu OH   0,15 mol 2

 Chọn D.

 mC  mCuO  0,15.80  12 gam

Bài toán 2: Kim loại trung bình/ yếu tác dụng với dung dịch muối

KÈ

Phương pháp giải

• Viết phương trình hóa học theo thứ tự phản ứng (nếu nhiều kim loại, nhiều muối phản ứng) và tính theo phương trình hóa học:

DẠ

Các kim loại trung bình và yếu: Kim loại đứng trước đẩy kim loại đứng sau khỏi dung dịch muối.

Trang 24

L FI CI A

Chú ý: Các trường hợp cần nhớ: Muối Fe2 tác dụng được với muối Ag :

Fe2  Ag   Fe3  Ag

Fe tác dụng với muối Fe3 thì tạo ra muối Fe2 :

Fe  2Fe3   3Fe2

 mdd gi¶m  mKL t¨ ng  mKL b¸ m vµo  mKL tan ra   mdd t¨ ng  mKL gi¶m  mKL tan ra  mKL b¸ m vµo

ƠN

• Ngoài ra có thể áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng:

Ví dụ: m gam Fe phản ứng vừa đủ với 200 ml dung dịch CuSO4 1M. Giá trị của m là B.11,2.

C. 16,8.

A. 5,6. Hướng dẫn giải

nCuSO4  0,2 mol

QU Y

Phương trình hóa học:

D. 22,4.

Fe  CuSO4   FeSO4  Cu 0,2  0,2

mol

 m  0,2.56  11,2 gam  Chọn B.

Ví dụ mẫu

KÈ

Ví dụ 1: Ngâm một đinh sắt trong 100 ml dung dịch CuSO4 aM. Sau khi phản ứng kết thúc, lấy đinh sắt ra khỏi dung dịch, rửa nhẹ, làm khô thấy khối lượng đinh sắt tăng thêm 1,6 gam. Giá trị của a là A. 2,0.

B. 0,2.

D. 0,1.

Hướng dẫn giải

C. 1,0.

DẠ

Phương trình hóa học

Fe  CuSO4   FeSO4  Cu 1

1 mol  Khối lượng thanh Fe tăng: 64  56  8 gam Trang 25

x mol  Khối lượng thanh Fe tăng: 1,6 gam

x 1,6.1  0,2 mol 8

x

 a  CM  CuSO4  

FI CI A

Theo phương trình: nCuSO4  nFe  0,2 mol 0,2  2M 0,1

 Chọn A.

Ví dụ 2: Cho 2,8 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch gồm AgNO3 0,1M và Cu  NO3 2 0,5M. Khi các phản ứng

A. 4,48.

B. 3,28.

xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn X. Giá trị của m là C. 4,72.

D. 4,08.

nFe  0,05 mol; nAgNO3  0,02 mol; nCu NO3   0,1 mol 2

ƠN

Hướng dẫn giải

Do Ag đứng sau Cu trong dãy điện hóa, nên ta có thứ tự phản ứng:



0,05 0,02  AgNO3 hết, Fe dư: 0,05 

0,02

mol

0,02  0,04mol 2

QU Y

Fe  Cu  NO3 2   Fe NO3 2  Cu  2

Fe  2AgNO3   Fe NO3 2  2Ag 1



0,04 0,1  Fe hết, Cu  NO3 2 dư.

0,04 mol

 Chất rắn X gồm Ag ( 0,02 mol) và Cu ( 0,04 mol).  m  mX  mAg  mCu

 0,02.108  0,04.64  4,72 gam

KÈ

 Chọn C.

Ví dụ 3: Một hỗn hợp X gồm 6,5 gam Zn và 4,8 gam Mg cho vào 200 ml dung dịch Y gồm Cu  NO3 2 0,5M

A. 23,61.

và AgNO3 0,3M thu được m gam chất rắn Z. Giá trị của m là B. 12,16.

C. 20,16.

D. 21,06.

DẠ

Hướng dẫn giải

Trang 26

L FI CI A

n Zn  0,1mol; n Mg

n 2  0,1mol n Cu  NO3 2  0,1mol  Cu  0, 2mol;   n Ag  0, 06mol  n AgNO3  0, 06mol n NO3  0, 26mol

Thứ tự phản ứng: Mg  2AgNO3   Mg  NO3 2  2Ag 1 0,03  0,06



0,06

mol

Mg  Cu  NO3 2   Mg  NO3 2  Cu  2 0,1  0,1



0,1

mol

Zn  2AgNO3   Zn  NO3 2  2Ag  3 Zn  Cu  NO3 2   Zn  NO3 2  Cu  4

Ta thấy:

ƠN

 Chỉ xảy ra phản ứng (1) và (2) và Mg còn dư.

 Chất rắn Z gồm Cu ( 0,1 mol); Ag ( 0,06 mol); Zn ( 0,1 mol) và Mg dư  0,2  0,1  0,3  0,07 mol 

 0,1.64  0,06.108  0,1.65  0,07.24  21,06 gam  Chọn D.

Bài tập tự luyện dạng 5

QU Y

Bài tập cơ bản

 m  mZ  mCu  mAg  mZn  mMg d

Câu 1: Ngâm một thanh Zn vào một cốc thủy tinh chứa 50 ml dung dịch Cu  NO3 2 0,5M đến khi dung dịch trong cốc mất hẳn màu xanh, thì khối lượng thanh Zn sau phản ứng sẽ A. tăng 0,025 gam so với ban đầu.

B. giảm 0,025 gam so với ban đầu.

C. giảm 0,1625 gam so với ban đầu.

KÈ

D. tăng 0,16 gam so với ban đầu.

Câu 2: Nhúng một thanh nhôm nặng 45 gam vào 400 ml dung dịch CuSO4 0,5M. Sau một thời gian lấy thanh nhôm ra cân nặng 46,38 gam. Khối lượng Cu thoát ra là A. 0,64 gam.

B. 1,28 gam.

C. 1,92 gam.

D. 2,56 gam.

Câu 3: Ngâm một đinh sắt trong 200 ml dung dịch CuSO4 xM. Sau khi phản ứng hoàn toàn, lấy đinh sắt ra

DẠ

khỏi dung dịch, rửa nhẹ, làm khô thấy khối lượng đinh sắt tăng thêm 3,2 gam. Giả sử tất cả lượng Cu sinh ra đều bám hết vào đinh sắt. Giá trị của X là A. 1,0.

B. 1,5.

C. 2,0.

D. 0,5.

Trang 27

Câu 4: Cho 51,75 gam bột kim loại M hóa trị II vào 200 ml dung dịch CuCl 2 1M. Sau khi phản ứng xảy ra A. Fe.

B. Mg.

C. Zn.

hoàn toàn, thu được 51,55 gam hỗn hợp kim loại. Kim loại M là D. Pb.

phản ứng hoàn toàn thu được a gam chất rắn. Khối lượng bột Mg và Al lần lượt là A. 2,4 gam và 1,5 gam.

B. 2,7 gam và 1,2 gam.

C. 1,2 gam và 2,7 gam.

D. 0,96 gam và 2,94 gam.

FI CI A

Câu 5: Hòa tan 3,9 gam hỗn hợp bột Mg và Al vào 100 ml dung dịch FeCl 2 2M, phản ứng vừa đủ, sau khi

Câu 6: Cho 0,3 mol magie vào 100 ml dung dịch hỗn hợp chứa Fe NO3 3 2M và Cu  NO3 2 1M, sau khi

A. 12,00 gam.

B. 11,20 gam.

C. 13,87 gam.

phản ứng xảy ra hoàn toàn, giả sử chỉ xảy ra phản ứng giữa kim loại và dung dịch muối. Khối lượng kim loại thu được là D. 16,60 gam.

Câu 7: Cho 0,288 gam Mg và 1,95 gam Zn tác dụng vừa đủ với V ml dung dịch X có chứa đồng thời FeSO4 là A. 80.

B. 100.

C. 200.

ƠN

0,15M và CuSO4 0,2M. Khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn chứa hai kim loại. Giá trị của V D. 120.

Câu 8: Cho a gam hỗn hợp bột X gồm Zn và Fe vào một lượng dư dung dịch CuSO4 , sau phản ứng hoàn toàn, lọc bỏ phần dung dịch, thu được a gam bột rắn. Phần trăm theo khối lượng của Fe trrong hỗn hợp X là A. 9,86%.

B. 85,30%.

C. 82,20%.

Bài tập nâng cao

D. 90.27%.

QU Y

Câu 9: Cho 2,74 gam kim loại Ba vào 12 gam dung dịch hỗn hợp chứa 0,005 mol  NH 4 2 SO4 và 0,005 mol

CuSO4 sau đó đun nóng để đuổi hết khí. Sau khi kết thúc tất cả các phản ứng thu được dung dịch X (coi như nước bay hơi không đáng kể). Nồng độ phần trăm của chất tan trong dung dịch X là A. 14,60%.

B. 14,92%.

C. 9,75%.

D. 12,80%.

Câu 10: Cho hỗn hợp gồm Mg và Zn có tỉ lệ mol tương ứng 2 : 1 vào 500 ml dung dịch Fe2  SO4 3 0,2M và

CuSO4 0,3M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn (giả sử chỉ xảy ra phản ứng giữa kim loại và dung dịch

KÈ

muối), thu được dung dịch Y và m gam chất rắn Z. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch Y, lấy kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi, thu được 15,2 gam hỗn hợp chứa hai oxit. Giá trị của m là A. 12,88.

B. 13,32.

C. 17,44.

D. 9,60.

ĐÁP ÁN

2–B

DẠ

1–C

Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm 11 – B

12 – A

3–D

4–C

5–C

13 – C

14 – C

15 – B

6–B

7–D

8–D

9–C

10 – D

Câu 1:

Trang 28

Kim loại có tính chất vật lí chung là dẫn điện, dẫn nhiệt, dẻo và có ánh kim gây nên bởi sự có mặt của các

electron tự do trong mạng tinh thể kim loại.

FI CI A

Câu 2: Tính chất hóa học chung của kim loại là tính khử

M   M n  ne Câu 3: A, B, C đúng. D sai vì kim loại dẫn điện tốt nhất là Ag. Câu 5:

Na, Ca tác dụng với nước tạo dung dịch bazơ. Câu 6: Phương trình hóa học:

ƠN

Fe  CuSO4   FeSO4  Cu

Kim loại Cu sinh ra có màu đỏ bám trên đinh sắt, màu xanh của dung dịch CuSO4 nhạt dần. Câu 7: Câu 10:

Kim loại cứng nhất là Cr, kim loại mềm nhất là K, Rb, Cs  D sai.

Theo quy tắc  , Cu phản ứng được với dung dịch Fe NO3 3 và AgNO3 .

QU Y

Cu là kim loại nên phản ứng được với HNO3 .  Cu không phản ứng được với Pb  NO3 2 .

Câu 11:

Trong dãy điện hóa từ trái sang phải, tính khử giảm dần nên dãy gồm các kim loại được xếp theo thứ tự tính khử tăng dần từ trái sang phải là: Fe, Al, Mg.

Câu 15:

KÈ

Có hai kim loại phản ứng được với ba dung dịch muối trên là Na và Al. Dạng 2: Kim loại tác dụng với phi kim 1–A

2–A

3–B

4–B

5–C

6–C

7–A

8–B

9–B

DẠ

Câu 1: nAlCl 3  0,1 mol Phương trình hóa học:

t 2Al  3Cl 2   2AlCl 3

0,1 

0,1

mol Trang 29

 m  0,1.27  2,7 gam

Câu 2: nMgO  nMg  0,1 mol  mMg  2,4 gam Bảo toàn khối lượng: mO2  moxit  mR  15,3  8,1  7,2 gam  nO2  0,225 mol Gọi kim loại R có hóa trị n ( n  1,2,3 ). Phương trình hóa học:

4R  nO2   2R2On 0,9  0,225 n

8,1  9n 0,9

Với n  1  M R  27  R là Al. Câu 4: Giả sử hai kim loại cần tìm có công thức là A và B.

Gọi công thức trung bình của hai kim loại A và B là M . Phương trình hóa học:



5,4 15,95  M M  35,5

 M  18,17

Mà M A  M M  M B

QU Y

t 2M  Cl 2   2MCl

Theo phương trình: nM  nMCl

ƠN

 MR 

mol

FI CI A

Câu 3:

 A và B là Li ( M  7 ) và Na ( M  23 ).

KÈ

Câu 5:

Bảo toàn khối lượng: mCl 2  mmuèi  mKl  28,7  7,4  21,3 gam

Câu 6:

 nCl 2  0,3 mol  VCl 2  6,72 lít

DẠ

Ta có: mO oxit   moxit  mKL  5,96  4,04  1,92 gam  nO oxit   0,12 mol Bảo toàn nguyên tố O: nH2O  nO oxit   0,12 mol

Trang 30

Bảo toàn nguyên tố H: nHCl  2nH2O  0,12.2  0,24 mol

0,24  0,12 lít. 2

FI CI A

 VHCl 

Câu 7: Bảo toàn nguyên tố H: nH2O 

nHCl  0,4 mol 2

Bảo toàn nguyên tố O: nO oxit   nH2O  0,4 mol

 mKl  moxit  mO oxit   34,5  0,4.16  28,1 gam Câu 8:

Bảo toàn khối lượng: mCl 2  mX  mR  58,8  16,2  42,6 gam  nCl 2  0,6 mol

ƠN

mO2  mY  mX  63,6  58,8  4,8gam  nO2  0,15 mol Gọi hóa trị của kim loại R là n ( n  1,2,3 ).

 MR 

2.0,6  4.0,15 1,8  mol n n

Bảo toàn electron: n.nR  2nCl 2  4nO2  nR  16,2  9n 1,8 n

QU Y

Với n  3  M R  27  R là Al. Câu 9:

Gọi V (lít) là thể tích dung dịch hỗn hợp HCl và H 2SO4  nHCl  2V mol; nH2SO4  V mol Ta có: mO oxit   moxit  mkl  72,6  53,4  19,2 gam  nO oxit   1,2 mol

Bảo toàn nguyên tố O: nH2O  nO oxit   1,2 mol

KÈ

Bảo toàn nguyên tố H: nHCl  2nH2SO4  2nH2O  2V  2V  2.1,2  V  0,6

 Thể tích dung dịch axit cần dùng là 0,6 lít = 600 ml.

2–A

3–D

4–A

5–D

6–A

7–C

8–B

9–B

10 – A

DẠ

1–B

Dạng 3: Kim loại tác dụng với axit HCl, H 2SO4 loãng

Câu 1: nZn  0,1 mol Ta có: nZn  nH2  0,1 mol  VH2  0,1.22,4  2,24 lít Trang 31

Câu 2: nAl  0,1 mol; nFe  0,2 mol

3 3 Ta có: nH2  nFe  nAl  0,2  .0,1  0,35 mol 2 2

FI CI A

 V  0,35.22,4  7,84 lít Câu 3:

Do Cu không phản ứng được với dung dịch HCl mà chỉ có Fe phản ứng nên: nFe  nH2  0,15 mol

 mFe  0,15.56  8,4 gam

Câu 4:

nH2  0,06 mol  nHCl  2nH2  0,12 mol

ƠN

Bảo toàn khối lượng: mmuèi  1,58  0,12.36,5  0,06.2  5,84 gam

 mCu  10  8,4  1,6 gam

Câu 5: nH2  0,03 mol

Ta có: nM  nH2  0,03 mol  M M 

1,67  55,67 0,03

Gọi công thức chung của hai kim loại thuộc hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm IIA là M .

Mà M Ca  M M  M Sr  Hai kim loại đó là Ca và Sr.

QU Y

Câu 6: nH2  0,075 mol

Gọi số mol của Al, Mg lần lượt là x, y mol.

 27x  24y  1,5* 

Bảo toàn electron: 3nAl  2nMg  2nH2  3x  2y  0,15* * 

1 .24  0,6 gam 40

KÈ

 mMg 

1 1 ;y 30 40

Từ (*) và (**) suy ra: x 

Câu 7:

Khí X là H 2  nH2  0,35 mol

DẠ

Bảo toàn nguyên tố H: nHCl  2nH2  0,35.2  0,7 mol Bảo toàn khối lượng: mKl  mHCl  mmuèi  mCr  mH2

 mmuèi  9,14  0,7.36,5  2,54  0,35.2  31,45 gam Trang 32

Câu 8: nH2  0,325 mol

Gọi kim loại M có hóa trị n ( n  1,2,3 ).

FI CI A

Phương trình hóa học: 2M  2nHCl   2MCl n  nH 2 5,85 MM

0,325 mol 5,85 0,325   M M  9n 2M M n

Với n  3  M M  27  Kim loại M là nhôm (Al). Câu 9:

 24x  56y  16 * 

ƠN

Gọi số mol của Mg, Fe trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là x, y mol.

Ta có phương trình:

Ta có: mdung dÞch t¨ ng  mkl  mH2  mH2  16  15,2  0,8 gam  nH2  0,4 mol

Từ (*) và (**) suy ra: x  y  0,2 Bảo toàn nguyên tố H: nH2SO4  nH2  0,4 mol mH2SO4 .100% C%



0,4.98.100  196 gam 20

 mdd sau  196  15,2  211,2 gam mMgSO4 mdd sau

.100% 

Câu 10:

0,2.120 .100%  11,36% 211,2

 C%MgSO4 

QU Y

 mdd ban ®Çu 

Bảo toàn eletron: 2nMg  2nFe  2nH2  x  y  0,4 * * 

Giả sử kim loại R có hóa trị n ( n  1,2,3 ).

KÈ

Phương trình hóa học:

2R  2nHCl   2RCl n  nH 2

0,15  0,075 mol 2

DẠ

 nH2 

Ta có: mb×nh t¨ ng  mkim lo¹ i  mkhÝ  mkhÝ  mkim lo¹ i  mb×nh t¨ ng  1,8  1,65  0,15 gam

2 2 0,15 mol  M R  12n Theo phương trình: nR  .nH2  .0,075  n n n

Trang 33

Với n  2,M R  24  R là Mg.

2–B

3–B

4–A

5–B

6–C

7–C

8–A

11 – A Câu 1: Bảo toàn electron: nNO2  2nCu  2.

1,6  0,05mol 64

Câu 2: nNO  0,05 mol 3

 mmuèi  mkim lo¹ i  mNO trong muèi  1,37  62.0,15  10,67 gam 3

ƠN

Câu 3: nX  0,4 mol

10 – B

Ta có: nNO trong muèi  ne trao ®æi  3nNO  3.0,05  0,15 mol

9–D

FI CI A

1–D

Dạng 4: Kim loại tác dụng với axit HNO3 , H 2SO4 đặc, nóng

Gọi số mol của NO2 , NO trong hỗn hợp khí X lần lượt là x, y mol.

 x  y  0,4 * 

Từ (*) và (**) suy ra: x  0,3; y  0,1

0,3  3.0,1  0,2 mol  mFe  11,2 gam 2

QU Y

Bảo toàn electron: 3nFe  nNO2  3nNO  nFe 

Ta có: dX /O2  1,3125  M X  1,3125.32  42  M X  42.0,4  16,8 gam  46x  30y  16,8* * 

Câu 4:

Ta có: mmuèi  mkl  mNO  mNO  45,5  8,3  37,2 gam 3

 nNO  ne trao ®æi =

37,2 =0,6 mol 62

0,6  0,2 mol  VNO  0,2.22,4  4,48 lít 3

KÈ

Lại có: ne trao ®æi  3nNO  nNO  Câu 5:

Gọi số mol của NO và NO2 trong hỗn hợp khí B lần lượt là x và y mol.

x  y  0,3 x  0,1 Ta có hệ phương trình:   30x  46y  12,2 y  0,2

DẠ

Lại có: ntrao ®æi  nNO  3nNO  nNO2  3.0,1  0,2  0,5 mol 3

Bảo toàn nguyên tố N: nHNO3  nNO  nNO  nNO2  0,5  0,2  0,1  0,8 mol 3

Câu 6:

Trang 34

nCu  0,15 mol; nHNO3  0,18 mol; nH2SO4  0,09 mol

 nH  0,18  2.0,09  0,36 mol; nNO  0,18 mol Phương trình hóa học:

3Cu  8H   2NO3   3Cu2  2NO  4H 2O 0,15 0,36 0,18 Ta thấy:



0,09

mol

nNO n  nCu 3  0,05; H  0,045;  0,09  H  phản ứng hết. 3 8 2

Theo phương trình, ta có: nNO  0,09 mol  V  VNO  0,09.22,4  2,016 lít Câu 7: Ta có: ne trao ®æi  2nSO2  2nSO2  nSO2  0,15mol 4

Mà mmuèi  mkl  mSO2  mkl  22,8  0,15.96  8,4 gam 4

Câu 8: nMg  0,09 mol; nNO  0,04 mol

Nhận thấy: 2nMg  3nNO  Có muối NH 4NO3 .

ƠN

FI CI A

Bảo toàn electron: 2nMg  3nNO  8nNH4NO3  nNH4NO3 

2.0,09  3.0,04  7,5.103 mol 8

 mmuèi  mMg NO3   mNH4NO3  0,09.148  7,5.103.80  13,92 gam 2

QU Y

Câu 9: nNO  0,2 mol

Gọi n là số oxi hóa của M trong muối nitrat.

 MM 

19,5  32,5n 0,6 n

0,6 mol n

Bảo toàn electron: n.nM  3nNO  nM 

KÈ

Với n  2  M M  65  M là Zn. Câu 10:

nCu  0,075mol; nHNO3  0,12 mol; nH2SO4  0,06 mol

DẠ

 nH  0,12  0,06.2  0,24 mol; nNO  0,12 mol 3

Phương trình hóa học:

3Cu  8H   2NO3   3Cu2  2NO  4H 2O 0,075 0,24 0,12

mol Trang 35

Nhận thấy:

0,075 0,24 0,12    Cu phản ứng hết, H  và NO3 dư. 3 8 2

FI CI A

 nNaOH  2nCu2  nH  2.0,075  0,04  0,19 mol  VNaOH 

0,19  0,38 lít. 0,5

Câu 11:

Gọi số mol khí N 2O và N 2 trong hỗn hợp Y lần lượt là x, y mol.

 x  y  0,06mol * 

ƠN

44x  28y  36  44x  28y  2,16 * *  xy

nAl  0,46mol;nY  0,06 mol

Ta có: dY / H2  18  M Y  36 

Dung dịch Y chứa: Cu2  0,075mol  ,H   0,24  0,075.8: 3  0,04mol  ,SO24 ,NO3

Từ (*) và (**) suy ra: x  0,03; y  0,03

 nNH4NO3 

Nhận thấy: 3nAl  1,38  8nH2O  10nH2  0,54  Sản phẩm khử có cả NH 4NO3 . 1,38  0,54  0,105 mol 8

 nHNO3 p  1,38  0,33  1,71

QU Y

nNO trong muèi kim lo¹ i  3nAl  1,38 mol Ta có:  3 nN trong SPK  2nN2O  2nN2  2nNH4NO3  0,33mol

Dạng 5: Kim loại tác dụng với dung dịch muối 2–C

3–C

4–C

5–C

6–A

7–D

8–A

9–A

10 – C

1–B Câu 1:

KÈ

Dung dịch trong cốc mất hẳn màu xanh  Cu  NO3 2 phản ứng hết.

nCu NO3   0,025 mol 2

Phương trình hóa học:

Zn  Cu  NO3 2   Zn  NO3 2  Cu

DẠ

0,025 0,025

0,025 mol

 mkim lo¹ i gi¶m  0,025.  65  64  0,025 gam Câu 2:

Trang 36

Gọi số mol Cu thoát ra là x mol. Phương trình hóa học:



FI CI A

2x 3

2Al  3CuSO4   Al 2  SO4 3  3Cu mol

mkim lo¹ i t¨ ng  mCu  mAl  46,38  45  64x 

2x .27  x  0,03 3

 mCu  0,03.64  1,92 gam

Câu 3: nCuSO4  0,2x mol Phương trình hóa học:

Fe  CuSO4   FeSO4  Cu 0,2x mol

ƠN

0,2x 0,2x

Ta có: mt¨ ng  0,2x.  64  56  3,2  x  2 Câu 4:

Sau phản ứng thu được hỗn hợp kim loại nên CuCl 2 hết, kim loại M còn dư.

nCuCl 2  0,2 mol

M  CuCl 2   MCl 2  Cu 0,2 0,2

QU Y

Phương trình hóa học:

0,2 mol

Ta có: mkim lo¹ i gi¶m  0,2  0,2.  M  64  0,2  M  65  Kim loại M là Zn. Câu 5: nFeCl 2  0,2 mol

 24x  27y  3,9 * 

Gọi số mol của Mg và Al trong hỗn hợp kim loại lần lượt là x, y mol.

KÈ

Bảo toàn electron: 2nMg  3nAl  2nFe  2x  3y  0,4 * *  Từ (*) và (**) suy ra: x  0,05; y  0,1

 mMg  0,05.24  1,2 gam; mAl  0,1.27  2,7 gam

DẠ

Câu 6: nFe(NO3 )3  0,2 mol; nCu NO3   0,1 mol 2

Quá trình cho - nhận electron:

Trang 37

Mg   Mg2  2e 0,3  0,6 mol

Fe3  1e   Fe2 0,2  0,2  0,2 mol

FI CI A

Cu2  2e   Cu 0,1  0,2  0,1 mol Fe2  2e   Fe 0,2 0,2  0,1 mol  mkl  mCu  mFe  0,1.64  0,1.56  12 gam

Bảo toàn electron: 2nMg  2nZn  2nFe2  2nCu2

 2.0,012  2.0,03  2.0,15V.103  2.0,2V.103  V  120 ml Câu 8:

Câu 7: nMg  0,012mol; nZn  0,03mol; nFeSO4  0,15V.103 mol; nCuSO4  0,2V.103 mol

 a  65x  56y * 

Bảo toàn electron: 2nZn  2nFe  2nCu  nCu  x  y mol

ƠN

Gọi số mol của Zn và Fe trong hỗn hợp X lần lượt là x, y mol.

Chất rắn là Cu  a  64  x  y * * 

Từ (*) và (**) suy ra: 65x  56y  64  x  y   x  8y

56y 56y .100%  .100%  9,72% 65x  56y 65.8y  56y

QU Y

 %mFe 

Câu 9: nBa  0,02 mol Phương trình hóa học:

Ba  2H 2O   Ba OH 2  H 2 0,02

0,02 mol

0,02

0,005

KÈ

Ba(OH)2   NH 4 2 SO4   BaSO4  2NH 3  2H 2O 0,005

0,005 0,01

mol

Ba OH 2  CuSO4   Cu  OH 2  BaSO4 0,005

0,005

0,005mol

DẠ

Dung dịch sau phản ứng chỉ chứa chất tan Ba OH 2 : nBa OH2  d  0,01mol Bảo toàn khối lượng: mdd sau ph¶n øng  2,74  12  0,02.2  0,01.17  0,01.233  0,005.98  11,71 gam 0,01.171  C% Ba OH   .100%  14,60%  2 11,71

Trang 38

Câu 10:

Gọi số mol của Mg và Zn lần lượt là 2x, x mol.

FI CI A

Để chất rắn chứa hai oxit thì dung dịch Y phải chứa Mg2 ( 2x mol); Zn2 ( x mol); Fe2 ( y mol) và SO24 ( 0,45 mol). Bảo toàn điện tích: 2.2x  2x  2y  0,45.2  6x  2y  0,9 (*) Hai oxit là MgO và Fe2O3 . 1 n 2  0,5y mol 2 Fe

 40.2x  160.0,5y  15,2  80x  80y  15,2 * *  Từ (*) và (**) suy ra: x  0,13; b  0,06 Bảo toàn nguyên tố Fe và Cu  Z chứa 0,14 mol Fe và 0,15 mol Cu.

DẠ

KÈ

QU Y

ƠN

 mZ  0,14.56  0,15.64  17,44 gam

Bảo toàn nguyên tố: nMgO  nMg2  2x mol; nFe2O3 

Trang 39

CHƯƠNG 5 Mục tiêu  Kiến thức + Trình bày được nguyên tắc chung để điều chế kim loại. + Nêu được nguyên tắc điều chế kim loại bằng phương pháp điện phân. + Nêu được nguyên tắc điều chế kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện.

+ Nêu được nguyên tắc điều chế kim loại bằng phương pháp thủy luyện.

CI AL

BÀI 10: ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

 Kĩ năng

+ Biết cách lựa chọn được phương pháp điều chế kim loại cụ thể cho phù hợp. + Viết được các phương trình hóa học điều chế kim loại cụ thể.

+ Giải được các bài tập về tính khối lượng nguyên liệu sản xuất được một lượng kim loại xác

DẠ

KÈ M

ƠN

định theo hiệu suất hoặc ngược lại…

Trang 1

I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM A. Nguyên tắc chung

CI AL

Khử ion kim loại thành nguyên tử: M n   ne  M B. Phương pháp 1. Phương pháp nhiệt luyện  Điều chế kim loại có tính khử trung bình như: Zn, Fe, Sn,

t Ví dụ: Fe2O3 + 3CO   2Fe + 3CO2

Pb…

C,CO,H 2 ,Al...  Nguyên tắc: Oxit kim loại   Kim loại

 Điều chế những kim loại có tính khử yếu như: Cu, Hg,

2. Phương pháp thủy luyện

Ví dụ: Fe + Cu 2 → Fe 2 + Cu

Ag, Au…  Nguyên tắc: Kim loại mạnh đẩy kim loại yếu ra khỏi dung

ƠN

dịch muối của nó. 3. Phương pháp điện phân a. Điện phân nóng chảy

dpnc  Điều chế kim loại hoạt động hóa học mạnh như: K, Na, Ví dụ: 2Al2O3   4Al + 3O2 ↑

Ca, Mg, Al.

 Nguyên tắc: Khử ion kim loại bằng dòng điện (Điện phân nóng chảy muối, bazơ, oxit của các kim loại có tính khử mạnh).

b. Điện phân dung dịch

 Điều chế kim loại hoạt động trung bình hoặc yếu.  Nguyên tắc: Điện phân dung dịch muối của chúng.

Trong đó:

Ở anot: 2O 2  O2  4e

dpdd Ví dụ: CuCl2   Cu + Cl2

Ở catot: Cu 2  2e  Cu Ở anot: 2Cl   Cl2  2e

KÈ M

AIt  Công thức Faraday: m  nF

Ở catot: Al 3  3e  Al

m: Khối lượng chất thu được ở cực âm (gam). A: Khối lượng mol nguyên tử chất thu được ở điện cực. n: Số electron mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận. I: Cường độ dòng điện (ampe).

t: Thời gian điện phân (giây).

DẠ

F: Hằng số Faraday (F = 96500).

Trang 2

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA Điều chế kim loại có tính khử trung bình như: Zn, Fe, Sn, Pb…

CI AL

NHIỆT LUYỆN

C,CO,H 2 ,Al... Nguyên tắc: Oxit kim loại   Kim loại

Nguyên tắc chung: Khử ion kim loại thành nguyên tử: Mn+ + ne → M

THỦY LUYỆN

Điện phân nóng chảy

ƠN NH

Điện phân dung dịch

KÈ M

Khối lượng chất thu được ở điện cực (gam).

Cường độ dòng điện (A).

Điện phân dung dịch muối của các kim loại có tính khử yếu và trung bình như Zn, Fe, Sn, Pb, Cu, Hg, Ag,… Catot (-): sự khử Li   Al3 : không bị điện phân. Thứ tự điện phân: Ag   Fe3  Cu 2  Fe 2 ... Anot (+): sự oxi hóa Một số anion gốc axit SO 24 , NO3 , PO34 ,...

Công thức Faraday

m

Điện phân nóng chảy muối, bazơ, oxit của các kim loại có tính khử mạnh như: K, Na, Ca, Al. dpnc 2MCln   2M  nCl2 y dpnc M x O y   xM  O 2 2 dpnc 4M  OH n   4M  2nH 2 O  nO 2

ĐIỆN PHÂN

Khối lượng mol nguyên tử của chất thu được ở điện cực.

Nguyên tắc: Kim loại mạnh đẩy kim loại yếu ra khỏi dung dịch muối của nó.

DẠ

ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

Điều chế những kim loại có tính khử yếu như: Cu, Hg, Ag, Au..

Thời gian điện phân (giây).

không bị điện phân. Thứ tự điện phân: S2  I   Br   Cl  RCOO   OH   H 2 O

A.I.t I.t  n e trao doi  nF F

Số electron mà Hằng số nguyên tử hoặc Faraday ion đã cho hoặc (F = 96500). nhận.

Trang 3

II. CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm

CI AL

Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Nguyên tắc chung để điều chế kim loại là A. oxi hóa ion kim loại trong hợp chất thành nguyên tử kim loại. B. khử ion kim loại trong hợp chất thành nguyên tử kim loại. C. cho hợp chất chứa ion kim loại tác dụng với chất oxi hóa.

D. cho hợp chất chứa ion kim loại tác dụng với chất khử. Hướng dẫn giải

Nguyên tắc điều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử.

M n   ne  M → Chọn B.

Ví dụ 2: Dãy các kim loại có thể điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện là: B. Fe, Cu, Zn

C. Mg, K, Cu

D. Na, Ca, Ba

ƠN

A. Na, Fe, Cu Hướng dẫn giải

Phương pháp nhiệt luyện dùng để điều chế các kim loại trung bình và yếu.

→ Các kim loại đứng sau Al trong dãy điện hóa đều có thể được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện.

Vì Na, Mg, K, Ca, Ba đều đứng trước Al trong dãy điện hóa → Loại A, C, D. → Chọn B.

Ví dụ 3: Cho một luồng khí H2 dư đi qua ống sứ chứa CuO, PbO, CaO, Al2O3, còn lại trong ống sứ là: A. Cu, Pb, Ca, Al2O3, Fe C. Cu, Pb, CaO, Al2O3, Fe

Fe2O3 nung nóng ở nhiệt độ cao. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, chất rắn B. CuO, PbO, Ca, Al, Fe D. Cu, PbO, CaO, Al, Fe

KÈ M

Hướng dẫn giải

H2 khử được oxit của các kim loại đứng sau Al trong dãy điện hóa thành kim loại.

→ H2 khử được CuO, PbO, Fe2O3 thành Cu, Pb và Fe. → Chất rắn còn lại trong ống sử là Cu, Pb, CaO, Al2O3, Fe.

→ Chọn C.

Ví dụ 4: Trong quá trình điện phân dung dịch Pb(NO3)2 với các điện cực trơ,

DẠ

ion Pb 2 di chuyển về A. anot và bị khử.

B. catot và bị oxi hóa.

C. catot và bị khử.

D. anot và bị oxi hóa.

Hướng dẫn giải Trang 4

Trong quá trình điện phân dung dịch Pb(NO3)2 với các điện cực trơ, ion Pb 2 di

Pb 2  2e  Pb Bên anot    xảy ra quá trình điện phân nước. 2H2O → O2 + 4H  + 4e → Chọn C.

Ví dụ 5: Hình vẽ sau đây mô tả thí nghiệm khí X tác dụng với chất rắn Y, nung

CI AL

chuyển về phía catot    và xảy ra quá trình khử ion Pb 2 thành kim loại.

ƠN

nóng sinh ra khí Z:

Phản ứng hóa học nào sau đây thỏa mãn thí nghiệm trên là?

t A. CaSO3 + 2HCl   CaCl2 + SO2 + H2O t B. CuO + CO   Cu + CO2 t C. 2C + Fe3O4   3Fe + 2CO2

t D. Fe2O3 + 3H2   2Fe + 3H2O

Hướng dẫn giải

Khí Z được tạo thành từ khí X và chất rắn Y → Loại A, C. Khí Z sinh ra làm vẩn đục dung dịch nước vôi trong → Loại D. Vậy phản ứng hóa học thỏa mãn thí nghiệm trên là:

KÈ M

t CuO + CO   Cu + CO2 (Khí Z) Khí Z làm vẩn đục nước vôi trong:

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O → Chọn B.

Bài tập tự luyện dạng 1

Câu 1: Nguyên tắc điều chế kim loại là A. oxi hóa ion kim loại thành kim loại.

DẠ

B. khử ion kim loại thành nguyên tử kim loại. C. dùng H2 hoặc CO để khử oxit kim loại thành kim loại ở nhiệt độ cao. D. dùng kim loại có tính khử mạnh đẩy kim loại có tính khử yếu hơn ra khỏi dung dịch muối.

Câu 2: Phương pháp duy nhất để điều chế kim loại kiềm là A. nhiệt luyện.

B. điện phân nóng chảy. C. thủy luyện.

D. điện phân dung dịch. Trang 5

Câu 3: Kim loại nào sau đây không thể điều chế bằng phương pháp thủy luyện? A. Ag

B. Mg

C. Cu

D. Fe

A. MgO, Fe, Pb, Al2O3

B. MgO, FeO, Pb, Al2O3

C. MgO, Fe, Pb, Al

D. Mg, Fe, Pb, Al

Câu 5: Phản ứng điều chế kim loại nào dưới đây thuộc phương pháp thủy luyện? B. C + ZnO → Zn + CO

C. Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu

D. 2Al2O3 → 4Al + 3O2

A. MgCl2 → Mg + Cl2

CI AL

Câu 4: Nung nóng hỗn hợp bột MgO, Fe2O3, PbO, Al2O3 ở nhiệt độ cao rồi cho dòng khí CO (dư) đi qua hỗn hợp thu được chất rắn gồm:

Câu 6: Khi điện phân dung dịch CuCl2 để điều chế kim loại Cu, quá trình xảy ra ở catot (cực âm) là C. Cu  Cu 2  2e

B. Cl2  2e  2Cl

A. Al2O3

B. FeO

C. K2O

D. MgO

ƠN

Câu 7: Tiến hành phản ứng khử oxit X thành kim loại bằng khí H2 (dư) theo sơ đồ hình vẽ bên. Oxit X là

D. 2Cl  Cl2  2e

A. Cu 2  2e  Cu

Câu 8: Phương pháp chung để điều chế Na, Ca, Al trong công nghiệp là B. nhiệt luyện.

C. điện phân dung dịch.

A. thủy luyện.

D. điện phân nóng chảy.

Câu 9: Để thu được kim loại Cu từ CuSO4 bằng phương pháp thủy luyện có thể dùng kim loại nào sau đây? A. Fe

B. Na

C. Ag

D. Ca

Câu 10: Dãy gồm các oxit đều bị Al khử ở nhiệt độ cao thành kim loại là: B. FeO, MgO, CuO

A. FeO, CuO, Cr2O3

C. PbO, K2O, SnO

D. Fe3O4, SnO, BaO

A. Fe và Ca

Câu 11: Dãy gồm hai kim loại đều có thể điều chế bằng phương pháp thủy luyện là: B. Mg và Na

C. Ag và Cu

D. Fe và Ba

Câu 12: Dãy gồm hai kim loại được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện là: A. Cu, Fe, Pb

B. Cu, Fe, Mg

C. Na, Ba, Cu

D. Na, Ba, Fe

A. 1

KÈ M

Câu 13: Cho các kim loại sau: K, Ba, Cu và Ag. Số kim loại điều chế được bằng phương pháp điện phân dung dịch (điện cực trơ) là B. 4

C. 3

D. 2

Câu 14: Cho các trường hợp sau: (1) Điện phân nóng chảy MgCl2.

(2) Điện phân dung dịch ZnSO4.

(3) Điện phân dung dịch CuSO4.

(4) Điện phân dung dịch NaCl.

A. 1

Số trường hợp ion kim loại bị khử thành kim loại là B. 2

C. 3

D. 4

DẠ

Câu 15: Khi điện phân hỗn hợp Cu(NO3)2, AgNO3, HNO3 thì thứ tự xảy ra sự khử của những ion là: A. Cu 2 , Ag  , H 

B. Ag  , H  , Cu 2

C. Ag  , Cu 2 , H 

D. Cu 2 , H  , Ag 

Trang 6

Dạng 2: Oxit kim loại tác dụng với chất khử Phương pháp giải

CI AL

 Viết phương trình hóa học và tính theo phương Ví dụ: Cho luồng khí CO (dư) đi qua 4,8 gam hỗn trình hóa học.

hợp X gồm CuO và Fe2O3 (tỉ lệ mol là 1:1) nung

CO CO t  MxOy    M   2 H 2 H 2O

nóng đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là A. 3,52

B. 4,48

 Công thức tính nhanh:

C. 2,40

D. 4,16

Chú ý: M là các kim loại sau Al trong dãy điện hóa.

n O trong oxit pu  n CO pu  n CO2  n O trong oxit pu  n H2 pu  n H2O

Hướng dẫn giải

Nếu hỗn hợp hai khí: n O trong oxit pu   n CO  H2  pu 

Ta có: a 

 Bảo toàn khối lượng:

Phương trình hóa học:

m oxit  m CO/H  m chat ran spu  m CO /H O 2 2 2  m oxit  m kim loai  m O trong oxit   m O trong oxit pu  m chat ran giam

t CuO + CO   Cu + CO2

Gọi số mol của CuO và Fe2O3 lần lượt là a, a mol.

ƠN

4,8  0, 02 mol 80  160

0,02

→ 0,02

mol

t Fe2O3 + 3CO   2Fe + 3CO2

0,02

→

0,04

mol

 m chat ran  m Cu  m Fe  0, 02.64  0, 04.56  3,52 gam

Ví dụ mẫu

→ Chọn A.

Ví dụ 1: Khử hoàn toàn a gam oxit Fe3O4 cần dùng 2,24 lít khí H2 (đktc). Giá trị a là A. 5,8

B. 23,2

C. 11,6

D. 17,4

n H2  0,1mol

KÈ M

Hướng dẫn giải

Phương trình hóa học:

t Fe3O4 + 4H2   3Fe + 4H2O

0,025  0,1

mol

 a  m Fe3O4  0, 025.232  5,8gam

DẠ

→ Chọn A.

Ví dụ 2: Để khử hoàn toàn 19,36 gam hỗn hợp CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4 cần dùng 7,392 lít khí CO (ở đktc). Khối lượng chất rắn sau phản ứng là A. 14,08 gam

B. 15,08 gam

C. 10,05 gam

D. 10,45 gam Trang 7

Hướng dẫn giải

n CO  0,33mol

CI AL

Ta có: n O trong oxit pu  n CO phan ung  0,33mol

 m chat ran giam  m O trong oxit pu  0,33.16  5, 28gam Khối lượng chất rắn sau phản ứng là:

m chat ran sau pu  m chat ran ban dau  m chat ran giam  19,36  5, 28  14, 08gam

→ Chọn A.

Ví dụ 3: Khử 16 gam Fe2O3 bằng CO dư, sản phẩm khí cho vào bình đựng nước của a là A. 30

B. 20

C. 10

D. 40

Hướng dẫn giải

ƠN

n Fe2O3  0,1mol Phương trình hóa học: t Fe2O3 + 3CO   2Fe + 3CO2

→ 0,3

mol

0,1

vôi trong dư thu được a gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị

Sản phẩm khí thu được cho vào bình Ca(OH)2 dư nên n CaCO3  n CO2  0,3mol

 a  m CaCO3  0,3.100  30 gam

→ Chọn A.

Ví dụ 4: Trong bình kín có chứa 0,5 mol CO và m gam Fe3O4. Đun nóng bình cho tới khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp khí có tỉ khối so với CO ban đầu là 1,457. Giá trị của m là A. 16,8

B. 21,5

C. 22,8

D. 23,2

KÈ M

Hướng dẫn giải

Hỗn hợp khí thu được sau phản ứng gồm CO dư (x mol) và CO2 (y mol). Bảo toàn nguyên tố C: n CO ban dau  n CO du  n CO2  0,5 mol

 x  y  0,5 (*)

Theo đề bài: M hh  1, 457.28  40, 796

m CO du  m CO2

Y DẠ





n CO  n CO2

 40, 796

28x  44y  40, 796 0,5

 28x  44y  20,398 (**) Trang 8

Từ (*) và (**) suy ra: x  0,1; y  0, 4 Phương trình hóa học: 0,1 

0,4

CI AL

t 4CO + Fe3O4   3Fe + 4CO2

mol

 m  m Fe3O4  0,1.232  23, 2 gam → Chọn D.

Bài tập tự luyện dạng 2 Bài tập cơ bản

A. 15 gam

B. 16 gam

C. 17 gam

Câu 1: Để khử hoàn toàn 19,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 cần dùng vừa đủ 2,24 lít H2 (đktc). Khối lượng Fe thu được là D. 18 gam

Câu 2: Cho V lít khí CO (ở đktc) phản ứng với một lượng dư hỗn hợp chất rắn gồm CuO và Fe3O4 nung nóng. Sau khi phản ứng hoàn toàn, khối lượng hỗn hợp chất rắn giảm 0,32 gam. Giá trị của V là B. 0,224

C. 0,448

ƠN

A. 0,112

D. 0,560

Câu 3: 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 B. 8,3 gam

C. 2,0 gam

A. 4,0 gam

D. 0,8 gam

Câu 4: Cho khí CO qua ống chứa 15,2 gam hỗn hợp gồm CuO và FeO nung nóng. Sau một thời gian thu được hỗn hợp khí B và 13,6 gam chất rắn C. Cho B tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 dư thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 15

B. 10

C. 20

D. 25

A. 47,06%

Câu 5: Dẫn luồng khí CO dư đi qua 2,4 gam hỗn hợp CuO và Fe2O3 nung nóng đến phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 1,76 gam chất rắn. Phần trăm khối lượng CuO có trong hỗn hợp ban đầu là B. 26,67%

C. 66,67%

D. 33,33%

Câu 6: Cho V lít (đktc) khí H2 đi qua bột CuO đun nóng, thu được 38,4 gam Cu. Nếu cho V lít khí H2 đi qua bột Fe2O3 đun nóng thì lượng Fe thu được là A. 25,2 gam

B. 26,4 gam

C. 22,4 gam

D. 33,6 gam

A. 7,2

KÈ M

Câu 7: Cho 4,48 lít khí CO (đktc) phản ứng với 8 gam một oxit kim loại, sau khi phản ứng hoàn toàn, thu được m gam kim loại và hỗn hợp khí có tỉ khối so với H2 là 20. Giá trị của m là B. 3,2

C. 6,4

D. 5,6

Câu 8: Cho m gam hỗn hợp X gồm CuO, Fe2O3, FeO tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch chứa H2SO4 1M và HCl 1M. Để khử hoàn toàn m gam hỗn hợp X (nung nóng) cần tối thiểu V lít khí CO (đktc). Giá trị của V là

A. 4,48

B. 6,72

C. 3,36

D. 1,12

DẠ

Bài tập nâng cao

Câu 9: Dùng CO khử hoàn toàn 2,88 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 thu được 2,24 gam chất rắn. Mặt khác, để hòa tan hoàn toàn 2,88 gam X cần vừa đủ 100 ml dung dịch HCl, nồng độ a mol/l. Kết thúc thí nghiệm, thu được 224 ml khí (đktc). Giá trị của a là A. 1,0

B. 0,5

C. 1,6

D. 0,8 Trang 9

A. 9

B. 6

CI AL

Câu 10: Cho khí CO qua m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 nung nóng, sau một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn Y và hỗn hợp khí Z. Cho toàn bộ Z vào dung dịch Ca(OH)2 dư, đến phản ứng hoàn toàn thu được 4 gam kết tủa. Mặt khác, hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) thu được 1,008 lít khí SO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất và dung dịch chứa 18 gam muối. Giá trị của m gần nhất với C. 5

D. 7

Dạng 3: Điện phân Bài toán 1: Xác định lượng chất trong quá trình điện phân  Xác định lượng chất trong phản ứng điện phân

Ví dụ: Điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 1M với điện cực trơ, cường độ dòng điện là 5A trong thời

AIt nF

Công thức Faraday: m 

Phương pháp giải

gian 25 phút 44 giây thì dừng lại. Khối lượng dung dịch giảm sau điện phân là

B. 3,84 gam

C. 2,56 gam

D. 3,20 gam

ƠN

A. 2,88 gam

Hướng dẫn giải

Đổi: 25 phút 44 giây = 25.60 + 44 = 1544 giây Bước 1: Tính n e trao doi

n e trao doi 

Theo hệ quả của công thức Faraday:

It F

n e trao doi 

Quá trình điện phân:

Bước 2: Viết quá trình điện phân.

Bước 3: Tính lượng chất đã điện phân hoặc lượng

KÈ M

chất thu được sau điện phân. Chú ý:

It 5.1544   0, 08 mol F 96500

Vkhi  Vkhi anot   Vkhi catot 

m dung dich giam  m KL  m khi thoat ra

0,08 → 0,04 mol Ở anot (+): 2H2O → O2 + 4H  + 4e 0,02 

0,08 mol

m Cu  0, 04.64  2,56 gam  m O2  0, 02.32  0, 64 gam Ta có: m dung dich giam  m Cu  m O2

 m dung dich giam  2,56  0, 64  3, 2 gam → Chọn D.

m catot   m kim loai catot 

Ở catot (-): Cu 2  2e  Cu

Chú ý: Nếu biết catot bắt đầu thoát khí → Khí

DẠ

thoát ra ở cả hai điện cực. Khi đó nước bắt đầu điện phân ở catot: 2H2O + 2e → 2OH  + H2 Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Điện phân 200 ml dung dịch AgNO3 0,4M với điện cực trơ, I = 5A. Sau Trang 10

19 phút 18 giây, khối lượng Ag thu được ở catot là A. 7,56 gam

B. 4,32 gam

C. 8,64 gam

D. 6,48 gam

CI AL

Hướng dẫn giải Đổi: 19 phút 18 giây = 19.60 + 18 = 1158 giây

 m Ag 

AIt nF 108.5.1158 1.96500

Theo công thức Faraday: m Ag 

 m Ag  6, 48gam

→ Chọn D.

Ví dụ 2: Điện phân 500 ml dung dịch CuSO4 0,1M (điện cực trơ) với cường độ

dòng điện 10A, thời gian điện phân là 32 phút 10 giây. Tổng thể tích khí (đktc) sinh ra ở catot và anot là B. 0,56 lít

C. 3,36 lít

Hướng dẫn giải Đổi: 32 phút 10 giây = 32.60 + 10 = 1930 giây

Ta có: n e trao doi 

n CuSO4  0, 05 mol It 10.1930   0, 2 mol F 96500

Quá trình điện phân:

Ở anot (+):

Ở catot (-):

D. 2,24 lít

ƠN

A. 1,12 lít

Cu 2  2e  Cu 2H2O + 2e → 2OH  + H2

2H2O → 4H  + O2 + 4e

Ở catot, ta có: n e trao doi  2n Cu 2  2n H2

KÈ M

 0, 2  2.0, 05  2n H2  n H2 

0, 2  2.0, 05  0, 05 mol 2

 VH2  0, 05.22, 4  1,12 lít

Ở anot, ta có: n e trao doi  4n O2

DẠ

 0, 2  4n O2

 n O2 

0, 2  0, 05 mol 4

 VO2  0, 05.22, 4  1,12 lít

→ Tổng thể tích khí sinh ra ở catot và anot là 1,12  1,12  2, 24 lít Trang 11

→ Chọn D. điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện không đổi. Sau thời gian t giây, ở anot thoát ra 2,688 lít hỗn hợp khí (đktc). Nếu thời gian điện phân là 2t giây, thể tích khí thoát ra ở anot gấp 3 lần thể tích khí thoát ra ở catot (đo cùng điều kiện), đồng thời khối lượng catot tăng 18,56 gam. Giá trị của m là A. 55,34

B. 63,46

C. 53,42

D. 60,87

Hướng dẫn giải Ở anot (+):

Cu 2  2e  Cu

2Cl → Cl2 + 2e

2H2O + 2e → 2OH  + H2

2H2O → 4H  + O2 + 4e

ƠN

Xét thời gian t giây:

Quá trình điện phân: Ở catot (-):

CI AL

Ví dụ 3: Điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 và KCl bằng

n khi o anot  0,12 mol Gọi số mol Cl2 là x mol.

 n O2  0,12  x mol

Ta có: n e trao doi  2n Cl2  4n O2  2x  4  0,12  x   0, 48  2x mol Xét thời gian 2t giây:

n e trao doi  2.  0, 48  2x   0,96  4x mol Ta có: n e trao doi  2n Cl2 4

0,96  4x  2x  0, 24  1,5x mol 4

n Cl2  x mol  n O2 



 n khi o anot  x  0, 24  1,5x  0, 24  0,5x mol

KÈ M

1 0,5x  n H2  n khi o catot  .  0, 24  0,5x   0, 08  mol 3 3

Khối lượng catot tăng 18,56 gam: n Cu 

18,56  0, 29 mol 64

Ta có phương trình: n e trao doi  2n Cu  2n H2

0,5x    0,96  4x  2.0, 29  2.  0, 08   3  

DẠ

 x  0, 06

n Cu  NO3  2  n Cu  0, 29 mol Bảo toàn nguyên tố Cu, Cl:  n KCl  2n Cl2  2x  0,12 mol  m  0, 29.188  0,12.74,5  63, 46 gam Trang 12

→ Chọn B. Bài toán 2: Xác định thời gian điện phân

CI AL

Phương pháp giải

Ví dụ: Điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 0,2M và AgNO3 0,1M với cường độ dòng điện I  3,86A . Sau t giây, khối lượng kim loại bám trên catot là 1,72 gam. Giá trị của t là

B. 1000

C. 500

A. 250

D. 750

Hướng dẫn giải

n CuSO4  0, 02 mol; n AgNO3  0, 01mol  n Cu 2  0, 02 mol; n Ag  0, 01mol

Bước 1: Viết quá trình điện phân.

ƠN

Ở catot (−):

Ag   1e  Ag (1) Cu 2  2e  Cu (2)

Nếu Ag  điện phân hết, Cu 2 chưa điện phân:

Bước 2: Xác định lượng sản phẩm thu được ở một trong hai điện cực.

Nếu Ag  và Cu 2 đều điện phân hết:

KÈ M

Bước 4: Tính thời gian điện phân: t 

m kim loai  m Ag  m Cu  0, 01.108  0, 02.64  2,36 gam Ta thấy: 1, 08  1, 72  2,36  Ag  điện phân hết,

Cu 2 điện phân một phần. Ta có: m Cu  m kim loai  m Ag

 1, 72  1, 08  0, 64 gam

 n Cu  0, 01mol Theo (1), (2): n e trao doi  n Ag  2n Cu

Bước 3: Tính n e trao doi .

DẠ

m kim loai  m Ag  0, 01.108  1, 08gam

 0, 01  2.0, 01  0, 03mol

n e .F I

t

n e .F 0, 03.96500   750s I 3,86

→ Chọn D.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Điện phân với điện cực trơ dung dịch chứa 0,2 mol Cu(NO3)2, cường độ dòng điện 2,68A, trong thời gian t (giờ), thu được dung dịch X. Cho 14,4 Trang 13

gam bột Fe vào X, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N 5 ) và 13,5 gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và hiệu suất của quá trình

A. 1,00

B. 1,20

C. 0,50

CI AL

điện phân là 100%. Giá trị của t là D. 0,25

Hướng dẫn giải

n Cu  NO3   0, 2 mol  n Cu 2  0, 2 mol; n NO  0, 4 mol 3

Gọi số mol Cu 2 tham gia điện phân là x mol. Quá trình điện phân: Ở anot (+):

Cu 2  2e  Cu x → 2x

2H2O → O2 + 4H  + 4e 2x  2x

mol

Ở catot (−):

mol

NO3 .

ƠN

Sau điện phân, dung dịch X có  0, 2  x  mol Cu 2 , 2x mol H  và 0,4 mol

Cho 14,4 gam Fe vào dung dịch X thu được 13,5 gam chất rắn nên ta có quá trình trao đổi electron:

Cu 2 + 2e → Cu

Fe → Fe 2 + 2e

4H  + NO3 + 3e → NO + 2H2O

3 Bảo toàn electron: 2n Fe  2n Cu 2  n H 4

 2n Fe  2.  0, 2  x   0, 75.2x

 n Fe  0, 2  0, 25x mol

Ta có: m Fe du  14, 4  56.  0, 2  0, 25x   3, 2  14x gam

KÈ M

m Cu  64  0, 2  x   12,8  64x gam

Sau phản ứng thu được 13,5 gam chất rắn gồm Fe dư và Cu sinh ra.

 3, 2  14x  12,8  64x  13,5  x  0, 05

 n e trao doi  2x  0,1mol

→ Thời gian điện phân là: t 

nF 0,1.96500   3600s  1h I 2, 68

DẠ

→ Chọn A.

Bài toán 3: Đồ thị Phương pháp giải

Trang 14

Bước 1: Đặt ẩn

I F

CI AL

Bước 2: Xác định dạng đồ thị. Từ đó viết được quá trình điện phân. Dạng đồ thị có dạng gấp khúc 3 đoạn:

Đoạn 2 có độ dốc lớn hơn đoạn 1 thì kim loại điện phân hết ở đoạn 1, catot thoát ra khí H2 ở đoạn 2. Đoạn 2 có độ dốc nhỏ hơn đoạn 1 thì kim loại còn dư sau đoạn 1, anot thoát ra khí O2 ở đoạn 2. Bước 3: Tính toán theo dữ kiện của đồ thị.

Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp CuSO4 và phân X với các điện cực trơ, màng ngăn xốp, dòng điện có cường độ không đổi. Tổng số mol khí thu được trên cả hai điện cực (n) phụ thuộc vào thời gian điện phân (t) được

NaCl vào nước, thu được dung dịch X. Tiến hành điện

ƠN

mô tả như đồ thị bên (đồ thị gấp khúc tại các điểm M, N).

Giả sử hiệu suất điện phân là 100%, bỏ qua sự bay hơi của nước. Giá trị của m là B. 11,08

C. 15,76

Hướng dẫn giải Gọi

I x F

Quá trình điện phân:

D. 17,48

A. 13,42

Ở anot (+):

Ở catot (-):

Cu 2  2e  Cu

(1)

2Cl  Cl2  2e

(2)

2H2O + 2e  2OH  + H2

(3)

2H2O  4H  + O2 + 4e

(4)

Do độ dốc của đoạn 2 > độ dốc của đoạn 1 → Ở đoạn 2 sinh ra khí Cl2 và H2.

KÈ M

Xét đoạn 1: Chỉ có Cl2 thoát ra (xảy ra (1) và (2)).

t  a  s   n e trao doi  ax mol

Lại có: n khi sinh ra  0, 04 mol  n Cl2 sinh ra o OM  0, 04 mol

 n e trao doi  ax  2n Cl2  0, 08 mol

Bảo toàn electron: n Cu  n Cl2 sinh ra OM  0, 04 mol

DẠ

→ Khi đó Cu 2 đã phản ứng hết: n CuSO4  n Cu 2  n Cu  0, 04 mol Xét đoạn 2 và 3: Khí gồm Cl2, H2 và O2 (xảy ra (2), (3) và (4)).

t  3,5a  s   n e trao doi  3,5ax  0, 08  3,5.0, 08  0, 08  0, 2 mol  n H2 

0, 2  0,1mol 2

Trang 15

Ta có: 2n Cl2  4n O2  n e trao doi  0, 2 mol (*) Khí sinh ra ở đoạn 2, 3 là: 0, 21  0, 04  0,17 mol

CI AL

 n Cl2  n O2  n H2  0,17 mol  n Cl2  n O2  0,17  0,1  0, 07 mol (**) Từ (*) và (**) suy ra: n Cl2  0, 04 mol; n O2  0, 03mol

  n Cl2 sinh ra  n Cl2 sinh ra doan OM  n Cl2 sinh ra o doan 2,3  0, 04  0, 04  0, 08 mol

Bảo toàn nguyên tố Cl: n NaCl  2n Cl2  0,16 mol

 m  0, 04.160  0,16.58,5  15, 76 gam → Chọn C. Ví dụ 2: Hòa tan m gam hỗn hợp CuSO4 và dung dịch X với cường độ dòng điện không đổi (điện cực trơ, màng ngăn xốp). Thể tích khí (V) thoát ra theo thời gian (t) được biểu diễn theo

đồ thị bên. Nếu dừng điện phân ở thời điểm 250

ƠN

KCl vào nước thu được dung dịch X. Điện phân

giây thu được dung dịch Y. Nhúng thanh nhôm

(dư) vào Y, sau khi phản ứng hoàn toàn thu

được dung dịch Z. Khối lượng dung dịch Z thay đổi như thế nào so với dung dịch Y? B. Tăng 1,84 gam.

A. Giảm 1,88 gam.

Gọi

I x F

Quá trình điện phân:

Ở anot (+):

KÈ M

Ở catot (-):

D. Tăng 0,04 gam.

Hướng dẫn giải

C. Giảm 1,52 gam.

Cu 2  2e  Cu

(1)

2Cl  Cl2  2e

(2)

2H2O + 2e  2OH  + H2

(3)

2H2O  4H  + O2 + 4e

(4)

Do độ dốc của đoạn 2 < độ dốc của đoạn 1 → Ở đoạn 2 sinh ra khí O2. Xét đoạn 1: Chỉ có Cl2 thoát ra (xảy ra (1) và (2)).

t  200s  n e trao doi  200x mol

DẠ

200x   100x mol n Cu 2  n Cu  n Cl2  Bảo toàn electron:  2 n   2n Cl  200x mol  Cl 2

Khi đó Cl hết, Cu 2 còn dư. Xét đoạn 2: Khí sinh ra là O2 (xảy ra (1) và (4)). Trang 16

t  350s  n e trao doi  350x  200x  150x mol

Khi đó khí Cu 2 đã hết:

n

Cu 2

CI AL

150x  n O2 sinh ra doan 2  4  37,5x mol Bảo toàn electron:  150x n   75x mol  Cu sinh ra doan 2 2

 100x  75x  175x mol

Xét đoạn 3: Khí gồm H2 và O2 (xảy ra (3) và (4)).

t  450s  n e trao doi o doan 3  450x  350x  100x mol

1  n H2  2 n e trao doi  50x mol Bảo toàn electron:  n  1 n  25x mol  O2 4 e trao doi

Khi đó khí sinh ra: n Cl2  n H2  n O2 

3,808  0,17 mol 22, 4

 100x  62,5x  50x  0,17

 x  8.104

ƠN

  n O2  37,5x  25x  62,5x mol

Từ khi bắt đầu điện phân đến thời điểm 250 giây (xảy ra quá trình (1), (2) và (3)):

n e trao doi  250.8.104  0, 2 mol

n Cu 2  175x  0,14 mol; n Cl  200x  0,16 mol

Quá trình điện phân: Ở catot (-):

Ở anot (+):

Cu 2  2e  Cu

2Cl  Cl2  2e

0,1  0,2  0,1

0,16

 0,16

mol

KÈ M

2H2O  4H  + O2 + 4e 0,04

0,01  0,04 mol

Dung dịch Y gồm H  (0,04 mol), Cu 2 dư (0,14 – 0,1 = 0,04 mol). Phương trình hóa học: +

3 3H   Al3  H 2 2

DẠ

0, 04  0,04 3



0,02

mol

2Al  3Cu 2  2Al3  3Cu 0, 08  0,04 3



0,04

mol

Trang 17

 m dung dich Y thay doi  m Al  m H2  m Cu  0, 04.27  0, 02.2  0, 04.64  1,52 gam Vậy dung dịch Y giảm 1,52 gam.

CI AL

→ Chọn C. Bài tập tự luyện dạng 3 Bài tập cơ bản

Câu 1: Điện phân nóng chảy muối MCln với điện cực trơ. Khi catot thu được 16 gam kim loại M thì ở anot thu được 5,6 lít khí Cl2 (đktc). Kim loại M là B. Fe

C. Cu

D. Ca

A. Mg

A. 3,2 gam

B. 12,8 gam

C. 16,0 gam

Câu 2: Điện phân đến hết 0,2 mol Cu(NO3)2 trong dung dịch với điện cực trơ, thì sau điện phân khối lượng dung dịch đã giảm bao nhiêu gam? D. 20,0 gam

Câu 3: Điện phân 500 ml dung dịch CuSO4 0,4M (điện cực trơ) cho đến khi ở catot thu được 9,6 gam kim loại thì thể tích khí (đktc) thu được ở anot là B. 2,24 lít

C. 1,12 lít

ƠN

A. 4,48 lít

D. 1,68 lít

Câu 4: Điện phân dung dịch hỗn hợp gồm 14,9 gam KCl và 28,2 gam Cu(NO3)2 (điện cực trơ, màng ngăn xốp) đến khi khối lượng dung dịch giảm 15,1 gam thì ngừng điện phân (giả thiết lượng nước bay hơi không đáng kể). Khối lượng kim loại thu được ở catot là B. 6,4 gam

C. 7,68 gam

A. 15,1 gam

D. 9,6 gam

Câu 5: Điện phân 200 ml dung dịch CuSO4 với điện cực trơ bằng dòng điện một chiều I = 9,65A. Khi thể tích khí thoát ra ở cả hai điện cực đều là 1,12 lít (đktc) thì dừng điện phân. Khối lượng kim loại sinh ra ở catot và thời gian điện phân là C. 6,4 gam và 3600s.

D. 5,4 gam và 800s.

A. 3,2 gam và 2000s. B. 2,2 gam và 800s.

Câu 6: Điện phân dùng điện cực trơ dung dịch muối sunfat kim loại hóa trị II với cường độ dòng điện 3A. Sau 1930 giây thấy khối lượng catot tăng 1,95 gam. Muối sunfat đã điện phân là A. CuSO4

B. NiSO4

C. MgSO4

D. ZnSO4

Câu 7: Điện phân có màng ngăn 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm CuCl2 0,1M và NaCl 0,5M (điện cực trơ, hiệu suất 100%) với cường độ dòng điện 5A trong 3860 giây. Dung dịch thu được sau điện phân có khả năng hòa tan m gam Al. Giá trị lớn nhất của m là B. 2,70

KÈ M

A. 4,05

C. 1,35

D. 5,40

Câu 8: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm CuSO4 và KCl vào nước, thu được dung dịch Y. Điện phân Y (có màng ngăn, điện cực trơ) đến khi nước bắt đầu điện phân ở cả hai điện cực thì dừng điện phân. Số mol khí thoát ra ở anot bằng 4 lần số mol khí thoát ra từ catot. Phần trăm khối lượng của CuSO4 trong X là A. 61,70%

B. 34,93%

C. 50,63%

D. 44,61%

Bài tập nâng cao

DẠ

Câu 9: Điện phân (với điện cực trơ) 200 ml dung dịch CuSO4 nồng độ x mol/l, sau một thời gian thu được dung dịch Y vẫn còn màu xanh và khối lượng giảm 8 gam so với dung dịch ban đầu. Cho 16,8 gam bột sắt vào Y, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 12,4 gam kim loại. Giá trị của x là A. 2,25

B. 3,25

C. 1,25

D. 1,50

Trang 18

Câu 10: Điện phân với điện cực trơ dung dịch chứa 0,1 mol Cu(NO3)2, cường độ dòng điện 2,68A, trong thời gian t giờ, thu được dung dịch X. Cho 10 gam Fe vào X, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất

A. 0,60

B. 1,00

CI AL

của N 5 ) và 7,8 gam hỗn hợp kim loại. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn và hiệu suất điện phân 100%. Giá trị của t là C. 0,25

D. 1,2

A. 9650

B. 8685

Câu 11: 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 hòa tan được tối đa 2,04 gam Al2O3. Giả sử hiệu suất điện phân là 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của t là C. 7720

D. 9408

B. 27020

C. 19300

B. 16,62

C. 20,13

D. 26,22

A. 23,64

Câu 13: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp CuSO4 và NaCl vào nước, thu được dung dịch X. Tiến hành điện phân X với các điện cực trơ, màng ngăn xốp, dòng điện có cường độ không đổi. Tổng số mol khí thu được trên cả hai điện cực (n) phụ thuộc vào thời gian điện phân (t) được mô tả như đồ thị hình bên (đồ thị gấp khúc tại các điểm M, N). Giả sử hiệu suất điện phân là 100%, bỏ qua sự bay hơi của H2O. Giá trị của m là

D. 28950

ƠN

A. 23160

Câu 12: Tiến hành điện phân (điện cực trơ, màng ngăn) một dung dịch hỗn hợp RSO4 0,3M và KCl 0,2M với cường độ dòng I = 0,5A. Sau thời gian t giây thu được kim loại ở catot và 1,344 lít (đktc) hỗn hợp khí ở anot. Sau thời gian 3t giây thu được hỗn hợp khí có thể tích là 4,256 lít (đktc). Biết hiệu suất phản ứng là 100%, R có hóa trị không đổi. Giá trị của t là

A. 5790 C. 6755

KÈ M

Câu 14: Điện phân dung dịch hỗn hợp CuSO4 và KCl bằng dòng điện một chiều có cường độ 5A (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch). Toàn bộ khí sinh ra trong quá trình điện phân (ở hai điện cực) theo thời gian được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của z là B. 3860 D. 7720

DẠ

Câu 15: Điện phân dung dịch X chứa Cu(NO3)2 và NaCl với điện cực trơ thấy thể tích khí thoát ra ở cả hai điện cực (V lít) và thời gian điện phân (t giây) phụ thuộc nhau như trên đồ thị bên. Nếu điện phân dung dịch trong thời gian 2,5a giây rồi cho dung dịch sau điện phân tác dụng với lượng Fe dư (NO là sản phẩm khử duy nhất của N 5 ) thì khối lượng Fe tối đa đã phản ứng là A. 7,0 gam

B. 4,2 gam

C. 6,3 gam

D. 9,1 gam Trang 19

ĐÁP ÁN Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm 2-B

3-B

4-A

5-C

11 - C

12 - A

13 - D

14 - C

15 - C

6-A

7-B

8-D

9-A

10 - A

CI AL

1-B Câu 2:

Phương pháp chung để điều chế các kim loại kiềm (Na, K…), kim loại kiềm thổ (Ca, Ba, Mg…) và nhôm (Al) trong công nghiệp là điện phân nóng chảy muối hoặc oxit của chúng.

Câu 4:

Khí CO chỉ khử được oxit của kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học.

→ Hỗn hợp rắn gồm: MgO, Fe, Pb, Al2O3. Câu 5:

Cơ sở của phương pháp thủy luyện là khử những ion kim loại trong dung dịch muối bằng kim loại có tính khử mạnh hơn như Fe, Zn…

ƠN

Câu 6:

Trong quá trình điện phân dung dịch, bên catot (cực âm) luôn xảy ra quá trình khử ion kim loại

Cu 2  2e  Cu

Câu 7:

Oxit X phải thỏa mãn điều kiện là X là oxit của kim loại đứng sau Al trong dãy điện hóa. → Oxit X là FeO.

Câu 8: Phương pháp chung để điều chế Na, Ca, Al trong công nghiệp là điện phân nóng chảy.

Câu 9: khử mạnh hơn Fe, Zn…

Cơ sở của phương pháp thủy luyện là khử những ion kim loại trong dung dịch muối bằng kim loại có tính A đúng vì Fe có tính khử mạnh hơn Cu.

B sai vì Na có tính khử rất mạnh và Na khử nước có trong dung dịch CuSO4.

KÈ M

C sai vì Ag có tính khử yếu hơn Cu. D sai do Ca có tính khử rất mạnh nên Ca khử nước có trong dung dịch CuSO4. Câu 10:

Ở nhiệt độ cao, Al có thể khử được oxit của những kim loại có tính khử yếu hơn Al. Câu 13:

Các kim loại được điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch là: Cu, Ag.

DẠ

Câu 14:

Các trường hợp ion kim loại bị khử thành kim loại là: (1), (2), (3). Dạng 2: Oxit kim loại tác dụng với chất khử 1-D

2-C

3-A

4-B

5-D

6-C

7-D

8-D

9-C

10 - D

Trang 20

Câu 1:

 m Fe thu duoc  19, 6  1, 6  18gam Câu 2: Ta có: m chat ran giam  m O mat di  0,32 gam n CO phan ung  n O mat di 

0,32  0, 02 mol  VCO  0, 02.22, 4  0, 448 lít 16

Câu 3: Ta có: m chat ran giam  9,1  8,3  0,8gam

 n CO phan ung  n O mat di  0, 05 mol

ƠN

Phương trình hóa học: t CuO + CO   Cu + CO2

0,05  0,05

mol

 m CuO  0, 05.80  4 gam Câu 4:

1, 6  0,1mol 16

Ta có: m chat ran giam  15, 2  13, 6  1, 6 gam  n CO2  n CO  n O mat di 

 m chat ran giam  0,1.16  1, 6 gam

CI AL

Ta có: n O mat di  n H2  0,1mol

Cho khí B tác dụng với dung dịch Ca(OH)2: n CaCO3  n CO2  0,1mol

 m  0,1.100  10 gam Câu 5:

Gọi số mol của CuO và Fe2O3 trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là x, y mol.

KÈ M

 80x  160y  2, 4 (*) Phương trình hóa học:

t CuO + CO   Cu + CO2

→ x

t Fe2O3 + 3CO   2Fe + 3CO2

→ 2y

(1) mol (2) mol

DẠ

Chất rắn gồm: Cu (x mol); Fe (2y mol)  64x  112y  1, 76 (**) Từ (*) và (**) suy ra: x  0, 01; y  0, 01

 m CuO  0, 01.80  0,8gam

Trang 21

 %m CuO 

0,8 .100%  33,33% 2, 4

CI AL

Câu 6: n Cu  0, 6 mol Xét phản ứng CuO + H2: n Cu  n H2  0, 6 mol Xét phản ứng Fe2O3 + H2: n Fe 

2 2.0, 6 n H2   0, 4 mol  m Fe  22, 4 gam 3 3

Câu 7: n CO  0, 2 mol H2

 20  M khi  40  m khi  40.0, 2  8gam

Ta có: d khi

Câu 8: n H2SO4  0,1mol; n HCl  0,1mol  n H  0,3mol

Bảo toàn khối lượng: m CO  m oxit  m kl  m khi  m kl  0, 2.28  8  8  5, 6 gam

1 n   0,15 mol 2 H

ƠN

Cho m gam hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với dung dịch hỗn hợp axit: n O2  Ta có: n CO  n O pu  0,15 mol

 V  0,15.22, 4  3,36 lít

Câu 9: n Fe  0, 04 mol; n H2  0, 01mol

Gọi số mol của Fe, FeO, Fe2O3 trong hỗn hợp X lần lượt là x, y, z mol.

 56x  72y  160z  2,88 (*)

Fe không phản ứng với CO

→y

t FeO + CO   Fe + CO2

Xét phản ứng X + CO:

(1) mol

t Fe2O3 + 3CO   2Fe + 3CO2

(2)

mol

→ 2z

KÈ M

 n Fe sau phan ung  x  y  2z  0, 04 (**) Xét phản ứng X + HCl:

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

(3)

x → 2x

mol (4)

y → 2y

mol

Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O

(5)

mol

DẠ

FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O

→ x

→ 6z

 n H2  x  0, 01 (***)

Trang 22

Theo phương trình (3), (4), (5) ta có: n HCl  2x  2y  6z

 n HCl  2.0, 01  2.0, 01  6.0, 01  0,1mol  a  CM HCl 

0,1  1M 0,1

Câu 10: n CaCO3  0, 04 mol; n SO2  0, 045 mol; n Fe2 SO4   0, 045 mol

CI AL

56x  72y  160z  2,88  x  0, 01   Từ (*), (**) và (***) ta có hệ phương trình:  x  y  2z  0, 04   y  0, 01  x  0, 01 z  0, 01  

Quy đổi hỗn hợp X về Fe và O.

Ta có: n CO2  n CaCO3  0, 04 mol  n O mat di  n CO2  0, 04 mol  n O Y   n O X   0, 04 mol Xét phản ứng Y + H2SO4:

ƠN

n Fe  2n FeSO4  2.0, 045  0, 09 mol Bảo toàn electron: 3n Fe  2n SO2  2n O Y   n O Y  

3.0, 09  2.0, 045  0, 09 mol 2

Mặt khác: n CO2  n CaCO3  0, 04 mol  n O mat di  n CO2  0, 04 mol  n O X   n O Y   0, 04 mol

 n O X   0, 09  0, 04  0,13mol

 m X  m Fe  m O X   0, 09.56  0,13.16  7,12 gam Dạng 3: Điện phân 2-C

3-D

4-C

11 - C

12 - B

13 - A

14 - A

Quá trình điện phân:

6-D

7-B

8-D

9-C

10 - D

15 - D

Câu 1: n Cl2  0, 25 mol

5-A

1-C

Ở canot (+):

M n   ne  M

2Cl  Cl2  2e

KÈ M

Ở catot (-):

Bảo toàn electron: n.n M n  2n Cl2  n.

16  2.0, 25  M M  32n MM

Với n  2  M M  64  M là Cu. Câu 2:

DẠ

Phương trình điện phân: Cu(NO3)2 + H2O → Cu + 0,2

1 O2 + 2HNO3 2

→ 0,2 → 0,1

mol

m dd giam  m Cu  m O2  0, 2.64  0,1.32  16 gam Trang 23

Câu 3: n CuSO4  0, 2 mol; n Cu  0,15 mol Ở catot (-):

Ở anot (+):

Cu 2  2e  Cu

2H2O → O2 + 4H  + 4e

0,3  0,15

0,075 

mol

0,3

CI AL

Quá trình điện phân:

mol

 VO2  0, 075.22, 4  1, 68 lít Câu 4: n KCl  0, 2 mol; n Cu  NO3   0,15 mol

Giả sử Cl bị điện phân hết  n Cu 2 bi dien phan  n Cl2  0,1mol

Khi đó: m dd giam  m Cl2  m Cu  0,1.71  0,1.64  13,5  15,1gam  Có nước bị điện phân ở anot. Gọi số mol của O2 sinh ra ở anot là x mol. Ở catot (-)

Ở anot (+)

Cu 2 +2e 

2Cl  Cl2  2e

4x  0, 2  2x  0,1 mol

ƠN

Quá trình điện phân:

0,2 → 0,1 → 0,2

mol

2H2O → 4H  + O2 + 4e

x → 4x

Ta có: m dd giam  m Cu  m Cl2  m O2

mol

 15,1   2x  0,1 64  0,1.71  32x  x  0, 01

 n Cu  catot   2.0, 01  0,1  0,12 mol  m Cu  catot   0,12.64  7, 68gam Câu 5: n khi  0,5 mol

Gọi số mol của CuSO4 là x mol. Ở catot (-)

KÈ M

Quá trình điện phân:

Cu 2 +2e  Cu x

→ 2x

mol

Ở anot (+) 2H2O → 4H  + O2 + 4e 0,05 → 0,2

mol

2H2O + 2e → 2OH  + H2 0,1



0,05 mol

Bảo toàn electron: 2x  0,1  0, 2  x  0, 05 mol  m Cu  0, 05.64  3, 2 gam

DẠ

Lại có: n e trao doi  0, 2 mol  Câu 6: Ta có: n e trao doi 

It 0, 2.96500 t  2000s F 9, 65

It 3.1930   0, 06 mol  n kl  0, 03mol F 96500

Khối lượng catot tăng là khối lượng kim loại được sinh ra  m kl  1,95gam Trang 24

 M kl 

1,95  65  Kim loại đó là Zn, muối sunfat là ZnSO4. 0, 03

CI AL

Câu 7:

n CuCl2  0, 05 mol, n NaCl  0, 25 mol  n Cu 2  0, 05 mol, n Cl  0, 05.2  0, 25  0,35 mol Ta có: n e trao doi 

It 5.3860   0, 2 mol F 96500

Ở anot (+)

Cu 2 +2e  Cu

2Cl  Cl2  2e

0,05→ 0,1→ 0,05

mol

 0,2

0,2

2H2O + 2e → 2OH  + H2 mol

mol

ƠN

0,1 → 0,1

Ở catot (-)

Quá trình điện phân:

Dung dịch sau điện phân chứa: Cl ;OH  (0,1 mol), Na 

Khi hòa tan Al bằng dung dịch thu được, phương trình hóa học:

2Al + 2OH  + 2H2O → 2AlO 2 + 3H2 ↑ 0,1  0,1

mol

 m Al  0,1.27  2, 7 gam

Câu 8:

Giả sử số mol KCl trong X là 1 mol, khi đó quá trình điện phân xảy ra như sau:

Gọi số mol của CuSO4 và H2 sinh ra lần lượt là a, b mol. Ở catot (-)

Ở anot (+)

Cu 2 +2e  Cu

2Cl  Cl2  2e

mol

KÈ M

a → 2a

→ 0,5

mol

2H2O + 2e → 2OH  + H2 2b

 b

mol

2n Cu  2n H2  n Cl 2a  2b  1 a  0,375 Theo đề bài, ta có:    4b  0,5 b  0,125 n Cl2  4n H2

Vậy hỗn hợp X gồm CuSO4 (0,375 mol) và KCl (1 mol).

DẠ

 %m CuSO4  44, 61% Câu 9: n CuSO4  0, 2x mol Gọi số mol Cu 2 bị điện phân là a mol. Quá trình điện phân: Trang 25

Ở anot (+)

Cu 2 +2e  Cu

2H2O → O2 + 4H  + 4e

→ 2a → a

a  2a  2a 2

mol

CI AL

Ở catot (-)

Khối lượng dung dịch giảm là 8 gam  m Cu  m O2  8 a  a.64  .32  8  a  0,1 2

 n Cu 2 du  0, 2x  0,1mol Vì dung dịch Y vẫn còn màu xanh nên Cu 2 còn dư.

Khi cho bột sắt vào dung dịch Y, ta có các phản ứng:

Cu 2

Fe 2

→

0, 2x  0,1  0, 2x  0,1 Fe

+ Cu

(1)

→ 0, 2x  0,1

2H  → Fe 2 + H2

mol

ƠN

→ Dung dịch Y gồm Cu 2  0, 2x  0,1mol  , H  (0,2 mol) và SO 24 (0,2x mol).

(2)

0,1  0,2

mol

Theo phương trình (1) và (2) ta có: m kl giam  m Fe phan ung  m Cu sinh ra

 16,8  12, 4  56  0, 2x  0,1  56.0,1  64  0, 2x  0,1  x  1, 25

Câu 10:

Gọi số mol của Cu 2 bị điện phân và Cu 2 chưa bị điện phân lần lượt là x, y mol.

 x  y  0,1 (*) Quá trình điện phân: Ở catot (-)

Ở anot (+)

→ 2x

KÈ M

Cu 2 +2e  Cu

2H2O → O2 + 4H  + 4e 2x  2x

mol

→ Dung dịch X chứa: Cu 2 (y mol), H  (2x mol) Thêm Fe vào dung dịch X:

Quá trình cho nhận electron:

Fe  Fe 2  2e

→ 1,5x

DẠ

4H   NO3  3e  NO  2H 2 O mol

0,75x + y  1,5x + 2y mol

Cu 2  2e  Cu y → 2y → y

mol

 m Fe du  10   0, 75x  y  .56 gam Trang 26

Suy ra: m chat ran  m Cu  m Fe du  7,8  64y  10   0, 75x  y  56  42x  8y  2, 2 (**) Từ (*) và (**) suy ra: x  0, 06; y  0, 04 It  t  4321s  1, 2 giờ. F

CI AL

 n e trao doi  2x  0,12 mol 

Catot

Anot

Cu 2  2e  Cu

2Cl  Cl2  2e mol

y → 2y

2H 2 O  2e  H 2  2OH  2x  x  2x

mol

2H 2 O  4H   O 2  4e

0,05→0,1

4z  z  4z

mol

 H   OH   H 2 O Dung dịch X hòa tan được Al2O3 nên dung dịch X có OH  ta có:

mol

ƠN

Al2O3 + 2OH  → 2AlO 2 + H2O

Câu 11: Gọi số mol của H2, Cl2, O2 lần lượt là x, y, z mol.

n Al2O3  0, 02 mol  n OH  0, 04 mol  2x  4z  0, 04 (1)

n khi o hai dien cuc  0,105  x  y  z  0,105 (2)

Bảo toàn electron: 0,1  2x  2y  4z  2x  2y  4z  0,1 (3) Từ (1), (2) và (3) suy ra: x  0, 03; y  0, 07; z  0, 005

 t  7720s

Sau thời gian t giây: Ở catot (-)

Câu 12: n RSO4  3a mol; n Cl  2a mol

 n e trao doi  2y  4z  2.0, 07  4.0, 005  0,16 mol

Ở anot (+)

R 2  2e  R

KÈ M

2Cl  Cl2  2e

2H 2 O  2e  2OH   H 2 

2H 2 O  4H   O 2  4e

Bảo toàn nguyên tố Cl: n Cl2  a mol Gọi số mol O2 sinh ra là b mol.

 a  b  0, 06 (*)

Số mol electron trao đổi: n e trao doi  2n Cl2  4n O2  2a  4b mol

DẠ

Sau thời gian 3t giây: n e trao doi  6a  12b mol; n Cl2  a mol  n O2 

6a  12b  2a  a  3b mol 4

Trang 27

Và n H2 

6a  12b  2.3a  6b mol 2

CI AL

Ta có: n H2  n O2  n Cl2  0,19  2a  9b  0,19 (**) Từ (*) và (**) suy ra: a  0, 05; b  0, 01

 t  27020s Câu 13: Ở catot (-):

Ở anot (+):

Cu 2  2e  Cu

(1)

2Cl  Cl2  2e

2H 2 O  2e  2OH   H 2

(3)

2H 2 O  4H   O 2  4e I 0,12  F a

(4)

ƠN

Tại t  a s : n Cl2  0, 06 mol  n e trao doi  0,12 mol 

(2)

Xét đoạn 1: Sinh ra khí Cl2.

Quá trình điện phân:

Xét đoạn 2: Do độ dốc của đoạn 2 > độ dốc của đoạn 1 → Ở đoạn 2 sinh ra khí Cl2 và H2. Bảo toàn e: n Cl2  n H2  u mol

Xét đoạn 3: Sinh ra khí H2 và O2.

Tại t  3, 2a s : 2n O2  n H2  Gọi số mol của O2 và H2 lần lượt là v, 2v mol.

n

 n Cl2  n H2  n O2  0, 06  u  u  2v  v  0, 288  2u  3v  0, 228 (*)

khi

Lại có: n e trao doi 

It 0,12  .3, 2a  0,384 mol  2n Cl2  4n O2  2  0, 06  u   4v  2u  4v  0, 264 (**) F a

Ta có:

Từ (*) và (**) suy ra: u  0, 06; v  0, 036

Ta có: n CuSO4  n Cl2 gd 1  0, 06 mol; n NaCl  2n Cl2 thoat ra  2  0, 06  u   0, 24 mol

 m  0, 06.160  0, 24.58,5  23, 64 gam

KÈ M

Câu 14: Quá trình điện phân: Ở catot (-):

Ở anot (+):

Cu 2  2e  Cu

(1)

2Cl  Cl2  2e

(2)

2H 2 O  2e  2OH   H 2

(3)

2H 2 O  4H   O 2  4e

(4)

Do độ dốc của đoạn 2 < độ dốc của đoạn 1 → Ở đoạn 2 sinh ra khí Cl2 và O2.

DẠ

Xét đoạn 1:

t  x s  VCl2  0,896 lít  n Cl2  0, 04 mol

Xét đoạn 2:

t  y s  VO2  1,568  0,896  0, 672 lít  n O2  0, 03mol Trang 28

Bảo toàn electron: n Cu  n Cl2  2n O2  0,1mol Xét đoạn 3:

Bảo toàn electron: 4n O2  0, 04.2  2n H2  0,1.2  4n O2  2n H2  0,12 (**) Từ (*) và (**) suy ra: n H2  0, 05 mol; n O2  0, 055 mol

 n e trao doi  2.0,1  2.0, 05  0,3mol

 z  5790s

CI AL

t  z s  VO2  VH2  3, 248  0,896  2,352 lít  n O2  n H2  0,105 mol (*)

Quá trình điện phân: Ở catot (-):

Ở anot (+):

Câu 15:

Cu 2  2e  Cu

(1)

2Cl  Cl2  2e

2H 2 O  2e  2OH   H 2

(3)

2H 2 O  4H   O 2  4e

ƠN

(2) (4)

Do độ dốc của đoạn 2 < độ dốc của đoạn 1 → Ở đoạn 2 sinh ra khí Cl2 và O2. Xét đoạn 1: x mol 22, 4

Xét đoạn 2:

t  a  s   VCl2  x lít  n Cl2 

3x mol 22, 4

Bảo toàn electron: n Cu 

x mol 22, 4

t  3a  s   VO2  2x  x  x lít  n O2 

Xét đoạn 3:

x mol (*) 22, 4

KÈ M

t  4a  s   VO2  VH2  7,84  x lít  n O2  n H2  0,35  x  n  H  2 22, 4 mol Bảo toàn electron:  (**) n  1,5x mol  O2 22, 4

Từ (*) và (**) suy ra: x  2, 24

Tại t  2,5a  s  : có khí Cl2 (0,1 mol), O2 thoát ra và có kim loại Cu.

DẠ

n O2  0, 075 mol  n HNO3  4n O2  0,3mol Ta có: n e trao doi  0,5 mol   n Cu  0, 25 mol  n Cu 2 trong dd  0,3  0, 25  0, 05 mol 3  n Fe  n HNO3  n Cu 2  0,1625 mol  m Fe  9,1gam 8

Trang 29

CHƯƠNG 1: NGUYÊN TỬ BÀI 9: ĂN MÒN KIM LOẠI – HỢP KIM

CI AL

Mục tiêu  Kiến thức

+ Nêu được khái niệm hợp kim, ăn mòn kim loại, ăn mòn hóa học, ăn mòn điện hóa. +

Trình bày được tính dẫn (dẫn nhiệt, dẫn điện, nhiệt độ nóng chảy…), ứng dụng của một số hợp kim (thép không gỉ, đuyra).

+ Chỉ ra được điều kiện xảy ra sự ăn mòn kim loại. + Nêu được các biện pháp bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn.

 Kĩ năng +

So sánh được bản chất của liên kết kim loại với liên kết ion và cộng hóa trị.

Phân biệt được ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa ở một số hiện tượng thực tế.

Biết cách sử dụng có hiệu quả một số đồ dùng bằng hợp kim dựa vào những đặc tính của

ƠN

chúng.

+ Giải được các bài tập có liên quan như tính phần trăm khối lượng kim loại trong hợp kim, tính

DẠ

KÈ M

lượng kim loại bị ăn mòn …

Trang 1

I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM A. HỢP KIM

CI AL

1. Khái niệm

Hợp kim là vật liệu kim loại có chứa một kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác. Ví dụ: Thép là hợp kim của sắt với cacbon và một số nguyên tố khác 2. Tính chất

Hợp kim có nhiều tính chất hóa học tương tự tính chất của các đơn chất tham gia tạo thành hợp kim,

nhưng có tính chất vật lí và cơ học khác nhiều. Ví dụ: Thép inoc: Fe – Cr – Mn là hợp kim không bị ăn mòn….

3. Ứng dụng

Hợp kim được sử dụng nhiều hơn kim loại nguyên chất và được ứng dụng rộng rãi trong các ngành kinh tế quốc dân. 1. Khái niệm

ƠN

B. SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI

Sự ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường xung quanh.

Trong đó, kim loại bị oxi hóa thành ion dương:

M  M n   ne 2. Phân loại

Có hai loại: ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa.

a. Ăn mòn hóa học

 Khái niệm: Là quá trình oxi hóa - khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường.  Đặc điểm: Không phát sinh dòng điện.

KÈ M

Quá trình ăn mòn diễn ra chậm, khi tăng nhiệt độ, tốc độ ăn mòn nhanh hơn.  Điều kiện xảy ra ăn mòn:

Môi trường không có chất điện li. Một kim loại nguyên chất tiếp xúc với môi trường chất điện li. Ví dụ: Al tác dụng với dung dịch HCl hoặc cho hợp kim Cu – Zn tác dụng với khí Cl2. Khái niệm: Là quá trình oxi hóa - khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch

DẠ



b. Ăn mòn điện hóa chất điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương. 

Đặc điểm:

Có phát sinh dòng điện. Quá trình ăn mòn diễn ra nhanh. Trang 2



Điều kiện xảy ra ăn mòn:

Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau với nhau qua dây dẫn. Các điện cực cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li. Ví dụ: Để gang trong không khí ẩm. 3. Phương pháp chống ăn mòn kim loại a. Phương pháp bảo vệ bề mặt

Dùng chất bền vững với môi trường phủ ngoài mặt kim loại. Ví dụ: Sơn, mạ, ngâm dầu, mỡ….

b. Phương pháp điện hóa

CI AL

Các điện cực phải khác nhau về bản chất: cặp 2 kim loại khác nhau hoặc cặp kim loại với phi kim.

Nối kim loại cần được bảo vệ với một kim loại hoạt động mạnh hơn để tạo thành pin điện hóa, khi đó kim loại hoạt động mạnh hơn sẽ bị ăn mòn trước.

Ví dụ: Để bảo vệ vỏ tàu thuyền làm bằng thép, người ta gắn vào vỏ tàu những khối Zn để bảo vệ.

ƠN

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA

Vật liệu kim loại có chứa một kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác Tính chất hóa học: tương tự tính chất của các đơn chất tham gia tạo thành hợp kim

HỢP KIM

KHÁI NIỆM

TÍNH CHẤT

Ứng dụng rộng rãi trong các ngành kinh tế quốc dân

ỨNG DỤNG

Tính chất vật lí và cơ học: khác nhiều tính chất của các đơn chất tham gia tạo thành hợp kim

Sự phá hủy bề mặt do môi trường

KÈ M

Ăn mòn hóa học

PHÂN LOẠI

Ăn mòn điện hóa

DẠ

ĂN MÒN KIM LOẠI

KHÁI NIỆM

BẢO VỆ KIM LOẠI

 Các electron của kim loại được  Không có  chuyển trực tiếp đến các chất dòng điện  trong môi trường.  o  Do tác dụng O2, H2O ở t cao.  Điều kiện xảy ra ăn mòn điện hóa:  1. Các điện cực khác nhau về bản  chất: Kim loại – Kim loại; Có dòng  Kim loại – C (Pt)  điện 2. Các điện cực tiếp xúc trực tiếp  hoặc gián tiếp.   3. Các điện cực cùng tiếp xúc  với dung dịch điện li.

 Phương pháp bề mặt: Bôi dầu mỡ, sơn, mạ, …  Phương pháp điện hóa: Dùng kim loại có tính khử mạnh hơn làm vật hi sinh.

Trang 3

II. CÁC DẠNG BÀI TẬP Kiểu hỏi 1: Lí thuyết về hợp kim Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Phát biểu nào sau đây sai?

CI AL

Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm

A. Hợp kim là vật liệu kim loại có chứa một kim loại cơ bản và một số kim loại khác hoặc phi kim. B. Tính chất của hợp kim phụ thuộc vào thành phần, cấu tạo của hợp kim.

C. Hợp kim có tính chất hóa học khác tính chất của các kim loại tạo ra chúng.

D. Hợp kim có tính chất vật lí và tính cơ học khác nhiều các kim loại tạo ra chúng.

Hướng dẫn giải

Hợp kim là vật liệu kim loại có chứa một kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác  A đúng.

Tính chất của hợp kim phụ thuộc vào thành phần các đơn chất tham gia, cấu tạo mạng tinh thể của hợp

ƠN

kim  B đúng.

Hợp kim có nhiều tính chất hóa học tương tự tính chất của các đơn chất tham gia tạo thành hợp kim, nhưng tính chất vật lí và tính chất cơ học của hợp kim lại khác nhiều với tính chất các đơn chất  C sai,

D đúng.  Chọn C.

Ví dụ 2: Phát biểu nào sau đây sai về tính chất của hợp kim?

A. Liên kết trong đa số tinh thể hợp kim vẫn là liên kết kim loại.

B. Hợp kim thường dẫn nhiệt và dẫn điện tốt hơn kim loại nguyên chất.

C. Độ cứng của hợp kim thường lớn hơn độ cứng của kim loại nguyên chất. D. Nhiệt độ nóng chảy của hợp kim thường thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của kim loại nguyên chất. Hướng dẫn giải

Đáp án B sai vì hợp kim còn chứa một số kim loại hoặc phi kim khác nên làm giảm độ dẫn điện và dẫn  Chọn B.

KÈ M

nhiệt của kim loại nguyên chất.

Ví dụ 3: Một hợp kim gồm các kim loại sau: Ag, Zn, Fe, Cu. Hóa chất có thể hòa tan hoàn toàn hợp kim trên thành dung dịch là

B. dung dịch H2SO4 đặc, nguội.

C. dung dịch HCl.

D. dung dịch HNO3 loãng.

A. dung dịch NaOH.

DẠ

Hướng dẫn giải

Để hòa tan hoàn toàn hợp kim thì dung dịch đó phải hòa tan tất cả các kim loại có trong hợp kim. Dung dịch NaOH không hòa tan được Ag, Fe, Cu  Loại A. Dung dich H2SO4 đặc nguội không hòa tan được Fe  Loại B. Dung dịch HCl không hòa tan được Ag và Cu  Loại C. Trang 4

Dung dịch HNO3 hòa tan được các kim loại trong hợp kim. Kiểu hỏi 2: Lí thuyết về ăn mòn điện hóa Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình ăn mòn kim loại thuộc loại A. phản ứng thủy phân.

B. phản ứng trao đổi.

C. phản ứng oxi hoá - khử.

D. phản ứng phân hủy.

Hướng dẫn giải

CI AL

 Chọn D.

Ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường.

M  M n   ne

Vậy phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình ăn mòn kim loại thuộc loại phản ứng oxi hóa – khử.  Chọn C.

Ví dụ 2: Sắt tây là sắt tráng thiếc. Nếu lớp thiếc bị xước sâu tới lớp sắt, khi để trong không khí ẩm thì kim

ƠN

loại bị ăn mòn trước là A. thiếc. B. sắt.

C. cả hai đều bị ăn mòn như nhau. D. không kim loại nào bị ăn mòn. Hướng dẫn giải

Kim loại có tính khử mạnh hơn sẽ bị ăn mòn trước.

 Chọn B.

 Sắt sẽ bị ăn mòn trước.

Theo dãy điện hóa của kim loại, tính khử: Fe > Sn.

Ví dụ 3: Trong thực tế, không sử dụng cách nào sau đây để bảo vệ kim loại sắt khỏi bị ăn mòn? A. Gắn đồng với kim loại sắt.

KÈ M

B. Tráng kẽm lên bề mặt sắt.

C. Phủ một lớp sơn lên bề mặt sắt. D. Tráng thiếc lên bề mặt sắt. Hướng dẫn giải đúng.

Fe có tính khử mạnh hơn Cu nên Fe sẽ bị ăn mòn trước  Sắt không được bảo vệ khỏi bị ăn mòn  A

DẠ

Tráng kẽm lên bề mặt sắt, ngăn không cho sắt tiếp xúc với môi trường  Sắt được bảo vệ khỏi bị ăn mòn (phương pháp bảo vệ bề mặt)  B sai. Phủ một lớp sơn lên bề mặt sắt, ngăn không cho sắt tiếp xúc với môi trường nên sắt được bảo vệ khỏi bị ăn mòn (phương pháp bảo vệ bề mặt)  C sai.

Trang 5

Tráng thiếc lên bề mặt sắt, ngăn không cho sắt tiếp xúc với môi trường nên sắt được bảo vệ khỏi bị ăn  Chọn A.

Ví dụ 4: Một vật bằng hợp kim Zn - Cu bị ăn mòn điện hóa trong không khí ẩm. Quá trình xảy ra ở cực âm là A. 2H   2e  H 2

B. Zn  Zn 2  2e

C. Cu  Cu 2  2e

D. 2H 2 O  2e  2OH   H 2

Hướng dẫn giải

CI AL

mòn (phương pháp bảo vệ bề mặt)  D sai.

Ở cực âm xảy ra sự oxi hóa: Zn  Zn 2  2e Ở cực dương xảy ra sự khử: 2H 2 O  2e  2OH   H 2 và 2H   2e  H 2  Chọn B.

Ví dụ 5: Trong thí nghiệm nào sau đây xảy ra ăn mòn điện hóa?

ƠN

A. Cho lá đồng nguyên chất vào dung dịch gồm Fe(NO3)3 và HNO3. B. Để thanh thép đã sơn kín trong không khí khô.

C. Nhúng thanh kẽm nguyên chất vào dung dịch HCl.

D. Cho lá sắt nguyên chất vào dung dịch gồm CuSO4 và H2SO4 loãng. Hướng dẫn giải

A không xảy ra ăn mòn điện hóa vì đồng phản ứng được với Fe(NO3)3 và HNO3 nhưng không tạo thành cặp điện cực.

B không xảy ra ăn mòn điện hóa vì cặp điện cực không được tiếp xúc với dung dịch chất điện li do đã bị

sơn kín.

C không xảy ra ăn mòn điện hóa vì không xuất hiện cặp điện cực khác nhau về bản chất. D có xảy ra ăn mòn điện hóa vì lá sắt sẽ phản ứng với dung dịch CuSO4 tạo thành kim loại Cu. Kim loại và H2SO4.  Chọn D.

KÈ M

Cu sinh ra bám vào lá sắt tạo thành cặp điện cực Fe – Cu cùng được nhúng trong dung dịch gồm CuSO4

Chú ý: Điều kiện xảy ra ăn mòn điện hóa học là đồng thời: Các điện cực phải khác nhau về bản chất, có thể là cặp hai kim loại khác nhau, kim loại – phi kim hay kim loại – hợp chất.

Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau qua dây dẫn.

DẠ

Các điện cực cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li. Bài tập tự luyện dạng 1

Câu 1: Bản chất của sự ăn mòn kim loại là A. là phản ứng oxi hóa – khử.

B. là phản ứng hóa hợp. Trang 6

C. là phản ứng trao đổi.

D. là phản ứng thay thế.

Câu 2: Sự ăn mòn kim loại không phải là

CI AL

A. sự khử kim loại. B. sự oxi hóa kim loại.

C. sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường. D. sự biến đơn chất kim loại thành hợp chất. Câu 3: Tôn là sắt được tráng B. Mg.

C. Zn.

D. Al.

A. Na.

Câu 4: Phát biểu nào dưới đây sai? B. Bản chất của ăn mòn kim loại là quá trình oxi hóa - khử. C. Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại là tính khử. D. Ăn mòn hóa học phát sinh dòng điện.

A. Nguyên tắc chung để điều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử kim loại.

ƠN

Câu 5: Để bảo vệ ống thép (dẫn nước, dẫn dầu, dẫn khí đốt) bằng phương pháp điện hóa, người ta mạ vào mặt ngoài của ống thép bằng kim loại gì? A. Ag.

B. Pb.

C. Zn.

D. Cu.

Câu 6: Đốt thanh hợp kim Fe - C trong khí oxi, quá trình ăn mòn nào đã xảy ra? A. Ăn mòn điện hóa.

B. Ăn mòn hóa học.

C. Cả ăn mòn điện hóa và ăn mòn hóa học.

D. Không xảy ra.

A. bị tan một phần do Al phản ứng.

C. bị tan một phần do Cu phản ứng.

Câu 7: Cho một hợp kim Cu - Al vào H2SO4 loãng dư thấy hợp kim B. không tan. D. bị tan hoàn toàn.

Câu 8: Có những vật làm bằng sắt được mạ những kim loại khác nhau dưới đây. Nếu các vật này đều bị xước sâu đến lớp sắt thì vật nào bị gỉ chậm nhất? A. Sắt tráng kẽm.

B. Sắt tráng thiếc.

C. Sắt tráng đồng.

D. Sắt tráng bạc.

KÈ M

Câu 9: Trường hợp nào sau đây, kim loại bị ăn mòn điện hóa học? A. Nhúng sợi dây bạc nguyên chất vào dung dịch HNO3 loãng. B. Nhúng thanh nhôm nguyên chất vào dung dịch CuSO4. C. Đốt sợi dây đồng trong bình đựng khí clo. D. Nhúng thanh sắt nguyên chất vào dung dịch H2SO4 loãng.

Câu 10: Nếu vật làm bằng hợp kim Fe - Zn bị ăn mòn điện hóa thì trong quá trình ăn mòn B. sắt đóng vai trò anot và bị oxi hóa.

C. kẽm đóng vai trò anot và bị oxi hóa.

D. sắt đóng vai trò catot và ion H+ bị oxi hóa.

DẠ

A. kẽm đóng vai trò catot và bị oxi hóa.

Câu 11: Cách nào sau đây sai khi dùng để chống ăn mòn vỏ tàu biển bằng sắt? A. Ghép kim loại Zn vào phía ngoài vỏ tại ở phần chìm trong nước biển. B. Ghép kim loại Cu vào phía ngoài vỏ tàu ở phần chìm trong nước biển. Trang 7

C. Sơn lớp sơn chống gỉ lên bề mặt vỏ tàu. D. Mạ đồng lên bề mặt vỏ tàu.

CI AL

Câu 12: Cho các hợp kim sau: Al - Zn (I); Fe - Zn (ll); Zn - Cu (III) và Mg - Zn (IV). Khi tiếp xúc với dung dịch axit HCl, các hợp kim mà Zn bị ăn mòn trước là A. (II), (III) và (IV).

B. (III) và (IV).

C. (I), (II) và (III).

D. (II) và (III).

Câu 13: Cho các điều kiện sau:

(1) Các điện cực phải khác nhau về bản chất, có thể là cặp hai kim loại khác nhau hoặc cặp kim loại với

phi kim. (3) Các điện cực cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li.

(2) Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau qua dây dẫn.

(4) Kim loại tác dụng trực tiếp với các hóa chất hoặc với hơi nước ở nhiệt độ cao. Ăn mòn điện hóa học xảy ra khi cùng có các điều kiện: A. (1), (2).

B. (1), (2), (3).

C. (1), (2), (4).

D. (2), (3), (4).

ƠN

Câu 14: Phương pháp bảo vệ kim loại nào không phải là phương pháp điện hóa? A. Phủ kín lên bề mặt kim loại cần bảo vệ một kim loại có tính khử mạnh hơn. B. Nối kim loại cần bảo vệ với một tấm kim loại khác có tính khử mạnh hơn.

C. Chế tạo hợp kim từ kim loại cần bảo vệ và một kim loại có tính khử mạnh hơn. D. Sơn, mạ hoặc bôi dầu mỡ lên kim loại cần bảo vệ.

Câu 15: Có bốn dung dịch riêng biệt: CuSO4, ZnCl2, FeCl3, AgNO3. Nhúng vào mỗi dung dịch một thanh A. 1.

B. 4.

Ni. Số trường hợp xảy ra ăn mòn điện hóa là

C. 3.

D. 2.

Câu 16: Vật làm bằng hợp kim Zn - Cu trong môi trường không khí ẩm (hơi nước có hòa tan O2) đã xảy ra quá trình ăn mòn điện hóa. Tại anot xảy ra quá trình A. oxi hóa Cu.

B. khử Zn.

C. oxi hóa Zn.

D. khử O2.

Câu 17: Để bảo vệ kim loại khỏi sự ăn mòn, có các phương pháp sau: (2) Dùng hợp kim chống gỉ.

(3) Dùng phương pháp điện hóa.

(4) Đánh bóng bề mặt.

(5) Lau chùi thường xuyên.

(6) Dùng chất chống ăn mòn.

KÈ M

(1) Cách li với môi trường.

Phương pháp đúng là: A. (1), (2), (3), (6).

B. (1), (2), (3), (4).

C. (1), (2), (3).

D. (1), (2), (3), (5), (6).

Câu 18: Thực hiện các thí nghiệm sau:

DẠ

(1) Nhúng thanh Fe nguyên chất vào dung dịch CuCl2. (2) Nhúng thanh Fe nguyên chất vào dung dịch FeCl3. (3) Nhúng thanh Fe nguyên chất vào dung dịch HCl loãng, có lẫn CuCl2. (4) Cho dung dịch FeCl3 vào dung dịch AgNO3. (5) Để thanh thép lâu ngày ngoài không khí ẩm. Trang 8

Số trường hợp xảy ra ăn mòn điện hóa học là B. 2.

C. 1.

D. 3.

Câu 19: Tiến hành các thí nghiệm sau: (1) Cho hơi nước đi qua ống đựng bột sắt nung nóng. (2) Để thanh thép (hợp kim của sắt với cacbon) trong không khí ẩm. (3) Cho từng giọt dung dịch Fe(NO3)2 vào dung dịch AgNO3. (4) Cho lá đồng nguyên chất vào dung dịch AgNO3.

CI AL

A. 4.

A. 3.

B. 2.

C. 4.

Câu 20: Tiến hành các thí nghiệm sau: (1) Cho lá hợp kim Fe - Cu vào dung dịch H2SO4 loãng. (3) Cho lá Zn vào dung dịch HNO3 loãng. (4) Đốt dây Mg trong bình đựng khí Cl2.

ƠN

(2) Cho lá Cu vào dung dịch AgNO3.

D. 1.

Trong các thí nghiệm trên, số trường hợp có xảy ra ăn mòn điện hoá là

(5) Cho lá kẽm vào dung dịch H2SO4 (loãng) có nhỏ thêm vài giọt dung dịch CuSO4.

(5) Cho inox (hợp kim Fe – Cr – Ni - C) vào dung dịch HCl đặc nóng. Số thí nghiệm chỉ xảy ra ăn mòn hóa học là A. 6.

B. 5.

C. 4.

Dạng 2: Bài toán về hợp kim Hàm lượng kim loại A trong hợp kim:

%A 

Xác định công thức hợp kim: AxByCz… %m A %m B %m C : : MA MB MC

KÈ M



mA .100% m hop kim



D. 3.

Phương pháp giải

(6) Đốt hợp kim đồng bạch (Cu - Ni) trong không khí.

Ta có: x : y : z 

Ví dụ: Trong hợp kim Al - Mg, cứ có 9 mol Al thì có 1 mol Mg. Thành phần phần trăm khối lượng của hợp kim là

A. 80% Al và 20% Mg.

B. 81% Al và 19% Mg.

DẠ

C. 91% Al và 9% Mg. D. 83% Al và 17% Mg Hướng dẫn giải Trong hợp kim Al - Mg, cứ 9 mol Al thì có 1 mol Mg nên công thức của hợp kim là Al9Mg.

Trang 9

 % m Al 

9.27 .100%  91% 9.27  1.24

CI AL

 %m Mg  100%  91%  9%  Chọn C.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Một loại đồng thau có chứa 59,63% Cu và 40,37% Zn. Hợp kim này có cấu tạo tinh thể của hợp chất hóa học giữa đồng và kẽm. Công thức hóa học của hợp chất là B. Cu2Zn3.

C. Cu2Zn.

D. CuZn2.

A. Cu3Zn2. Hướng dẫn giải

Gọi công thức tổng quát của hợp chất là: CuxZny. Xét tỉ lệ: x:y

59, 63 40,37 : 64 65

ƠN



%m Cu %m Zn : M Cu M Zn

 0,932 : 0, 621

 3: 2

Chọn x = 3, y = 2 Vậy công thức hóa học là Cu3Zn2. Bài tập tự luyện dạng 2

 Chọn A.

Câu 1: Trong hợp kim Al - Ni, cứ 10 mol Al thì có 1 mol Ni. Thành phần phần trăm về khối lượng của hợp kim này là A. 81% Al và 19% Ni. C. 83% Al và 17% Ni.

B. 82% Al và 18% Ni. D. 84% Al và 16% Ni.

KÈ M

Câu 2: Hợp kim Fe - Zn có cấu tạo tinh thể dung dịch rắn, trong đó có 72,1% Fe về khối lượng. Công thức hóa học của hợp chất là A. FeZn.

B. Fe3Zn.

C. Fe3Zn2.

D. Fe2Zn.

Câu 3: Nung một mẩu gang có khối lượng 100 gam trong khí O2 dư thấy sinh ra 8,96 lít CO2 (đktc). Thành phần phần trăm khối lượng cacbon trong mẩu gang là

A. 4,8%.

B. 2,2%.

C. 2,4%.

D. 3,6%.

DẠ

Câu 4: Khi cho 7,7 gam hợp kim gồm natri và kali vào nước thấy thoát ra 3,36 lít H2 (đktc). Thành phần phần trăm khối lượng của các kim loại trong hợp kim là A. 25,32%K và 74,68% Na.

B. 26,33%K và 73,67%Na.

C. 27,33%K và 72,67% Na.

D. 28,33%K và 71,67%Na.

Trang 10

ĐÁP ÁN Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm 2-A

3-C

4-D

5-C

6-B

7-A

8-A

9-B

10 - C

11 - B

12 - D

13 - B

14 - D

15 - D

16 - C

17 - D

18 - D

19 - A

20 - D

Câu 8:

CI AL

1-A

Khả năng hoạt động hóa học của các kim loại trên được sắp xếp theo thứ tự Zn  Fe  Sn  Cu  Ag  Sắt tráng kẽm bị gỉ chậm nhất.

Câu 9:

Trường hợp bị ăn mòn điện hóa học là: Nhúng thanh nhôm nguyên chất vào dung dịch ZnSO4 vì sinh ra kim loại Zn, tạo thành cặp điện cực khác nhau về bản chất và được tiếp xúc, nhúng trong chất điện li. Câu 10:

Zn là kim loại đứng trước Fe trong dãy điện hóa, nên Zn đóng vai trò là anot và bị oxi hóa. Câu 11:

ƠN

A, C, D đúng.

B sai vì Cu đứng sau Fe trong dãy điện hóa nên Fe sẽ bị ăn mòn trước  Ghép Cu vào không có tác dụng bảo vệ vỏ tàu biển. Câu 15:

Trường hợp xảy ra ăn mòn điện hóa là ở dung dịch: CuSO4 và AgNO3. Câu 16:

Ở anot xảy ra quá trình oxi hóa Zn: Zn  Zn 2  2e Câu 18:

Các trường hợp xảy ra ăn mòn điện hóa là: (1), (3), (5). Câu 19:

Các trường hợp xảy ra ăn mòn điện hóa là (2), (4), (5). Câu 20:

Các trường hợp xảy ra ăn mòn điện hóa là (3), (4), (6). Dạng 2: Bài toán về hợp kim 2-B

Câu 1:

3-A

KÈ M

1-B

4-A

10.27  .100%  82% %m Al  Ta có:  10.27  1.59 % m Ni  100%  82%  18%

Câu 2: Ta có: %Zn  100%  72,1%  27,9%

DẠ

Gọi công thức tổng quát của hợp chất là: Fe x Zn y Xét tỉ lệ: x : y 

%m Fe %m Zn 72,1 27,9 :  :  1, 2875 : 0, 43  3 :1 M Fe M Zn 56 65

Chọn x = 3, y = 1 Trang 11

Vậy công thức hóa học là Fe3Zn. Câu 3:

 %m C 

CI AL

Ta có: n C  n CO2  0, 4mol  m C  0, 4.12  4,8 gam 4,8 .100%  4,8% 100

Câu 4: Gọi số mol của Na và K trong hợp kim lần lượt là x, y mol.

 23x  39y  7, 7(*) Quá trình cho nhận electron:

2H   2e  H 2

K  K   1e Bảo toàn electron: n Na  n K  2n H2  x  y  2.0,15  0,3(**)

Na  Na   1e

ƠN

23x  39y  7, 7  x  0, 25 Từ (*) và (**) ta có hệ phương trình:    x  y  0,3  y  0, 05

 m Na  0, 25.23  5, 75 gam 5, 75 .100%  74, 68% 7, 7

 %m Na 

DẠ

KÈ M

 m K  100%  74, 68%  25,32%

Trang 12

CHƯƠNG 6: KIM LOẠI KIỀM, KIM LOẠI KIỀM THỔ, NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA CHÚNG BÀI 11: KIM LOẠI KIỀM VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM

CI AL

Mục tiêu  Kiến thức

+ Biết được vị trí của kim loại kiềm trong bảng tuần hoàn và cấu hình electron nguyên tử. + Biết được tính chất vật lí chung của kim loại kiềm và một số hợp chất quan trọng.

+ Biết tính chất hóa học của kim loại kiềm và một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm.

+ Biết được một số ứng dụng quan trọng, trạng thái tự nhiên, phương pháp điều chế kim loại kiềm và các hợp chất quan trọng của kim loại kiềm.

 Kĩ năng

+ Viết được cấu hình electron của nguyên tử kim loại kiềm và ion tương ứng. + Xác định đúng sản phẩm các phản ứng của kim loại kiềm và một số hợp chất của quan trọng. + Giải được các bài toán từ đơn giản đến phức tạp liên quan đến kim loại kiềm và một số hợp

DẠ

KÈ M

ƠN

chất quan trọng của kim loại kiềm.

Trang 1

I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Cấu hình electron Cấu hình electron nguyên tử của kim loại kiềm có dạng [Khí hiếm] ns1 Nguyên tố

Cấu hình

 He 2s1

electron

 He 3s1

 Ar  4s1

CI AL

A. KIM LOẠI KIỀM

 Kr  5s1

 Xe 6s1

nguyên tử

M   M   1e

Nguyên tử kim loại kiềm dễ mất một electron ở lớp ngoài cùng tạo thành ion có điện tích 1+.

Vì vậy cấu hình electron của ion kim loại kiềm là cấu hình electron của khí hiếm đứng sát trước nó. 2. Vị trí trong bảng tuần hoàn

ƠN

Kim loại kiềm thuộc nhóm IA trong bảng tuần hoàn (đứng đầu các chu kì 2 đến 7). Dựa vào cấu hình electron nguyên tử, xác định vị trí của kim loại kiềm: Số thứ tự nguyên tố = Số hiệu nguyên tử

Chu kì = Số lớp electron Nhóm IA (vì có 1 electron ở lớp ngoài cùng) 3. Tính chất vật lí

Các kim loại kiềm có màu trắng bạc và có ánh kim, dẫn điện tốt, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi

thấp, khối lượng riêng nhỏ, độ cứng thấp.

Trong các kim loại kiềm thì Li có độ cứng, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao nhất, khối lượng 4. Tính chất hóa học

riêng nhỏ nhất; còn Cs có độ cứng và nhiệt độ nóng chảy thấp nhất, khối lượng riêng lớn nhất. Kim loại kiềm có tính khử rất mạnh và tính khử tăng dần từ Li đến Cs:

KÈ M

M   M   1e

Các phản ứng của kim loại kiềm xảy ra rất dễ dàng ở điều kiện thường và mạnh liệt. Chú ý: Trong hợp chất kim loại kiềm chỉ có số oxi hóa +1 • Tác dụng với oxi:

2Na  O2   Na2O2 (xảy ra trong oxi khô)

DẠ

4Na  O2   2Na2O (xảy ra trong không khí khô)

• Tác dụng với clo: 2K  Cl 2   2KCl • Tác dụng với axit: 2Na  2HCl   2NaCl  H 2 • Tác dụng với H 2O : 2Na  2H 2O   2NaOH  H 2 Trang 2

Chú ý: Kim loại kiềm phản ứng dễ dàng với oxi và nước vì vậy để bảo quản kim loại kiềm người ta phải 5. Ứng dụng Hợp kim Na - K được dùng làm chất trao đổi nhiệt trong lò phản ứng hạt nhân. Hợp kim Li - Al siêu nhẹ, được dùng trong kĩ thuật hàng không. Kim loại Cs được dùng làm tế bào quang điện. 6. Trạng thái tự nhiên

CI AL

ngâm chìm trong dầu hỏa.

Do khả năng phản ứng mạnh nên trong tự nhiên, kim loại kiềm chỉ tồn tại ở dạng hợp chất. Như muối NaCI hoặc các muối silicat, aluminat.

7. Điều chế

Kim loại kiềm được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy muối halogenua của chúng. ®iÖn ph©n nãng ch¶y Ví dụ: 2NaCl   2Na  Cl2

ƠN

B. MỘT SÔ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM 1. Natri hiđroxit (NaOH) a. Tính chất vật lí

NaOH (còn gọi là xút ăn da) là chất rắn, không màu, dễ nóng chảy, hút ẩm mạnh, tan nhiều trong

nước và tỏa nhiệt mạnh. b. Tính chất hóa học

NaOH là một bazơ mạnh (kiềm), trong dung dịch:

NaOH   Na   OH 

• NaOH tác dụng với oxit axit như CO2, SO2,...

CO 2  2OH    CO32  H 2 O CO 2  OH    HCO3

• Tác dụng với axit HCl, H 2SO 4 , HNO3 ...

KÈ M

H   OH    H 2O

• Tác dụng với muối như CuSO 4 , Fe 2  SO 4 3 ...

Cu 2  2OH    Cu  OH 2 Fe3  3OH    Fe  OH 3

DẠ

• Tác dụng với các chất lưỡng tính như Al2 O3 , Al  OH 3 ...

Al2 O3  2OH    2AlO 2  H 2 O Al  OH 3  OH    AlO 2  2H 2 O

Chú ý: Các phản ứng của NaOH là do ion OH- gây ra. c. Ứng dụng Trang 3

NaOH là hóa chất quan trọng, đứng hàng thứ hai sau axit sunfuric. NaOH được dùng để nấu xà phòng, chế phẩm nhuộm, tơ nhân tạo, tinh chế quặng nhôm và dùng trong công nghiệp chế biến dầu mỏ.

CI AL

2. Natri hiđrocacbonat  NaHCO3  a. Tính chất vật lí

NaHCO3 là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước. b. Tính chất hóa học

NaHCO3 dễ bị nhiệt phân hủy:



t 2NaHCO3   Na 2 CO3  CO 2  H 2 O



t 2HCO3   CO32  CO 2  H 2 O

NaHCO3 có tính lưỡng tính (do ion HCO3 ) vì vậy NaHCO3 vừa tác dụng được với dung dịch

NaHCO3  HCl   NaCl  H 2 O  CO 2 HCO3  2H    H 2 O  CO 2 NaHCO3  NaOH   Na 2 CO3  H 2 O

HCO3  OH    CO32  H 2 O

ƠN

axit, vừa tác dụng được với dung dịch kiềm.

Chú ý: Các muối hiđrocacbonat khác có các phản ứng tương tự NaHCO3 . c. Ứng dụng

3. Natri cacbonat  Na 2 CO3  a. Tính chất vật lí

nghiệp thực phẩm (như làm bột nở, ...).

NaHCO3 được dùng trong công nghiệp dược phẩm (như chế thuốc giảm đau dạ dày, ...) và trong công

Na 2 CO3 là chất rắn, màu trắng, tan nhiều trong nước. Ở nhiệt độ thường tồn tại dạng muối ngậm

KÈ M

nước Na 2 CO3 .10H 2 O . b. Tính chất hóa học

Na 2 CO3 là muối của axit yếu nên có tính chất chung của muối. 

Tác dụng với axit

Na 2 CO3  HCl   NaHCO3  NaCl

DẠ

CO32  H    HCO3 Na 2 CO3  2HCl   2NaCl  H 2 O  CO 2

CO32  2H    H 2 O  CO 2



Tham gia phản ứng trao đổi ion Trang 4

Na 2 CO3  BaCl2   BaCO3  2NaCl

CI AL

CO32  Ba 2   BaCO3  Chú ý: Các muối cacbonat khác có các phản ứng tương tự Na2CO3 .

c. Ứng dụng

Na 2 CO3 là hóa chất quan trọng trong công nghiệp thủy tinh, bột giặt, phẩm nhuộm, giấy, sợi,...

4. Kali nitrat  KNO3  a. Tính chất vật lí

KNO3 là tinh thể không màu, tan nhiều trong nước, bền trong không khí. b. Tính chất hóa học

t 2KNO3   2KNO 2  O 2

c. Ứng dụng

ƠN

Khi đun nóng ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ nóng chảy thì KNO3 bị phân hủy:

KNO3 được dùng làm phân bón (phân đạm, phân kali) và được dùng để chế tạo thuốc nổ (thuốc súng

là hỗn hợp gồm 68% KNO3 , 15% S và 17% C).

Chú ý: Muối NaNO3 cũng có tính chất hóa học tương tự KNO3 Trong dung dịch KNO3 là muối trơ, nó không tham gia các phản ứng trao đổi ion hay phản ứng axit –

bazơ.

Phản ứng cháy của thuốc súng xảy ra theo phương trình: t 2 KNO3  3C  S   N 2  3CO2  K 2 S

KIM LOẠI KIỀM (IA)

Cấu hình electron lớp ngoài cùng: ns1



Các kim loại kiềm: Li, Na, K, Rb, Cs.

KÈ M



Tính chất vật lý:

 Có màu trắng bạc.

 Mạng tinh thế: Lập phương tâm khối.

 Khối lượng riêng tương đối nhỏ.

DẠ

 Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, tính cứng: Thấp ( giảm dần từ Li  Cs ) Tính chất hóa học: Tính khử mạnh 

Tác dụng phi kim: o Tác dụng với O 2 : 4R  nO 2   2R 2 O Trang 5

Chú ý: Ở nhiệt độ cao tạo R 2 O 2 và RO 2 . o Tác dụng với phi kim khác: 2K  Cl2   2KCl Tác dụng nước

CI AL



o Phản ứng ở nhiệt độ thường: 2R  2H 2 O   2ROH  H 2

 Người ta bảo quản kim loại kiềm bằng cách ngâm chìm trong dầu hỏa vì chúng dễ tác

dụng với nước, với oxi. Tác dụng với axit:



o Tác dụng với dung dịch HCl, H 2 SO 4 loãng:

Kim loại kiềm + Axit   Muối + H 2

Chú ý: Nếu axit đã phản ứng hết mà kim loại còn dư thì kim loại đó sẽ tác dụng với nước trong dung dịch.

2Na d  2H 2 O   2NaOH  H 2 

Tác dụng với HNO3 , H 2SO 4 đặc ( trừ Au, Pt)

ƠN

2Na  2HCl   2NaCl  H 2

Kim loại + HNO3 / H 2 SO4®Æc   Muèi + SPK + H 2O

Chú ý: Sản phẩm khử có thể xuống H 2S, S hoặc NH 4NO3 . Các kim loại kiềm đều nổ khi tiếp xúc với axit.

Ứng dụng:

Xesi (Cs) được dùng làm tế bào quang điện.



Chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp, siêu nhẹ ( Li – Al dùng trong kĩ thuật hàng không).



Một số hợp chất quan trọng: 

NaOH (Xút ăn da)

KÈ M

o Bazơ mạnh (kiềm)

o Ứng dụng: nấu xà phòng, chế phẩm nhuộm, tơ nhân tạo, tinh chế quặng nhôm, chế biến dầu mỏ...



NaHCO3 o Chất rắn màu trắng, ít tan trong nước, dễ bị nhiệt phân hủy. t 2NaHCO3   Na2CO3  CO2  H 2O

o Là hợp chất lưỡng tính.

DẠ

o Ứng dụng: Chế thuốc đau dạ dày, nước giải khát, công nghệ thực phẩm (bột nở)...



Na2CO3 o Chất rắn màu trắng, tan nhiều trong nước cho môi trường kiềm. o Là muối của axit yếu. o Ứng dụng: Sản xuất thủy tinh, bột giặt, nhuộm, giấy, sợi... Trang 6



K NO3 (diêm tiêu) t 2KNO3   2KNO2  O2

o Ứng dụng: dùng làm phân bón, chế tạo thuốc nổ (thuốc súng). II. CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm Ví dụ mẫu

A. 2s1

B. 3s1

C. 4s1

Hướng dẫn giải Cấu hình electron của K là: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 .

D. 5s1

ƠN

 Chọn C.

Ví dụ 1: Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử K ( Z  19 ) là

Kiểu hỏi 1: Xác định vị trí và cấu hình electron

CI AL

o Tinh thể không màu. Phân hủy ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ nóng chảy.

Chú ý: Electron được điền theo mức năng lượng: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d ...

A. 2s2 2p6 .

B. 3s2 3p6

C. 3s1

Hướng dẫn giải

D. 2s1

Cấu hình electron của Na là 1s2 2s2 2p6 3s1 .

Ta có: Na   Na  1e

1s2 2s2 2p6 3s1  1s1 2s2 2p6

Ví dụ 2: Nguyên tử Na ( Z  11 ), cấu hình electron lớp ngoài cùng của ion Na là

Vậy cấu hình của ion Na là 1s1 2s2 2p6 .  Chọn A.

KÈ M

Chú ý: Cấu hình electron của ion phải dựa vào cấu hình nguyên tử. Ví dụ 3: Ion kim loại M  có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 2s2 2p6 . Kim loại M là A. Na.

B. Li.

C. K.

D. Cs.

Hướng dẫn giải

Cấu hình electron của M  là 1s2 2s2 2p6 .

DẠ

Ta có: M   M   1e

1s2 2s2 2p6 3s1  1s2 2s2 2p6

Vậy cấu hình electron của M là 1s2 2s2 2p6 3s1 ( có 11 electron) nên M là Na.  Chọn A.

Trang 7

Kiểu hỏi 2: Tính chất Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Kim loại kiềm có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất là A. Li.

B. K.

C. Na.

D. Cs.

Hướng dẫn giải

Dựa vào bảng tính chất vật lí khẳng định Cs có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất. Ví dụ 2: Kim loại kiềm có tính khử mạnh nhất là B. Li.

C. Cs.

Hướng dẫn giải Tính khử của kim loại kiềm tăng dần từ Li đến Cs.

ƠN

 Chọn C.

 Chọn D.

A. K.

CI AL

Chú ý: Xác định tên nguyên tố có thể dựa vào số electron nguyên tử.

D. Na.

Ví dụ 3: Trong phòng thí nghiệm, kim loại Na được bảo quản bằng cách ngâm chìm trong: B. rượu etylic.

Hướng dẫn giải

C. dầu hỏa.

D. giấm ăn.

A. nước.

Kim loại Na tác dụng được với nước, rượu etylic, giấm ăn (có nước và CH 3COOH ) vì vậy ba chất này không thể bảo quản Na  Loại A, B, D.

Dầu hỏa là hiđrocacbon nên không phản ứng với Na  C đúng.  Chọn C.

Ví dụ 4: Cho mẩu nhỏ kim loại Na vào dung dịch CuSO4 , sau khi phản ứng hoàn toàn thu được kết tủa là B. Cu  OH 2 .

A. Cu Hướng dẫn giải

C. CuO

D. Na2SO4 .

KÈ M

Trong dung dịch CuSO4 có nước vì vậy Trước hết: 2Na  2H 2O   2NaOH  H 2 Sau đó: CuSO4  2NaOH   Cu  OH 2   Na2SO4  Chọn B.

Chú ý: Kim loại kiềm phản ứng với nước có trong dung dịch trước.

DẠ

Ví dụ 5: Cho các chất: Na, Na2SO4 , NaCl,NaHCO3 . Số chất tác dụng được với dung dịch NaOH là A. 4.

B. 2.

C. 1.

D. 3.

Hướng dẫn gỉải Trong dung dịch NaOH có nước vì vậy Na phản ứng được với nước trong dung dịch NaOH. Trang 8

Mặt khác NaHCO3 có tính lưỡng tính nên phản ứng được với dung dịch bazơ NaOH. Vậy các chất tác dụng được với dung dịch NaOH là: Na, NaHCO3 .

CI AL

 Chọn B.

Ví dụ 6: Phát biểu nào sau đây sai? A. NaHCO3 được dùng chế thuốc giảm đau dạ dày. B. NaHCO3 ít tan trong nước.

C. NaHCO3 dễ bị nhiệt phân hủy. D. NaHCO3 không tác dụng với dung dịch NaOH.

Hướng dẫn giải

Dựa vào tính chất vật lí, tính chất hóa học và ứng dụng của NaHCO3  D sai.  Chọn D.

ƠN

Kiểu hỏi 3: Điều chế và ứng dụng Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Trong công nghiệp, kim loại Na được điều chế bằng cách điện phân nóng chảy C. Na2SO4

D. NaNO3

B. Na2CO3 .

A. NaCl. Hướng dẫn giải

Các kim loại kiềm được điều chế trong công nghiệp bằng phương pháp điện phân nóng chảy muối halogenua của nó.

 Chọn A.

A. nấu xà phòng. C. tinh chế quặng nhôm. Hướng dẫn giải

Ví dụ 2: Trong công nghiệp, NaOH không được dùng để B. sản xuất muối ăn. D. chế phẩm nhuộm.

KÈ M

NaOH được sản xuất từ NaCl là muối ăn có nhiều trong tự nhiên vì vậy NaOH không thể dùng để sản xuất muối ăn.  Chọn B.

Chú ý: Trong công nghiệp điều chế phải đi từ nguyên liệu sẵn có Bài tập tự luyện dạng 1

Bài tập cơ bản

DẠ

Câu 1: Kim loại nào sau đây là kim loại mềm? A. Ba.

B. Al.

C. Na.

D. Cu.

Câu 2: Kim loại nào sau đây tan hết trong nước dư ở nhiệt độ thường? A. Mg.

B. Fe.

C. Al.

D. Na.

Câu 3: Số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử K  Z  19 là Trang 9

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

C. Li.

D. Cs.

A. Na.

B. K.

CI AL

Câu 4: Kim loại kiềm mềm nhất là Câu 5: Kim loại kiềm có khối lượng riêng nhỏ nhất là A. Na.

B. Li.

C. K.

D. Cs.

Câu 6: Trong các hợp chất, kim loại kiềm có số oxi hóa là A. +2.

B. +1.

C. -1.

D. +3.

A. +1.

B. +3.

C. +2.

Câu 7: Trong hợp chất Na2O2 , số oxi hóa của nguyên tố Na là

D. +4.

Câu 8: Trong công nghiệp, kim loại Na được điều chế bằng phương pháp B. nhiệt luyện.

C. điện phân dung dịch.

D. điện phân nóng chảy.

A. thủy luyện. Câu 9: Các kim loại kiềm có

B. có nhiệt độ nóng chảy cao.

C. khối lượng riêng lớn.

D. tính khử yếu.

ƠN

A. độ cứng thấp.

Câu 10: Cho Na vào nước thu được sản phẩm là khí H 2 và

C. NaOH

B. Na2O2

Câu 11: Phát biểu nào sau đây sai? A. Xesi được dùng làm tế bào quang điện.

D. NaH

A. Na2O

B. Hợp kim Li – Al được dùng trong kĩ thuật hàng không.

C. Hợp kim Li – Na dùng làm chất trao đổi nhiệt trong lò phản ứng hạt nhân.

D. Kim loại Na được dùng để sản xuất muối ăn trong công nghiệp. A. Na2CO3

Câu 12: Chất nào sau đây được gọi là xút ăn da? B. NaOH

C. KOH

D. NaCl

Câu 13: Trong nước biển chứa nhiều chất nào sau đây? A. NaOH

B. NaCl

C. Na2CO3

D. Na2SO4

KÈ M

Câu 14: Phát biểu nào sau đây đúng? A. Na2CO3 được dùng trong công nghiệp thủy tinh, bột giặt, giấy, sợi. B. Thuốc súng là hỗn hợp gồm KCl, S, C. C. Nhiệt phân KNO3 thu được sản phẩm gồm K 2O,NO2 ,O2 . D. Nhiệt phân NaHCO3 thu được sản phẩm gồm Na2O,CO2 ,H 2O .

Câu 15: Điện phân nóng chảy NaCl ở catot xảy ra quá trình B. oxi hóa ion Na

C. khử ion Cl  .

D. oxi hóa ion Cl 

DẠ

A. khử ion Na .

Câu 16: Cho các chất: Na, Na2SO4 , Na2CO3 , NaHCO3 . Số chất tác dụng được với dung dịch HCl là A. 1.

B. 2.

C. 4.

D. 3.

Câu 17: Phát biểu nào sau đây đúng? Trang 10

A. NaHCO3 có tính lưỡng tính. B. Na không tác dụng với dung dịch NaCl.

CI AL

C. NaHCO3 không tác dụng với dung dịch NaOH. D. Na2CO3 không tác dụng với dung dịch BaCl 2 .

Câu 18: Cho các chất: NaOH, Na, K, KHCO3 . Số chất tác dụng với dung dịch HCl tạo ra chất khí là A. 1.

B. 4.

C. 2.

D. 3.

A. 3.

B. 4.

Câu 19: Cho các chất: KCl,Al,NaHCO3 ,CO2 ,Al  OH 3  . Số chất tác dụng được với dung dịch NaOH là C. 2.

D. 1.

là A. 3.

B. 4.

C. 2.

Dạng 2: Bài toán xác định kim loại

D. 1.

ƠN

Phương pháp giải

Câu 20: Cho các chất: HCl,KOH, BaCl 2 , NaHSO4 , FeS . Số chất tác dụng được với dung dịch Na2CO3

Bước 1: Viết phương trình phản ứng xảy ra rồi tính theo phương trình hóa học. Ngoài ra có thể dùng phương pháp bảo toàn nguyên tố hoặc bảo toàn electron để tính nhanh số mol.

Bước 2: Tính nguyên tử khối hoặc phân tử khối trung bình.

Nếu bài toán một kim loại thì tính nguyên tử khối theo công thức M 



kim loại.

mhh từ đó kết hợp với điều kiện nhh

của bài toán để tìm kim loại.

Nếu bài toán hỗn hợp thì tìm phân tử khối trung bình M 



m , từ đó suy ra tên n

Ví dụ: Hòa tan hết 4,68 gam kim loại kiềm M vào H 2O dư, thu được 1,344 lít khí H 2 (đktc). Kim loại M là C. K.

B. Li.

KÈ M

A. Rb.

D. Na.

Hướng dẫn giải

nH2  0,06 mol

Cách 1: Phương trình hóa học:

2M  2H 2O   2MOH  H 2

0,12 

0,06 mol

DẠ

Cách 2: Bảo toàn electron:

nM  2nH2  2.0,06  0,12 mol

M 

m 4,68   39 n 0,12

Trang 11

Vậy M là kali (K).  Chọn C.

CI AL

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 9,2 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại kiềm vào 400 ml dung dịch HCl 0,5M thu được dung dịch Y chứa bốn chất tan có nồng độ mol bằng nhau. Hai kim loại trong X là A. Li và Na.

B. Li và Rb.

C. Li và K.

D. Na và K.

Hướng dẫn giải

Gọi công thức chung của hai kim loại là M .

Vì thu được bốn chất tan có số mol bằng nhau nên ta có số mol MOH bằng số mol MCl và hai kim loại

phải có số mol bằng nhau.

2M  2HCl   2MCl  H 2 0,2  0,2

 0,2

mol



0,2

mol

  nKL  0,4 mol  M 

9,2  23   Có một kim loại kiềm là Li ( M < 23). 0,4

Mà hai kim loại có số mol bằng nhau nên M  23   M = 39 (Kali)  Hai kim loại trong X là Li và K.

 Chọn C.

M Li  M 2

0,2

ƠN

2M  2H 2O   2MOH  H 2

Ví dụ 2: Cho 1,9 gam hỗn hợp gồm muối cacbonat và hiđrocacbonat của một kim loại kiềm tác dụng với axit HCl dư thu được 0,448 lít khí ở đktc. Kim loại kiềm là A. K.

B. Li.

Hướng dẫn giải:

C. Na.

D. Rb.

KÈ M

MHCO3 Ta có sơ đồ phản ứng:   HCl   MCl  H 2O  CO2 M 2CO3 Bảo toàn nguyên tố C: nhh  nCO2  0,02mol  M hh 

mhh 1,9   95 nhh 0,02

 M MHCO3  95  M M 2CO3  17,5  M M  34

DẠ

 Kim loại M là Na.  Chọn C.

Bài tập tự luyện dạng 2

Trang 12

Câu 1: Cho 0,39 gam một kim loại kiềm X vào nước, thu được 0,112 lít khí H 2 (ở đktc). Kim loại kiềm X là B. K.

C. Li.

D. Cs.

CI AL

A. Na.

Câu 2: Hòa tan hết 1,4 gam kim loại kiềm X vào 200 gam H 2O , thu được dung dịch có khối lượng là 201,2 gam. Kim loại kiềm X là A. Rb.

B. Na.

C. K.

D. Li.

Câu 3: Hòa tan hết 1,15 gam kim loại X vào dung dịch HCl, thu được 0,56 lít khí (ở đktc). Kim loại X là B. Ba.

C. K.

D. Ca.

A. Na.

Câu 4: Cho 0,3 gam hỗn hợp gồm hai kim loại kiềm ở hai chu kì kế tiếp nhau vào nước, thu được 0,112 lít khí H 2 (ở đktc). Hai kim loại kiềm là B. Na, K.

C. Li, K.

D. K, Cs.

A. Li, Na.

Câu 5: Hòa tan hết 0,3 gam hỗn hợp gồm hai kim loại kiềm ở hai chu kì kế tiếp nhau vào dung dịch dịch HCl dư, thu được 0,224 lít khí (ở đktc). Hai kim loại kiềm là: A. Li, Na.

B. Na, K.

C. K, Cs.

D. Li, K.

A. Na.

ƠN

Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn 4,6 gam kim loại kiềm X trong khí clo dư, thu được 11,7 gam muối. Kim loại kiềm X là B. Li.

C. K.

D. Cs.

Câu 7: Cho 5,3 gam muối M 2CO3 tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được 1,12 lít khí ở đktc. Muối

M 2CO3 là A. Na2CO3

B. Li 2CO3

C. K 2CO3

D. Cs2CO3

Câu 8: Hoà tan hoàn toàn 6,645 gam hỗn hợp muối clorua của hai kim loại kiềm thuộc hai chu kì kế tiếp nhau vào nước được dung dịch X. Cho toàn bộ dung dịch X tác dụng hoàn toàn với dung dịch AgNO3 (dư), thu được 18,655 gam kết tủa. Hai kim loại kiềm trên là B. Na và K.

A. Rb và Cs.

C. Li và Na.

D. K và Rb.

Câu 9: Hoà tan hoàn toàn 1,1 gam hỗn hợp gồm kim loại kiềm X và kim loại kiềm thổ Y ( M X  M Y ) trong dung dịch HCl dư, thu được 1,12 lít khí H 2 (đktc). Kim loại X là B. Na.

KÈ M

A. Li.

C. Rb.

D. K.

Câu 10: Hòa tan hết 0,897 gam kim loại X vào 4,459 ml H 2O tạo ra dung dịch kiềm có nồng độ 29,34%. Biết khối lượng riêng của H 2O là 1 gam/ml. Kim loại X là A. Na.

B. Ba.

C. K.

D. Ca.

Dạng 3: Bài toán liên quan đến dung dịch kiềm

Bài toán 1: Dung dịch kiềm tác dụng với axit

DẠ

Phương pháp giải

Phản ứng trung hòa: H   OH    H 2O Ta luôn có: nH  nOH

Trang 13

Ngoài ra có thể giải bài toán bằng cách dùng sơ đồ và các phương pháp bảo toàn nguyên tố, bảo toàn điện tích, bảo toàn electron.

CI AL

Chú ý: Bài toán hòa tan hoàn toàn kim loại kiềm M với nước thu được dung dịch bazơ, sau đó trung hòa dung dịch bazơ bằng axit HCl / H 2SO4 loãng:

2M  2H 2O   2M   2OH   H 2 Ta luôn có: nM  nOH  2nH2

B. 50.

C. 200.

D. 150.

A. 100.

Ví dụ: Trung hòa 100 ml dung dịch NaOH 1M cần dùng V ml dung dịch H 2SO4 0,5M. Giá trị của V là

Hướng dẫn giải:

nNaOH  0,1 mol  nOH  0,1mol

ƠN

Phản ứng trung hòa:

H   OH    H 2O 0,1  0,1

V 

nH 2

 0,05 mol

 nH2SO4 

mol

0,05  0,1lÝt = 100ml 0,5

 Chọn A.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp Na và K vào nước dư, thu được dung dịch X và 0,672 lít khí H 2 (đktc). Thể tích dung dịch HCl 0,1 M cần dùng để trung hòa dung dịch X là A. 150 ml.

B. 300 ml.

Hướng dẫn giải

C. 600 ml.

D. 900 ml.

KÈ M

nH2  0,03 mol

Dung dịch X có: nOH  2nH2  2.0,03  0,06mol Phản ứng trung hòa: nH  nOH  0,06mol

 nHCl  nH  0,06mol

0,06  0,6lÝt  600ml 0,1

DẠ

 VHCl 

 Chọn C.

Bài toán 2: Bài toán CO2 tác dụng với dung dịch kiềm Phương pháp giải Trang 14

Khi cho CO2 tác dụng với dung dịch kiềm thì có thể xảy ra phản ứng:

CO2  2OH    CO32  H 2O 1

CI AL

CO2  OH    HCO3  2 • Bài toán cho biết số mol của OH  và CO2 :

nOH nCO2

Xét tỉ lệ T 

Nếu T  1 thì khi đó: nHCO  nOH nCO32  nOH  nCO2 Nếu 1 < T < 2 thì khi đó:  nHCO3  2nCO2  nOH

Nếu T  2 thì khi đó: nCO2  nCO2 3

Chú ý: mmuèi  mcationkimlo¹ i  manion gèc axit

ƠN

• Bài toán khi chưa biết số mol CO2 thì xét hai trường hợp:

TH1: Chỉ tạo muối trung hòa, khi đó OH  dư, CO2 hết và chỉ xảy ra phản ứng (1).

TH2: Tạo cả hai muối CO32 và HCO3 , khi đó cả OH  và CO2 đều hết, xảy ra cả phản ứng (1) và (2).

A. 28,3. C. 28,0. Hướng dẫn giải

Ví dụ: Hấp thụ 4,48 lít CO2 (đktc) vào 16,8 gam KOH thu được m gam muối. Giá trị của m là B. 20,8. D. 23,8.

KÈ M

nCO2  0,2 mol; nKOH  0,3 mol

 nOH  0,3mol; nK   0,3 mol Xét tỉ lệ: 1  T 

nOH



nCO2

0,3  1,5  2 0,2

 Tạo hai muối CO32 và HCO3

DẠ

nCO32  nOH  nCO2  0,3  0,2  0,1 mol Khi đó  nHCO3  0,2  0,1  0,1 mol

 mmuèi  mK   mCO2  mHCO 3

 0,3.39  0,1.60  0,1.61  23,8gam Trang 15

 Chọn D.

Ví dụ: Hấp thụ hết V lít CO2 ở đktc vào 100 ml dung dịch NaOH 0,15M, thu được dung dịch chứa 5,3 A. 2,24.

B. 1,12.

C. 3,36.

D. 4,48.

CI AL

gam muối. Giá trị của V là

Hướng dẫn giải Phương trình hóa học:

CO2  2NaOH   Na2CO3  H 2O 1

CO2  NaOH   NaHCO3 (2) TH1: Chỉ tạo muối trung hòa  Na2CO3 

nCO2  nNa2CO3  0,05 mol

ƠN

 VCO2  0,05.22,4  1,12 lÝt

TH2: Tạo cả hai muối Na2CO3 (x mol) và NaHCO3 (y mol).

Ta có hệ phương trình:

2x  y  0,015 x  0,065  0   Lo¹ i  106x  84y  5,3 y  0,145  Chọn B

Ví dụ mẫu

nNaOH  0,015 mol

Ví dụ 1: Hấp thụ hết 3,36 lít CO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch NaOH 1M, thu được dung dịch X chứa A..0,05 mol Na2CO3 và 0,10 mol NaHCO3 B. 0,10 mol Na2CO3 và 0,05 mol NaHCO3

KÈ M

C..0,075 mol Na2CO3 và 0,075 mol NaHCO3 D. 0,125 mol Na2CO3 và 0,025 mol NaHCO3 Hướng dẫn giải

nCO2  0,15 mol; nOH  nNaOH  0,2 mol

Xét tỉ lệ: 1  T 

nOH nCO2



0,2 4   2  Tạo hai muối CO32 và HCO3 . 0,15 3

DẠ

nCO32  nOH  nCO2  0,05mol Khi đó:  nHCO3  nOH  nCO32  0,1mol  Chọn A.

Trang 16

CI AL

Ví dụ 2: Hấp thụ hoàn toàn 0,336 lít khí CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch gồm NaOH 0,1 M và KOH 0,1 M thu được dung dịch X. Cô cạn toàn bộ dung dịch X thu được bao nhiêu gam chất rắn khan? A. 2,58 gam.

B. 2,22 gam.

C. 1,53 gam.

D. 2,44 gam.

Hướng dẫn giải

 nOH  0,02 mol;nNa  0,01 mol; nK   0,01mol nOH nCO2



0,02 4   2  Tạo hai muối CO32 và HCO3 . 0,015 3

Xét tỉ lệ: 1  T 

nCO2  0,015 mol; nNaOH  0,01 mol;nKOH  0,01mol

ƠN

nCO32  nOH  nCO2  0,005mol Khi đó:  nHCO3  nCO2  nCO32  0,01mol

Muối gồm cation kim loại ( Na và K  ), anion gốc axit ( CO32 và HCO3 )

mchÊt r¾n khan  mmuèi  mNa  mK   mCO2  mHCO 3

 0,01.23  0,01.39  0,005.60  0,01.61  1,53 gam  Chọn C.

Bài toán 3: Cho P2O5 hoặc H 3PO4 tác dụng với dung dịch kiềm Phương pháp giải

Khi H 3PO4 tác dụng với dung dịch kiềm thì có thể xảy ra phản ứng:

H 3PO4  3OH    PO34  3H 2O

H 3PO4  2OH    HPO24  2H 2O H 3PO4  OH    H 2PO4  H 2O

KÈ M

Chú ý: Khi cho P2O5 tác dụng với dung dịch kiềm ta quy bài toán về H 3PO4 phản ứng dung dịch kiềm

 2H 3PO4 do P2O5  3H 2O  Ta có: nH3PO4  2nP2O5

Bài toán cho biết số mol của OH  và H 3PO4 :

nOH

nH3PO4

T

DẠ

Xét tỉ lệ:

Nếu T  3 thì khi đó: nPO3  nH3PO4 4

Trang 17

nHPO24  nOH  nH3PO4 Nếu 1  T  2 thì khi đó:  nH2PO4  nH3PO4  nHPO24 Nếu T  1 thì khi đó: nH PO  nOH 2

Bài toán chưa biết số mol của OH  hoặc H 3PO4 thì ta dùng sơ đồ sau: H 3PO4  KiÒm   ChÊt tan + H 2O  OH  

Xét hai trường hợp:

H 2O)



TH1: Kiềm dư, H  hết nOH  nH

(H 

CI AL

nPO34  nOH  2nH3PO4 Nếu 2  T  3 thì khi đó:  nHPO24  nH3PO4  nPO34 Nếu T  2 thì khi đó: nPO3  nH3PO4



Khi đó: nH2O  nH



TH2: Kiềm hết, H  dư nH  nOH

ƠN

Dùng bảo toàn khối lượng để tính nH ,nOH và so sánh nếu nOH  nH thì thỏa mãn.



Khi đó: nH2O  nOH

Dùng bảo toàn khối lượng để tính nH ,nOH và so sánh nếu nH  nOH thì thỏa mãn. Ví dụ: Cho 200 ml dung dịch H 3PO4 0,3M vào 500 ml dung dịch Ba OH  2 0,16M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng muối thu được là A. 12,02 gam.

B. 16,68 gam.

Hướng dẫn giải

D. 11,56 gam.

C. 12,20 gam.

nH3PO4  0,06 mol; nBa OH   0,08mol 2

 nOH  0,16 mol; nBa2  0,08 mol nOH



nH3PO4

0,16  2,67  3 0,06

KÈ M

Xét tỉ lệ: 2  T 

 Tạo hai muối PO34 và HPO24 . nPO34  0,16  2.0,06  0,04 mol Khi đó:  nHPO24  0,06  0,04  0,02 mol

 mmuèi  mBa2  mHPO2  mPO3 4

DẠ

 0,08.137  0,02.96  0,04.95

 16,68 gam

 Chọn B.

Trang 18

Ví dụ: Cho dung dịch chứa x mol NaOH vào dung dịch chứa 0,02 mol H 3PO4 thu được dung dịch chứa

A. 0,03.

B. 0,04.

C. 0,05.

D. 0,06.

CI AL

3,06 gam chất tan. Giá trị của x là

Hướng dẫn giải:

nH  3nH3PO4  0,06 mol; nOH  nNaOH  x mol Ta có sơ đồ:  OH  

H 2O)



TH1: OH  dư và H  hết nH  nOH



(H 

H 3PO4  NaOH   ChÊt tan  H 2O

Khi đó: nH2O  nH  0,06mol

ƠN

Bảo toàn khối lượng:

mNaOH  mH3PO4  mchÊt tan  mH2O  40x  0,02.98  3,06  0,06.18

 x  0,0545

 Trường hợp này loại vì nOH  nH



TH2: OH  hết và H  dư nH  nOH



Khi đó: nH2O  nOH  x mol

Bảo toàn khối lượng:

mNaOH  mH3PO4  mchÊt tan  mH2O  40x  0,02.98  3,06  18x  x  0,05

 Chọn C.

KÈ M

 Trường hợp này loại vì nH  nOH

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Cho 0,02 mol H 3PO4 vào dung dịch chứa 0,03 mol KOH. Sau khi phản ứng hoàn toàn, dung dịch thu được chứa

A. 0,01 mol KH 2PO4 và 0,01 mol K 2HPO4 .

DẠ

B. 0,01 mol K 3PO4 và 0,01 mol K 3PO4 . C. 0,015 mol KH 2PO4 và 0,005 mol K 3PO4 . D. 0,01 mol K 2HPO4 và 0,01 mol K 3PO4 . Hướng dẫn giải Trang 19

Xét tỉ lệ: 1  T 

nOH nH3PO4



0,03  1,5  2  Tạo hai muối H 2PO4 và HPO24 . 0,02

CI AL

nHPO24  nOH  nH3PO4  0,01 mol Khi đó:  nH2PO4  nH3PO4  nHPO24  0,01 mol  Chọn A.

Ví dụ 2: Cho 1,42 gam P2O5 tác dụng hoàn toàn với 50 ml dung dịch KOH 1M, thu được dung dịch X.

Cô cạn dung dịch X thu được chất rắn khan gồm

B. K 2HPO4 và K 3PO4 .

C. KH 2PO4 và K 2HPO4 .

D. H 3PO4 và KH 2PO4 .

A. K 3PO4 và KOH .

Hướng dẫn giải

nP2O5  0,01mol  nH3PO4  2nP2O5  0,02 mol

Xét tỉ lệ: 2  T 

nOH nH3PO4



ƠN

nKOH  0,05 mol  nOH  0,05 mol 0,05  2,5  3 0,02

 Tạo hai muối HPO24 và PO34 hay K 2HPO4 và K 3PO4 .  Chọn B.

Ví dụ 3: Cho 2,13 gam P2O5 vào dung dịch chứa x mol NaOH và 0,02 mol Na3PO4 . Sau khi các phản

B. 0,050.

Hướmg dẫn giải

C. 0,057.

D. 0,139.

A. 0,030.

ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch chứa 6,88 gam hai chất tan. Giá trị của x là

nP2O5  0,015 mol  nH3PO4  2nP2O5  0,03 mol  nH  0,09 mol

nNaOH  x mol  nOH  x mol

KÈ M

NaOH Ta có sơ đồ: H 3PO4    ChÊt tan+ H 2O Na3PO4



TH1: OH  dư và H  hết nH  nOH



Khi đó: nH2O  nH  0,09mol

Bảo toàn khối lượng:

DẠ

mNaOH  mH3PO4  mNa3PO4  mchÊt tan  mH2O

 40x  0,03.98  0,02.164  6,88  0,09.18

 x  0,057

 Loại vì nH  nOH

Trang 20



TH2: OH  hết và H  dư nH  nOH



Bảo toàn khối lượng:

mNaOH  mH3PO4  mNa3PO4  mchÊt tan  mH2O  40x  0,03.98  0,02.164  6,88  18x  x  0,03

 Thỏa mãn.  Chọn A.

Chú ý: Các dạng bài tập PO 2 5 thì đều chuyển về H3 PO4 tác dụng với kiềm.

CI AL

Khi đó: nH2O  nOH  x mol

Bài tập tự luyện dạng 3 Bài tập cơ bản

ƠN

Câu 1: Dẫn 3,36 lít (đktc) khí CO2 vào 120 ml dung dịch NaOH 2M. Sau phản ứng thu được A. 0,15 mol NaHCO3 .

B. 0,12 mol Na2CO3 .

C. 0,09 mol NaHCO3 và 0,06 mol Na2CO3 .

D. 0,09 mol Na2CO3 và 0,06 mol NaHCO3 .

A. 2,3.

Câu 2: Hòa tan m gam kim loại Na vào nước, thu được dung dịch X. Trung hòa X cần vừa đủ 100 ml dung dịch H 2SO4 1M. Giá trị của m là B. 4,6.

C. 6,9.

D. 9,2.

là B. 60.

A. 120.

Câu 3: Hòa tan hết hỗn hợp X gồm hai kim loại kiềm vào nước, thu được dung dịch Y và 0,12 mol khí H 2 . Để trung hòa Y cần vừa đủ V ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,5M và H 2SO4 0,25M. Giá trị của V C. 480.

D. 240.

Câu 4: Hòa tan hết một lượng hỗn hợp gồm K và Na vào H 2O dư, thu được dung dịch X và 0,672 lít khí

H 2 (đktc). Cho X vào dung dịch FeCl 3 dư, đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam kết tủa. A. 2,14.

B. 6,42.

KÈ M

Giá trị của m là

C. 1,07.

D. 3,21.

Câu 5: Trộn 100 ml dung dịch có pH  1 gồm HCl và HNO3 với 100 ml dung dịch KOH a mol/l, thu được 200 ml dung dịch có pH  12 . Giá trị của a là A. 0,15.

B. 0,12.

C. 0,3.

D. 0,03.

Câu 6: Sục từ từ cho đến hết 3,36 lít (đktc) khí CO2 qua 0,1 lít dung dịch chứa đồng thời Na2CO3 1M và

NaOH 1M thì không thấy khí thoát ra. Nồng độ các chất tan có trong dung dịch sau phản ứng là (Biết thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể) B. Na2CO3 1M và NaHCO3 0,5 M.

C. Na2CO3 1M và NaHCO3 1M.

D. Na2CO3 0,5M và NaHCO3 0,5M.

DẠ

A. Na2CO3 0,5M và NaHCO3 2M.

Câu 7: Sục từ từ 4,48 lít CO2 vào 100 ml dung dịch hỗn hợp Na2CO3 2M và KOH 1,5M thu được dung dịch X. Cho dung dịch BaCl 2 dư vào X thu được khối lượng kết tủa là Trang 21

A. 39,40 gam.

B. 59,10 gam.

C. 78,80 gam.

D. 29,55 gam.

Câu 8: Cho 0,02 mol P2O5 vào dung dịch chứa 0,02 mol KOH và 0,02 mol K 3PO4 . Sau khi phản ứng

CI AL

hoàn toàn, dung dịch thu được chứa A. 0,04 mol KH 2PO4 và 0,02 mol K 2HPO4 .

B. 0,06 mol K 3PO4 và 0,01 mol KOH.

C. 0,05 mol KH 2PO4 và 0,01 mol K 3PO4 .

D. 0,03 mol K 2HPO4 và 0,03 mol K 3PO4 .

Bài tập nâng cao

Câu 9: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2 (đktc) vào 0,5 lít dung dịch gồm NaOH 0,4M và KOH 0,2M, A. 9,85 gam.

B. 29,55 gam.

thu được dung dịch X. Cho X phản ứng hoàn toàn với dung dịch BaCl 2 dư, khối lượng kết tủa thu được là C. 19,70 gam.

D. 39,40 gam.

Câu 10: Hòa tan hết 0,2 mol FeO bằng dung dịch H 2SO4 đặc, nóng (dư), thu được khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất). Hấp thụ hoàn toàn khí SO2 sinh ra ở trên vào dung dịch chứa 0,07 mol KOH và 0,06 mol NaOH, thu được dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là A. 15,32

B. 12,18.

C. 19,71.

D. 22,34.

ƠN

Dạng 4: Muối cacbonat và muối hiđrocacbonat tác dụng với axit Phương pháp giải

Nếu cho từ từ dung dịch axit mạnh vào dung dịch muối CO32 và HCO3 thì phản ứng xảy ra theo thứ tự sau:

H   CO32   HCO3 H   HCO3   CO2  H 2O

Nếu cho từ dung dịch muối CO32 và HCO3 vào dung dịch axit mạnh thì xảy ra phản ứng



đồng thời

2H   CO32   CO2  H 2O H   HCO3   CO2  H 2O

Nếu bài toán cho CO2 tác dụng với dung dịch muối CO32 thì khi đó ta coi CO2 là H 2CO3

KÈ M



Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch Na2CO3 0,2M và

NaHCO3 0,2M, sau phản ứng thu được số mol CO2 là A. 0,020.

B. 0,030.

C. 0,015.

D. 0,010.

Hướng dẫn giải:

DẠ

nCO2  0,02 mol n  0,03 mol  3  HCl Ta có: nNa2CO3  0,02 mol  nHCO  0,02 mol 3   n  0,02 mol n   H 0,03 mol  NaHCO3

Phương trình hóa học:

Trang 22

H



CO32   HCO3

0,02  0,02  0,02

mol

Trước phản ứng: 0,01 0,04

mol

0,01  0,01  0,01

Phản ứng:

CI AL

H   HCO3   CO2  H 2O mol

 nCO2  0,01 mol  Chọn D.

Ví dụ 2: Nhỏ từ từ đến hết 100 ml dung dịch X gồm K 2CO3 1,5M và NaHCO3 1M vào 200 ml dung A. 2,80.

B. 3,36.

C. 5,60.

nCO2  0,15 mol n  0,2 mol  3  HCl Ta có: nK 2CO3  0,15 mol  nHCO  0,1 mol 3   nH  0,2 mol nNaHCO3  0,1 mol

ƠN

Hướng dẫn giải:

D. 6,72.

dịch HCl 1M, sinh ra V lít khí (đktc). Giá trị của V là

Ta thấy: nH  0,2 mol  2nCO2  nHCO  0,4mol  H  hết Tỉ lệ:

nCO2 3

nHCO



0,15 3   nCO2 : nHCO  3: 2 3 3 0,1 2

Gọi số mol của CO32 và HCO3 lần lượt là 3x mol và 2x mol.

CO32  2H    CO2  H 2O  6x  3x

mol

Phương trình hóa học:

HCO3  H    CO2  H 2O 2x

 2x  2x

mol

 6x  2x  0,2  x  0,025 mol

KÈ M

Theo phương trình: nCO2  5x  5.0,025  0,125 mol

 VCO2  0,125.22,4  2,8 lít  Chọn A.

Ví dụ 3: Hấp thụ hoàn toàn V lít khí CO2 (ở đktc) vào 200 ml dung dịch X gồm NaOH 1M và Na2CO3 0,5M, thu được dung dịch chứa 19,9 gam chất tan. Giá trị của V là

A. 3,36.

B. 2,24.

C. 1,12.

D. 0,66.

DẠ

Hướng dẫn giải

Coi CO2 là H 2CO3 . Đặt: nH2CO3  nCO2  x mol  nH  2x mol

nNaOH  0,2 mol  nOH  0,2mol; nNa2CO3  0,1mol

Trang 23

NaOH Ta có sơ đồ: H 2CO3    ChÊt tan + H 2O Na2CO3

CI AL

TH1: OH  dư và H  hết ( nH  nOH ) Khi đó: nH2O  nH  2x mol Bảo toàn khối lượng: mH2CO3  nNaOH  mNa2CO3  mchÊt tan  mH2O  62x  0,2.40  0,1.106  19,9  2x.18

 x  0,05 (Thỏa mãn)

TH2: OH  hết và H  dư ( nH  nOH ) Khi đó: nH2O  nOH  0,2 mol Bảo toàn khối lượng: mH2CO3  nNaOH  mNa2CO3  mchÊt tan  mH2O

ƠN

 62x  0,2.40  0,1.106  19,9  0,2.18

 VCO2  0,05.22,4  1,12 lít

 x  0,079 (Loại)  Chọn C.

Chú ý: Các dạng bài tập CO2 tác dụng với dung dịch kiềm nếu có chất chưa biết số mol thì chuyển về

H2CO3 tác dụng với kiềm sau đó dùng sơ đồ và xét hai trường hợp tương tự bài toán chưa biết số mol

Bài tập tự luyện dạng 4

Bài tập cơ bản

của OH  hoặc H3 PO4 (Bài toán 3).

Câu 1: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 150 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch chứa Na2CO3 1M, sau phản ứng thu được số mol CO2 là A. 0,05 mol.

B. 0,10 mol.

C. 0,04 mol.

D. 0,01 mol.

KÈ M

Câu 2: Cho từ từ từng giọt đến hết 100 ml dung dịch Na2CO3 1M vào 100 ml dung dịch HCl 1M thu được V lít khí CO2 (ở đktc). Giá trị của V là A. 2,24.

B. 3,36.

C. 1,12.

D. 4,48.

Câu 3: Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 150 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch gồm Na2CO3 0,5M và NaHCO3 1M. Sau phản ứng thu được số mol CO2 là

A. 0,05 mol.

B. 0,10 mol.

C. 0,04 mol.

D. 0,01 mol.

DẠ

Câu 4: Cho từ từ từng giọt đến hết 150 ml dung dịch gồm Na2CO3 0,5M va NaHCO3 1M vào 200 ml dung dịch HCl 1M thu được V lít khí CO2 (ở đktc). Giá trị của V là A. 2,24.

B. 3,36.

C. 1,12.

D. 4,48.

Câu 5: Cho 1,9 gam hỗn hợp gồm muối cacbonat và hiđrocacbonat của một kim loại kiềm tác dụng với axit HCl dư thu được 0,448 lít khí ở đktc. Kim loại kiềm là Trang 24

A. K.

B. Li.

C. Na.

D. Rb.

Bài tập nâng cao

CI AL

Câu 6: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Na, Na2O , NaOH và Na2CO3 trong dung dịch H 2SO4 40% (loãng, vừa đủ) thu được 8,96 lít hỗn hợp khí có tỉ khối đối với H 2 bằng 16,75 và dung dịch Y có nồng độ 51,449%. Cô cạn toàn bộ dung dịch Y thu được 170,4 gam muối trung hoà khan. Giá trị của m là A. 23,8.

B. 50,6.

C. 50,4.

D. 37,2.

Câu 7: 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 B. 7 : 5.

C. 11 : 7.

D. 7 : 3.

A. 11 : 4.

Câu 8: Nung m gam hỗn hợp X gồm KHCO3 và CaCO3 ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, thu được chất rắn Y. Cho Y vào nước dư, thu được 0,25m gam chất rắn Z và dung dịch E. Nhỏ từ từ dung dịch HCl 1M vào E, đến khi khí bắt đầu thoát ra thì hết V1 lít dung dịch HCl và đến khi khí thoát ra vừa A. 3 : 5.

ƠN

hết thì thể tích dung dịch HCl đã dùng là V2 lít. Tỉ lệ V1 : V2 bằng B. 5 : 6.

C. 2 : 3.

D. 3 : 4.

Câu 9: Dung dịch X gồm KHCO3 2M và Na2CO3 2M. Nhỏ từ từ đến hết 100 ml dung dịch Y gồm

H 2SO4 1M và HCl 1M vào 100 ml dung dịch X thu được V lít CO2 (đktc) và dung dịch Z. Cho dung dịch Ba OH 2 tới dư vào dung dịch Z, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m và V lần lượt là A. 82,4 và 2,24.

B. 59,1 và 1,12.

C. 59,1 và 2,24.

D. 82,4 và 1,12.

Câu 10: Hấp thụ hết 4,48 lít CO2 (đktc) vào dung dịch chứa hỗn hợp gồm x mol KOH và y mol K 2CO3 ,

thu được 200 ml dung dịch X. Cho từ từ 100 ml X vào 150 ml dung dịch HCl 1M, thu được 2,688 lít CO2 lần lượt là A. 0,10 và 0,20.

(đktc). Cho lượng dư dung dịch Ba OH 2 vào 100 ml X, thu được 39,4 gam kết tủa. Giá trị của x và y B. 0,20 và 0,15.

KÈ M

Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm

C. 0,10 và 0,15.

D. 0,20 và 0,30.

ĐÁP ÁN

1–C

2–D

3–A

4–D

5–B

6–B

7–A

8–D

9–A

10 – C

11 – D

12 – B

13 – B

14 – A

15 – A

16 – D

17 – A

18 – D

19 – B

20 – A

Câu 11:

A, B, C đúng.

D sai vì để sản xuất muối ăn trong công nghiệp, người ta đi từ nước biển.

Câu 14:

DẠ

A đúng.

B sai vì thuốc súng là hỗn hợp gồm KNO3 ,S,C . 1 t  KNO2  O2 C sai vì KNO3  2 t D sai vì 2NaHCO3   Na2CO3  CO2  H 2O

Trang 25

Câu 15: Trong quá trình điện phân, ở catot xảy ra quá trình khử (cation kim loại hoặc H 2O ), ở anot xảy ra quá

CI AL

trình oxi hóa (anion gốc axit hoặc H 2O ). Câu 16: Có 3 chất tác dụng với HCl là: Na, Na2CO3 , NaHCO3 . Câu 17: A đúng. C sai vì NaHCO3 có tính lưỡng tính, có tác dụng với dung dịch NaOH. D sai vì Na2CO3 tác dụng với BaCl 2 tạo kết tủa BaCO3 .

Câu 18: Có 3 chất tác dụng với HCl tạo ra chất khí là: Na, K, KHCO3 .

B sai vì Na tác dụng được với H 2O trong dung dịch NaCl.

Câu 19: Có 4 chất tác dụng với NaOH là: Al , NaHCO3 , CO2 , Al  OH 3 . Dạng 2: Bài toán xác định kim loại 1–B

2–D

3–A

4–B

5–A

Câu 1:

 MX 

6–A

7–A

8–C

9–A

10 – A

Ta có: nH2  0,005 mol  nX  2nH2  0,01 mol

ƠN

Câu 20: Có 3 chất tác dụng với dung dịch Na2CO3 là: HCl, BaCl 2 , NaHSO4 .

0,39  39  X là K. 0,01

Câu 2:

1,4  7  X là Li. 0,2

 MX 

Bảo toàn khối lượng: mH2  mX  mH2O  mdd  0,2gam  nH2  0,1mol  nX  2nH2  0,2mol

Câu 3: Gọi n là hóa trị của X  n  1;2;3

 MX 

2nH2

KÈ M

Ta có: nH2  0,025 mol  nX 



0,05 mol n

1,15  23n 0,05 n

Câu 4:

Với n  1  M X  23  X là Na.

DẠ

Ta có: nH2  0,005 mol  nX  2nH2  0,01 mol  M X 

0,3  30 0,01

Nhận thấy: M Na  30  M K  Hai kim loại là Na và K. Câu 5:

Trang 26

0,3  15 0,02

Nhận thấy: M Li  15  M Na  Hai kim loại là Li và Na. Câu 6: Bảo toàn khối lượng: mCl 2  mmuèi  mX  7,1 gam  nCl 2  0,1 mol Bảo toàn electron: nX  2nCl 2  0,2mol  M X 

4,6  23  X là Na. 0,2

Câu 7:

CI AL

Ta có: nH2  0,01 mol  nX  2nH2  0,02 mol  M hh 

Ta có: nCO2  0,05mol  nM 2CO3  0,05 mol  M M 2CO3  106  M  23  Muối là Na2CO3 . Câu 8:

nAgCl  0,13mol  nXCl  nAgCl  0,13 mol  M XCl  51,1  M x  15,6

ƠN

Nhận thấy: M Li  15,6  M Na  Hai kim loại là Li và Na. Câu 9:

Ta có: nH2  nX  Y  2nH2  0,05  nX  Y  0,1  11  M X  Y  22 và M X  M Y  X là Li. Câu 10: Ta có: mH2O  4,459gam

Gọi số mol của X là x mol  M X  0,897 1 và nH2  0,5x mol



 M  17 x .100%  29,34 5,356  x

mdung dÞch sau ph¶n øng  mX  mH2O  mH2   5,356  x  gam

 2

Từ (1) và (2) suy ra: x  0,039  M X  23  X là Na. 1–D

KÈ M

Dạng 3: Bài toán liên quan đến dung dịch kiềm 2–B

Câu 1:

3–D

4–A

5–B

6–A

7–D

8–A

9–C

10 – B

nCO2  0,15 mol; nNaOH  0,24mol  nOH  0,24mol

nOH nCO2



Ta có: T 

0,24  1,6  1  T  2  Tạo hai muối. 0,15

DẠ

nCO32  nOH  nCO2  0,09 mol  nNa2CO3  0,09mol  nHCO3  0,15  0,09  0,06mol  nNaHCO3  0,06mol

Câu 2:

nH  0,2mol  nOH  0,2mol  nNa  nNaOH  0,2mol  mNa  4,6gam Trang 27

Câu 3: 0,5V  0,25V .2  0,001V mol 1000

CI AL

Ta có: nH 

Lại có: nOH  2nH2  0,24mol  0,001V  0,24  V  240ml Câu 4:

nH2  0,03mol  nOH  2nH2  0,06mol 3

0,06  0,02mol  nFe OH   2,14gam 3 3

 nFe OH  

Câu 5: nH  0,01mol

Dung dịch sau phản ứng có pH  12  OH  dư.

 nXOH  0,01  0,002  0,012mol  a 

0,012  0,12 0,1

Câu 6: nCO2  0,15 mol; nNa2CO3  nNaOH  0,1mol

ƠN

Ta có: OH    0,01  nOH d  0,002mol d

nNa CO  nOH  nCO2  0,05 mol Giả sử CO2 tác dụng với NaOH tạo hai muối   2 3 nNaHCO3  2nCO2  nOH  0,2 mol  Sau phản ứng có nNa2CO3  0,05  0,1  0,05mol;nNaHCO3  0,2mol

0,05 0,2  0,5M;CM NaHCO3   2M 0,1 0,1

 CM Na2CO3 

Câu 7:

nCO2  0,2 mol; nNa2CO3  0,2mol; nKOH  0,15mol

 nCO2  0,2mol; nOH  0,15 mol 3

KÈ M

nCO32  nOH  nCO2  0,05mol Giả sử CO2 chỉ tác dụng với KOH tạo hai muối   nHCO3  2nCO2  nOH  0,25mol

Sau phản ứng có nCO2  0,05  0,2  0,15 mol 3

 nBaCO3  nCO2  0,15 mol  mBaCO3  0,15.197  29,55 gam 3

Câu 8:

DẠ

nP2O5  0,02 mol  nH3PO4  0,04mol Nhận thấy: nH  nOH  KOH hết. Theo đáp án, H 3PO4 cũng phản ứng hết nên dung dịch sau phản ứng chứa 2 muối. TH1: Dung dịch gồm K 3PO4 ( a mol) và K 2HPO4 ( b mol) Trang 28

3a  2b  0,08 a  0,04 Bảo toàn nguyên tố    loại a  b  0,06 b  0,1

CI AL

TH2: Dung dịch gồm K 2HPO4 ( x mol) và KH 2PO4 ( y mol)

2x  y  0,08 x  0,02 Bảo toàn nguyên tố K, P:    thỏa mãn x  y  0,06 y  0,04 Câu 9: Gọi công thức chung của Na và K là M

nOH nCO2

 2  Thu được hỗn hợp muối M 2CO3 ( a mol) và MHCO3 ( b mol).

Nhận thấy: 1 

nCO2  0,2mol;nOH  nM  0,5.0,4  0,5.0,2  0,3 mol

Bảo toàn nguyên tố C: a  b  0,2 * 

Từ (*) và (**) suy ra: a  0,1; b  0,1

ƠN

Bảo toàn nguyên tố M : 2a  b  0,3* * 

Ta có: n  nBaCO3  nM 2CO  0,1 mol  mBaCO3  19,7 gam 3

Câu 10: Gọi công thức chung của Na và K là M

Bảo toàn electron: 2nSO2  nFeO  nSO2  0,1mol Ta có: nOH  nM  0,06  0,07  0,13 mol

nOH nSO2

 2  Thu được hai muối M 2SO3 ( a mol) và MHSO3 ( b mol).

Ta thấy: 1 

Bảo toàn nguyên tố S: a  b  0,1* 

Bảo toàn nguyên tố M : 2a  b  0,13* *  Từ (*) và (**) suy ra: a  0,03; b  0,07

KÈ M

 m  0,07.39  0,06.23  0,03.80  0,07.81  12,18gam Dạng 4: Muối cacbonat và muối hiđrocacbonat tác dụng với axit 1–A

2–C

Câu 1:

3–B

4–B

5–C

6–B

7–B

8–B

9–A

10 – A

Phương trình hóa học:

CO32  H    HCO3  H 2O 0,15  0,1

0,1

mol

DẠ

HCO3  H    CO2  H 2O

0,1

0,05  0,05

mol

 nCO2  0,05 mol

Câu 2: Trang 29

1 n   0,05 mol  VCO2  0,05.22,4  1,12 lít 2 H

nCO2 

CI AL

Câu 3: Phương trình hóa học:

CO32  H    HCO3  H 2O 0,05 0,15  0,05

mol

HCO3  H    CO2  H 2O 0,1  0,1

mol

0,15 Câu 4:

nNa2CO3  0,075 mol;nNaHCO3  0,15mol;nHCl  0,2mol

 nCO2  0,075mol;nHCO  0,15mol; nH  0,2mol 3

nCO2 3

nHCO



0,075 1   Gọi số mol CO32 và HCO3 phản ứng lần lượt là x và 2x mol. 0,15 2

ƠN

Ta có:

Lại có: nH  2nCO2 p  nHCO p  2.x  2x  4x  0,2  x  0,05 3

Bảo toàn nguyên tố C: nCO2  nCO2 p  nHCO p  3x  0,15mol  VCO2  3,36 lít 3

Câu 5: nCO2  0,02mol Phương trình hóa học:

M 2CO3  2HCl   2MCl  CO2  H 2O 1

MHCO3  HCl   MCl  CO2  H 2O  2

Giả sử 1,9 gam chỉ chứa muối M 2CO3 thì chỉ xảy ra phản ứng (1). Ta có: nM 2CO3  nCO2  0,02mol

1,9  95  M M  17,5*  0,02

KÈ M

 M M 2CO3 

Giả sử 1,9 gam chỉ chứa muối MHCO3 thì chỉ xảy ra phản ứng (2). Ta có: nMHCO3  nCO2  0,02 mol  M MHCO3 

1,9  95  M M  34 * *  0,02

Từ (*) và (**) suy ra: 17,5  M M  34

DẠ

Mà M là kim loại kiềm nên M là natri ( M  23 ). Câu 6:

mkhÝ  0,4.16,75.2  13,4 gam

mNa2SO4  170,4gam  mdd sau p  170,4 : 52,449%  331,2gam Trang 30

Bảo toàn S: nH2SO4  1,2 mol  mddH2SO4 

CI AL

Na Na O  Ta có sơ đồ:  2  H 2SO4  Na2SO4  H 2  CO2  H 2O    NaOH  1,2 mol Na2CO3 1,2.98  294gam 40%

Ta có: m  294  13,4  331,2 ,  50,6

Câu 8:

 Y gồm CaO ( b mol) và K 2CO3 ( 0,5a mol).

Cho Y vào nước dư:

mol

CaO  H 2O   Ca OH 2

ƠN

Hỗn hợp X gồm KHCO3 ( a mol) và CaCO3 ( b mol).

nCO2 1  0,1x  0,1y V 0,1x  0,1y 4 x 7   1    Ta có:  0,1x 0,1x V2 7 y 5 nCO2  2   2 2

Câu 7:

K 2CO3  Ca OH 2   2KOH  CaCO3 Sau pư: 0,5a  b

100.  a  b  m Ta có:   a  3b 100b  0,25m

mol

Nhỏ từ từ dung dịch HCl 1M vào E thoát khí nên dung dịch E gồm KOH ( 2b mol) và K 2CO3 ( 0,5a – b mol)

Khi bắt đầu thoát khí: nH  nOH  nCO2  2b  0,5a  b  2,5b mol

KÈ M

Thoát hết khí: nH  nOH  2nCO2  2b  2.  0,5a  b  3b mol 3

 V1 : V2  2,5: 3  5: 6

Câu 9: nH  0,3mol; nSO2  0,1 mol 4

Dung dịch X có: nCO2  0,2 mol; nHCO  0,2 mol 3

Phương trình hóa học:

DẠ

CO32  H    HCO3

0,2  0,2 

0,2

mol

HCO3  H    CO2  H 2O

0,4

0,1 

0,1

mol Trang 31

 V  2,24 lít

Ta có: nHCO d  0,2  0,2  0,1  0,3 mol 3

CI AL

Bảo toàn nguyên tố C: nBaCO3  0,3mol Bảo toàn nguyên tố S: nBaSO4  0,1mol

 m  0,3.197  0,1.233  82,4gam Câu 10: Dung dịch X: HCO3 ; CO32

Cho lượng dư dung dịch Ba OH 2 vào 100 ml X thu được 0,2 mol BaCO3 : nHCO  nCO2  0,2mol 3

 Ở thí nghiệm với H  thì H  hết.

Cho 100 ml dung dịch X từ từ vào 0,15 mol H  :

HCO3  H    CO2  H 2O  a

mol

CO32  2H    CO2  H 2O 0,5b  b

 0,5b

mol

Ta có:

nHCO 3

nCO2



a  b  0,15 a  0,09 Ta có hệ phương trình:   a  0,5b  0,12 b  0,06

ƠN

a

0,09 3  0,06 2

 100 ml dung dịch X có CO32 ( 0,05 mol) và HCO3 ( 0,15 mol).

 Trong 200 ml dung dịch X có: CO32 ( 0,1 mol); HCO3 ( 0,3 mol); K  ( x + 2y mol)

Bảo toàn điện tích: x  2y  0,1.2  0,3  0,5*  Bảo toàn nguyên tố C: 0,2  y  0,1  0,3  0,4 * * 

DẠ

KÈ M

Từ (*) và (**) suy ra: x  0,1;y  0,2

Trang 32

CHƯƠNG 6: KIM LOẠI KIỀM, KIM LOẠI KIỀM THỔ, NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA CHÚNG BÀI 12: KIM LOẠI KIỀM THỔ VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ

CI AL

Mục tiêu  Kiến thức

+ Biết được vị trí của kim loại kiềm thổ trong bảng tuần hoàn và cấu hình electron nguyên tử. + Nêu được tính chất vật lí chung của kim loại kiềm thổ và một số hợp chất quan trọng.

+ Trình bày được tính chất hóa học của kim loại kiềm thổ và một số hợp chất quan trọng của kim

loại kiềm thổ.

+ Chỉ ra được một số ứng dụng các hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ.

+ Trình bày được thế nào là nước cứng, tác hại của nước cứng và cách làm mềm nước cứng.  Kĩ năng

Viết được cấu hình electron của nguyên tử kim loại kiềm thổ và ion tương ứng.

Xác định đúng sản phẩm các phản ứng của kim loại kiềm thổ và một số hợp chất của quan trọng.

ƠN

Giải được các bài toán từ đơn giản đến phức tạp liên quan đến kim loại kiềm thổ và một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ.

+ Giải được các bài tập xác định loại nước cứng và cách làm mềm nước cứng.

DẠ

KÈ M

+ Vận dụng kiến thức để giải quyết các bài toán thực tế.

Trang 1

I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM A. KIM LOẠI KIỀM THỔ

CI AL

1. Cấu hình electron Cấu hình electron: [Khí hiếm] ns2 .

Nguyên tử kim loại kiềm thổ dễ mất hai electron ở lớp ngoài cùng tạo thành ion có điện tích 2+.

M   M 2  2e

Cấu hình electron của ion kim loại kiềm thổ là cấu hình electron của khí hiếm gần nhất đứng trước nó.

Ví dụ: Cấu hình electron của Mg( Z  12 ):  Ne 3s2

2. Vị trí trong bảng tuần hoàn Vị trí nguyên tố trong bảng tuần hoàn: Số thứ tự = số hiệu nguyên tử. Nhóm IIA (vì có 2 electron lớp ngoài cùng).

ƠN

Chu kì = số lớp electron. Ví dụ: Cấu hình electron của nguyên tử Mg: 1s2 2s2 2 p6 3s2  Nguyên tố Mg thuộc ô thứ 12, chu kì 3, nhóm IIA.

3. Tính chất vật lí

Các kim loại kiềm thổ có màu trắng bạc, có thể dát mỏng. Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tương đối thấp (nhưng cao hơn kim loại kiềm). Khối lượng riêng tương đối nhỏ, độ cứng tương đối thấp.

Chú ý: Tính chất vật lí của kim loại kiềm thổ thay đổi không theo quy luật vì chúng có mạng tinh thể

4. Tính chất hóa học

khác nhau

Kim loại kiềm thổ có tính khử mạnh và tính khử tăng dần từ Be đến Ba: M   M 2  2e

KÈ M

Trong hợp chất kim loại kiềm thổ chỉ có số oxi hóa +2. Tính khử của kim loại kiềm thổ thể hiện qua các phản ứng với phi kim, axit, nước,... Chú ý: Ở nhiệt độ thường, Be không tác dụng với nước, Mg phản ứng chậm. B. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ 1. Canxi hiđroxit: Ca OH 2

Là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước.

DẠ

Tên gọi khác: vôi tôi Dung dịch Ca OH  2 gọi là dung dịch nước vôi trong.

Ca OH  2 có đầy đủ tính chất của một bazơ.

Được dùng trong công nghiệp sản xuất amoniac, clorua vôi  CaOCl 2  ; vật liệu xây dựng... Trang 2

Chú ý: 1. Dung dịch nước vôi trong thường dùng để nhận biết CO2

CI AL

CO2  Ca  OH 2   CaCO3   H2O 2. Phản ứng tạo clorua vôi.

2. Canxi cacbonat: CaCO3 Là chất rắn, màu trắng, không tan trong nước, phân hủy ở 1000C .

t CaCO3   CaO  CO2

Ca  OH 2  Cl2   CaOCl2  H2O

Tan được trong các axit mạnh.

CaCO3  2H    Ca2  CO2  H 2O

ƠN

Trong tự nhiên CaCO3 tồn tại ở dạng đá vôi, đá hoa, đá phấn, và thành phần chính của vỏ và mai ốc, sò, hến... Chú ý: 1. CaCO3 bị hòa tan trong nước có CO2

CaCO3  CO2  H2O  Ca  HCO3 2

Đá vôi được dùng làm vật liệu xây dựng, sản xuất vôi, xi măng, thủy tinh,...

2. Sự tạo thành thạch nhũ trong hang động, cặn trong ấm nước là do phản ứng:

3. Canxi sunfat: CaSO4

t Ca HCO3 2   CaCO3  CO2  H 2O

Canxi sunfat ( CaSO4 ) tồn tại ba dạng:

KÈ M

Thạch cao sống: CaSO4 .2H 2O

Thạch cao nung: CaSO4 .H 2O hoặc CaSO4 .0,5H 2O Thạch cao khan: CaSO4

Chú ý: Thạch cao nung được dùng để bó bột khi gãy xương, đúc khuôn, nặn tượng. 4. Nước cứng

a. Khái niệm

DẠ

Nước cứng là nước chứa nhiều ion Ca2 hoặc Mg2 hoặc cả hai ion đó. Nước mềm là nước chứa ít hoặc không chứa ion Ca2 và Mg2 .

Chú ý: Nước cứng là khái niệm đánh giá nước tự nhiên.

Trang 3

b. Phân loại Nước cứng có ba loại tính cứng:

CI AL

Tính cứng tạm thời là tính cứng gây nên bởi ion Ca2 , Mg2 dưới dạng muối HCO3 .

Tính cứng vĩnh cửu là tính cứng gây ra bởi ion Ca2 , Mg2 dưới dạng muối sunfat hoặc clorua. Tính cứng toàn phần gồm cả tính cứng tạm thời và cả tính cứng vĩnh cửu. Chú ý: 1. Khi đun nóng mà mất tính cứng thì tính cứng đó được gọi là tính cứng tạm thời.

Tạo cặn trong nồi hơi, trong ấm nước, trong ống dẫn nước.

c. Tác dụng của nước cứng

2. Các bài tập phân biệt tính cứng là dựa vào thành phần ion âm.

Khi giặt quần áo với nước cứng thì xà phòng bị kết tủa, tốn xà phòng, làm quần áo nhanh hỏng do

ƠN

kết tủa bám vào quần áo. Làm giảm mùi vị của thức ăn, nước uống, làm thức ăn lâu chín. d. Cách làm mềm nước cứng

Nguyên tắc làm mềm nước cứng là giảm nồng độ ion Ca2 và Mg2 trong nước cứng. Dùng các dung dịch muối CO32 , PO34 hoặc dùng phương pháp trao đổi ion làm mềm được tất cả các loại tính cứng.

được tính cứng tạm thời.

Dùng cách đun nóng hoặc dùng dung dịch kiềm như NaOH, KOH, Ca OH 2 vừa đủ chỉ làm mềm

Chú ý: Phương pháp làm mềm nước bằng cách tạo kết tủa với Ca2 và Mg2 gọi là phương pháp kết tủa.

KÈ M

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA

KIM LOẠI KIỀM THỔ (IIA): Cấu hình electron lớp ngoài cùng: ns2 , các kim loại kiềm thổ: Be, Mg, Ca, Sr, Ba.

TÍNH CHẤT VẬT LÝ  

Khối lượng riêng tương đối nhỏ. Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, tính cứng:

DẠ



Có màu trắng bạc.

o Thấp nhưng cao hơn nhóm IA. o Hơi cứng hơn kim loại kiềm nhưng vẫn tương đối mềm.

TÍNH CHẤT HÓA HỌC -

Tính khử mạnh Trang 4



Tác dụng phi kim o Tác dụng với O2 : 2R  O2   2RO



CI AL

Tác dụng nước

o Kim loại kiềm thổ (trừ Be, Mg) phản ứng với nước ở nhiệt độ thường:

R  2H 2O   R  OH 2  H 2

Chú ý: Be không phản ứng với nước, Mg không phản ứng ở nhiệt độ thường nhưng phản 

ứng được với nước ở nhiệt độ cao. Tác dụng với axit

Kim lo¹ i kiÒm thæ+ Axit   Muèi  H 2 o Tác dụng với HNO3 ,H 2SO4 đặc (trừ Au, Pt)

o Tác dụng với dung dịch HCl, H 2SO4 loãng:

ƠN

Kim lo¹ i + HNO3 / H 2SO4 ®Æ c   Muèi  SPK  H 2O Chú ý: Sản phẩm khử có thể xuống H 2S, S hoặc NH 4NO3

MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG

Ca  OH 2 (vôi tôi)



o Chất rắn màu trắng, ít tan trong nước.

o Dung dịch Ca OH 2 được gọi là nước vôi trong là một bazơ mạnh.



o Ứng dụng: chế tạo vữa; khử chua đất trồng; sản xuất NH 3 , clorua vôi...

CaSO4 o CaSO4 .2H 2O : Thạch cao sống; dùng để sản xuất xi măng. o

CaSO4 .H 2O hoặc CaSO4 .0,5H 2O : Thạch cao nung; thường dùng để làm phấn viết, bó

KÈ M

bột, đúc tượng. o



CaSO4 : Thạch cao khan.

CaCO3 ( vôi sống) o Chất rắn màu trắng, không tan trong nước, phân hủy ở nhiệt độ 1000C

DẠ

o Sự xâm thực của nước mưa: CaCO3  CO2  H 2O   Ca HCO3 2 o Sự tạo thành thạch nhũ trong các hang động:

Ca HCO3 2   CaCO3  CO2  H 2O

NƯỚC CỨNG ( CHỨA NHIỀU Ca2 VÀ Mg2 ) 

Phân loại o Nước cứng tạm thời: chứa HCO3 Trang 5

o Nước cứng vĩnh cửu: chứa SO24 ,Cl 



Phương pháp làm mềm nước cứng: o Đối với nước cứng tạm thời: Đun sôi; Ca OH 2 vừa đủ.

CI AL

o Nước cứng toàn phần: chứa HCO3 ,SO24 ,Cl 

o Đối với nước cứng: phương pháp trao đổi ion: dùng Na2CO3 hoặc Na3PO4 . 

Tác hại: o Giặt quần áo: tốn xà phòng, quần áo nhanh hỏng.

o Tắc ống dẫn nước.

o Làm giảm hương vị khi nấu ăn, pha trà, thực phẩm lâu chín.

II. CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm Ví dụ mẫu

ƠN

Ví dụ 1: Vị trí của kim loại M ( Z  12 ) trong bảng tuần hoàn là

B. chu kì 3, nhóm IIA.

C. chu kì 2, nhóm IIIA.

D. chu kì 3, nhóm IIIA.

Hướng dẫn giải: Cấu hình electron M ( Z  12 ): 1s2 2s2 2p6 3s2 . Nguyên tử M có:

A. chu kì 2, nhóm IIA.

3 lớp electron  Chu kì 3.

Số hiệu nguyên tử Z  12  Ô thứ 12.

2 electron lớp ngoài cùng  Nhóm IIA.

Do đó, M thuộc ô thứ 12, chu kì 3, nhóm IIA trong bảng tuần hoàn.  Chọn A.

Ví dụ 2: Chất tác dụng với dung dịch Ca OH 2 tạo ra kết tủa trắng là B. BaCl 2 .

KÈ M

A. Ca HCO3 2 .

C. Ba NO3 2

D. CaCl 2 .

Hướng dẫn giải:

A đúng vì Ca HCO3 2 phản ứng được với Ca OH 2 và tạo kết tủa trắng.

Ca OH 2  Ca HCO3    2CaCO3  2H 2O

B, C, D sai vì Ca OH 2 không phản ứng được với BaCl 2 , Ba NO3 2 , CaCl 2 .  Chọn A.

DẠ

Ví dụ 3: Dung dịch không thể làm mềm nước có tính cứng tạm thời là A. dung dịch NaOH.

B. dung dịch Na2CO3

C. dung dịch HCl.

D. dung dịch Na3PO4

Hướng dẫn giải: Trang 6

Nước có tính cứng tạm thời có thể làm mềm bằng dung dịch kiềm  NaOH  hoặc các dung dịch muối

CO32 , PO34 .

CI AL

 HCl không thể làm mềm nước cứng tạm thời.  Chọn C.

Ví dụ 4: Nung thạch cao sống ở 160C , thu được thạch cao nung. Công thức của thạch cao nung là A. CaO .

B. CaSO4 .2H 2O .

C. CaSO4 .H 2 O

D. CaSO4 .

Hướng dẫn giải

Một số dạng tồn tại của canxi sunfat

CaSO4 : Thạch cao khan

CaSO4 .H 2O : Thạch cao nung CaSO4 .2H 2O : Thạch cao sống  Chọn C.

ƠN

Ví dụ 5: Trong khí thải công nghiệp thường có chứa các khí SO2 và NO2 . Để loại bỏ các chất khí đó trong hệ thống xử lí khí thải ta sử dụng A. dung dịch Ca OH 2 . C. khí NH 3 .

B. H 2O

D. dung dịch HCl.

Hướng dẫn giải

Ca OH 2 hấp thụ hoàn toàn được SO2 và NO2 do xảy ra phản ứng, đồng thời Ca OH 2 sẵn có và rẻ tiền

nên hay được sử dụng trong công nghiệp.  Chọn A.

Ví dụ 6: Phản ứng giải thích sự hình thành thạch nhũ trong các hang động và cặn trong ấm đun nước là t A. CaCO3   CaO  CO2

B. CO2  H 2O  CaCO3   Ca HCO3 2

KÈ M

C. CO2  Ca OH 2   CaCO3  H 2O

t D. Ca HCO3 2   CaCO3  CO2  H 2O

Hướng dẫn giải:

Cặn trong ấm nước hoặc thạch nhũ là chất rắn, được tạo ra từ chất tan có sẵn trong nước tự nhiên đó là

Ca HCO3 2 .

Phương trình hóa học:

DẠ

t Ca HCO3 2   CaCO3  CO2  H 2O

 Chọn D.

Bài tập tự luyện dạng 1

Câu 1: Chất thường được dùng để khử chua đất trong sản xuất nông nghiệp là Trang 7

A. CaSO4 .

B. CaCO3 .

C. CaO

D. CaCl 2 .

C. Ca.

D. Ba.

C. Ca OH 2

D. CaO .

A. Na.

B. Be.

CI AL

Câu 2: Kim loại nào sau đây không tan trong nước? Câu 3: Thành phần chính của đá vôi là A. CaSO4

B. CaCO3

Câu 4: Vật liệu thường được dùng để bó bột khi gãy xương, nặn tượng là A. đá vôi.

B. thạch cao khan.

C. thạch cao sống.

D. thạch cao nung.

B. nước vôi trong.

Câu 6: Dung dịch tác dụng được với CaCO3 là A. dung dịch HCl.

D. dung dịch H 2SO4 .

C. nước máy.

B. dung dịch NaCl.

A. dung dịch NaCl.

Câu 5: Để xử lí sơ bộ nước thải công nghiệp chứa các ion kim loại nặng, người ta thường dùng

C. dung dịch NaOH.

D. dung dịch Na2S

Câu 7: Trong tự nhiên, canxi sunfat tồn tại dưới dạng muối ngậm nước ( CaSO4 .2H 2O ) được gọi là B. thạch cao khan.

C. đá vôi.

ƠN

A. thạch cao nung.

D. thạch cao sống.

Câu 8: Để làm sạch lớp cặn trong các dụng cụ đun và chứa nước nóng, người ta dùng A. nước vôi trong.

B. giấm ăn.

C. dung dịch muối ăn.

D. ancol etylic.

Câu 9: Một mẫu nước cứng chứa các ion: Ca2 , Mg2 , HCO3 ,Cl  ,SO24 . Chất được dùng để làm mềm A. NaHCO3 .

nước cứng trên là B. Na2CO3 .

C. HCl.

D. H 2SO4

Câu 10: Cho mẫu nước cứng chứa các ion: Ca2 , Mg2 , HCO3 . Hoá chất được dùng để làm mềm mẫu B. Na2CO3

A. HCl.

nước cứng trên là

C. H 2SO4

D. NaCl.

C. Ca HCO3 2

D.. Na2SO4

A. CaCl 2 .

Câu 11: Muối dễ bị phân hủy khi đun nóng là B. NaCl.

Câu 12: Dung dịch khi tác dụng với axit H 2SO4 vừa tạo khí, vừa tạo kết tủa là B. BaCl 2

KÈ M

A. Na2CO3 .

C. Ba HCO3 2

D. Ca OH 2

Câu 13: Dãy gồm các chất đều có thể làm mất tính cứng tạm thời của nước là: A. HCl, NaOH, Na2CO3.

B. NaOH, Na3PO4 , Na2CO3.

C. KCl, Ca OH 2 , Na2CO3.

D. HCl, Ca OH 2 , Na2CO3.

Câu 14: Một loại nước cứng khi đun sôi thì mất tính cứng. Trong loại nước cứng này có hòa tan các chất:

A. CaSO4 , MgCl 2 .

DẠ

C. Mg  HCO3 2 , CaCl 2

B. Ca HCO3 2 , Mg  HCO3 2 D. Ca HCO3 2 , MgCl 2 .

Câu 15: Dãy gồm các chất đều có thể làm mất tính cứng vĩnh cửu của nước là: A. NaOH, Na2CO3 .

B. Na3PO4 , Na2CO3 .

C. Ca OH 2 , Na2CO3 .

D. K 2SO4 , Na2CO3.

Câu 16: Cho các phát biểu sau: (a) Nước cứng chứa nhiều ion Ca2 hoặc Mg2 . Trang 8

(b) Tất cả kim loại kiềm thổ đều tan trong nước ở nhiệt độ thường. (c) Khi giặt quần áo bằng xà phòng trong nước cứng thì tốn xà phòng.

CI AL

(d) Ca OH 2 được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nhiệp. (e) Thạch cao sống có công thức là CaSO4 .H 2O . (g) Đun nóng có thể làm mềm nước có tính cứng vĩnh cửu. Số phát biểu đúng là A. 3.

B. 1.

C. 2.

D. 4.

Câu 17: Lần lượt cho mẫu Ba vào lượng dư các dung dịch: K 2SO4 , NaHCO3 , HNO3 , NH 4Cl . Số trường hợp có xuất hiện kết tủa là B. 4.

C. 2.

D. 1.

A. 3.

Câu 18: Tiến hành các thí nghiệm sau: (a) Cho dung dịch Na2CO3 vào dung dịch H 2SO4 . (b) Cho kim loại Na vào dung dịch CuSO4 . (d) Cho dung dịch NaHCO3 vào dung dịch Ca OH 2 .

ƠN

(e) Cho dung dịch  NH 4 2 SO4 vào dung dịch Ba OH 2 . (g) Cho dung dịch NaHSO4 vào dung dịch Ba HCO3 2 . Số thí nghiệm có đồng thời cả kết tủa và khí là A. 2.

B. 3.

C. 4.

D. 5.

C. KHCO3 , Ba OH 2 .

D. KOH, Ba OH 2

Câu 19: Cho các phản ứng xảy ra theo sơ đồ sau:

CO2  X 2   X3 CO2  2X 2   X 4  H 2O X 3  X 5   T  X 2  H 2O

®iÖn ph©n 2X 1  2H 2O   2X 2  Y   Z cã mµng ng¨ n

KÈ M

2X 3  X 5   T  X 4  2H 2O Hai chất X 2 , X 5 lần lượt là: A. K 2CO3 ,BaCl 2 .

B. KOH,Ba HCO3 2 .

Câu 20: Kim loại nào sau đây khử được ion Fe2+ trong dung dịch FeSO4 thành Fe là A. Cu.

B. Ca.

C. Ba.

D. Mg.

Dạng 2: Bài toán liên quan đến tính chất của kim loại kiềm thổ

DẠ

Phương pháp giải



Viết phương trình phản ứng xảy ra rồi tính theo phương trình hóa học.

Ngoài ra có thể dùng phương pháp bảo toàn nguyên tố hoặc bảo toàn electron để tính nhanh số mol. Chú ý 1:

Trang 9

1. Kim loại Ca, Ba tác dụng với nước giống kim loại kiềm.

Chú ý 2: Với bài toán xác định kim loại: Nếu bài toán một kim loại thì tính nguyên tử khối theo công thức M  Nếu bài toán hỗn hợp thì tìm phân tử khối trung bình M 

CI AL

2. Bài toán kim loại Mg khi tác dụng với dung dịch HNO3 thường có sản phẩm muối NH 4 . m , từ đó suy ra tên kim loại. n

mhh , từ đó kết hợp với điều kiện của bài nhh

toán để tìm kim loại.

đktc. Kim loại M là A. Ca.

B. Be.

C. Mg.

D. Ba.

ƠN

Hướng dẫn giải:

nH2  0,2 mol

Phương trình hóa học:

M  2HCl   MCl 2  H 2 0,2 

0,2 mol

m 4,8   24  Mg n 0,2

Vậy kim loại M là magie (Mg).

 Chọn C.

 MM 

Ví dụ: Cho 4,8 gam kim loại M thuộc nhóm IIA tan hết trong dung dịch HCl dư, thu được 4,48 lít khí ở

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Hòa tan hết 5 gam kim loại kiềm thổ X vào dung dịch HCl dư thu được 2,8 lít H 2 ở đktc. Kim

A. Ba.

KÈ M

loại X là

B. Mg.

C. Ca.

D. Sr.

Hướng dẫn giải:

nH2  0,125mol

Cách 1: Tính theo phương trình hóa học Phương trình hóa học:

X  2H 2O   X  OH 2  H 2

DẠ

0,125 

 MX 

0,125 mol

mX 5   40 nX 0,125

 Kim loại X là Ca (canxi).

Trang 10

Cách 2: Bảo toàn electron Quá trình cho nhận electron:

2H   2e   H2

CI AL

X   X 2  2e

Bảo toàn electron: 2nX  2nH2  nX  0,125 mol  MX 

mX 5   40 nX 0,125

 Kim loại X là Ca (canxi).

 Chọn C.

dung dịch HCl 1M. Kim loại X là A. Ba.

B. Mg.

C. Be.

Hướng dẫn giải:

nHCl  0,4mol X  2HCl   XCl 2  H 2 1

 MM 

1 nHCl  0,2 mol 2

mM 6,4   32 nM 0,2

Vậy X là Mg (magie)  Chọn B.

 16  M X  32

 M X  32  M XO

XO  2HCl   XCl 2  H 2O  2 Theo phương trình (1), (2): nM  nX  nXO 

D. Ca.

ƠN

Phương trình hóa học:

Ví dụ 2: Hoà tan hết 6,4 gam hỗn hợp M gồm kim loại X (nhóm IIA) và oxit của nó cần vừa đủ 400 ml

Ví dụ 3: Cho 2,4 gam Mg tác dụng với dung dịch HNO3 dư, thu được 0,2688 lít (ở đktc) khí N 2 duy nhất

A. 15,60.

KÈ M

và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là B. 15,52.

C. 16,50.

D. 16,25.

Hướng dẫn giải:

nMg  0,1 mol; nN2  0,012 mol

So sánh: ncho e cña kl  2nMg  0,2 mol  nnhËn e cña khÝ  10nN2  0,12 mol  Sản phẩm khử có NH 4NO3 .

0,2  0,12  0,01 mol 8

DẠ  nNH4NO3 

Mg  NO3 2 Sơ đồ phản ứng: Mg  HNO3   Muèi   N 2  H 2O NH 4NO3 Trang 11

Bảo toàn nguyên tố Mg: nMg NO3   nMg  0,1 mol 2

 m  mmuèi  mMg NO3   mNH4NO3  0,01.80  0,1.148  15,6 gam 2

CI AL

 Chọn A.

Chú ý: Trường hợp sản phẩm khử có NH4NO3 thì ta luôn có:

nNH NO  4

nKL cho e  nkhi nhËn e 8

(Chương 5 – Bài 8 – Dạng 4) Bài tập tự luyện dạng 2

Bài tập cơ bản

Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn 7,2 gam kim loại M (có hoá trị không đổi) trong hỗn hợp khí Cl 2 vào O2 .

A. Ca.

ƠN

Sau phản ứng thu được 23,0 gam chất rắn và thể tích hỗn hợp khí đã phản ứng là 5,6 lít (đktc). Kim loại M là B. Cu.

C. Mg.

D. Al.

Câu 2: 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 H 2SO4 39,2%, thu được 1,12 lít khí (đktc) và dung dịch Y chỉ chứa A. Cu.

một chất tan duy nhất có nồng độ 39,41%. Kim loại M là B. Zn.

C. Mg.

D. Ca.

Câu 3: Hòa tan hoàn toàn 2,45 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại kiềm thổ vào 200 ml dung dịch HCl 1,25M, thu được dung dịch Y chứa ba chất tan có nồng độ mol bằng nhau. Hai kim loại trong X là B. Be và Mg.

A. Mg và Ca.

C. Mg và Sr.

D. Be và Ca.

A. K và Ba.

Câu 4: Cho 7,1 gam hỗn hợp gồm một kim loại kiềm X và một kim loại kiềm thổ Y tác dụng hết với lượng dư dung dịch HCl loãng, thu được 5,6 lít khí (đktc). Kim loại X, Y lần lượt là B. Li và Be.

C. Na và Mg.

D. K và Ca.

Câu 5: Hỗn hợp A gồm một kim loại kiềm X và một kim loại kiềm thổ Y. Cho 28,8 gam A hòa tan hết vào nước, thu được 6,72 lít H 2 (Ở đktc). Nếu trộn thêm 2,8 gam Li vào 28,8 gam A thu được hỗn hợp B A. Ca.

KÈ M

trong đó phần trăm khối lượng Li bằng 13,29%. Kim loại kiềm thổ Y là B. Mg.

C. Ba.

D. Sr.

Câu 6: Cho 0,04 mol Mg tan hết trong HNO3 thu được 0,01 mol khí X (là sản phẩm khử duy nhất của N 5 ). Khí X là

A. NO2 .

B. NO .

C. N 2O .

D. N 2 .

Câu 7: Cho 2,16 gam Mg tan hết trong dung dịch HNO3 . Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu

DẠ

được 0,896 lít khí NO (ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn cẩn thận dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là A. 13,92.

B. 13,32.

C. 14,50.

D. 13,50.

Trang 12

Câu 8: Cho hỗn hợp gồm 6,72 gam Mg và 0,8 gam MgO tác dụng hết với lượng dư dung dịch HNO3 .

A. N 2O .

B. NO2 .

CI AL

Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,896 lít một khí X (đktc) và dung dịch Y. Làm bay hơi dung dịch Y thu được 46 gam muối khan. Khí X là D. NO

C. N 2 .

Câu 9: Hòa tan 10,65 gam hỗn hợp gồm một oxit kim loại kiềm và một oxit kim loại kiềm thổ bằng dung dịch HCl dư được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X, lấy muối khan đem điện phân nóng chảy hoàn toàn với điện cực trơ thì thu được 3,36 lít khí (đo ở đktc) ở anot và a gam hỗn hợp kim loại ở catot. Giá trị của a là B. 8,25.

C. 9,05.

D. 9,45.

A. 5,85. Bài tập nâng cao

Câu 10: Cho m gam hỗn hợp gồm Na,Na2 O, K, K 2O,Ba, BaO (trong đó oxi chiếm 9,639% khối lượng) tác dụng với một lượng dư H 2O , thu được 0,672 lít H 2 (đktc) và 200 ml dung dịch X. Cho X tác dụng với 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm H 2SO4 0,2M và HCl 0,1 M, thu được 400 ml dung dịch có A. 6,6.

B. 6,8.

ƠN

pH  13 . Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây? C. 7,2.

D. 5,4.

Dạng 3: Bài toán liên quan đến tính chất của hợp chất hiđroxit và muối cacbonat Phương pháp giải

• Hợp chất hiđroxit của kim loại có hai loại:

Loại tan trong nước: có tính chất của bazơ kiềm.

Loại không tan trong nước chỉ có Mg  OH 2 và Be OH 2 .

• Phản ứng của hợp chất hiđroxit của kim loại kiềm thổ với axit:

Ta luôn có: nH  nOH

Phản ứng trung hòa: H   OH    H 2O

Chú ý: Bài toán hòa tan hoàn toàn kim loại kiềm, kiềm thổ với nước thu được dung dịch bazơ, sau đó trung hòa dung dịch bazơ bằng axit HCl / H 2SO4 loãng ta luôn có: nOH  2nH2

KÈ M

• Hợp chất muối cacbonat của kim loại kiềm thổ không tan, muối hiđrocacbonat của kiềm thổ tan tốt. Chúng đều tác dụng với axit mạnh tạo khí CO2 . Ngoài ra muối hiđrocacbonat còn có thể tác dụng với dung dịch bazơ.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Cho m gam hỗn hợp Na, Ba vào nước thu được 100 ml dung dịch X và 0,112 lít H 2 (ở đktc).

DẠ

Giá trị pH của dung dịch X là A. 1.

B. 2.

C. 12.

D. 13.

Hướng dẫn giải

nH2  0,005 mol Trang 13

Cho kim loại kiềm, kiềm thổ vào nước thu được dung dịch bazơ:

 OH   

0,01  0,1M 0,1

 pH  14  log OH    13  Chọn D.

CI AL

nOH  2nH2  0,01 mol

chứa 7,5 gam muối sunfat trung hòa. Công thức của muối hiđrocacbonat là B. Ca HCO3 2 .

C. Ba HCO3 2 .

Hướng dẫn giải Gọi công thức của muối hiđrocacbonat là M  HCO3 n  n  1,2,3 . Phương trình hóa học:

D. Mg  HCO3 2 .

A. NaHCO3 .

Ví dụ 2: Cho 9,125 gam muối hiđrocacbonat phản ứng hết với dung dịch H 2SO4 dư, thu được dung dịch

9,125 M  61n

7,5 2M  96n

mol

7,5 9,125 Ta có phương trình: M  61n  2M  96n  M  12n 2 1

Với n  2  M  24  M là Mg (thỏa mãn)

ƠN

2M  HCO3 n  nH 2SO4   M 2  SO4 n  2nCO2  2nH 2O

Vậy công thức của muối hiđrocacbonat là Mg  HCO3 2 .

 Chọn D.

Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn 9,95 gam hỗn hợp X gồm Na, K và Ba vào 100 ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch Y và 2,24 lít khí H 2 (đktc). Cô cạn dung dịch Y thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là A. 13,50.

B. 17,05.

Hướng dẫn giải

C. 15,20.

D. 11,65.

KÈ M

nH2  0,1mol; nHCl  0,1mol  nH  nCl   0,1 mol Coi kim loại tác dụng với nước trước tạo dung dịch kiềm, khi đó:

nOH  2nH2  0,2 mol

Sau đó dung dịch kiềm tác dụng với axit:

H   OH    H 2O

0,1  0,1

mol

DẠ

 nOH d  0,2  0,1  0,1mol

 m  mKL  mCl   mOH  9,95  0,1.35,5  0,1.17  15,20 gam

 Chọn C.

Trang 14

CI AL

Chú ý: Khi cho kim loại tan trong nước vào dung dịch axit ta coi kim loại tác dụng với nước tạo thành dung dịch kiềm, dung dịch kiềm sinh ra mới tác dụng với axit. Ví dụ 4: Hỗn hợp X gồm hai kim loại kiềm và một kim loại kiềm thổ. Hòa tan hoàn toàn 1,788 gam X vào nước, thu được dung dịch Y và 537,6 ml khí H 2 (đktc). Dung dịch Z gồm H 2SO4 và HCl, trong đó số mol của HCl gấp hai lần số mol của H 2SO4 . Trung hòa dung dịch Y bằng dung dịch Z tạo ra m gam hỗn hợp muối. Giá trị của m là B. 4,656.

C. 4,460.

D. 2,790.

A. 3,792. Hướng dẫn giải

nH2  0,024 mol Ta có: nOH  ddY   2nH2  0,048 mol Gọi số mol của HCl và H 2SO4 lần lượt là 2x, x mol.

ƠN

 nH  nHCl  2nH2SO4  4x mol Phản ứng trung hòa: nH  nOH  0,048 mol  x  0,012

 4x  0,048

Ta có: nCl   nHCl  2x  0,024 mol; nSO2  nH2SO4  x  0,012 mol 4

Muối gồm các cation kim loại và anion gốc axit Cl  , SO24

 mmuèi  1,788  0,024.35,5  0,012.96  3,792 gam

 Chọn A.

Ví dụ 5: Dung dịch X chứa các ion Ca2 ,Na ,HCO3 và 0,1 mol Cl  . Chia X thành hai phần bằng nhau. Phần một cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được 2 gam kết tủa. Phần hai cho tác dụng với dung dịch Ca OH 2 dư, thu được 3 gam kết tủa. Mặc khác, nếu đun sôi đến cạn dung dịch X thì thu được m

A. 9,21.

KÈ M

gam chất rắn khan. Giá trị của m là B. 9,26.

C. 8,79.

D. 7,47.

Hướng dẫn giải

nCaCO3 1  0,02 mol; nCaCO3  2  0,03 mol Xét phần hai:

Phương trình ion:

DẠ

HCO3  OH    CO32  H 2O

0,03 

0,03

mol

CO32  Ca2 d   CaCO3

0,03 

0,03

mol

Trang 15



1 dung dịch X có nHCO  0,03 mol 3 2

CI AL

Xét phần một: Phương trình ion:

HCO3  OH    CO32  H 2O 0,03 

0,03

mol

CO32 d  Ca2   CaCO3



 0,02

mol

0,02

1 dung dịch X có nCa2  0,02 mol 2

Vậy dung dịch X chứa: Ca2 (0,04 mol); Na ;HCO3 (0,06 mol); Cl  (0,1 mol). Bảo toàn điện tích: 2nCa2  nNa  nHCO  nCl  3

 nNa  1.0,06  0,1  0,04.2  0,08mol

ƠN

Khi cô cạn dung dịch X xảy ra phản ứng:

2HCO3  CO32  CO2  H 2O  0,03

mol

Khối lượng muối khi cô cạn dung dịch X:

mCr  mCa2  mNa  mCl   mCO2 3

0,06

 0,04.40  0,08.23  0,1.35,5  0,03.60  8,79 gam

Bài tập cơ bản

Bài tập tự luyện dạng 3

 Chọn C.

Câu 1: Trong một cốc nước có chứa ion Ca2 ; 0,01 mol Na ; 0,005 mol Mg2 ; 0,05 mol HCO3 ; 0,01 mol Cl  . Đun sôi cốc nước trên đến phản ứng xảy ra hoàn toàn. Nước trong cốc sau khi đun nóng là A. nước cứng vĩnh cửu.

KÈ M

C. nước mềm.

B. nước cứng tạm thời. D. nước cứng toàn phần.

Câu 2: Cho dung dịch X gồm 0,007 mol Na ; 0,003 mol Ca2 ; 0,006 mol Cl  ; 0,006 mol HCO3 và 0,001 mol NO3 . Để loại bỏ hết Ca2 trong X cần dùng dung dịch chứa a gam Ca OH 2 . Giá trị của a là A. 0,180.

B. 0,120.

C. 0,444.

D. 0,222.

Câu 3: Dung dịch X gồm 0,1 mol K  ; 0,2 mol Mg2 ; 0,1 mol Na ; 0,2 mol Cl  và a mol Y 2 . Cô cạn

dung dịch X, thu được m gam muối khan. Ion Y 2 và giá trị của m lần lượt là

DẠ

A. CO32 và 30,1.

B. SO24 và 56,5.

C. CO32 và 42,1.

D. SO24 và 37,3.

Câu 4: Để trung hoà dung dịch X gồm 0,1 mol NaOH và 0,15 mol Ba OH 2 cần V lít dung dịch Y gồm HCl 0,1 M và H 2SO4 0,05 M. Giá trị của V là A. 2.

B. 1.

C. 3.

D. 4. Trang 16

Câu 5: Hòa tan một mẫu hợp kim Ba - Na vào nước được dung dịch X và 6,72 lít khí (đktc). Trung hòa 1 dung dịch X thì thể tích HCl 0,1M cần dùng là 10 B. 0,30 lít.

C. 0,06 lít.

D. 0,80 lít.

CI AL

A. 0,60 lít.

Câu 6: Hòa tan hết 15,755 gam kim loại M trong 200 ml dung dịch HCl 1M, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 23,365 gam rắn khan. Kim loại M là A. Ba.

B. Al.

C. Na.

D. Zn.

Câu 7: Hòa tan hoàn toàn 8,94 gam hỗn hợp gồm Na, K và Ba vào nước thu được dung dịch X và 2,688 lít khí H 2 (đktc). Dung dịch Y gồm HCl và H 2SO4 tỉ lệ tương ứng là 4 : 1. Trung hòa vừa đủ dung dịch X bởi dung dịch Y, tổng khối lượng các muối tạo ra là B. 12,78 gam.

C. 18,46 gam.

D. 14,26 gam.

A. 13,70 gam. Bài tập nâng cao

Câu 8: Dung dịch X chứa đồng thời Na , Ca2 , Mg2 ,Cl  ,HCO3 và SO24 . Đun nóng X đến khi phản

A. 22,84 gam.

ƠN

ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,68 gam kết tủa, dung dịch Y và có 2,24 lít khí thoát ra (đktc). Khi đun nóng để cô cạn dung dịch Y thì thu được 13,88 gam chất rắn khan. Tổng khối lượng muối có trong dung dịch X ban đầu là B. 35,76 gam.

C. 17,76 gam.

D. 23,76 gam.

Câu 9: Cho 200 ml dung dịch Ba OH 2 0,1M vào 300 ml dung dịch NaHCO3 0,1 M, 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. 80.

B. 40.

C. 60.

D. 160.

Câu 10: Nung m gam hỗn hợp X gồm KHCO3 và CaCO3 ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, thu

được chất rắn Y. Cho Y vào nước dư, thu được 0,25m gam chất rắn Z và dung dịch E. Nhỏ từ từ dung dịch HCl 1M vào E, khi khí bắt đầu thoát ra cần dùng V1 lít dung dịch HCl và khi khí thoát ra hết, thì thể tích dung dịch HCl đã dùng là V2 lít. Tỉ lệ V1 : V2 là A. 3 : 5.

B. 5 : 6.

C. 2 : 3.

D. 3 : 4.

Dạng 4: Bài toán CO2 tác dụng với dung dịch kiềm có Ba OH 2 hoặc Ca OH 2

KÈ M

Phương pháp giải

Khi cho CO2 tác dụng với dung dịch kiềm thì có thể xảy ra phản ứng:

CO2  2OH    CO32  H 2O 1 CO2  OH    HCO3  2

• Bài toán cho biết số mol của OH  và CO2 , tính lượng kết tủa thu được.

DẠ

Bước 1: Xét tỉ lệ T 

nOH nCO2

và tính nCO2 3

Trang 17

Nếu 1  T  2 thì khi đó: nCO2  nOH  nCO2 3

Nếu T  2 thì khi đó: nCO2  nCO2 Bước 2: So sánh số mol CO32 và M 2 để tính số mol kết tủa MCO3 . • Bài toán chưa biết số mol CO2 thì xét hai trường hợp:

CI AL

TH1: Chỉ tạo muối trung hòa, khi đó OH  dư, CO2 hết và chỉ xảy ra phản ứng (1).

nCO2 min  n

nCO2 max  nOH  n Hoặc: nCO2  nCO2  nHCO 3

• Bài toán xác định lượng bazơ chưa biết thì xét hai trường hợp:

ƠN

TH1: Nếu n  nCO2  nOH ph¶n øng  2n

TH2: Tạo cả hai muối CO32 và HCO3 , khi đó cả OH  và CO2 đều hết, xảy ra cả phản ứng (1) và (2).

TH2: Nếu n  nCO2  nOH ph¶n øng  nCO2  n

được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 7,88.

B. 5,91.

C. 9,85.

D. 1,97.

Ví dụ: Hấp thụ hoàn toàn 1,12 lít khí CO2 (ở đktc) vào 200 ml dung dịch Ba OH 2 nồng độ 0,2M, thu

nCO2  0,05 mol; nBa OH   0,04 mol

Hướng dẫn giải

 nBa2  0,04 mol; nOH  0,08mol nOH

Xét 1  T 

nCO2



0,08  1,6  2 0,05

KÈ M

 Tạo hai muối CO32 và HCO3 .

Khi đó: nCO2  0,08  0,05  0,03 mol 3

Phương trình hóa học:

Ba2  CO32   BaCO3 0,03

mol

0,04 0,03 

DẠ

 m  mBaCO3  0,03.197  5,91 gam  Chọn B.

Ví dụ: Cho V lít CO2 (đktc) vào 700 ml Ba OH 2 0,1 M, sau phản ứng thu được 9,85 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V là Trang 18

A. 2,240.

B. 1,680.

C. 2,016.

D. 3,360.

CI AL

Hướng dẫn giải

nBa OH   0,07mol; nBaCO3  0,05 mol 2

 nOH  0,14 mol Lượng CO2 lớn nhất khi tạo cả hai muối CO32 và HCO3 ;

nCO2 max  mOH  n  0,14  0,05  0,09 mol  VCO2  0,09.22,4  2,016 lít.

 Chọn C.

Ví dụ: Hấp thụ hết 4,48 lít khí CO2 (đktc) lội vào 8 lít Ca OH 2 ta thu được 12 gam kết tủa A. Nồng độ

A. 0,08M.

B. 0,06M.

C. 0,04M.

D. 0,02M.

ƠN

mol/l của dung dịch Ca OH 2 là

Hướng dẫn giải

Gọi nồng độ mol/l của dung dịch Ca OH 2 là xM.

nCO2  0,2mol; nCa OH   4x mol 2

 nOH  2nCa OH   8x mol 2

Ta thấy: nCaCO3  nCO2 nên:

nCaCO3  0,12 mol

 nOH  nCO2  nCaCO3  0,2  0,12  0,32 mol  x  0,02

 Chọn D.

KÈ M

 16x  0,32

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Hấp thụ hoàn toàn 1,12 lít khí CO2 (ở đktc) vào 200 ml dung dịch Ba OH 2 nồng độ 0,1M và NaOH 0,1 M thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là B. 3,94.

A. 7,88.

C. 9,85.

D. 1,97.

DẠ

Hướng dẫn giải

nCO2  0,05 mol, nBa OH   0,02 mol,nNaOH  0,02 mol 2

 nOH  0,06 mol; nBa2  nBa OH   0,02 mol 2

Trang 19

nOH

Xét 1  T 

nCO2



0,06  1,2  2  tạo cả CO32 và HCO3 0,05

CI AL

Khi đó: nCO2  nOH  nCO2  0,06  0,05  0,01 mol 3

Phương trình hóa học:

Ba2  CO32   BaCO3  0,02 0,01

 0,01

mol

 m  mBaCO3  0,01.197  1,97 gam

 Chọn D.

1,97 gam kết tủa. Giá trị nhỏ nhất của V là A. 0,224.

B. 0,672.

C. 0,336.

Hướng dẫn giải

Ví dụ 2: Hấp thụ hoàn toàn V lít khí CO2 (ở đktc) vào dung dịch chứa 0,015 mol Ba OH 2 thu được

D. 0,448.

ƠN

nBaCO3  0,01 mol,nBa OH   0,015 mol  nOH  0,03 mol 2

Lượng CO2 là nhỏ nhất khi không tạo muối HCO3 , khi đó:

nCO2  n  nBaCO3  0,01mol

 VCO2  0,224 lít  Chọn A.

Ví dụ 3: Hấp thụ hết x mol khí CO2 bởi dung dịch Ba OH 2 thu được 1,97 gam kết tủa và dung dịch X.

B. 0,06.

Hướng dẫn giải

nBaCO3  0,01 mol

A. 0,02.

Lọc bỏ kết tủa, cho X tác dụng dung dịch Ca OH 2 vừa đủ thu được 2,97 gam kết tủa. Giá trị của x là C. 0,03.

D. 0,04.

Cho X tác dụng với dung dịch Ca OH 2 vừa đủ thu được kết tủa  Dung dịch chứa Ba HCO3 2 (a

KÈ M

mol).

Phương trình hóa học:

Ba HCO3 2  Ca OH 2   BaCO3  CaCO3  2H 2O a

 a

mol

Ta có: m  mBaCO3  mCaCO3  2,97 gam

 197a  100a  2,97

DẠ

 a  0,01

Bảo toàn nguyên tố C: nCO2  nBaCO3  2nBa HCO3 

 x  0,01  2.0,01  0,03

Trang 20

 Chọn C.



Ca2 Ba2



Dung dịch sau phản ứng     có CO32 trong dung dịch.

CI AL

Chú ý:

®un nãng Dung dịch sau phản ứng (có chứa Ca2 và Ba2 )      có HCO3 trong dung dịch. hoÆ c kiÒm

Bài tập tự luyện dạng 4

Bài tập cơ bản

gam kết tủa. Giá trị của a là A. 0,01.

B. 0,02.

C. 0,03.

Câu 1: Hấp thụ hết 0,448 lít CO2 (ở đktc) vào dung dịch chứa a mol Ca OH 2 . Sau phản ứng thu được 2 D. 0,04

Câu 2: Hấp thụ hết V lít CO2 (ở đktc) vào dung dịch chứa 0,02 mol Ca OH 2 , thu được 1 gam kết tủa

A. 0,224.

B. 0,448.

ƠN

và dung dịch X. Đun nóng X thu thêm được 1 gam kết tủa nữa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của V là C. 0,672.

D. 0,560.

Câu 3: Hấp thụ hoàn toàn 0,672 lít khí CO2 (đktc) vào 1 lít dung dịch gồm NaOH 0,025M và Ca OH 2 A. 2,00.

0,0125M, thu được x gam kết tủa. Giá trị của x là B. 1,00.

C. 1,25.

D. 0,75.

Câu 4: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào 125 ml dung dịch Ba OH 2 1M, thu được dung dịch X. Coi thể tích dung dịch không thay đổi, nồng độ mol của chất tan trong dung dịch X là A. 0,6M.

B. 0,2M.

C. 0,1M.

D. 0,4M.

A. 29,55.

kết tủa. Giá trị của m là

Câu 5: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO2 (đktc) vào 750 ml dung dịch Ba OH 2 0,2M, thu được m gam B. 39,40.

C. 9,85.

D. 19,70.

Câu 6: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2 (đktc) vào 0,5 lít dung dịch gồm NaOH 0,4M và KOH 0,2M, thu được dung dịch X. Cho X phản ứng hoàn toàn với dung dịch BaCl 2 dư, khối lượng kết tủa thu được là B. 29,55 gam

KÈ M

A. 9,85 gam.

C. 19,70 gam.

D. 39,40 gam.

Câu 7: Hấp thụ hết V lít CO2 (đktc) vào dung dịch hỗn hợp gồm 0,4 mol KOH, 0,3 mol NaOH và 0,4 mol K 2CO3 thu được dung dịch Y. Cho Y tác dụng với dung dịch BaCl 2 dư, thu được 39,4 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của V là A. 18,92.

B. 15,68.

C. 20,16.

D. 16,72.

Câu 8: Sục V lít CO2 (đktc) vào dung dịch chứa 0,2 mol Ba OH 2 thu được kết tủa và dung dịch X. Để

DẠ

kết tủa hết ion Ba2 trong X cần tối thiểu 100 ml dung dịch NaOH 1M. Giá trị của V là B. 4,48.

A. 0,25.

B. 0,10.

A. 5,60.

C. 3,36.

D. 2,24.

Câu 9: Hấp thụ 0,6 mol CO2 vào dung dịch chứa hỗn hợp gồm a mol NaOH và a mol Ba OH 2 .Sau phản ứng thu được kết tủa và dung dịch chỉ chứa 46,9 gam các muối. Giá trị của a là C. 0,20.

D. 0,35. Trang 21

Bài tập nâng cao Câu 10: Hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na2O và BaO. Hòa tan hoàn toàn 21,9 gam X vào nước, thu được 1,12

CI AL

lít khí H 2 (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. 15,76.

B. 39,40.

C. 21,92.

D. 23,64.

Dạng 5: Bài toán đồ thị Phương pháp giải

Đồ thị cho từ từ CO2 đến dư vào dung dịch chỉ chứa a mol Ca OH 2 hoặc a mol Ba OH 2 :

Phản ứng xảy ra theo thứ tự:

CO2  M  OH 2   MCO3   H 2O

CO2  MCO3  H 2O   M  HCO3 2

ƠN

Đồ thị:

Đoạn 1: Kết tủa chưa đạt cực đại: n  nCO2

a  nBa OH  /Ca OH   n max 2 2 Tại đỉnh kết tủa cực đại:  nCO2  n max

KÈ M

Đoạn 2: Kết tủa đã bị hòa tan một phần

n  nOH  nCO2

Cho từ từ CO2 vào dung dịch gồm a mol Ba OH 2 / Ca OH 2 với b mol KOH/NaOH.

DẠ

Đồ thị:

Phản ứng xảy ra theo thứ tự: Trang 22

CO2  M  OH 2   MCO3   H 2O

CO2  NaOH   NaHCO3

CI AL

CO2  MCO3  H 2O   M  HCO3 2 Trong đó, M là Ba hoặc Ca. Đoạn 1: n  nCO2 Đoạn 2: (kết tủa cực đại):

a  nBa OH  /Ca OH   n max  x 2 2 2  b  nNaOH / KOH  x 3  x 2

Đoạn 3: Kết tủa đã bị hòa tan một phần

n  nOH  nCO2 Chú ý: Đồ thị dạng hình thang cân nên ta có:

ƠN

x 2  x1  x 4  x 3

Ví dụ: Cho từ từ CO2 đến dư vào dung dịch chứa a mol Ba OH 2 . Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa vào

Giá trị của a là

số mol CO2 được biểu diễn bằng đồ thị sau:

B. 0,010.

C. 0,030.

D. 0,015.

KÈ M

A. 0,020.

Hướng dẫn giải:

Tại đỉnh kết tủa cực đại: nBaCO3  0,02 mol

 a  nBa OH   nmax  0,02mol

 Chọn A.

DẠ

Ví dụ: Dung dịch X chứa NaOH và 0,15 mol Ba OH 2 . Sục từ từ CO2 vào X, lượng kết tủa tạo thành được mô tả trong đồ thị sau:

Trang 23

CI AL

A. 0,20.

B. 0,40.

C. 0,30.

D. 0,15.

Số mol NaOH có trong dung dịch X là

Hướng dẫn giải Khí CO2 từ a mol đến 2a mol, ta có:

a  nmax  nBa OH   0,15mol 2

ƠN

 nNaOH / KOH  2a  a  a  0,15 mol  Chọn D.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Cho từ từ CO2 đến dư vào dung dịch 0,02 mol Ca(OH)2. Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa vào thể tích CO2 (ở đktc) được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của V1 và V2 lần lượt là A. 0,224 và 0,672.

B. 0,224 và 0,336. D. 0,336 và 0,448

KÈ M

C. 0,448 và 0,672.

Hướng dẫn giải

nCaCO3  0,01mol; nCa OH   0,02mol  nOH  0,04mol 2

Đoạn 1: Kết tủa chưa đạt cực đại.

DẠ

nCO2  n  0,01 mol  V1  0,01.22,4  0,224 lít

Đoạn 2: Kết tủa đã bị hòa tan một phần.

n  nOH  nCO2  nCO2  nOH  n  0,04  0,01  0,03 mol

 VCO2  0,03.22,4  0,672 lít Trang 24

 Chọn A.

khối lượng kết tủa theo số mol CO2 phản ứng như hình bên. Giá trị của V là B. 250.

C. 400.

D. 150.

A. 300.

CI AL

Ví dụ 2: Sục khí CO2 vào V ml dung dịch hỗn hợp NaOH 0,2M và Ba OH 2 0,1 M. Đồ thị biểu diễn

0,1V 0,2V mol; nNaOH  mol 1000 1000

 nOH 

0,4V mol 1000

nBa OH  

ƠN

Hướng dẫn giải:

Đoạn 1: Kết tủa chưa đạt cực đại: n  nCO2  0,03mol Đoạn 3: Kết tủa đã bị hòa tan một phần, nên:

0,4V  0,13 1000

 V  400ml

 Chọn C.

 0,03 

n  nOH  nCO2

Ví dụ 3: Người ta hòa tan hoàn toàn hỗn hợp NaOH và Ba OH 2 vào nước dư thu được dung dịch X.

A. 2,75

B. 2,50. D. 3,25.

DẠ

C. 3,00

KÈ M

Sục khí CO2 vào dung dịch X. Kết quả thí nghiệm thu được biểu diễn trên đồ thị bên. Giá trị của x là

Hướng dẫn giải Trang 25

Đoạn 1: Kết tủa chưa đạt cực đại

n  nCO2  0,4a  0,5  a  1,25

CI AL

Đồ thị có hình thanh cân nên: x  2a  a  0,4a  x  2.1,25  1,25  0,4.1,25  x  3,25

 Chọn D.

Bài tập tự luyện dạng 5 Bài tập cơ bản

Câu 1: Cho từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch Ca OH 2 . Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa vào thể tích

A. 3,36.

ƠN

CO2 được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của V là

B. 4,48.

C. 5,60.

D. 6,72.

Câu 2: Cho từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch chứa 0,2 mol Ba OH 2 . Sự phụ thuộc khối lượng kết

A. 3,36.

KÈ M

tủa vào thể tích CO2 được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của V là

B. 4,48.

C. 5,60.

D. 6,72.

Câu 3: Cho từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch chứa x mol Ca OH 2 . Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa

DẠ

vào thể tích CO2 được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của x là

Trang 26

CI AL

B. 0,20.

C. 0,05.

D. 0,15.

A. 0,10.

Câu 4: Dung dịch X gồm NaOH 0,2M và Ba OH 2 0,1 M. Sục từ từ CO2 đến dư vào V ml dung dịch X.

B. 300.

C. 240.

A. 200.

ƠN

Sự phụ thuộc số mol kết tủa vào số mol CO2 được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của V là

D. 150.

Câu 5: Sục từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch chứa a mol Ca OH 2 và 1,5a mol NaOH. Sự phụ thuộc

KÈ M

số mol kết tủa vào số mol CO2 được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của x và y lần lượt là

A. 0,04 và 0,12.

B. 0,04 và 0,14.

C. 0,03 và 0,12.

D. 0,03 và 0,14.

Câu 6: Sục từ từ một lượng CO2 vào dung dịch hỗn hợp gồm Ca OH 2 và KOH. Sự phụ thuộc số mol

DẠ

kết tủa vào số mol CO2 được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của x là

A. 0,12.

B. 0,11.

C. 0,13.

D. 0,10. Trang 27

Câu 7: Sục từ từ CO2 đến dư vào dung dịch có chứa 0,1 mol NaOH; x mol KOH và y mol Ba OH 2 . Sự

CI AL

phụ thuộc số mol kết tủa vào số mol CO2 được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của x, y, z lần lượt là

A. 0,60; 0,40 và 1,50.

B. 0,30; 0,60 và 1,40. C. 0,30; 0,30 và 1,20. D. 0,20; 0,60 và 1,25. Bài tập nâng cao

ƠN

Câu 8: Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm Na, Na2O , K, K 2O , Ba và BaO, trong đó oxi chiếm 8,75% về khối lượng vào nước thu được dung dịch Y và 1,568 lít khí H 2 (đktc). Cho từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch Y. Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa vào thể tích CO2 (ở đktc) được biểu diễn bằng đồ thị bên.

Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào nhất sau đây?

A. 12.

B. 14.

C. 15.

D. 13.

KÈ M

Câu 9: Hòa tan 27,6 gam hỗn hợp gồm Na, Na2O , Ba và BaO vào H 2O dư, thu được dung dịch X và b

DẠ

mol H 2 . Sục khí CO2 vào Y, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị bên. Giá trị của b là

A. 0,10.

B. 0,12.

C. 0,15.

D. 0,18.

Câu 10: Dẫn từ từ khí CO2 đến dư vào V lít dung dịch Ba OH 2 0,1 M. Khối lượng kết tủa thu được phụ thuộc vào thể tích CO2 (đktc) được biểu diễn như đồ thị bên. Giá trị của x là Trang 28

CI AL FI

B. 2,24.

C. 3,36. ĐÁP ÁN

Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm 2–B

3–B

4–D

5–B

6–A

11 – C

12 – C

13 – B

14 – B

15 – B

16 – A

17 – C

8–B

9–B

10 – B

18 – C

19 – D

20 – D

Câu 16:

7–D

ƠN

1–C

D. 5,60

A. 1,12.

Có 3 phát biểu đúng là (a), (c), (d).

(b) sai vì Be không tan trong nước, Mg khử nước chậm ở nhiệt độ thường. (e) sai vì công thức của thạch cao sống là CaSO4 .2H 2O .

(g) sai vì đun nóng chỉ có thể làm mềm nước cứng tạm thời, không làm mềm nước cứng vĩnh cửu.

Câu 17: Có 2 trường hợp tạo kết tủa là: K 2SO4 ,NaHCO3 . Câu 18: Có 4 thí nghiệm tạo đồng thời kết tủa và khí là: (b), (c), (e), (g). Câu 19: Sơ đồ hoàn chỉnh: X1

KÈ M

®iÖn ph©n 2KCl  2KOH   2H 2O    H 2  Cl 2  cã mµng ng¨ n X2

CO2  KOH   KHCO3    X3

CO2  2KOH   K 2CO3  H 2O  X4

DẠ

KHCO3  Ba OH 2   BaCO3  KOH  H 2O   X5

2KHCO3  Ba OH 2   BaCO3  K 2CO3  2H 2O

Câu 20:

A sai vì Cu không khử được Fe2 . Trang 29

B, C sai vì khi cho vào dung dịch FeSO4 , Ca, Ba sẽ khử H 2O trước, sau đó tạo kết tủa Fe OH 2 .

Dạng 2: Bài toán liên quan đến tính chất của kim loại kiềm thổ 1–C

2–C

3–D

4–C

5–C

6–C

7–A

CI AL

D đúng, phương trình hóa học: Mg  Fe2   Mg2  Fe

8–C

Câu 1: nCl 2  O2  0,25 mol Gọi số mol Cl 2 và O2 phản ứng lần lượt là x và y mol  x  y  0,251

10 – A

Bảo toàn khối lượng: mCl 2  mO2  23  7,2  15,8 gam  71x  32y  15,8 2

9–B

Bảo toàn electron: n.nM  2nCl 2  4nO2  0,6  nM 

Từ (1) và (2) suy ra: x  0,2; y  0,05 0,6  M M  12n n

12 (loại)

24 (Mg)

36 (loại)

Muối thu được là MSO4  nMSO4  0,4 mol

Câu 2: nH2SO4  0,4mol;nCO2  0,05 mol

ƠN

Ta có bảng sau:

121,8

.100%  39,41  M  24

 M là Mg (Magie).

Câu 3:

0,4  M  96

mdung dÞch sau ph¶n øng  24  100  0,05.44  121,8 gam

Gọi công thức chung của hai kim loại kiềm thổ A, B là Z.

KÈ M

nHCl  0,25 mol

Dung dịch Y gồm ZCl 2 và HCl dư với nACl 2  nBCl 2  nHCl d  nZCl 2  2nHCl d Mặt khác: nHCl p  2nZCl 2

1 Ta có: nHCl p  nHCl d  0,25mol  2nZCl 2  nZCl 2  0,25 mol  nZCl 2  0,1mol  nZ  0,1mol 2 M  MB 2,45  24,5  A  24,5  M A  M B  49  Chỉ có Be và Ca thỏa mãn. 0,1 2

DẠ

 MZ 

Câu 4:

nH2  0,25 mol  nH2  nX  Y  2nH2  0,25  nX  Y  0,5

Trang 30

 14,2  M X ,Y  28,4  Một trong hai kim loại có 14,2  M  28,4  Theo đáp án có Na và Mg thỏa mãn.

Ta có: 

CI AL

Câu 5: 2,8 .100%  8,86%  13,29%  Kim loại X là Li. 2,8  28,8

2,8  mX .100%  13,29%  mX  1,4 gam  nX  0,2 mol 2,8  28,8

28,8  1,4  137  Y là kim loại Ba. 0,2

 MY 

Lại có: nH2  0,5nX  nY  0,3  nY  0,2 mol

Câu 6: Bảo toàn electron: 2nMg  n.nX  n  8  X là N 2O

ƠN

Câu 7: nMg  0,09 mol; nNO  0,04mol

 nNH4NO3 

0,18  0,12  0,0075 mol 8

Nhận thấy: 2nMg  0,18  3nNO  0,12  Sản phẩm khử có NH 4NO3 .

Muối gồm Mg  NO3 2 ( 0,09 mol); NH 4NO3 ( 0,0075 mol)

 m  0,09.148  0,0075.80  13,92 gam .

Câu 8: nMg  0,28 mol; nMgO  0,02mol

Bảo toàn nguyên tố Mg: nMg NO3   nMg  nMgO  0,3 mol  mMg NO3   44,4gam  46  Có muối

NH 4NO3 .

Bảo toàn electron: 2nMg  n.nX  8nNH4NO3  n  10  X là N 2 .

KÈ M

Câu 9: nCl 2  0,15 mol

Bảo toàn nguyên tố Cl: nHCl p  0,3 mol  nO oxit  

1 nHCl  0,15 mol 2

 a  mkim lo¹ i  moxit  mO oxit   10,65  0,15.16  8,25gam Câu 10:

nH2SO4  0,04 mol; nHCl  0,02 mol  nH  0,1 mol

DẠ

Dung dịch có pH  13  OH  dư  nOH d  0,04mol  nOH (X )  0,1  0,04  0,14 mol Ta có: nOH  2nH2  2nO hh  0,14 mol  nO hh  0,04mol  mO hh 

9,639m  0,04.16  m  6,64gam  6,6 100

Trang 31

Dạng 3: Bài toán liên quan đến tính chất của hợp chất hiđroxit và muối cacbonat 2–D

3–D

4–A

5–A

6–A

7–C

8–D

Câu 1: Bảo toàn điện tích: nCa2 

nHCO  nCl   nNa  2nMg2 3

 0,02 mol

Phương trình hóa học:



Nhận thấy: nCO2  nCa2  nMg2  Ca2 ;Mg2 kết tủa hết. 3

 Nước sau đun sôi không còn Ca2 ;Mg2  Nước mềm.

HCO3  OH    CO32  H 2O 0,006  0,006

1 n   0,003 mol  a  0,222 gam 2 OH

 nCa OH  

mol

ƠN

Câu 2:

0,025

Ta có:

10 – B

t 2HCO3   CO32  CO2  H 2O

0,05

9–A

CI AL

1–C

Câu 3:

Y 2 không thể là CO32 vì Mg2 và CO32 không tồn tại trong cùng một dung dịch  Loại A và C.

nK   2nMg2  nNa  nCl 

Bảo toàn điện tích: nSO2 

 0,2 mol

 m  0,1.39  0,2.24  0,1.23  0,2.35,5  0,2.96  37,3gam Câu 4:

nOH  0,1  0,15.2  0,4 mol; nH  0,2V mol

Câu 5:

KÈ M

Ta có: nOH  nH  0,2V  0,4  V  2 lít Ta có: nOH  2nH2  0,6 mol

Câu 6:

0,6 0,06  0,06 mol  VHCl   0,6 lít. 10 0,1

Trung hòa 1/10 dung dịch X cần: nH 

DẠ

Ta có: mmuèi  mM  mCl   22,855 gam  23,365  Chất rắn sau phản ứng có hiđroxit kim loại. Sơ đồ phản ứng: M  HCl  H 2O   MCl n  M  OH n  H 2 Gọi số mol H 2O phản ứng là x mol  nH2 

1 nHCl  nH2O  0,5 x  0,2 mol 2





Trang 32

Bảo toàn khối lượng: mM  mHCl  mH2O  mchÊt r¾n  mH2

Bảo toàn electron: n.nM  2nH2  nM 

CI AL

 15,755  0,2.36,5  18x  23,365  0,5 x  0,2 .2  x  0,03 0,23  M M  68,5n n

Ta có bảng sau: 1

68,5 (loại)

137 (Ba)

205,5 (loại)

n Câu 7:

 4nH2SO4  2nH2SO4  0,24  nH2SO4  0,04 mol  nHCl  0,16mol

 mmuèi  mK  Na Ba  mCl   mSO2  18,46 gam 4

Ta có: nOH  2nH2  0,24 mol  nH  0,24 mol

Ta có: nH2O  nCO2  0,1 mol

CO2  H 2O  0,1mol

: 3,68gam Y :13,88 gam

Na ,Ca2 ,Mg2 t  Sơ đồ phản ứng: X      2 Cl ,HCO3 ,SO4

ƠN

Câu 8:

Bảo toàn khối lượng: mX  mCO2  mH2O  m  mY  0,1.44  0,1.18  3,68  13,88  23,76 gam Câu 9: nBa OH   0,02 mol;nNaHCO3  0,03 mol

Phương trình hóa học:

HCO3  OH    CO32  H 2O 0,04  0,03

0,03

mol

KÈ M

Ba2  CO32   BaCO3 0,02 0,03 

0,02

mol

 Dung dịch X gồm: Na ,OH  (0,01 mol); CO32  0,01 mol 

Khi cho từ từ HCl vào dung dịch X: Phương trình hóa học:

H   OH    H 2O

DẠ

H   CO32   HCO3

 nHCl  nOH  nCO2  0,02 mol  VHCl  3

0,02  0,08 lÝt =80ml 0,25

Câu 10:

Trang 33

Sơ đồ phản ứng:

CI AL

Z : CaCO3  0,0025m mol  KHCO3  0,0075m mol  t  K 2CO3  0,00375m mol   H O 2 KOH  0,005m mol   Y     E CaCO3  0,0025m mol  CaO  0,0025m mol  K 2CO3 d  0,00125m mol 

Nhỏ từ từ dung dịch HCl 1M vào E, để khí bắt đầu xuất hiện thì nHCl 1  nKOH  nK 2CO3  0,00625m mol Nhỏ tiếp HCl đến khi khí thoát ra vừa hết thì nHCl  2  0,00625m  0,00125m  0,0075m mol V1 nHCl 1 0,00625m    5: 6 V2 nHCl  2 0,0075m



1–B

2–C

3–C

4–B

5–D

6–C

Câu 1: nCO2  0,02 mol; nCaCO3  0,02 mol 2

7–C

8–A

9–A

10 – A

1 n   0,02 mol 2 OH

Câu 2: nCaCO3 1  0,01mol; nCaCO3  2  0,01 mol

ƠN

Ta có: nOH  nCaCO3  nCO2  0,04 mol  nCa OH  

Dạng 4: Bài toán CO2 tác dụng với dung dịch kiềm Ba OH 2 hoặc Ca OH 2

Ta có: nCO2  nCaCO3 1  2nCaCO3  2  0,03 mol  VCO2  0,03.22,4  0,672 lít Câu 3: nOH  0,05 mol;nCO2  0,03 mol; nCa2  0,0125 mol

nOH



nCO2

5  1  T  2  Tạo hai muối. 3

Ta có: nCO2  nOH  nCO2  0,02 mol

Xét T 

Nhận thấy: nCa2  nCO2  nCaCO3  nCa2  0,0125 mol  nCaCO3  0,0125.100  1,25 gam 3

Câu 4: nOH  0,25 mol;nCO2  0,15 mol; nBa2  0,125 mol

nOH nCO2



5  1  T  2  Tạo hai muối 3

KÈ M

Xét: T 

Ta có: nHCO  2nCO2  nOH  0,05 mol  nBa HCO3   3

1 n   0,025 mol 2 HCO3

0,025  CM Ba HCO    0,2M  3 2 0,125

DẠ

Câu 5: nOH  0,3 mol;nCO2  0,1 mol; Xét: T 

nOH nCO2

 3  T  2  Tạo muối trung hòa

Ta có: nBaCO3  nCO2  0,1 mol  m  mBaCO3  0,1.197  19,7 gam Trang 34

Câu 6: nOH  0,3 mol;nCO2  0,2 mol;

nOH



nCO2

3  1  T  2  Tạo hai muối 2

CI AL

Xét: T 

Ta có: nCO2  nOH  nCO2  0,1 mol 3

 nBaCO3  nCO2  0,1 mol  mBaCO3  0,1.197  19,7 gam 3

Câu 7: nOH  0,7 mol;nBaCO3  0,2 mol;

Coi CO2 chỉ phản ứng với bazơ tạo hai muối. 3

 1,1  x  0,2  x  0,9 mol  VCO2  0,9.22,4  20,16 lít. Trong X còn Ba2  X chứa muối Ba HCO3 2 . Ta có: nHCO  nOH  0,1 mol 3

ƠN

Câu 8:

Sau phản ứng thu được: nCO2  nOH  nCO2  nK 2CO3  1,1  x mol

0,1  0,4  0,25 mol  VCO2  0,25.22,4  5,60 lít 2

Lại có: nHCO  2nCO2  nOH  nCO2 

Câu 9: nOH  3a mol;nBa2  a mol; nNa  a mol

nCO32  nOH  nCO2  3a  0,6mol Ta có:  nHCO3  2nCO2  nOH  1,2  3a mol 3

Bảo toàn điện tích: nCO2  3

TH1: nBa2  nCO2  Muối gồm Na ( a mol); HCO3 (1,2 – 3a mol); CO32 nNa  nHCO 3

 2a  0,6 mol

Ta có: 23a  60  2a  0,6  611,2  3a  46,9  a  0,2425 mol  Không thỏa mãn

KÈ M

TH2: nBa2  nCO2  Muối gồm Na ( a mol); HCO3 (1,2 – 3a mol); Ba2 3

Bảo toàn điện tích: nBa2 

nHCO  nNa 3

 0,6  2a mol

Ta có: 23a  137  0,6  2a  611,2  3a  46,9  a  0,25 mol  Thỏa mãn

Câu 10:

DẠ

Na  NaOH 6,72 lÝt CO2 Ba   m gam kÕt tña Dd Y   Ta có quá trình:   H 2O   20,52 gamBa OH 2 Na2O  1,12 lÝt H 2 BaO

nH2  0,05mol; nBa OH   0,12 mol; nCO2  0,3 mol 2

Trang 35

Quy đổi hỗn hợp X là Na, Ba và O. Bảo toàn nguyên tố: nBa  nBa OH   0,12 mol 2

Na   Na  1e

O  2e   O2

Ba   Ba2  2e

2H   2e   H2

CI AL

Quá trình cho nhận electron:

Gọi số mol của Na và O lần lượt là x, y mol.

 23x  16y  21,9  0,12.137  5,46 *  Bảo toàn electron: x  2.0,12  2.y  2.0,05  x  2y  0,14 * * 

Từ (*) và (**) suy ra: x  0,14; y  0,14 Bảo toàn nguyên tố Na: nNaOH  nNa  0,14 mol

Ta thấy: 1 

nOH nCO2

ƠN

 nOH  Y   0,14  0,12.2  0,38mol

 2  Tạo hai muối CO32 và HCO3 .

 nCO2  nOH  nCO2  0,38  0,3  0,08 mol 3

Phương trình hóa học:

Ba2  CO32   BaCO3 0,12 0,08 

 m  mBaCO3  0,08.197  15,76 gam

0,08 mol

1–A

2–C

3-B

Câu 1:

4–A

5–A

6–D

7–B

8–D

9–B

10 – A

15  0,15 mol  VCO2  0,15.22,4  3,36 lÝt 100

KÈ M

Ta có: nCO2  nCaCO3 

Dạng 5: Bài toán đồ thị

Câu 2: nBaCO3  0,15 mol;nOH  0,4 mol Ta có: nCO2  nOH  nCO2  0,4  0,15  0,25 mol  VCO2  0,25.22,4  5,6 lít. 3

Câu 3:

DẠ

Tại VCO2  V  nCO2  nCaCO3 

10  0,1 mol 100

Tại VCO2  2V  nCaCO3 max  nCO2  2.0,1  0,2 mol  x  nCa OH   0,2 mol 2

Câu 4:

Tại nCO2  0,015 mol  nBaCO3  nCO2  0,015 mol Trang 36

0,2V  0,1V.2  0,08  V  200 ml 1000

Câu 5: nCaCO3  0,02mol;nOH  3,5a mol Tại nCO2  x mol , kết tủa đạt cực đại  nCa OH   nCO2  x mol  x  a 2

Tại nCO2  0,1mol , ta có: nNaOH  0,1  x  1,5x  0,1  x  x  0,04 mol Tại nCO2  y mol , ta có nCO2  nOH  nCaCO3  3,5.0,04  0,02  0,12 mol

nmax  nCO2  0,15 mol  nCa OH   0,15 mol  2  nKOH  0,45  0,15  0,3mol   nOH  0,6mol   x  nOH  nCO2  0,6  0,5  0,1 mol 

ƠN

Câu 7:

Câu 6:

Ta có: nOH  nBaCO3  nCO2  0,08mol 

CI AL

Tại nCO2  0,065 mol

y  nBa OH   nmax  0,6mol 2

Đồ thị hình thang cân, nhìn nhanh thấy: 0,2  0  1,6  z  z  1,4

 nNaOH  nKOH  1,4   0,6  0,2  0,6  0,4 mol  x  0,4  0,1  0,3 Câu 8:

nH2  0,07 mol; nBaCO3  0,03 mol; nCO2  0,25 mol

 nOH  x  2y mol

Quy đổi hỗn hợp X là M (x mol), Ba (y mol) và O. (Trong đó M là công thức chung của Na và K)

Ta có: n  nOH  nCO2  x  2y  0,03  0,25  0,28 Quá trình cho nhận electron:

O  2e   O2

Ba   Ba2  2e

2H   2e   H2

KÈ M

M   M   1e

Bảo toàn electron: x  2y  2nO  2.0,07  0,28  nO  0,07 mol m

Câu 9:

0,07.16  12,8 8,75%

Tại nCO2  b mol, kết tủa đạt cực đại  nBa2  b mol

DẠ

Tại nCO2  4b mol, ta có: nNa  4b  b  3b mol Gọi số mol O trong hỗn hợp là a mol

 23.3b  137b  16a  27,6 1 Trang 37

Bảo toàn electron: nNa  2nBa  2nO  2nH2  3b  2b  2a  2b  2 Từ (1) và (2) suy ra: a  0,18; b  0,12

CI AL

Câu 10: Gọi số mol tương ứng với y gam kết tủa là z mol.

Tại thời điểm n  3z mol kết tủa chưa đạt cực đại nên: nCO2  n  3z mol  a  3z.22,4 1

nCO2  nmax  4z mol  a  x  4z.22,4  2 Tại thời điểm n  4z mol, kết tủa đạt cực đại  nBa OH 2  nmax  4z mol

Tại thời điểm n  2z mol, kết tủa bị hòa tan một phần nên:

a  3,36  a  0,15 22,4

 z  0,05

DẠ

KÈ M

Từ (1) và (2) ta có: x   4z  3z .22,4  1,12 lít.

ƠN

 6z  3z 

n  nOH  nCO2  nCO2  6z mol

Trang 38

BÀI 13: NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM

CI AL

Mục tiêu  Kiến thức

+ Trình bày được tính chất vật lí, tính chất hóa học và phương pháp điều chế kim loại nhôm.

+ Trình bày được tính chất hóa học và các phản ứng thường gặp của một số hợp chất của nhôm. + Trình bày được một số ứng dụng quan trọng của nhôm và hợp chất của nhôm.

 Kĩ năng

Xác định được các sản phẩm phản ứng của nhôm và hợp chất của nhôm.

Giải thành thạo các bài tập liên quan đến nhôm và hợp chất của nhôm.

Vận dụng kiến thức lí thuyết để giải quyết các bài tập thực tiễn.

DẠ

KÈ M

ƠN

Trang 1

I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Chất

Tính chất vật lí

Ứng dụng

Màu trắng bạc, mềm, Làm vật liệu chế tạo máy bay, ô tô,… nhẹ, dễ kéo sợi, dễ dát Làm nhà cửa và trang trí nội thất.

mỏng, dẫn điện và dẫn Làm dụng cụ nhà bếp, dây dẫn điện.

Tạo hỗn hợp tecmit (bột Al  Fe 2 O3 ) để hàn đường ray.

không tan trong nước, bền nhiệt.

Nhôm oxit lẫn các oxit khác là các loại đá quý dùng làm đồ

Hấp phụ các cặn bẩn trong nước.

ƠN

tủa ở dạng keo.

Al2  SO 4 3

Nhôm oxit khan dùng làm đá mài, giấy nhám. trang sức…

Chất rắn màu trắng, kết

Al  OH 3

Dùng để sản xuất nhôm (từ quặng boxit: Al2 O3 .2H 2 O ).

Chất rắn, màu trắng,

nhiệt tốt.

Al2 O3

CI AL

1. Tính chất vật lí và ứng dụng

Phèn chua  Al2  SO 4 3 .K 2SO 4 .24H 2 O  được dùng trong ngành

Tan tốt trong nước.

thuộc da, công nghiệp giấy, chất cầm màu, làm trong nước,…

2. Tính chất hóa học Chất

Tính chất

Phản ứng đặc trưng

t 4Al  3O 2   2Al2 O3

(lớp Al2 O3 bảo vệ nhôm không bị ăn mòn trong không khí ẩm).

Tính khử mạnh (Al

không phản ứng với

H 2SO 4 đặc nguội và

Tính lưỡng tính

DẠ

Al2 O3

KÈ M

HNO3 đặc nguội).

Tính lưỡng tính

Al  OH 3

t 2Al  3Cl2   2AlCl3

2Al  6H   HCl, H 2SO 4 loãng   2Al3  3H 2 Al  H   NO3  Al3  N x O y  NH 4   H 2 O

Al  H 2SO 4  đ, n   Al2  SO 4 3  SO 2  S, H 2S  H 2 O t 2yAl  3Fe x O y   3xFe  yAl2 O3 (phản ứng nhiệt nhôm)

2Al  2OH   2H 2 O  2AlO 2  3H 2 (tan trong kiềm loãng) Al2 O3  6H   Al3  3H 2 O Al2 O3  2OH   2AlO 2  H 2 O Al  OH 3  3H   Al3  3H 2 O Al  OH 3  OH   AlO 2  2H 2 O

Bị nhiệt phân

t 2Al  OH 3   Al2 O3  3H 2 O

Trang 2

Al3  3NH 3  3H 2 O  Al  OH 3  3NH 4 kiềm (Chú ý: Dung dịch NH không hòa tan được Al OH )  3 3 (thường dùng dung dịch Al3  3OH   Al  OH 3 kiềm để nhận biết Al và Nếu kiềm dư thì xảy ra tiếp phản ứng: các hợp chất của Al)

Muối Al3

ứng

với

CI AL

Phản

Al  OH 3  OH   AlO 2  2H 2 O

Muối AlO

 2

AlO 2  H   H 2 O  Al  OH 3

Phản ứng với axit

Nếu axit dư thì xảy ra tiếp phản ứng:

Al  OH 3  3H   Al3  3H 2 O 3. Sản xuất nhôm Nguyên liệu

AlO 2  CO 2  2H 2 O  Al  OH 3  HCO3

Phương pháp

Kĩ thuật

ƠN

Hai điện cực làm bằng than chì vì vậy ở cực dương xảy ra quá trình đốt cháy cacbon tạo ra CO và CO 2 . Điện phân nóng chảy

Al2 O3 .2H 2 O

đpnc 2Al2 O3   4Al  3O 2

Cần cho criolit  Na 3 AlF6  vào thùng điện phân để hạ nhiệt

Quặng boxit

độ nóng chảy của Al2 O3 xuống còn 900C , tăng tính dẫn điện của hỗn hợp, và tạo chất lỏng nổi lên trên bảo vệ nhôm

không bị oxi hóa bởi oxi không khí.

1. NHÔM (Al) Tính chất vật lí:

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA

Màu trắng bạc, khá mềm, dễ khéo sợi, dát mỏng.



Nhẹ, dẫn điện và nhiệt tốt.

KÈ M



Tính chất hóa học: 

Tác dụng với phi kim:

Chú ý: Al bền trong không khí do có màng oxit Al2 O3 rất bền vững bảo vệ: t 4Al  3O 2   2Al2 O3 .

Tác dụng với axit:



DẠ

Chú ý: Al bị thụ động trong dung dịch HNO3 đặc, nguội và H 2SO 4 đặc, nguội. Al khi tác dụng với dung dịch HNO3 loãng có thể tạo sản phẩm khử NH 4 NO3 .

8Al  30HNO3  8Al  NO3 3  3NH 4 NO3  9H 2 O



Tác dụng oxit kim loại (nhiệt nhôm) Trang 3

Al khử được oxit kim loại: Cr2 O3 , Fe 2 O3 , Fe3O 4 ,...



Tác dụng với dung dịch kiềm

CI AL

t 2Al  Cr2 O3   2Cr  Al2 O3

Al không tác dụng với nước vì trên bề mặt được bảo vệ bởi Al2 O3 rất bền, nhưng Al2 O3 tan trong dung dịch kiềm nên ta có: 2Al  2NaOH  2H 2 O  2NaAlO 2  3H 2 .

Chế tạo máy bay, ô tô, tên lửa, tàu vũ trụ.



Trang trí nội thất, dây dẫn điện, dụng cụ nhà bếp.



Hỗn hợp Tecmit (Al trộn với Fe 2 O3 ) dùng hàn đường ray.

Điều chế:



Ứng dụng:

Nguyên liệu để sản xuất nhôm là: quặng boxit Al2 O3 .2H 2 O , criolit  3NaF.AlF3 hay Na 3 AlF6  .

ƠN

đpnc,criolit 2Al2 O3   4Al  3O 2

2. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG Nhôm sunfat

Phèn chua: K 2SO 4 .Al2  SO 4 3 .24H 2 O hay KAl  SO 4 2 .12H 2 O .



Phèn nhôm: thay ion K  bằng Li  , Na  hay NH 4 trong công thức phèn chua.



Nhôm oxit 

Là oxit lưỡng tính: Al2 O3  6H   2Al3  3H 2 O Ứng dụng:



Al2 O3  2OH   2AlO 2  H 2 O

Dạng oxit ngậm nước: quặng boxit dùng để sản xuất nhôm. Dạng khan: đá quý dùng làm đồ trang sức. Nhôm hiđroxit

Là hiđroxit lưỡng tính: Al  OH 3  3H   Al3  3H 2 O

KÈ M



Al  OH 3  OH   AlO 2  2H 2 O

t Bị nhiệt phân hủy: 2Al  OH 3   Al2 O3  3H 2 O .



Một số phản ứng điều chế: Al3  3NH 3  3H 2 O  Al  OH 3  3NH 4

DẠ



AlO 2  H   H 2 O  Al  OH 3 AlO 2  CO 2  2H 2 O  Al  OH 3  HCO3

II. CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm Ví dụ mẫu Trang 4

Ví dụ 1. Thành phần chính của quặng boxit là: B. Fe 2 O3 .nH 2 O

C. Al2  SO 4 3 .K 2SO 4 .24H 2 O .

D. FeCO3 .

CI AL

A. Al2 O3 .2H 2 O .

Hướng dẫn giải Thành phần chính của quặng boxit là Al2 O3 .2H 2 O .  Chọn A.

đây? C. Al2  SO 4 3 .

B. Al2 O3 .

D. Al  OH 3

A. AlCl3 .

Ví dụ 2. Trong công nghiệp, nhôm được sản xuất bằng phương pháp điện phân nóng chảy chất nào sau

Hướng dẫn giải

Trong công nghiệp, nhôm được sản xuất bằng phương pháp điện phân nóng chảy nhôm oxit  Al2 O3 

đpnc,criolit Phương trình hóa học: 2Al2 O3   4Al  3O 2 .

 Chọn B.

ƠN

trong criolit.

A. muối ăn.

B. phèn chua.

Hướng dẫn giải

Ví dụ 3. Chất được dùng để làm trong nước đục, chất cầm màu là: C. giấm ăn.

D. nước vôi.

Phèn chua được dùng trong ngành thuộc da, công nghiệp giấy, chất cầm màu trong ngành nhuộm vải, chất

làm trong nước.

 Chọn B.

Ví dụ 4. Chất có tính lưỡng tính là: A. Al2  SO 4 3 . Hướng dẫn giải

B. Al  OH 3 .

C. Al .

D. AlCl3 .

KÈ M

Chất có tính lưỡng tính là Al  OH 3 . Phương trình hóa học: Al  OH 3  3H   Al3  3H 2 O

Al  OH 3  OH   AlO 2  2H 2 O

 Chọn B.

Chú ý: Al tác dụng được với cả NaOH và HCl nhưng không phải là chất có tính lưỡng tính.

DẠ

Ví dụ 5. Cho các chất: Al, Fe, Al2 O3 , Al  OH 3 , Al2  SO 4 3 . Số chất phản ứng được với cả dung dịch HCl và dung dịch NaOH là: A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Hướng dẫn giải Trang 5

Có ba chất phản ứng được với cả dung dịch HCl và dung dịch NaOH là: Al, Al2 O3 , Al  OH 3 .

CI AL

 Chọn C.

Bài tập tự luyện dạng 1 Bài tập cơ bản Câu 1: Công thức của phèn chua là:

B. Al2  SO 4 3 .K 2SO 4 .24H 2 O .

C. AlCl3 .K 2SO 4 .24H 2 O .

D. Al2  SO 4 3 .Na 2SO 4 .24H 2 O .

A. Al2  SO 4 3 .24H 2 O .

A. Al.

B. AlCl3 .

C. Al2 O3 .

Câu 3: Chất không tan được trong dung dịch kiềm dư là: A. Mg.

C. Al  OH 3 .

B. Al.

Câu 2: Chất có tính lưỡng tính là:

D. Fe. D. Al2 O3 .

A. CuSO 4 .

ƠN

Câu 4: Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch chất X thấy lúc đầu có kết tủa keo bông, sau đó kết tủa tan dần đến hết. Chất X là: B. FeCl3 .

C. AlCl3 .

D. MgSO 4 .

A. Mg.

B. Cu.

Câu 5: Hỗn hợp tecmit được sử dụng dùng để hàn đường ray. Hỗn hợp tecmit gồm bột Fe 2 O3 với C. Fe.

D. Al.

Câu 6: Trong công nghiệp, kim loại nhôm được điều chế bằng phương pháp: A. nhiệt luyện.

B. thủy luyện.

C. điện phân dung dịch.

D. điện phân nóng chảy.

C. KOH.

C. HNO3 , KNO3 .

D. HCl, NaOH.

A. HCl.

Câu 7: Al2 O3 không phản ứng với dung dịch: Câu 8: Al2 O3 tác dụng được với dãy các chất: A. Na 2SO 4 , HNO3 .

B. NaCl, NaOH.

Câu 9: Trong công nghiệp, nhôm được sản xuất bằng cách điện phân nóng chảy: B. Al  OH 3 .

KÈ M

A. AlCl3 .

C. Al2 O3 .

D. NaAlO 2 .

Câu 10: Dãy gồm các oxit đều bị Al khử ở nhiệt độ cao là: A. FeO, MgO, CuO.

B. PbO, K 2 O,SnO.

C. Fe3O 4 ,SnO, BaO.

D. FeO, CuO, Cr2 O3 .

Câu 11: Nước thải công nghiệp chế biến cafe, chế biến giấy, chứa hàm lượng chất hữu cơ cao ở dạng hạt lơ lửng. Trong quá trình xử lí loại nước thải này, để làm cho các hạt lơ lửng này keo tụ lại thành khối lớn, dễ dàng tách ra khỏi nước (làm trong nước), người ta thêm vào nước thải một lượng dung dịch:

A. phèn chua.

B. muối ăn.

C. giấm ăn.

D. amoniac.

DẠ

Câu 12: Cho sơ đồ phản ứng: Al2  SO 4 3  X  Y  Al . Trong sơ đồ trên, mỗi mũi tên là một phản ứng, các chất X, Y lần lượt là: A. NaAlO 2 và Al  OH 3 .

B. Al  OH 3 và NaAlO 2 .

C. Al  OH 3 và Al2 O3 .

D. Al2 O3 và Al  OH 3 . Trang 6

Câu 13: Tiến hành các thí nghiệm sau: (a) Cho dung dịch NaOH vào dung dịch Ca  HCO3 2 .

CI AL

(b) Cho dung dịch HCl tới dư vào dung dịch NaAlO 2 . (c) Sục khí NH 3 tới dư vào dung dịch AlCl3 . (d) Sục khí CO 2 tới dư vào dung dịch NaAlO 2 . Sau khi các phản ứng kết thúc, số thí nghiệm thu được kết tủa là: A. 1.

B. 3.

C. 2.

D. 4.

Câu 14: Cho dãy các chất sau: Al, NaHCO3 , Al2 O3 , Al  OH 3 , AlCl3 . Số chất phản ứng được với dung A. 3.

B. 5.

C. 4.

Câu 15: Cho các phát biểu sau:

D. 2.

dịch NaOH là:

(a) Điều chế kim loại Al bằng cách điện phân nóng chảy Al2 O3 . (c) Quặng boxit có thành phần chính là Na 3 AlF6 . (d) Nhôm tự bốc cháy khi tiếp xúc với khí clo. (e) Thạch cao sống có công thức là CaSO 4 .H 2 O .

ƠN

(b) Tất cả kim loại kiềm thổ đều tan trong nước ở nhiệt độ thường.

(f) Đun nóng có thể làm mềm nước có tính cứng vĩnh cửu. Số phát biểu đúng là: A. 2.

B. 1.

C. 3.

Câu 16: Cho các phát biểu sau:

D. 4.

(a) Các oxit của kim loại kiềm đều tan trong nước, giải phóng hiđro.

(b) Kim loại K được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy. (c) Kim loại Na khử được ion Al3 trong dung dịch thành Al. (d) Có thể điều chế Mg bằng cách cho khí CO khử MgO ở nhiệt độ cao. (e) Kim loại Al là chất lưỡng tính, tan được trong dung dịch axit và kiềm.

KÈ M

(f) Dung dịch NaOH có thể làm mất tính cứng của nước cứng tạm thời. Số phát biểu đúng là: A. 2.

B. 3.

C. 4.

D. 5.

Câu 17: Phát biểu nào sau đây sai? A. Trong công nghiệp, kim loại Al được điều chế bằng cách điện phân Al2 O3 nóng chảy. B. Al  OH 3 phản ứng được với dung dịch HCl và dung dịch KOH.

C. Kim loại Al tan được trong dung dịch HNO3 đặc, nguội.

DẠ

D. Trong các phản ứng hóa học, kim loại Al chỉ đóng vai trò chất khử.

Câu 18: Cho các phát biểu sau: (a) Sục khí CO 2 tới dư vào dung dịch NaAlO 2 , thu được kết tủa trắng. (b) Nhỏ dung dịch Ba  HCO3 2 vào dung dịch KHSO 4 , thu được kết tủa trắng. Trang 7

CI AL

(e) Hợp kim liti – nhôm siêu nhẹ, được dùng trong kĩ thuật hàng không. Số phát biểu đúng là: A. 3.

B. 2.

C. 5.

D. 4.

Bài tập nâng cao Câu 19: Cho sơ đồ phản ứng sau:

Các chất X, Y, Z và T tương ứng thỏa mãn sơ đồ trên là:

 a  X  Y  Al  OH 3   Z  b  X  T  Z  AlCl3  c  AlCl3  Y  Al  OH 3  T

B. Al2  SO 4 3 , NaOH, Na 2SO 4 và H 2SO 4 .

C. Al2  SO 4 3 , Ba  OH 2 , BaSO 4 và BaCl2 .

D. Al  NO3 3 , Ba  OH 2 , Ba  NO3 2 và NaAlO 2 .

ƠN

A. Al2  SO 4 3 , Ba  OH 2 , BaCO3 và BaCl2 .

Câu 20: Cho các sơ đồ phản ứng sau:

 Ba  OH 2  Y  Z

 b  X  Ba  OH 2

(dư)  Y  T  H 2 O

 a  X (dư)

Biết các phản ứng đều xảy ra trong dung dịch và chất Y tác dụng được với dung dịch H 2SO 4 loãng. Hai chất nào sau đây đều thỏa mãn tính chất của X? A. AlCl3 , Al2  SO 4 3 .

B. Al  NO3 3 , Al2  SO 4 3 . D. AlCl3 , Al  NO3 3 .

C. Al  NO3 3 , Al  OH 3 .

Dạng 2: Nhôm hoặc nhôm oxit tác dụng với dung dịch bazơ Phương pháp giải

* Al tác dụng với dung dịch bazơ:

KÈ M

Phương trình hóa học: 2Al  2OH   2H 2 O  2AlO 2  3H 2 Nhận xét: n Al  n OH 

2 nH . 3 2

* Al2 O3 tác dụng với dung dịch bazơ: Phương trình hóa học: Al2 O3  2OH   2AlO 2  H 2 O .

Nhận xét: n OH  n AlO  2n Al2O3 . 2

DẠ

Ví dụ: Hòa tan hết m gam Al trong dung dịch NaOH, thu được 3,36 lít khí H 2 (đktc). Giá trị của m là: A. 2,70.

B. 5,40.

C. 4,05.

D. 1,35.

Hướng dẫn giải

n H2  0,15 mol . Trang 8

Ta có: n Al 

2 2 n H2  .0,15  0,1 mol  m Al  0,1.27  2, 7 gam . 3 3

CI AL

 Chọn A.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Hòa tan hết m gam hỗn hợp Al và Al2 O3 cần vừa đủ 300 ml dung dịch NaOH 1M, thu được 3,36 lít khí H 2 (đktc). Giá trị của m là: A. 2,7.

B. 10,2.

C. 12,9.

D. 23,1.

Hướng dẫn giải

2 2 n H2  .0,15  0,1 mol 3 3

n H2  0,15 mol

Do Al2 O3 tan trong dung dịch NaOH không thu được khí H 2 nên ta có: n Al  Mặt khác: n Al  2n Al2O3  n OH  2n Al2O3  0,1  0,3  n Al2O3  0,1 mol

ƠN

 m  m Al  m Al2O3  0,1.27  0,1.102  12,9 gam  Chọn C.

Chú ý: Nếu hỗn hợp Al và Al2 O3 phản ứng với dung dịch bazơ, ta luôn có: n OH  n Al  2n Al2O3

Ví dụ 2: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al và Fe vào dung dịch H 2SO 4 loãng, dư thu được 6,72 lít khí H 2 (đktc). Nếu cho m gam X tác dụng với dung dịch NaOH dư thoát ra 3,36 lít khí H 2 (đktc). Giá trị của m

B. 13,900.

Hướng dẫn giải

C. 12,450.

D. 14,475.

A. 11,100.

là:

Gọi số mol của Al và Fe trong m gam hỗn hợp X lần lượt là x, y mol. Cho m gam hỗn hợp X vào dung dịch H 2SO 4 loãng, dư: n H2  0,3 mol .

KÈ M

Phương trình hóa học:

2Al  3H 2SO 4  Al2  SO 4 3  3H 2 x  1,5x mol Fe  H 2SO 4  FeSO 4  H 2 y

 y mol

 n H2  1,5x  y  0,3 mol  1,5x  y  0,3 *

DẠ

Cho m gam hỗn hợp X vào dung dịch NaOH dư: n H2  0,15 mol . Do Fe không phản ứng được với dung dịch NaOH nên ta có: n Al 

2 2 n H2  .0,15  0,1 mol  x  0,1 3 3

Thế x  0,1 vào (*) ta được: y  0,3  1,5.0,1  0,15.

 m  m Al  m Fe  0,1.27  0,15.56  11,1 gam. Trang 9

 Chọn A.

CI AL

Bài tập tự luyện dạng 2

Câu 1: Cho m gam Al tan hết trong dung dịch NaOH dư, thu được 3,36 lít khí H 2 ở đktc. Giá trị của m là: A. 2,70.

B. 5,40.

C. 4,05.

D. 1,35.

Câu 2: Hòa tan hết m gam Al2 O3 cần vừa đủ 200 ml dung dịch NaOH 1,5M. Giá trị của m là: B. 10,2.

C. 30,6.

D. 15,3.

A. 5,1.

được 3,36 lít khí H 2 ở đktc. Giá trị của m là: A. 7,8.

B. 10,2.

C. 12,9.

Câu 3: Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm Al và Al2 O3 cần vừa đủ 200 ml dung dịch NaOH 1,5M, thu D. 5,4.

Câu 4: Hòa tan hết hỗn hợp X gồm Al và Al2 O3 cần vừa đủ 200 ml dung dịch NaOH 1M, thu được khí A. 8,2.

ƠN

H 2 và dung dịch chứa m gam muối NaAlO 2 . Giá trị của m là: B. 16,4.

C. 10,2.

D. 5,4.

Câu 5: Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm Al và Al2 O3 (có tỉ lệ mol 1:1) cần vừa đủ 200 ml dung dịch NaOH 1,5M. Giá trị của m là: B. 10,2.

C. 12,9.

A. 7,8.

D. 5,4.

Câu 6: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Mg vào dung dịch NaOH dư, thu được 0,15 mol H 2 . Mặt khác, nếu cho m gam X vào dung dịch HCl dư, thì thu được 0,25 mol khí H 2 . Giá trị của m là: A. 8,70.

B. 2,40.

C. 5,10.

D. 6,45.

Câu 7: Cho 15,6 gam hỗn hợp X gồm Al và Al2 O3 tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, thu được A. 5,4 gam.

6,72 lít khí hiđro (đktc). Khối lượng của Al2 O3 trong 15,6 gam X là: B. 2,7 gam.

C. 10,2 gam.

D. 12,9 gam.

Câu 8: Cho 1,56 gam hỗn hợp gồm Al và Al2 O3 phản ứng hết với dung dịch HCl (dư), thu được V lít khí

H 2 (đktc) và dung dịch X. Nhỏ từ từ dung dịch NH 3 đến dư vào dung dịch X thu được kết tủa, lọc hết A. 0,448.

KÈ M

lượng kết tủa, nung đến khối lượng không đổi thu được 2,04 gam chất rắn. Giá trị của V là: B. 0,224.

C. 1,344.

D. 0,672.

Câu 9: Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm Al, Fe trong dung dịch H 2SO 4 loãng, dư thu được 0,4 mol khí. Nếu hòa tan hết X trong dung dịch NaOH dư, thì thu được 0,3 mol khí. Giá trị của m là: A. 11,00.

B. 12,28.

C. 13,70.

D. 19,50.

Câu 10: Cho hỗn hợp X gồm Al và Al2 O3 tác dụng với lượng vừa đủ 200 ml dung dịch NaOH 2M, thu

được 6,72 lít khí hiđro (đktc). Khối lượng của Al2 O3 trong X là:

DẠ

A. 5,4 gam.

B. 2,7 gam.

C. 10,2 gam.

D. 12,9 gam.

Dạng 3: Bài toán muối Al3 tác dụng với dung dịch kiềm Bài toán 1: Xác định sản phẩm Trang 10

Phương pháp giải  3 Cho OH  OH     Al   Al 3 biet

Quá trình phản ứng: Al3  3OH   Al  OH 3

Al  OH 3  OH   AlO 2  2H 2 O

CI AL

biet

1  2

Cách 1: Tính theo phương trình hóa học.

n Al3

Nếu k  3 thì khi đó n Al OH  

n OH 3

n OH

Cách 2: Xét tỉ lệ k 

Nếu 3  k  4 thì khi đó n Al OH   4n Al3  n OH 3

để giải nhanh.

ƠN

Cách 3: Ta có thể dùng sơ đồ phản ứng kết hợp với phương pháp bảo toàn nguyên tố, bảo toàn điện tích Ví dụ: Cho 100 ml dung dịch AlCl3 0,15M vào 250 ml dung dịch NaOH 0,2M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam kết tủa. Giá trị của x là: B. 0,78.

C. 1,17.

A. 1,56. Hướng dẫn giải

n AlCl3  0, 015 mol  n Al3  0, 015 mol n NaOH  0, 05 mol  n OH  0, 05 mol

Al3  3OH   Al  OH 3

Cách 1: Phương trình hóa học:

0, 015  0, 045  0, 015

D. 1,30.

1

mol

Sau phản ứng, OH  dư: 0, 05  0, 045  0, 005 mol

 2

0, 005  0, 005

mol

KÈ M

Al  OH 3  OH   AlO 2  2H 2 O Sau phản ứng (2):

n Al OH   0, 015  0, 005  0, 01mol 3

 m ket tua  0, 01.78  0, 78gam

Cách 2: Xét tỉ lệ 3 

n OH n Al3



0, 05  3,3  4 . 0, 015

DẠ

Khi đó: n Al OH   4n Al3  n OH  4.0, 015  0, 05  0, 01 mol  m  0, 01.78  0, 78 gam . 3

Cách 3: Ta có sơ đồ:  NaCl  0, 045 mol  AlCl3   NaOH  Al  OH 3         NaAlO 2  ? mol  0,05 mol 0,015 mol ?

Trang 11

Bảo toàn nguyên tố Cl: n NaCl  3n AlCl3  0, 045 mol Bảo toàn nguyên tố Na: n NaOH  n NaCl  n NaAlO2  n NaAlO2  0, 05  0, 045  0, 005 mol . 3

CI AL

Bảo toàn nguyên tố Al: n Al3  n Al OH   n NaAlO2  n Al OH   0, 015  0, 005  0, 01 mol 3

 m  0, 01.78  0, 78 gam  Chọn B.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Cho từ từ đến hết 100 ml dung dịch NaOH 1,5M vào 50 ml dung dịch AlCl3 1,5M, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là: B. 7,8.

C. 15,6.

Hướng dẫn giải

n NaOH  0,15 mol  n OH  0,15 mol

n OH

 2  3.

n Al3

Khi đó: n Al OH  

n OH



0,15  0, 05 mol  m  m Al OH   0, 05.78  3,9 gam. 3 3

Xét tỉ lệ:

ƠN

n AlCl3  0, 075 mol  n Al3  0, 075 mol

D. 3,9.

A. 12,4.

 Chọn D.

Ví dụ 2: Cho 200 ml dung dịch KOH 1,35M vào 50 ml dung dịch AlCl3 1,5M, phản ứng xong thu được

B. 4,68.

C. 5,85.

D. 2,34.

A. 7,02.

m gam kết tủa. Giá trị của m là: Hướng dẫn giải

n KOH  0, 27 mol  n OH  0, 27 mol

n AlCl3  0, 075 mol  n Al3  0, 075 mol

n OH

4.

KÈ M

Xét tỉ lệ: 3 

n Al3

Khi đó: n Al OH   4n Al3  n OH  4.0, 075  0, 27  0, 03 mol  m  m Al OH   0, 03.78  2,34 gam. 3

 Chọn D.

Ví dụ 3: Cho 100 ml dung dịch gồm KOH 1,4M và NaOH 1M vào 50 ml dung dịch AlCl3 1,4M, phản

ứng xong thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là:

DẠ

A. 3,90.

B. 3,12.

C. 5,46.

D. 6,24.

Hướng dẫn giải

n KOH  0,14 mol; n NaOH  0,1 mol  n OH  0, 24 mol n AlCl3  0, 07 mol  n Al3  0, 07 mol Trang 12

Xét tỉ lệ: 3 

n OH

4.

n Al3 3

 Chọn B.

CI AL

Khi đó: n Al OH   4n Al3  n OH  4.0, 07  0, 24  0, 04 mol  m  m Al OH   0, 04.78  3,12 gam.

Ví dụ 4: Cho 200 ml dung dịch Al2  SO 4 3 1M vào 700 ml dung dịch Ba  OH 2 1M, sau khi phản ứng kết thúc, lọc tách lấy kết tủa đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất

A. 150,0.

B. 20,4.

rắn. Giá trị của m là: C. 160,2.

D. 139,8.

Hướng dẫn giải

n Al2 SO4   0, 2 mol  n Al3  0, 4 mol; n SO2  0, 6 mol 3

n Ba  OH   0, 7 mol  n OH  1, 4 mol; n Ba 2  0, 7 mol 2

n OH

4.

n Al3

ƠN

Xét tỉ lệ: 3 

Khi đó: n Al OH   4n Al3  n OH  4.0, 4  01, 4  0, 2 mol. 3

Lại có: n BaSO4  n SO2  0, 6 mol

Nung kết tủa gồm Al  OH 3  0, 2 mol  và BaSO 4  0, 6 mol  ta được: t 2Al  OH 3   Al2 O3  3H 2 O



0,1

mol

0, 2

Chất rắn thu được gồm Al2 O3  0,1 mol  và BaSO 4  0, 6 mol  .

 m chat ran  m Al2O3  m BaSO4  0,1.102  0, 6.233  150 gam .  Chọn A.

KÈ M

Chú ý: BaSO 4 không bị nhiệt phân nên khối lượng không đổi.

Bài toán 2: Xác định chất tham gia Phương pháp giải

3+ tua Al  OH 3 Cho OH   Ket  + Al    ?

biet

DẠ

Phương trình hóa học: Al3  3OH   Al  OH 3 Al3  4OH   AlO 2  2H 2 O

1  2

Ta xét hai trường hợp: TH1: Kết tủa chưa bị hòa tan, khi đó Al3 dư, OH  hết (chỉ xảy ra phản ứng (1)): n OH min  3n Al OH  . 3

Trang 13

TH2: Kết tủa bị hòa tan một phần, khi đó cả Al3 và OH  đều hết. Xảy ra cả phản ứng (1) và (2):

n OH max  4n Al3  n Al OH  . 3

CI AL

Chú ý: Khi giải bài toán dạng này ngoài việc sử dụng các phản ứng để tính toán ở bên, ta có thể dùng sơ đồ phản ứng kết hợp với phương pháp bảo toàn nguyên tố, bảo toàn điện tích để giải nhanh.

Ví dụ: Cho 200 ml dung dịch AlCl3 1,5M vào V lít dung dịch NaOH 0,5M thu được 15,6 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V là: B. 1,8.

C. 2,4.

D. 2,0.

A. 1,2. Hướng dẫn giải

n AlCl3  0,3 mol  n Al3  0,3 mol n Al OH   0, 2 mol 3

Lượng NaOH là lớn nhất khi phản ứng thu được kết tủa lớn nhất sau đó kết tủa tan dần. Khi đó ta có:

ƠN

n OH max  4n Al3  n   4.0,3  0, 2  1 mol  n NaOH  n OH  1 mol  V   Chọn D.

biet

3+ Cho Al  OH 3 ¯  + NaOH   Al 

1  2  lít  . 0, 5

biet

Cách 1: Tính theo phương trình hóa học (tương tự như kiểu 1) Cách 2: Sử dụng công thức tính nhanh.

Vì sau phản ứng còn kết tủa nên OH  phải hết. 3

Nếu n OH  3n Al OH  thì kết tủa là cực đại, khi đó: n Al3  3n Al OH  . 3

Nếu n OH  3n Al OH  kết tủa bị tan một phần, khi đó: n OH  4n Al3  n Al OH   n Al3  3

n OH  n Al OH 

Cách 3: Sử dụng bảo toàn nguyên tố.

KÈ M

Ví dụ: Cho 100 ml dung dịch AlCl3 x mol/lít vào 200 ml dung dịch NaOH 1,6M sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 6,24 gam kết tủa. Giá trị của x là: A. 1,2.

B. 1,5.

C. 1,0.

D. 1,6.

Hướng dẫn giải

n NaOH  0,32 mol  n OH  0,32 mol 3

n Al OH   0, 08 mol

DẠ

Cách 1: Vì sau phản ứng còn kết tủa nên OH  phải hết. Phương trình hóa học:

Trang 14

Al3  3OH   Al  OH 3

1

0, 08  0, 24  0, 08

mol

0, 02  0, 08

 2

CI AL

Al3  4OH   AlO 2  2H 2 O

mol

  n Al3 0, 08  0, 02  0,1 mol  n AlCl3  0,1 mol  x 

0,1  1M 0,1

Cách 2: Ta thấy n OH  3n Al OH  nên ta có: n OH  4n Al3  n Al OH   0,32  4n Al3  0, 08

 NaCl Cách 3: Ta có sơ đồ: AlCl3   NaOH OH 3      Al     NaAlO 2 a mol

0,32 mol

0,08 mol

ƠN

Bảo toàn nguyên tố Cl: n NaCl  3n AlCl3 .

0,1  1M 0,1

 n Al3  0,1 mol  n AlCl3  0,1 mol  x 

Bảo toàn nguyên tố Al: n AlCl3  n Al OH   n NaAlO2  n NaAlO2  a  0, 08 mol . 3

0,1  1. 0,1

Bảo toàn nguyên tố Na: n NaOH  n NaCl  n NaAlO2  0,32  3a  a  0, 08  a  0,1 mol  x   Chọn C.

Ví dụ mẫu

3,9 gam kết tủa. Giá trị của x là:

Ví dụ 1: Cho 200 ml dung dịch KOH 1M vào 50 ml dung dịch AlCl3 x mol/l, phản ứng xong thu được

A. 1,25.

B. 1,20.

Hướng dẫn giải

C. 1,50.

D. 1,00.

n KOH  0, 2 mol  n OH  0, 2 mol 3

KÈ M

n Al OH   0, 05 mol

Ta thấy n OH  3n Al OH  nên ta có: n OH  4n Al3  n Al OH   0, 2  4n Al3  0, 05 3

 Chọn A.

 n Al3  0, 0625 mol  n AlCl3  0, 0625 mol  x 

0, 0625  1, 25M 0, 05

Ví dụ 2: Cho V lít dung dịch NaOH 0,3M vào 200 ml dung dịch Al2  SO 4 3 0,2M thu được một kết tủa

DẠ

keo trắng. Nung kết tủa này đến khối lượng không đổi thì thu được 1,02 gam chất rắn. Giá trị nhỏ nhất của V là:

A. 0,4.

B. 0,3.

C. 0,2.

D. 0,1.

Hướng dẫn giải Trang 15

n Al2 SO4   0, 04 mol  n Al3  0, 08 mol . 3

Sau khi nung kết tủa keo trắng: n Al2O3  0, 01 mol  n Al OH   0, 02 mol . Lượng

NaOH

là

nhỏ

nhất

khi

n OH  3n Al OH   3.0, 02  0, 06 mol  V  3

kết

tủa

chưa

0, 06  0, 2 lít . 0,3

hòa

tan.

Khi

đó:

 Chọn C.

bị

CI AL

Bài tập tự luyện dạng 3

Bài tập cơ bản

Câu 1: Cho 50 ml dung dịch KOH 1,5M vào dung dịch AlCl3 dư, thu được m gam Al  OH 3 . Giá trị của m là: A. 1,95.

B. 2,34.

C. 4,68.

D. 5,85.

thì thu được lượng kết tủa lớn nhất. Giá trị của V là: A. 100.

B. 150.

ƠN

Câu 2: Cho từ từ V ml dung dịch NaOH 1M vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 1M và AlCl3 0,5M C. 200.

D. 250.

Câu 3: Thể tích dung dịch NaOH 0,25M cần cho vào 15 ml dung dịch Al2  SO 4 3 0,5M để thu được lượng kết tủa lớn nhất là: A. 210 ml.

B. 60 ml.

C. 180 ml.

D. 90 ml.

Câu 4: Cho từ từ 0,25 lít dung dịch NaOH 1,04M vào dung dịch chứa 0,04 mol H 2SO 4 ; 0,024 mol B. 4,128.

A. 2,568.

FeCl3 và 0,016 mol Al2  SO 4 3 , phản ứng xong thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là: C. 1,560.

D. 5,064.

Câu 5: Cho 47,4 gam phèn chua vào nước thu được dung dịch X. Cho X vào 200 ml dung dịch

Ba  OH 2 1M, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là: A. 7,8.

B. 62,2.

C. 54,4.

D. 46,6.

KÈ M

Câu 6: Cho V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch chứa 0,1 mol H 2SO 4 và 0,1 mol Al2  SO 4 3 , thu được 7,8 gam kết tủa. Giá trị của V lớn nhất là: A. 0,45.

B. 0,25.

C. 0,35.

D. 0,50.

Câu 7: Cho một mẫu K vào 200 ml dung dịch Al2  SO 4 3 nồng độ xM, sau phản ứng thu được kết tủa và 5,6 lít khí (ở đktc). Lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi, thu được 5,1 gam chất rắn. Giá trị của x là:

A. 0,375.

B. 0,200.

C. 0,050.

D. 0,150.

DẠ

Câu 8: Cho 300 ml dung dịch NaOH 0,1M phản ứng với 100 ml dung dịch Al2  SO 4 3 0,1M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được a gam kết tủa. Giá trị của a là: A. 2,34.

B. 1,17.

C. 1,56.

D. 0,78.

Trang 16

Câu 9: Cho 400 ml dung dịch E gồm AlCl3 x mol/l và Al2  SO 4 3 y mol/l tác dụng với 612 ml dung dịch

A. 3 : 4.

B. 3 : 2.

CI AL

NaOH 1M, sau khi các phản ứng kết thúc thu được 8,424 gam kết tủa. Mặt khác, khi cho 400 ml E tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư) thì thu được 33,552 gam kết tủa. Tỉ lệ x : y là: C. 4 : 3.

D. 7 : 4.

Câu 10: Cho 500 ml dung dịch Ba  OH 2 0,1 M vào V ml dung dịch Al2  SO 4 3 0,1M; sau khi các phản ứng kết thúc thu được 12,045 gam kết tủa. Giá trị của V là: A. 300.

B. 75.

C. 200.

D. 150.

Câu 11: X là dung dịch Al2  SO 4 3 , Y là dung dịch Ba  OH 2 . Trộn 200 ml dung dịch X với 300 ml

A. 0,075M.

B. 0,100M.

C. 0,150M.

Bài tập nâng cao

dung dịch Y thu được 8,55 gam kết tủa. Trộn 200 ml dung dịch X với 500 ml dung dịch Y thu được 12,045 gam kết tủa. Nồng độ của dung dịch X là: D. 0,050M.

Câu 12: Hòa tan hoàn toàn m gam Al vào dung dịch loãng chứa 0,2 mol H 2SO 4 , thu được khí H 2 và

A. 2,7 và 1,56.

ƠN

dung dịch X. Nếu cho 220 ml dung dịch NaOH 2M vào X thì thu được 3a gam kết tủa. Mặt khác, nếu cho 240 ml dung dịch NaOH 2M vào X thì thu được a gam kết tủa. Giá trị của m và a lần lượt là: B. 2,7 và 4,68.

C. 5,4 và 1,56.

D. 5,4 và 4,68.

Câu 13: Hòa tan hoàn toàn 4,74 gam phèn chua vào nước, thu được dung dịch X. Cho V ml dung dịch A. 175.

Ba  OH 2 0,1M vào X, thu được 4,506 gam kết tủa. Giá trị của V gần nhất với: B. 195.

C. 95.

D. 220.

Câu 14: Cho 7,65 gam hỗn hợp gồm Al và Mg tan hoàn toàn trong 500 ml dung dịch HCl 0,4M và H 2SO 4 0,6M thu được dung dịch X và khí H 2 . Cho 850 ml dung dịch NaOH 1M vào X, thu được 16,5

gam kết tủa. Mặt khác nếu cho từ từ dung dịch KOH 0,6M và Ba  OH 2 0,5M vào dung dịch X đến khi

thu được kết tủa lớn nhất rồi lọc lấy kết tủa nung đến nhiệt độ không đổi thu được m gam chất rắn. Giá trị của m gần nhất với: A. 72.

B. 84.

C. 82.

D. 58.

Câu 15: Cho hỗn hợp X gồm 0,12 mol CuO; 0,1 mol Mg và 0,05 mol Al2 O3 tan hoàn toàn trong dung

KÈ M

dịch chứa đồng thời 0,15 mol H 2SO 4 (loãng) và 0,55 mol HCl, thu được dung dịch Y và khí H 2 . Nhỏ từ từ dung dịch hỗn hợp Ba  OH 2 0,1M và NaOH 0,6M vào dung dịch Y đến khi thu được khối lượng kết tủa lớn nhất, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi, thu được m gam rắn khan. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 52,52.

B. 48,54.

C. 43,45.

D. 38,72.

Dạng 4: Bài toán hỗn hợp gồm Al với kim loại Na (hoặc K hoặc Ba) tác dụng với nước hoặc tác

DẠ

dụng với dung dịch kiềm dư Phương pháp giải

Khi cho hỗn hợp Al và kim loại (Na, K, Ba) vào nước hay vào dung dịch kiềm:

Trang 17

CI AL

 2Na  2H 2 O  2Na   2OH   H 2  Trước tiên có phản ứng:  2K  2H 2 O  2K   2OH   H 2  Ba  2H O  Ba 2  2OH   H 2 2 

Sau đó xảy ra phản ứng: 2Al  2H 2 O  2OH   2AlO 2  3H 2 . Cách 1: Tính theo phương trình hóa học (chú ý phải xét Al hết hay Al dư). Cách 2: Sử dụng công thức tính nhanh. Nếu Al dư, khi đó OH  hết, khi đó:



Nếu Al hết, OH  dư: 2 n H2  n Na /K  2n Ba  3n Al .

 2n Na /K  4n Ba .

n



Cho hỗn hợp vào nước:

Cho hỗn hợp vào dung dịch kiềm dư (Al hết): 2 n H2  n Na /K  2n Ba  3n Al

Ví dụ: Cho m gam hỗn hợp Na, Al vào nước, thu được 0,4 mol H 2 . Nếu cho m gam hỗn hợp trên vào

A. 18,4.

ƠN

dung dịch NaOH dư, thì thu được 0,7 mol H 2 . Giá trị của m là: B. 15,4.

C. 19,1.

Hướng dẫn giải

D. 10,8.

Trong hai thí nghiệm lượng chất ban đầu như nhau, nhưng số mol khí H 2 thu được ở thí nghiệm (2) lớn hơn ở thí nghiệm (1), chứng tỏ ở thí nghiệm (1) nhôm phải dư. Gọi số mol của Na và Al lần lượt là x và y mol.

2Na  2H 2 O  2Na   2OH   H 2

 0,5x mol

x

Cách 1: Cho hỗn hợp vào nước (Al dư).

2Al  2H 2 O  2OH   2AlO 2  3H 2

x x  1,5x mol  n H2  2x  0, 4 mol  x  0, 2

KÈ M

Cho hỗn hợp vào dung dịch NaOH dư (Al hết).

2Na  2H 2 O  2Na   2OH   H 2 0, 2

 0,1 mol



2Al  2H 2 O  2OH  2AlO 2  3H 2 y  1,5y mol  n H2  0,1  1,5y  0, 7 mol  y  0, 4

DẠ

 m  0, 2.23  0, 4.27  15, 4 gam Cách 2: Cho hỗn hợp vào nước (Al dư): n H2  2n Na  n Na 

0, 4  0, 2 mol . 2

Cho hỗn hợp vào dung dịch NaOH dư (Al hết): 2n H2  n Na  3n Al  n Al 

0, 7.2  0, 2  0, 4 mol  m  0, 2.23  0, 4.27  15, 4 gam . 3

Trang 18

 Chọn B.

Ví dụ mẫu 7,168 lít khí H 2 (đktc) và 3,08 gam chất rắn không tan. Giá trị của m là: A. 14,32.

B. 18,36.

C. 15,28.

D. 17,02.

Hướng dẫn giải

n H2  0,32 mol . Chất rắn không tan là Al dư (3,08 gam). Gọi số mol Ba trong hỗn hợp ban đầu là x mol.

Phương trình hóa học:

Ba  2H 2 O  Ba  OH 2  H 2 x

mol

Ba  OH 2  2Al  2H 2 O  Ba  AlO 2 2  3H 2 x  2x  3x mol  n H2  4x  0,32 mol  x  0, 08 mol

ƠN

x

CI AL

Ví dụ 1: Cho m gam hỗn hợp Ba và Al vào nước dư sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được

Theo phương trình: n Al pu  2x  0,16 mol  m Al pu  4,32 gam

 m  m Ba  m Al pu  m Al du  0, 08.137  4,32  3, 08  18,36 gam  Chọn B.

Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm Na, Al và Fe (với tỉ lệ số mol giữa Na và Al tương ứng là 2 : 1). Cho X tác

dụng với H 2 O (dư) thu được chất rắn Y và V lít khí. Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch H 2SO 4 loãng

(dư) thu được 0,25V lít khí. Biết các khí đo ở cùng điều kiện, các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Tỉ lệ số mol của Fe và Al trong X tương ứng là: A. 16 : 5.

B. 5 : 16.

Hướng dẫn giải

C. 1 : 2.

D. 5 : 8.

KÈ M

Cho X (Na, Al, Fe) tác dụng với H 2 O dư: Gọi số mol khí H 2 là x mol.

Vì tỉ lệ số mol Na : Al  2 :1 .

 Khi cho X vào nước thì Al và Na đều hết, Fe không phản ứng.  Chất rắn Y là Fe.

Ta có: n Al  a mol  n Na  2a mol .

DẠ

Bảo toàn electron: 2n H2  n Na  3n Al  3a  2a  2x  n Al  a  0, 4x mol . Cho Y tác dụng với H 2SO 4 loãng dư: Ta có: n H2  0, 25x mol .

Trang 19

Bảo toàn electron: n Fe  n H2  0, 25x mol 

n Fe 0, 25x 5   . n Al 0, 4x 8

CI AL

 Chọn D.

Bài tập tự luyện dạng 4 Bài tập cơ bản

A. 3,70.

B. 4,85.

Câu 1: Cho m gam hỗn hợp gồm Al và Na vào nước dư, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 2,24 lít khí H 2 (đktc) và 2,35 gam chất rắn không tan. Giá trị của m là: C. 4,35.

D. 6,95.

Câu 2: Hòa tan hết 13,275 gam hỗn hợp gồm BaO và Al vào nước thu được dung dịch X. Sục CO 2 dư vào X, thu được 7,41 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng BaO trong hỗn hợp là: A. 80,876%.

B. 78,806%.

C. 70,688%.

D. 80,678%.

A. 0,78.

ƠN

Câu 3: Cho hỗn hợp Na và Al có tỉ lệ số mol tương ứng là 1 : 2 vào nước dư. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,896 lít khí H 2 (ở đktc) và m gam chất rắn không tan. Giá trị của m là: B. 0,54.

C. 4,32.

D. 1,08.

A. 2,7.

Câu 4: Cho 8,6 gam hỗn hợp K, Fe, Mg và Al vào nước. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 4,48 lít khí H 2 (đktc) và m gam ba kim loại không tan. Giá trị của m là: B. 2,0.

C. 4,0.

D. 3,6.

Câu 5: Hỗn hợp X gồm K, Mg, Al. Chia X thành ba phần bằng nhau: Phần một cho vào dung dịch HCl dư, thu được 2,016 lít khí. Phần hai cho vào nước dư, thu được 0,896 lít khí.

Phần ba cho vào dung dịch NaOH dư, thu được 1,568 lít khí. A. 46,15%.

Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các khí đo ở đktc. Phần trăm khối lượng Al trong X là: B. 33,33%.

C. 45,25%.

D. 35,54%.

Câu 6: Hỗn hợp X gồm Al, Na. Cho m gam X vào nước dư, thu được V lít khí H 2 . Nếu cho m gam vào dung dịch NaOH dư, thì thu được 1,75V lít khí H 2 . Các thể tích khí đo ở cùng điều kiện, các phản ứng

KÈ M

xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng Na trong X là: A. 77,31%.

B. 39,87%.

C. 49,87%.

D. 29,87%.

Câu 7: Hỗn hợp X gồm Ba, Al. Chia m gam X thành hai phần bằng nha: Phần một cho vào nước dư, thu được 1,344 lít khí. Phần hai cho vào dung dịch Ba  OH 2 dư, thu được 2,016 lít khí. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các khí đo ở đktc. Giá trị của m là:

A. 3,405.

B. 6,810.

C. 5,190.

D. 4,565.

DẠ

Câu 8: Hỗn hợp X gồm Ba, Na và Al, trong đó số mol của Al bằng 6 lần số mol của Ba. Cho m gam X vào nước dư đến phản ứng hoàn toàn, thu được 1,792 lít khí H 2 (đktc) và 0,54 gam chất rắn. Giá trị của m là:

A. 3,90.

B. 5,27.

C. 3,45.

D. 3,81.

Bài tập nâng cao Trang 20

Câu 9: Chia hỗn hợp X gồm K, Al và Fe thành hai phần bằng nha: Cho phần một vào dung dịch KOH (dư) thu được 0,784 lít khí H 2 (đktc).

CI AL

Cho phần hai vào một lượng dư H 2 O thu được 0,448 lít khí H 2 (đktc) và m gam hỗn hợp kim loại Y. Hòa tan hoàn toàn Y vào dung dịch HCl (dư) thu được 0,56 lít khí H 2 (đktc). Khối lượng của K, Al, Fe trong mỗi phần hỗn hợp X lần lượt là: A. 0,39 gam; 0,54 gam; 1,40 gam.

B. 0,78 gam; 1,08 gam; 0,56 gam.

C. 0,39 gam; 0,54 gam; 0,56 gam.

D. 0,78 gam; 0,54 gam; 1,12 gam.

Câu 10: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Na và Al vào nước dư, thu được dung dịch Y. Chia Y là ba phần bằng nhau: Cho từ từ dung dịch HCl 1M vào phần một đến khi bắt đầu xuất hiện kết tủa thì dùng hết 100 ml.

Cho từ từ 450 ml dung dịch HCl 1M vào phần hai, thu được 3a gam kết tủa. Cho từ từ 750 ml dung dịch HCl 1M vào phần ba, thu được a gam kết tủa. Giá trị của m là: B. 28,50.

C. 40,65.

Dạng 5: Bài toán nhiệt nhôm Bài toán 1: Phản ứng nhiệt nhôm xảy ra hoàn toàn

Phương pháp giải

D. 36,90.

ƠN

A. 44,40.

t Phương trình hóa học: 2yAl  3M x O y   yAl2 O3  3xM .

Với M là kim loại đứng sau Al trong dãy điện hóa.

Bước 1: Xác định chất hết, chất dư.

 Hỗn hợp sau phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn gồm Al2 O3 , M và Al dư hoặc Al2 O3 , M và M x O y dư.

Nếu hỗn hợp sau phản ứng tác dụng với NaOH sinh ra khí H 2 , chứng tỏ có Al dư. Nếu hỗn hợp sau phản ứng gồm hai kim loại, chứng tỏ có Al dư. Nếu hỗn hợp sau phản ứng cho tác dụng với dung dịch axit thu được khí H 2 , thì chưa thể xác định Al dư

KÈ M

hay M x O y dư.

Bước 2: Tính toán theo yêu cầu bài toán. Chú ý 1: Nếu Al dư, khi đó có Al2 O3 và Al phản ứng với dung dịch kiềm, các kim loại còn lại (trừ Zn) không phản ứng.

2Al  2OH   2H 2 O  2AlO 2  3H 2

Al2 O3  2OH   2AlO 2  H 2 O

DẠ

Ta luôn có:

2  n Al du  n H2 3  n Al ban đau  2n Al2O3  2n Al du  n OH pu 

Trang 21

Chú ý 2: Sử dụng các định luật bảo toàn: Bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn electron để giải nhanh.

CI AL

Ví dụ: Dùng m gam Al để khử hết 1,6 gam Fe 2 O3 (phản ứng nhiệt nhôm). Cho sản phẩm sau phản ứng hoàn toàn tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH thu được 0,672 lít khí (đktc). Giá trị của m là: A. 0,540.

B. 1,755.

C. 1,080.

D. 0,810.

Hướng dẫn giải

n Fe2O3  0, 01 mol; n H2  0, 03 mol .

Cho sản phẩm sau phản ứng hoàn toàn tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được khí H 2  Al còn dư  Tính toán theo số mol Fe 2 O3 . t Phương trình hóa học: 2Al  Fe 2 O3   Al2 O3  2Fe

0, 02  0, 01

mol

sau phản ứng nhiệt nhôm.

ƠN

2 2 n H2  .0, 03  0, 02 mol 3 3  n Al ban đau  n Al pu  n Al du  0, 02  0, 02  0, 04 mol  m  0, 04.27  1, 08 gam.

Ta có: n Al du 

 Chọn C.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm m gam hỗn hợp X gồm Al và Fe3O 4 , thu được hỗn hợp Y. Cho 26,88 lít khí. Giá trị của m là: B. 91,2.

Hướng dẫn giải

A. 136,8.

Y vào dung dịch NaOH dư, thu được 6,72 lít khí. Mặt khác, nếu cho Y vào dung dịch HCl dư thì thu được

C. 69,6.

D. 96,6.

Al2 O3  NaOH  n H2  0,3 mol  Ta có sơ đồ: Al  Fe3O 4  .  Fe  HCl   n  1, 2 mol Al H2  du

KÈ M

t

Xét Y  NaOH dư: n H2  0,3 mol; n Al du 

2 2 n H2  .0,3  0, 2 mol . 3 3

Xét Y  HCl dư: n H2  1, 2 mol .

Bảo toàn electron: 3n Al du  2n Fe  2n H2  3.0, 2  2n Fe  2.1, 2  n Fe  0,9 mol .

DẠ

1 Bảo toàn nguyên tố Fe: n Fe3O4  n Fe  0,3 mol . 3

Bảo toàn nguyên tố O: 4n Fe3O4  3n Al2O3  0,3.4  1, 2 mol  n Al2O3  0, 4 mol . Bảo toàn nguyên tố Al: n Al ban dau  2n Al2O3  n Al du  0, 4.2  0, 2  1 mol.

 m  0,3.232  1.27  96, 6 gam . Trang 22

 Chọn D.

Ví dụ 2: Nung nóng 46,6 gam hỗn hợp gồm Al và Cr2 O3 (trong điều kiện không có không khí) đến khi

CI AL

phản ứng xảy ra hoàn toàn. Chia hỗn hợp thu được sau phản ứng thành hai phần bằng nhau. Phần một phản ứng vừa đủ với 300 ml dung dịch NaOH 1M (loãng). Để hòa tan hết phần hai cần vừa đủ dung dịch chứa a mol HCl. Giá trị của a là: A. 0,9.

B. 1,3.

C. 0,5.

D. 1,5.

Hướng dẫn giải

Ta xét trong mỗi phần (23,3 gam).

 NaOH Al2 O3  NaAlO 2  ...  t Ta có sơ đồ: Al  Cr2 O3   Cr AlCl3  HCl    ... Al  du CrCl2

Xét phần một + NaOH: n NaOH  0,3 mol  n OH  0,3 mol .

ƠN

Ta có: n Al ban dau  2n Al2O3  n Al du  n OH pu  n Al ban dau  0,3 mol .

Mặt khác: m Al  m Cr2O3  23,3 gam  m Cr2O3  23,3  0,3.27  15, 2 gam  n Cr2O3  0,1 mol . Xét phần hai + HCl:

Bảo toàn nguyên tố Al: n AlCl3  n Al ban dau  0,3 mol. Bảo toàn nguyên tố Cr: n CrCl2  2n Cr2O3  0, 2 mol

Bảo toàn nguyên tố Cl: n HCl  n Cl  3n AlCl3  2n CrCl2  3.0,3  2.0, 2  1,3 mol .

 Chọn B.

Bài toán 2: Phản ứng nhiệt nhôm không hoàn toàn Phương pháp giải

t Phương trình hóa học: 2yAl  3M x O y   yAl2 O3  3xM

KÈ M

Với M là kim loại đứng sau Al trong dãy điện hóa. Hỗn hợp sau phản ứng nhiệt nhôm không hoàn toàn gồm Al2 O3 , M x O y dư, M và Al dư. Dựa vào phương trình hóa học để tìm mối quan hệ số mol giữa các chất đó. Sử dụng các phương pháp bảo toàn nguyên tố, bảo toàn electron, bảo toàn khối lượng để giải nhanh các bài toán này.

Ví dụ: Trộn 10,8 gam bột Al với 34,8 gam bột Fe3O 4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện

DẠ

không có không khí, thu được hỗn hợp X. Hòa tan hoàn toàn X bằng dung dịch H 2SO 4 loãng (dư), thu được 10,752 lít khí H 2 (đktc). Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là: A. 80%.

B. 90%.

C. 70%.

D. 60%.

Hướng dẫn giải

Trang 23

Ta có: n Al  0, 4 mol; n Fe3O4  0,15 mol . Gọi số mol Al phản ứng là 8x mol.

0,4

0,15

Pư:

8x  3x

mol 

 0, 4  8x  0,15  3x 

Sau pư:

 9x

mol

9x mol

Hỗn hợp X gồm Al dư, Fe3O 4 dư, Al2 O3 , Fe tác dụng với H 2SO 4 loãng.

CI AL

t Phương trình hóa học: 8Al  3Fe3O 4   4Al2 O3  9Fe

Xét tỉ lệ:

n Al n Fe3O4   Hiệu suất tính theo Al hoặc đều được. 8 3

Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm là: H 

Bảo toàn electron: 3n Al du  2n Fe  2n H2  3  0, 4  8x   2.9x  0, 48.2  x  0, 04 .

3x 0,12 .100%  .100%  80% . 0,15 0,15

ƠN

 Chọn A.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Nung hỗn hợp X gồm 2,7 gam Al và 10,8 gam FeO, sau một thời gian thu được hỗn hợp Y. Để

A. 375.

hòa tan hoàn toàn Y cần vừa đủ V ml dung dịch H 2SO 4 1M. Giá trị của V là: lít B. 600.

C. 300.

Hướng dẫn giải

n Al  0,1 mol; n FeO  0,15 mol

D. 400.

t Phương trình hóa học: 2Al  3FeO   Al2 O3  3Fe

 0, 05  0,15

0,1

0,15

mol

Hỗn hợp Y gồm Al2 O3  0, 05 mol  ; Fe  0,15 mol  .

KÈ M

Al2  SO 4 3 Al O H 2SO 4 Ta có:  2 3   FeSO 4 Fe

n Al2 SO4 3  n Al2O3  0, 05 mol Bảo toàn nguyên tố Al, Fe:  n FeSO4  n Fe  0,15 mol Bảo toàn nhóm SO 4 : n H2SO4  3n Al2 SO4   n FeSO4  3.0, 05  0,15  0,3 mol  V  3

0,3  0,3 lít  300 ml . 1

 Chọn C.

DẠ

Ví dụ 2: 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

H 2 (đktc). Sục khí CO 2 dư vào Y, thu được 7,8 gam kết tủa. Cho Z tan hết vào dung dịch H 2SO 4 , thu

Trang 24

được dung dịch chứa 15,6 gam muối sunfat và 2,464 lít khí SO 2 (ở đktc, sản phẩm khử duy nhất của

H 2SO 4 ). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là: B. 5,04.

C. 6,96.

D. 9,66.

CI AL

A. 6,48. Hướng dẫn giải

Quy đổi hỗn hợp ban đầu thành Al, Fe và O.

Aldu Al   t Ta có sơ đồ: Fe  .  Fe O Al O   2 3

Ta có: n Al du 

Xét X  NaOH dư: n H2  0, 03 mol . 2 2 n H2  .0, 03  0, 02 mol . 3 3

Xét Y  CO 2 : n   n Al OH   0,1 mol . 3

Xét Z  H 2SO 4 : n SO2  0,11 mol . tạo muối Ta có: n SO2 tao muoi  n SO2  0,11 mol 4

Bảo toàn nguyên tố O: n O  3n Al2O3  0,12 mol .

1  n Al ban dau  n Al du   0, 04 mol . 2

ƠN

Bảo toàn nguyên tố Al: n Al ban dau  n Al OH   0,1 mol  n Al2O3 

Mặt khác: m muoi  m Fe  mSO2 tao muoi  15, 6 gam  m Fe  15, 6  0,11.96  5, 04 gam . 4

 Chọn C.

Vậy m  m Fe  m O  5, 04  0,12.16  6,96 gam .

Bài tập tự luyện dạng 5 Bài tập cơ bản

KÈ M

Câu 1: Nung hỗn hợp gồm 10,8 gam Al và 16,0 gam Fe 2 O3 (trong điều kiện không có không khí), sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn Y. Khối lượng kim loại trong Y là: A. 16,6 gam.

B. 11,2 gam.

C. 5,6 gam.

D. 22,4 gam.

Câu 2: Hỗn hợp X gồm Fe3O 4 và Al có tỉ lệ mol tương ứng 1 : 3. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm X (không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp gồm: B. Al2 O3 , Fe và Fe3O 4 .

C. Al2 O3 và Fe.

D. Al, Fe và Al2 O3 .

DẠ

A. Al, Fe, Fe3O 4 và Al2 O3 .

Câu 3: Nung hỗn hợp gồm 0,12 mol Al và 0,04 mol Fe3O 4 một thời gian, thu được hỗn hợp rắn X. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch HCl dư, thu được 0,15 mol khí H 2 và m gam muối. Giá trị của m là: A. 32,58.

B. 33,39.

C. 31,97.

D. 34,10. Trang 25

Câu 4: Nung hỗn hợp gồm 7,2 gam bột Al và 15,2 gam bột Cr2 O3 trong điều kiện không có oxi, sau phản ứng hoàn toàn, thu được chất rắn X. Khối lượng kim loại tự do có trong X là: B. 12,2 gam.

C. 22,4 gam.

D. 10,4 gam.

CI AL

A. 1,8 gam.

Câu 5: Hỗn hợp X gồm Al và Fe x O y . Đun nóng m gam X (trong điều kiện không có oxi) đến phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp Y. Biết Y phản ứng được tối đa với 0,28 mol NaOH trong dung dịch, thu được 6,72 lít H 2 (ở đktc) và còn lại 5,04 gam chất rắn không tan. Công thức của oxit Fe x O y và giá trị m là: B. Fe3O 4 và 13,20.

C. Fe 2 O3 và 14,52.

D. Fe3O 4 và 14,52.

A. FeO và 14,52.

Câu 6: Nung nóng m gam hỗn hợp gồm Al và Fe3O 4 trong điều kiện không có không khí. Sau khi phản

Giá trị của m là: A. 45,6.

B. 48,3.

C. 36,7.

ứng kết thúc thu được hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư thu được dung dịch Y, chất rắn Z và 3,36 lít khí H 2 (đktc). Sục khí SO 2 dư vào dung dịch Y thu được 39 gam kết tủa. D. 57,0.

ƠN

Câu 7: Nung hỗn hợp 15,2 gam gồm Cr2 O3 và m gam Al ở nhiệt độ cao. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được 23,3 gam hỗn hợp rắn X. Cho toàn bộ hỗn hợp X phản ứng với HCl dư thoát ra V lít khí H 2 ở đktc. Giá trị của V là: A. 10,08.

B. 4,48.

C. 3,36.

D. 7,84.

Câu 8: Trộn 5,4 gam bột Al với 12,8 gam Fe 2 O3 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí một thời gian thu được hỗn hợp X. Cho X vào dung dịch NaOH (dư), phản ứng xong thu được 1,68 lít khí H 2 (đktc). Giả sử chỉ có phản ứng khử oxit kim loại thành kim loại. Hiệu suất của A. 93,75%.

B. 90,25%.

phản ứng nhiệt nhôm là:

C. 82,50%.

D. 75,00%.

Câu 9: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm m gam Al và 4,56 gam Cr2 O3 (trong điều kiện không có O 2 ), 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 2,016 lít H 2 (đktc). Còn nếu

A. 0,14.

KÈ M

cho toàn bộ X vào một lượng dư dung dịch NaOH (đặc, nóng), sau khi các phản ứng kết thúc thì số mol NaOH đã phản ứng là: B. 0,08.

C. 0,16.

D. 0,06.

Câu 10: Nung hỗn hợp bột gồm Al và Fe 2 O3 (trong điều kiện không có oxi), thu được hỗn hợp chất rắn X. Chia X thành hai phần bằng nhau. Cho phần một vào dung dịch HCl (dư) thu được 7,84 lít khí H 2 (đktc). Cho phần hai vào dung dịch NaOH (dư) thu được 3,36 lít khí H 2 (đktc). Biết rằng các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng của Fe trong X là:

A. 33,61%.

B. 42,32%.

C. 66,39%.

D. 46,47%.

DẠ

Câu 11: Hỗn hợp X gồm 3,92 gam Fe, 16 gam Fe 2 O3 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 H 2SO 4 loãng (dư), thu được 4a mol khí H 2 . Phần hai phản ứng với dung dịch NaOH dư, thu được a mol khí H 2 . Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là: A. 3,51.

B. 4,05.

C. 5,40.

D. 7,02. Trang 26

Câu 12: Trộn 21,6 gam bột Al với m gam hỗn hợp gồm Fe, Fe 2 O3 , Fe3O 4 thu được hỗn hợp Y. Nung Y ở

CI AL

nhiệt độ cao trong điều kiện không có không khí đến phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn Z. Cho Z tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 6,72 lít H 2 (đktc). Mặt khác, nếu cho Z tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 19,04 lít NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của m là: A. 58,6.

B. 46,0.

C. 62,0.

D. 50,8.

Bài tập nâng cao

Câu 13: Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm 0,03 mol Cr2 O3 ; 0,04 mol FeO và a mol Al.

A. 20,00%.

B. 66,67%.

C. 33,33%.

khử thành Cr. Phần trăm khối lượng Cr2 O3 đã phản ứng là:

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 H 2 (đktc). Giả sử trong phản ứng nhiệt nhôm, Cr2 O3 chỉ bị D. 50,00%.

Câu 14: Đun nóng hỗn hợp gồm Al và Fe 2 O3 (trong điều kiện không có không khí) đến khi phản ứng

ƠN

xảy ra hoàn toàn, thu được 28,92 gam hỗn hợp rắn X. Nghiền nhỏ, trộn đều rồi chia X làm hai phần. Cho phần một vào dung dịch NaOH dư, thu được 1,008 lít khí (đktc) và 3,36 gam chất rắn. Cho phần hai vào 608 ml dung dịch HNO3 2,5M, thu được 3,808 lít khí NO (đktc) và dung dịch chỉ chứa m gam muối. Giá trị của m là: B. 101,07.

C. 101,55.

A. 98,67.

D. 99,75.

Câu 15: Đun nóng 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 H 2 (đktc). Sục khí

SO 2 dư vào Y, thu được 7,8 gam kết tủa. Cho Z tan hết vào dung dịch H 2SO 4 , thu được dung dịch chứa ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là: B. 5,04.

A. 6,48.

15,6 gam muối sunfat và 2,464 lít khí SO 2 (ở đktc, sản phẩm khử duy nhất của H 2SO 4 ). Biết các phản C. 6,96.

D. 6,29.

Dạng 6: Bài toán Al tác dụng với dung dịch HNO 3

KÈ M

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 12,42 gam Al vào bằng dd HNO3 loãng dư thu được dung dịch X và 1,344 lít khí (đktc) gồm N 2 và N 2 O có tỉ khối so với H 2 bằng 18. Cô cạn cẩn thận dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là: A. 38,34.

B. 34,08.

C. 106,38.

D. 69,81.

Hướng dẫn giải

DẠ

Ta có: n Al  0, 46 mol; n hh khí  0, 06 mol . Gọi số mol của N 2 và N 2 O lần lượt là a và b mol.

 a  b  0, 06 1

Trang 27

Từ (1) và (2) suy ra: a  b  0, 03 . Ta thấy n kl cho e  3n Al  1,38 mol  n khí nhan e  10n N2  8n N2O  0,54 mol 1,38  0,54  0,105 mol 8

 n NH4 NO3 

Bảo toàn nguyên tố Al: n Al NO3   n Al  0, 46 mol . 3

Muối sau phản ứng gồm AlCl3  0, 46 mol  và NH 4 NO3  0,105 mol  .

 m muoi  0,105.80  0, 46.213  106,38 gam .

CI AL

28a  44b  36  28a  44b  2,16  2  . 0, 06

Mặt khác: d hh khí/ H2  18  M hh khí  2.18  36 

 Chọn C.

Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 3,79 gam hỗn hợp X gồm Al và Zn (tỉ lệ số mol 2 : 5) vào dung dịch chứa

ƠN

0,394 mol HNO3 thu được dung dịch Y và V lít khí N 2 (đktc). Y phản ứng tối đa với 3,88 lít dung dịch NaOH 0,125M. Giá trị của V là: A. 0,1120.

B. 0,2240.

C. 0,3584.

n NaOH  0, 485 mol  n OH  0, 485 mol .

Hướng dẫn giải

D. 0,2688.

Dung dịch Y phản ứng được với NaOH  Y có chứa NH 4 NO3 . Gọi số mol của Al và Zn lần lượt là 2a và 5a mol.

Ta có: 2a.27  5a.65  3, 79  a  0, 01 .

 Số mol của Al và Zn trong X lần lượt là 0,02 và 0,05 mol.

KÈ M

Al3 : 0, 02 mol  2  Al  Zn : 0, 05 mol   0,02 mol    Ta có sơ đồ:   HNO3  Y  NH 4 : x mol  N 2  H 2 O       0,394 mol  Zn   y mol H du : z mol 0,05 mol      NO  3  Quá trình cho nhận electron:

Al  Al3  3e 0, 02 

0, 06 mol 2

Zn  Zn  2e

0, 05 

2NO3  12H   10e  N 2  6H 2 O

0,1 mol

 3

12y  10y  y 

mol  4

NO  10H  8e  NH  3H 2 O 10x  8x  x

mol

DẠ

Bảo toàn electron: 8x  10y  0, 06  0,1 1 Bảo toàn H  :10x  12y  z  0,394  2  Y phản ứng tối đa với NaOH thì có phản ứng: Trang 28

H   OH   H 2 O z z

mol

 4



x x

CI AL

NH  OH  NH 3  H 2 O mol

Al3  4OH   AlO 2  H 2 O 0, 02  0, 08 Zn

2



mol 2 2

 4OH  ZnO  2H 2 O

0, 05  0, 2

mol

Theo phương trình: x  z  0, 08  0, 2  0, 485  3 .

Từ (1), (2) và (3) suy ra: x  0, 005; y  0, 012 và z  0, 2 .

 VH2  0, 012.22, 4  0, 2688 lít.  Chọn D.

ƠN

Bài tập tự luyện dạng 6 Bài tập cơ bản

Câu 1: Cho 15,6 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe 2 O3 tan hết trong dung dịch HNO3 loãng dư, thu được A. 65,38%.

4,48 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đktc). Phần trăm khối lượng của Fe 2 O3 trong X là: B. 48,08%.

C. 34,62%.

D. 51,92%.

Câu 2: Cho 2,19 gam hỗn hợp gồm Cu, Al tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 dư, thu được dung dịch Y và 0,672 lít khí NO (ở đktc, là sản phẩm khử duy nhất). Khối lượng muối trong Y là: B. 7,77 gam.

C. 8,27 gam.

D. 4,05 gam.

A. 6,39 gam.

Câu 3: Hòa tan hoàn toàn 25,3 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn bằng dung dịch HNO3 . Sau khi phản

ứng là: A. 0,4 mol.

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. Số mol HNO3 đã tham gia phản B. 1,4 mol.

C. 1,9 mol.

D. 1,5 mol.

KÈ M

Câu 4: Hỗn hợp X gồm Mg (0,10 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.

Câu 5: Hòa tan hoàn toàn m gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng, thu được 5,376 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm N 2 , N 2 O và dung dịch chứa 8m gam muối. Tỉ khối của X so với H 2 bằng 18. Giá trị của m là: B. 19,44.

C. 18,90.

D. 21,60.

A. 17,28.

Câu 6: Cho m gam hỗn hợp gồm Mg, Fe vào dung dịch HNO3 loãng, dư thu được dung dịch X và 5,6 lít

DẠ

khí NO (là sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Cho dung dịch NH 3 dư vào dung dịch X thu được 24 gam kết tủa. Giá trị của m là: A. 11,25.

B. 10,75.

C. 10,25.

D. 12,25.

Trang 29

Câu 7: Cho hỗn hợp gồm 0,1 mol Mg và 0,04 mol Al vào lượng dư dung dịch HNO3 . Phản ứng kết thúc, thu được dung dịch có khối lượng tăng 3,48 gam so với dung dịch HNO3 ban đầu. Số mol HNO3 đã A. 0,40 mol.

B. 0,04 mol.

CI AL

tham gia phản ứng là: C. 0,50 mol.

D. 0,60 mol.

Câu 8: Hòa tan hoàn toàn 12,84 gam hỗn hợp gồm Fe, Al và Mg có số mol bằng nhau trong dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được dung dịch X chứa 75,36 gam muối và hỗn hợp khí Y gồm N 2 , N 2 O, NO và

NO 2 . Trong Y, số mol N 2 bằng số mol NO 2 . Biết tỉ khối của Y so với H 2 bằng 18,5. Số mol HNO3 đã A. 1,275 mol.

B. 1,080 mol.

tham gia phản ứng là: C. 1,140 mol.

D. 1,215 mol.

Bài tập nâng cao

Câu 9: Cho 7,65 gam hỗn hợp X gồm Al và Al2 O3 (trong đó Al chiếm 60% khối lượng) tan hoàn toàn trong dung dịch Y gồm H 2SO 4 và NaNO3 , thu được dung dịch Z chỉ chứa ba muối trung hòa và m gam hỗn hợp khí T (trong T có 0,015 mol H 2 ). Cho dung dịch BaCl2 dư vào Z đến khi các phản ứng xảy ra

A. 2,5.

ƠN

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 nhất với giá trị nào sau đây? B. 3,0.

C. 1,5.

D. 1,0.

Câu 10: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp rắn X gồm Al, Fe  NO3 2 và Fe vào dung dịch chứa 0,5 mol HCl và

0,03 mol NaNO3 , thu được dung dịch Y chỉ chứa 25,13 gam các muối và 0,05 mol hỗn hợp khí T có tỉ khối so với H 2 bằng 10,6 (trong T có chứa 0,02 mol H 2 ). Cho Y phản ứng tối đa 0,58 mol NaOH trong dung dịch. Mặt khác, nếu cho dung dịch AgNO3 dư vào Y, thu được 78,23 gam kết tủa Z. Biết các phản B. 31,78%.

C. 25,43%.

D. 28,60%.

A. 17,09%.

ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng của Fe trong X là:

Dạng 7: Bài toán cho muối aluminat tác dụng với dung dịch axit Bài toán 1: Xác định sản phẩm Phương pháp giải biet



KÈ M

   Al  OH 3  Cho H   AlO 2  biet

Phương trình hóa học nối tiếp: Khi

cho

muối

aluminat

tác

AlO 2  H   H 2 O  Al  OH 3

1

dụng

với

dung

axit

xảy

phản

ứng:

 2

Phương trình hóa học song song: AlO 2  H   H 2 O  Al  OH 3

DẠ



Nếu H  dư thì xảy ra tiếp: Al  OH 3  3H   Al3  3H 2 O

dịch

AlO 2  4H   Al3  2H 2 O

1  2

Cách 1: Tính theo phương trình hóa học nối tiếp.

Trang 30

Chú ý 1: Nếu trong dung dịch có OH  thì H  sẽ phản ứng với OH  trước, sau đó mới phản ứng với

AlO 2 .

CI AL

Cách 2: Xét phương trình hóa học song song: Nếu n H  n AlO thì chỉ xảy ra (1), khi đó: n Al OH   n H . 3

n H  n Al OH 3  4n Al3 Nếu n H  n AlO thì xảy ra cả (1) và (2), khi đó:  2 n AlO2  n Al OH 3  n Al3

4n AlO  n H

n Al OH  

Ta được:

Cách 3: Dùng bảo toàn nguyên tố.

Ví dụ: Cho 200 ml dung dịch HCl 2M vào 100 ml dung dịch gồm NaOH 0,6M và NaAlO 2 1M, phản ứng

A. 7,80.

ƠN

xong thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là: B. 3,90.

C. 3,12.

Hướng dẫn giải n HCl  0, 4 mol  n H  0, 4 mol

n NaOH  0, 06 mol  n OH  0, 06 mol n NaAlO2  0,1 mol  n AlO  0,1 mol 2

Cách 1: Phương trình hóa học:

OH   H   H 2 O 0, 06  0, 06

mol



0,1  0,1



0,1

1

AlO  H  H 2 O  Al  OH 3  2

D. 1,56.

mol

Al  OH 3  3H  Al  3H 2 O 

3

0, 08  0, 24 3

mol

KÈ M

Ta có: n Al OH 

 2

 0,1  0, 08  0, 02 mol  m Al OH 

 0, 02.78  1,56 gam .

Cách 2: Trước hết xảy ra phản ứng: OH   H   H 2 O

0, 06  0, 06

mol

 Số mol H  phản ứng với AlO 2 : n H  0, 4  0, 06  0,34 mol

4n AlO  n H

DẠ

Ta thấy n H  n AlO nên ta có n Al OH   2

4.0,1  0,34  0, 02 mol 3 3  0, 02.78  1,56 gam 2

 m Al OH 



Cách 3: Ta có sơ đồ:

Trang 31

Bảo toàn nguyên tố Na: n NaCl  n NaAlO2  n NaOH  0,1  0, 06  0,16 mol . Bảo toàn nguyên tố Cl: 3n AlCl3  n NaCl  n HCl  n AlCl3 

0, 4  0,16  0, 08 mol . 3

Bảo toàn nguyên tố Al: n AlCl3  n Al OH   n NaAlO2  n Al OH   0,1  0, 08  0, 02 mol 3

CI AL

NaAlO 2       NaCl 0,1 mol  HCl  OH 3    AlCl  Al  NaOH 0,4 mol 3    ?  0,06 mol

 m Al OH   0, 02.78  1,56 gam 3

 Chọn D.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Cho 100 ml dung dịch HCl 0,5M vào 100 ml dung dịch NaAlO 2 1M, phản úng xong thu được

A. 3,90.

ƠN

m gam kết tủa. Giá trị của m là: B. 7,80.

C. 5,85.

Hướng dẫn giải

n HCl  0, 05 mol  n H  0, 05 mol

n NaAlO2  0,1 mol  n AlO  0,1 mol

D. 4,68.

Ta thấy n H  n AlO nên khi đó n Al OH   n H  0, 05 mol . 3

 m  m Al OH   0, 05.78  3,9 gam 3

 Chọn A.

Ví dụ 2: Cho 100 ml dung dịch HCl 1,6M vào 100 ml dung dịch NaAlO 2 1M, phản úng xong thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là: A. 3,90.

B. 7,80.

KÈ M

Hướng dẫn giải

C. 5,85.

D. 6,24.

n HCl  0,16 mol  n H  0,16 mol n NaAlO2  0,1 mol  n AlO  0,1 mol 2

Ta thấy n H  n AlO nên khi đó n H  4n AlO  3n Al OH  . 2

 n Al OH  

4n AlO  n H 2



3  m  0, 08.78  6, 24 gam

4.0,1  0,16  0, 08 mol 3

DẠ

 Chọn D.

Bài toán 2: Xác định chất tham gia Phương pháp giải

Trang 32

+  Al  OH 3 Cho H  + AlO 2   ?

biet

Phương trình hóa học: AlO 2  H   H 2 O  Al  OH 3 AlO 2  4H   Al3  2H 2 O

1  2

CI AL

biet

Kết tủa bị hòa tan một phần, AlO 2 và H  đều hết. Xảy ra cả phản ứng (1) và (2), khi đó:

n H  n OH  neu có   n Al OH 3  4n Al3  n AlO2  n Al OH 3  n Al3

Ta được: n H  n OH  neu có   3n Al OH 

n AlO 

Chú ý 1: Nếu trong dung dịch có OH  thì H  sẽ phản ứng với OH  trước, sau đó mới phản ứng với

ƠN

AlO 2 .

Chú ý 2: Ngoài ra, ta có thể sử dụng các định luật bào toàn. ?

biet

+  Al  OH 3 Cho H  + AlO 2   biet

Phương trình hóa học: AlO 2  H   H 2 O  Al  OH 3 AlO 2  4H   Al3  2H 2 O

1  2

Xét hai trường hợp:

n H min  n Al OH   n OH  neu có  3

TH1: Kết tủa chưa bị hòa tan, AlO 2 dư, H  hết. Chỉ xảy ra phản ứng (1), khi đó ta có:

TH2: Kết tủa bị hòa tan một phần, AlO 2 và H  đều hết. Xảy ra cả phản ứng (1) và (2), khi đó: n H max  4n AlO  3n Al OH   n OH  neu có  3

KÈ M

Chú ý 1: Nếu trong dung dịch có OH  thì H  sẽ phản ứng với OH  trước, sau đó mới phản ứng với

AlO 2 .

Chú ý 2: Ngoài ra, ta có thể sử dụng các định luật bào toàn. Ví dụ: Cho 100 ml dung dịch HCl 1,1M vào 100 ml dung dịch NaAlO 2 x mol/l, phản ứng xong thu được

3,9 gam kết tủa. Giá trị của x là:

DẠ

A. 0,50.

B. 0,55.

C. 0,65.

D. 0,60.

Hướng dẫn giải

n HCl  0,11 mol  n H  0,11 mol n Al OH   0, 05 mol 3

Trang 33

Kết tủa bị hòa tan một phần, AlO 2 và H  đều hết. Xảy ra cả phản ứng (1) và (2), khi đó:

n H  3n Al OH 



0,11  3.0, 05 0, 065  0, 065 mol  CM NaAlO2   x   0, 65M 4 0,1

CI AL

n AlO 

 Chọn C.

Ví dụ: Cho V lít dung dịch HCl 2M vào 200 ml dung dịch X gồm Ba  OH 2 0,1M và NaAlO 2 0,1M, thu được 0,78 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V là: lít B. 0,055.

C. 0,035.

D. 0,050.

A. 0,045. Hướng dẫn giải 2

n NaAlO2  0, 02 mol  n AlO  0, 02 mol 2

n Al OH   0, 01 mol 3

HCl

lớn

nhất

khi

kết

tủa

đã

bị

hòa

tan

ƠN

Lượng

n Ba  OH   0, 02 mol  n OH  0, 04 mol

một

n H max  4n AlO  3n Al OH   n OH  neu có   4.0, 02  3.0, 01  0, 04  0, 09 mol  V  3

 Chọn A.

Ví dụ mẫu

phần,

khi

đó:

0, 09  0, 045 lít . 2

Ví dụ 1: Cho 100 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,5M và NaAlO 2 x mol/l. Phản ứng xong thu được 0,78 gam kết tủa. Giá trị của x là: B. 0,2.

Hướng dẫn giải

D. 0,4.

n HCl  0,1 mol  n H  0,1 mol

C. 0,3.

A. 0,1.

n NaOH  0, 05 mol  n OH  0, 05 mol n Al OH   0, 01 mol 3

Phương trình hóa học: OH   H   H 2 O

KÈ M

AlO 2  H   H 2 O  Al  OH 3 AlO 2  4H   Al3  2H 2 O

n H  n OH  n Al OH 3  4n Al3 Ta có hệ phương trình:  n AlO2  n Al OH 3  n Al3

n H  n OH  neu có   3n Al OH 

Ta được: n AlO 



0,1  0, 05  3.0, 01 0, 02  0, 02 mol  x   0, 2 . 4 0,1

DẠ

 Chọn B.

Ví dụ 2: Cho 100 ml dung dịch HCl xM vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,5M và NaAlO 2 0,2M. Phản ứng xong thu được 0,78 gam kết tủa. Giá trị nhỏ nhất của x là: Trang 34

A. 0,6.

B. 0,5.

C. 1,2.

D. 1,0.

Hướng dẫn giải

CI AL

n NaOH  0, 05 mol  n OH  0, 05 mol n NaAlO2  0, 02 mol  n AlO  0, 02 mol 2

n Al OH   0, 01 mol 3

Lượng HCl nhỏ nhất khi kết tủa chưa bị hòa tan, khi đó: 3

0, 06  0, 6 0,1

n H min  n Al OH   n OH  0, 01  0, 05  0, 06 mol  x   Chọn A.

Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Na 2 O, Al2 O3 (tỉ lệ mol tương ứng là 4 : 3) vào nước, thu được dung dịch X. Cho từ từ dung dịch HCl 1M vào X, kết quả thí nghiệm được ghi ở bảng sau: 300

Khối lượng kết tủa (gam)

Giá trị của a và m lần lượt là: A. 23,4 và 35,9.

B. 15,6 và 27,7.

ƠN

Thể tích dung dịch HCl (ml)

C. 15,6 và 55,4.

a  2, 6

D. 23,4 và 56,3.

Hướng dẫn giải

600

Gọi số mol của Na 2 O, Al2 O3 lần lượt là 4x và 3x mol.

 Na 2 O : 4x mol H2O  NaAlO 2 : 6x mol Ta có:    Al2 O3 : 3x mol  NaOH du : 2x mol

Vì khi thể tích HCl tăng từ 300 ml lên 600 ml mà kết tủa vẫn tăng, chứng tỏ tại 300 ml còn dư NaAlO 2 .

Gọi số mol kết tủa tương ứng với a gam là y mol.

 NaAlO 2du : 6x  y mol Ta có sơ đồ: X  HCl OH 3      Al    NaCl : 0,3 mol 0,3 mol y mol

KÈ M

Bảo toàn nguyên tố Cl: n NaCl  n HCl  0,3 mol . Bảo toàn Na: n Na  X   6x  y  0,3  6x  y  0,3  8x

1

Khi tăng HCl từ 300 ml lên 600 ml nếu kết tủa chưa bị tan thì: m tăng  0,3.78  23, 4 gam  2, 6 gam  Chứng tỏ tại 600 ml kết tủa bị tan một phần.

DẠ

0, 6  8x  mol AlCl3 : OH 3   Ta có sơ đồ: X  HCl  3   Al    0,6 1  NaCl : 8x mol y  mol

Bảo toàn nguyên tố Al: y 

1 0, 6  8x   6x  2  30 3

Từ (1) và (2) suy ra: x  0, 05; y  0, 2 Trang 35

 m  0, 05.4.62  0, 05.3.102  27, 7 gam a  0, 2.78  15, 6 gam

CI AL

 Chọn B.

Bài tập tự luyện dạng 7 Bài tập cơ bản

Câu 1: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Na 2 O và Al2 O3 vào nước thu được dung dịch X trong

A. 15,6 và 27,7.

B. 23,4 và 35,9.

C. 23,4 và 56,3.

suốt. Thêm từ từ dung dịch HCl 1M vào X, khi hết 100 ml thì bắt đầu xuất hiện kết tủa; khi hết 300 ml hoặc 700 ml thì đều thu được a gam kết tủa. Giá trị của a và m lần lượt là: D. 15,6 và 55,4.

không đổi thu được 10,2 gam chất rắn Y. Giá trị của V là: A. 2,24.

B. 4,48.

C. 3,36.

Câu 2: Dẫn V lít khí CO 2 (đktc) vào dung dịch NaAlO 2 dư, thu được kết tủa X. Nung X đến khối lượng D. 6,72.

ƠN

Câu 3: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Na, Al (tỉ lệ mol tương ứng là 5 : 4), thu được dung dịch X. Cho từ từ dung dịch HCl 1M vào X, kết quả thí nghiệm được ghi ở bảng sau: Thể tích dung dịch HCl (ml) Khối lượng kết tủa (gam) A. 6,69.

430

a  1,56

Giá trị của m là:

210

B. 11,15.

C. 9,80.

D. 6,15.

Câu 4: Cho 8,63 gam hỗn hợp X gồm Na, K, Ba và Al2 O3 (trong đó oxi chiếm 19,47% về khối lượng) tan hết vào nước thu được dung dịch Y và 1,344 lit khí H 2 (đktc). Cho 0,32 lít dung dịch HCl 0,75M vào A. 5,46.

B. 1,04.

dung dịch Y, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là:

C. 2,34.

D. 2,73.

Câu 5: Cho m gam hỗn hợp gồm Na, Na 2 O, K, K 2 O, Ba, BaO (trong đó oxi chiếm 9,638% khối lượng) tác dụng với một lượng dư H 2 O , thu được 0,0672 lít khí H 2 (đktc) và 20 ml dung dịch X. Cho X tác dụng với 20 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm H 2SO 4 0,2M và HCl 0,1M, thu được 40 ml dung dịch có

pH  13 . Giá trị của m gần nhất với: B. 0,68.

KÈ M

A. 0,66.

C. 0,72.

D. 0,54.

Bài tập nâng cao

Câu 6: Cho 0,926 gam hỗn hợp gồm Na, Na 2 O, K, K 2 O, Ba, BaO (trong đó oxi chiếm 3,456%) tác dụng với một lượng dư H 2 O , thu được 0,112 lít khí H 2 (đktc) và 200 ml dung dịch X. Hấp thụ 0,224 lít CO 2 (đktc) vào 200 ml X, thu được 0,394 gam kết tủa. Nếu cho 0,002 mol Al2  SO 4 3 vào 200 ml dung dịch X

thì thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là: B. 0,622.

C. 0,466.

D. 0,778.

DẠ

A. 1,088.

Câu 7: Hỗn hợp X gồm Al, Ba, Na và K. Hòa tan hoàn toàn m gam X vào nước dư, thu được dung dịch Y và 0,0405 mol khí H 2 . Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,018 mol H 2SO 4 và 0,03 mol HCl vào Y, thu được 1,089 gam hỗn hợp kết tủa và dung dịch Z chỉ chứa 3,335 gam hỗn hợp các muối clorua và muối sunfat trung hòa. Phần trăm khối lượng của kim loại Ba trong X là: Trang 36

A. 42,33%.

B. 37,78%.

C. 29,87%.

D. 33,12%.

Câu 8: Hòa tan m gam hỗn hợp X gồm Ba, BaO, Al và Al2 O3 vào nước dư, thu được 0,008 mol khí H 2

CI AL

và dung dịch Y. Chia Y làm hai phần bằng nhau. Nhỏ từ từ dung dịch HCl 0,1M vào phần một đến khi bắt đầu xuất hiện kết tủa thì hết 20 ml. Sục từ từ 0,0054 mol khí CO 2 vào phần hai, thu được 0,4302 gam kết tủa và dung dịch Z chỉ chứa một chất tan. Giá trị của m là: A. 0,599.

B. 1,198.

C. 0,536.

D. 1,070.

Câu 9: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Al, Na và BaO vào nước dư, thu được dung dịch Y và 0,085 mol khí H 2 . Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,03 mol H 2SO 4 và 0,1 mol HCl vào Y, thu được

B. 3,76.

C. 6,50.

D. 3,60.

A. 2,79.

3,11 gam hỗn hợp kết tủa và dung dịch Z chỉ chứa 7,43 gam hỗn hợp các muối clorua và muối sunfat trung hòa. Giá trị của m là: Câu 10: Hỗn hợp X gồm Al, K, K 2 O và BaO (trong đó oxi chiếm 10% khối lượng của X). Hòa tan hoàn toàn m gam X vào nước dư, thu được dung dịch Y và 0,0056 mol khí H 2 . Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,004 mol H 2SO 4 và 0,002 mol HCl vào Y, thu được 0,498 gam hỗn hợp kết tủa và dung dịch Z chỉ A. 0,9592.

ƠN

chứa 0,6182 gam hỗn hợp các muối clorua và muối sunfat trung hòa. Giá trị của m là: B. 0,5760.

C. 0,5004.

Dạng 8: Bài toán đồ thị

D. 0,9596.

Bài toán 1: Đồ thị muối nhôm tác dụng với dung dịch kiềm Phương pháp giải

KÈ M

* Nếu cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch chứa a mol Al3 . Đồ thị:

Phản ứng xảy ra theo thứ tự: Al3  3OH   Al  OH 3

Al  OH 3  OH   AlO 2  2H 2 O

DẠ

* Nếu cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch chứa a mol Al 3+ và b mol H + . Đồ thị:

Trang 37

Phản ứng xảy ra theo thứ tự: H   OH   H 2 O Al3  3OH   Al  OH 3

CI AL

Al  OH 3  OH   AlO 2  2H 2 O

sau: Đoạn 1: Kết tủa chưa đạt cực đại: n OH  3n   n H  neu có  n Al3  n max Tại đỉnh kết tủa đạt cực đại:  n OH  3n max  n H  neu có 

Đoạn 2: Kết tủa đã bị hòa tan một phần: n OH  4n Al3  n   n H  neu có 

Chú ý: Tính theo phương trình hóa học (chú ý thứ tự phản ứng) hoặc sử dụng công thức tính nhanh như

Tại điểm cuối của đồ thị: Kết tủa tan hoàn toàn: n OH  4n Al3  n H  neu có 

ƠN

Ví dụ: Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch Al  NO3 3 . Kết quả thí nghiệm được biểu diễn ở

A. 0,3 và 0,6. Hướng dẫn giải

Giá trị của a, b tương ứng là:

đồ thị dưới đây.

B. 0,6 và 0,9.

C. 0,9 và 1,2.

D. 0,5 và 0,9.

KÈ M

n Al3  n   0,3 mol Tại đỉnh kết tủa đạt cực đại:  . a  n OH  3n   0,9 mol Tại điểm cuối của đồ thị: b  n OH  4n Al3  4.0,3  1, 2 mol .  Chọn C.

* Nếu trong dung dịch muối chứa nhiều chất phản ứng vào tạo kết tủa thì ta phải dựa vào phương trình phân tử.

DẠ

 Khi cho từ từ dung dịch Ba  OH 2 đến dư vào dung dịch hỗn hợp gồm H 2SO 4 , AlCl3 , Al2  SO 4 3 thì

phản ứng lần lượt xảy ra như sau:

Trang 38

1 Al2  SO 4 3  3Ba  OH 2  3BaSO 4  2Al  OH 3  2  AlCl3  3Ba  OH 2  2Al  OH 3  3BaCl2  3 2Al  OH 3  Ba  OH 2  Ba  AlO 2 2  4H 2 O  4

CI AL

H 2SO 4  Ba  OH 2  BaSO 4  2H 2 O

Khi đó đồ thị có dạng như sau:

ƠN

Ví dụ: Cho từ từ đến dư dung dịch Ba  OH 2 vào dung dịch chứa m gam hỗn hợp Al2  SO 4 3 và AlCl3 .

Giá trị của m là: A. 10,68.

Sự phụ thuộc của khối lượng kết tủa vào số mol Ba  OH 2 được biểu diễn bằng đồ thị sau:

B. 6,84.

Hướng dẫn giải

KÈ M

Gọi số mol Al2  SO 4 3 là x.

C. 12,18.

D. 9,18.

Nhìn vào đồ thị ta có:

Khi thu được 17,1 gam kết tủa thì tại đó Al2  SO 4 3 phản ứng vừa hết theo phương trình:

Al2  SO 4 3  3Ba  OH 2  3BaSO 4  2Al  OH 3  x  3x 2x  233.3x  78.2x  17,1  x  0, 02 mol

mol

DẠ

Tại n Ba  OH   0,16 mol  n OH  0,32 mol thì Al3 phản ứng hết theo phương trình: 2

Al3  4OH   AlO 2  2H 2 O

0, 08  0,32

mol

Bảo toàn nguyên tố Al: n AlCl3   n Al3  2n Al2 SO4  . 0, 08  0, 02.2  0, 04 mol . 3

Trang 39

 m  0, 02.342  0, 04.133,5  12,18 gam .  Chọn C.

CI AL

Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch chứa a mol AlCl3 . Khối lượng kết tủa thu được phụ thuộc vào số mol

A. 0,15.

B. 0,10.

C. 0,12.

D. 0,20.

NaOH được biểu diễn bằng đồ thị trên. Giá trị của a là:

Hướng dẫn giải

Tại thời điểm n NaOH  0,5 mol  n OH  0,5 mol n   n Al OH   0,1mol 3

Khi đó, kết tủa đã hòa tan một phần, ta có: n OH  4n Al3  n   0,5  4.n Al3  0,1  n Al3  0,15 mol .

ƠN

 a  n AlCl3  n Al3  0,15 mol .  Chọn A.

Ví dụ 2: Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch chứa a mol HCl và b mol AlCl3 . Khối lượng kết tủa thu

được phụ thuộc vào số mol NaOH được biểu diễn bằng đồ

thị bên. Giá trị của a và b lần lượt là: B. 0,10 và 0,30.

C. 0,10 và 0,20.

D. 0,15 và 0,30.

Hướng dẫn giải

A. 0,15 và 0,20.

Nhìn vào đồ thị bên ta có: a  n H  n HCl  0,1 mol

KÈ M

Tại điểm cuối của đồ thị, kết tủa tan hoàn toàn, ta có:

n OH  4n Al3  n H  1,3  4.n Al3  0,1  n Al3  0,3 mol .  Chọn B.

Ví dụ 3: Hòa tan a gam hỗn hợp gồm Al và Al2 O3 vào dung dịch H 2SO 4 loãng, dư, thu được dung dịch

X và 1,008 lít khí H 2 (đktc). Cho từ từ dung dịch

DẠ

NaOH 1M vào dung dịch X. Số mol kết tủa thu được phụ thuộc vào thể tích dung dịch NaOH được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của a là: A. 2,34.

B. 7,95.

C. 3,87.

D. 2,43.

Hướng dẫn giải Trang 40

Hòa tan hỗn hợp gồm Al và Al2 O3 vào dung dịch H 2SO 4 loãng, dư thu được dung dịch X gồm

Al2  SO 4 3 và H 2SO 4 dư.

CI AL

 Dung dịch X chứa Al3 và H  phản ứng với OH  .

Nhìn vào đồ thị: n H  0, 24 mol

Tại thời điểm VNaOH  0, 36 lít  n OH  n NaOH  0,36 mol , khi đó kết tủa chưa đạt cực đại: 0,36  0, 24  0, 04 mol . 3

n OH  3n   n H  n  

Tại thời điểm VNaOH  0, 56 lít  n OH  n NaOH  0,56 mol , khi đó kết tủa đã hòa tan một phần:

2 n H  0, 03 mol . 3 2

Bào toàn nguyên tố Al: n Al3  n Al  2n Al2O3  n Al2O3   Chọn C.

n Al3  n Al

0, 09  0, 03  0, 03 mol 2

ƠN

Bảo toàn electron: n Al 

0,56  0, 24  0, 04  0, 09 mol . 4

n OH  4n Al3  n   n H  n Al3 



Bài toán 2: Đồ thị muối aluminat tác dụng với dung dịch axit Phương pháp giải

* Cho từ từ dung dịch H  đến dư vào dung dịch chứa a mol AlO 2 . Đồ thị:

KÈ M

Phản ứng xảy ra theo thứ tự: AlO 2  H   H 2 O  Al  OH 3

Al  OH 3  3H   Al3  3H 2 O

DẠ

* Cho từ từ dung dịch H  đến dư vào dung dịch chứa a mol AlO 2 và b mol OH  . Đồ thị:

Trang 41

Phản ứng xảy ra theo thứ tự: H   OH   H 2 O AlO 2  H   H 2 O  Al  OH 3

CI AL

Al  OH 3  3H   Al3  3H 2 O

Chú ý: Tính theo phương trình hóa học (chú ý thứ tự phản ứng) hoặc sử dụng công thức tính nhanh như sau:

n AlO2  n max Tại đỉnh kết tủa đạt cực đại:  n H  n max  n OH  neu có  2

Đoạn 2: Kết tủa đã bị hòa tan một phần: n H  4n AlO  3n   n OH  neu có 

Đoạn 1: Kết tủa chưa đạt cực đại: n H  n   n OH  neu có 

Tại điểm cuối của đồ thị: Kết tủa tan hoàn toàn: n H  4n AlO  n OH  neu có  2

Ví dụ: Cho từ từ dung dịch HCl đến dư vào dung dịch

ƠN

chứa a mol NaOH và b mol NaAlO 2 . Khối lượng kết tủa thu được phụ thuộc vào số mol NaOH được biểu diễn

A. 0,10 và 0,15.

B. 0,20 và 0,15.

C. 0,10 và 0,35.

D. 0,20 và 0,35.

Hướng dẫn giải

bằng đồ thị sau: Giá trị của a và b lần lượt là:

Nhìn vào đồ thị, ta có: a  n NaOH  n OH  0, 2 mol

Tại điểm cuối của đồ thị: n H  4n AlO  n OH  n AlO 

 Chọn B.

Ví dụ mẫu

0,8  0, 2  0,15 mol 4

Ví dụ 1: Cho từ từ dung dịch HCl đến dư vào dung dịch chứa a

KÈ M

mol NaAlO 2 . Khối lượng kết tủa thu được phụ thuộc vào số mol NaOH được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của m là: A. 10,92. C. 12,48.

B. 7,80. D. 11,70.

Hướng dẫn giải

Tại thời điểm n H  n HCl  0, 05 mol , kết tủa chưa đạt cực đại: n   n H  0, 05 mol .

DẠ

Tại thời điểm n H  n HCl  0, 45 mol , kết tủa bị hòa tan một phần: n   0, 05 mol . Ta có: n H  4n AlO  n   n AlO  2

0, 45  3.0, 05  0,15 mol 4

Lại có: n max  n AlO  0,15 mol 2

Trang 42

 m  0,15.78  11, 7 gam .  Chọn D.

CI AL

Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn a gam hỗn hợp X gồm

Al2 O3 và Na 2 O vào nước thu được dung dịch Y. Cho từ từ dung dịch HCl 1M vào Y. Khối lượng kết tủa thu được phụ thuộc vào thể tích dung dịch HCl

A. 14,40.

B. 19,95.

C. 29,25.

D. 24,60.

được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của a là:

Hướng dẫn giải Nhìn vào đồ thị ta thấy dung dịch Y gồm OH  và AlO 2 .

Tại thời điểm VHCl  150 ml  n HCl  0,15 mol , khi đó: n OH  n H  0,15 mol . thời

điểm

VHCl  350 ml  n HCl  0,35 mol ,

n H  n   n OH  n   0,35  0,15  0, 2 mol . thời

điểm

VHCl  750 ml  n HCl  0, 75 mol ,

n H  4n AlO  3n   n OH  n AlO  2

tủa

kết

tủa

đã

chưa

đạt

hòa

tan

cực

một

đại:

phần:

0, 75  0,15  3.0, 2  0,3 mol . 4

Tại

kết

ƠN

Tại

Trong dung dịch Y có NaAlO 2 (0,3 mol) và NaOH dư (0,15 mol).

0,3  0,15  0, 225 mol . 2 0,3  0,15 mol . 2

Bảo toàn nguyên tố Na: n Na 2O  Bảo toàn nguyên tố Al: n Al2O3 

 a  0, 225.62  0,15.102  29, 25 gam .  Chọn C.

KÈ M

Bài tập tự luyện dạng 8 Bài tập cơ bản

Câu 1: 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 bên. Tỉ lệ a : b là:

A. 4 : 3. C. 1 : 1.

B. 2 : 1. D. 2 : 3.

DẠ

Câu 2: Khi nhỏ từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch AlCl3 , kết quả thí nghiệm được biểu diễn theo đồ thị sau (số mol các chất tính theo đơn vị mol). Giá trị của x là: Trang 43

A. 0,82.

B. 0,80.

C. 0,78.

D. 0,84.

Câu 3: Khi nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch

CI AL

hỗn hợp gồm a mol Ba  OH 2 và b mol Ba  AlO 2 2 , kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị bên. Tỉ lệ a : b là: A. 1 : 2.

B. 2 : 1.

C. 2 : 3.

D. 1 : 3.

Câu 4: Nhỏ từ từ dung dịch Ba  OH 2 0,2M vào ống phụ thuộc vào thể tích Ba  OH 2 được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của V gần nhất với: B. 2,1.

C. 2,4.

D. 2,5.

ƠN

A. 1,7.

nghiệm chứa Al2  SO 4 3 . Khối lượng kết tủa thu được

Câu 5: Nhỏ từ từ dung dịch Ba  OH 2 vào dung dịch hỗn

hợp Al2  SO 4 3 và AlCl3 . Khối lượng kết tủa thu được

phụ thuộc vào số mol Ba  OH 2 được biểu diễn bằng đồ A. 163,2.

B. 162,3.

C. 132,6.

D. 136,2.

thị bên. Tổng giá trị  x  y  bằng:

Câu 6: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch X chứa x mol H 2SO 4 và y mol Al2  SO 4 3 , số mol kết tủa thu được phụ thuộc vào số mol NaOH được biểu diễn bằng đồ thị sau. Mặt khác, nếu cho dung dịch chứa 0,7 mol

KÈ M

Ba  OH 2 vào X, phản ứng hoàn toàn thu được m gam kết tủa. Giá trị của m gần nhất với: A. 170,0. C. 167,0.

B. 145,0. D. 151,5.

DẠ

Câu 7: Cho m gam hỗn hợp gồm Na và Al vào một lượng nước dư, thu được dung dịch X. Nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào X, kết quả thí nghiệm được biểu diễn đồ thị bên. Giá trị của m là: A. 10,4.

B. 9,6.

C. 19,6.

D. 17,3.

Trang 44

Câu 8: Hòa tan m gam hỗn hợp gồm Na 2 O và Al2 O3 vào

A. 32,8.

B. 22,6.

C. 16,4.

D. 26,7.

CI AL

nước thu được dung dịch X. Cho từ từ dung dịch HCl 1M vào dung dịch X. Lượng kết tủa phụ thuộc vào thể tích dung dịch HCl được biểu diễn đồ thị bên. Giá trị của m là:

Câu 9: Hòa tan hỗn hợp gồm Al và Al2 O3 trong

200 ml dung dịch HCl nồng độ x (mol/l) thu được dung dịch X và khí H 2 (ở đktc). Cho từ từ dung

B. 4,0.

C. 1,5.

D. 3,0.

Câu 10: Hòa tan hỗn hợp gồm Na và Al2 O3 vào nước thu được dung dịch X và V lít khí H 2 (ở

A. 4,48.

B. 8,96.

C. 5,04.

D. 3,92.

đktc). Cho từ từ dung dịch HCl 1M vào dung dịch X. Lượng kết tủa phụ thuộc vào thể tích dung dịch HCl được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của V là:

ƠN

A. 2,0.

dịch NaOH 1M vào dung dịch X. Khối lượng kết tủa phụ thuộc vào thể tích dung dịch NaOH được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của x là:

Câu 11: Cho m gam hỗn hợp X gồm Ba, BaO, Al vào nước dư phản ứng kết thúc thu được 1,792 lít khí (đktc), dung dịch Y. Cho từ từ dung dịch HCl 1M vào Y. Khối lượng kết tủa thu được phụ thuộc vào thể tích dung dịch HCl được biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của m là: C. 5,67.

B. 5,19.

KÈ M

A. 5,35.

D. 5,53.

Câu 12: Nhỏ từ từ dung dịch Ba  OH 2 đến dư vào dung dịch hỗn hợp Na 2SO 4 và

Al2  SO 4 3 . Khối lượng kết tủa thu được phụ thuộc vào thể tích số mol Ba  OH 2 được

biểu diễn bằng đồ thị bên. Giá trị của x là: B. 0,20.

C. 0,25.

D. 0,30.

DẠ

A. 0,40.

Trang 45

Câu 13: Cho từ từ đến dư dung dịch NaOH 0,1M vào 300 ml dung dịch hỗn hợp gồm H 2SO 4 a mol/l

CI AL

và Al2  SO 4 3 b mol/l. Đồ thị hình bên mô tả sự phụ thuộc của số mol kết tủa Al  OH 3 vào số mol NaOH đã dùng. Tỉ số

a gần nhất với giá trị nào b

sau đây? A. 1,7.

B. 2,3.

C. 2,7.

D. 3,3.

Câu 14: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch hỗn hợp gồm x mol Al2  SO 4 3 và y mol

H 2SO 4 , kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị bên. Tỉ lệ x : y là: A. 1 : 2.

B. 1 : 1.

C. 2 : 3.

D. 2 : 1.

ƠN

Bài tập nâng cao

Câu 15: Hòa tan hoàn toàn a gam Al trong dung dịch Ba  OH 2 , thu được dung dịch X. Nhỏ rất từ từ dung dịch H 2SO 4 0,5M vào dung dịch X và lắc nhẹ để các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Đồ thị biểu diễn

B. 4,05.

C. 5,40.

D. 6,75.

DẠ

A. 8,10.

KÈ M

Giá trị của a là:

sự phụ thuộc tổng khối lượng kết tủa (m gam) theo thể tích dung dịch H 2SO 4 (V ml) như sau:

Trang 46

ĐÁP ÁN BÀI 13 Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm 2–C

3–A

4–C

5–D

6–D

7–B

8–D

9–C

10 – D

11 – A

12 – C

13 – B

14 – B

15 – A

16 – A

17 – C

18 – C

19 – C

20 – D

Câu 1: Đáp án B Phèn chua có công thức là K 2SO 4 .Al2  SO 4 3 .24H 2 O hay KAl  SO 4 2 .12H 2 O . Câu 4: Đáp án C

CI AL

1–B

Nhỏ từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch X. Lúc đầu có kết tủa keo bông là Al  OH 3 , sau đó kết tủa tan dần hết  Chất X là AlCl3 .

AlCl3  3NaOH  Al  OH 3  3NaCl Al  OH 3  NaOH  NaAlO 2  2H 2 O Câu 10: Đáp án D

ƠN

Ở nhiệt độ cao Al khử được các oxit của kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học.  Các oxit bị Al khử ở nhiệt độ cao là: FeO, CuO, Cr2 O3 .

Câu 12: Đáp án C

Phương trình hóa học:

Al2  SO 4 3  6NaOH  2Al  OH 3  3Na 2SO 4

X

t 2Al  OH 3   Al2 O3  3H 2 O

Câu 13: Đáp án B

đpnc 2Al2 O3   4Al  3O 2

Y

(a) Đúng vì thu được kết tủa CaCO3 .

KÈ M

(b) Sai vì không thu được kết tủa.

Cả 5 chất đều phản ứng được với NaOH. Câu 15: Đáp án A

Các phát biểu đúng là: (a), (d).

(b) sai vì ở nhiệt độ thường, Be không tan trong nước.

DẠ

(c) sai vì quặng boxit có thành phần chính là Al2 O3 . (e) sai vì thạch cao sống có công thức là CaSO 4 .2H 2 O . (g) sai vì đun nóng chỉ có thể làm mềm nước cứng có tính cứng tạm thời. Câu 16: Đáp án A Trang 47

Các phát biểu đúng là: (b), (g).

CI AL

(a) sai vì các kim loại kiềm mới tan được trong nước và giải phóng khí hiđro, còn oxit của kim loại kiềm thì tan trong nước không giải phóng khí hiđro. (c) sai vì trong dung dịch Na tác dụng với nước trước nên không thử được ion Al3 .

(d) sai vì CO chỉ khử được oxit của kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học mà Mg đứng trước Al  Không khử được. (e) sai vì Al là kim loại, không phải chất lưỡng tính.

Câu 17: Đáp án C C sai vì Al không tan trong HNO3 đặc, nguội.

Câu 18: Đáp án C Cả 5 phát biểu đều đúng. Câu 19: Đáp án C Từ phản ứng (c)  Loại B, D.

ƠN

Dựa vào A, C  X là Al2  SO 4 3 , Y là Ba  OH 2 , T là BaCl2 . Từ phản ứng (b)  Z là BaSO 4 . Câu 20: Đáp án D

Y tác dụng với dung dịch H 2SO 4 loãng  Y không thể là BaSO 4  X không thể là Al2  SO 4 3 .  Loại A, B.

X không thể là Al  OH 3 vì sẽ không có sản phẩm T  Loại C. 2–D

3–C

Câu 1: Đáp án A

n H2  0,15 mol 2n H2 3

5–C

6–C

7–C

8–D

9–A

10 – C

 0,1 mol  m Al  2, 7 gam .

KÈ M

Ta có: n Al 

4–B

1–A

Dạng 2: Nhôm hoặc nhôm oxit tác dụng với dung dịch bazơ

Câu 2: Đáp án D

n NaOH  0,3 mol Ta có: n Al2O3 

1 n NaOH  0,15 mol  m Al2O3  0,15.102  15,3 gam 2

Câu 3: Đáp án C

DẠ

n H2  0,15 mol, n NaOH  0,3 mol Ta có: n Al 

2n H2 3

 0,1 mol

Mà n NaOH  n Al  n Al2O3  n Al2O3 

0,3  0,1  0,1 mol 2

Trang 48

 m X  m Al  m Al2O3  0,1.27  0,1.102  12,9 gam. Bảo toàn nguyên tố Na: n NaOH  n NaAlO2  0, 2 mol  m NaAlO2  0, 2.82  16, 4 gam . Câu 5: Đáp án C Gọi số mol của Al, Al2 O3 trong hỗn hợp X lần lượt là x, x mol. Ta có: n NaOH  n Al  2n Al2O3  x  2x  0, 2.1,5  x  0,1

 m X  m Al  m Al2O3  0,1.27  0,1.102  12,9 gam Câu 6: Đáp án C

Xét phản ứng X với NaOH: Chỉ Al phản ứng, Mg không phản ứng với NaOH. 2n H2

 0,1 mol

Xét phản ứng X với HCl: Cả Al, Mg đều phản ứng.

2.0, 25  3.0,1  0,1 mol 2

Bảo toàn electron: 3n Al  2n Mg  2n H2  n Mg 

ƠN

 n Al 

CI AL

Câu 4: Đáp án B

 m  m Al  m Mg  0,1.27  0,1.24  5,1 gam . Câu 7: Đáp án C

2n H2 3

 0, 2 mol  m Al2O3  m X  m Al  15, 6  0, 2.27  10, 2 gam .

Ta có: n Al 

n H2  0,3 mol

Câu 8: Đáp án D

Chất rắn là Al2 O3  n Al2O3 chat ran  0, 02 mol

Gọi số mol của Al và Al2 O3 trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là x, y mol.

KÈ M

 27x  102y  1,56 *

Bảo toàn nguyên tố Al: n Al  2n Al2O3  2n Al2O3 chat ran  x  2y  0, 04 ** . Từ (*) và (**) suy ra: x  0, 02; y  0, 01 . 3n Al 3.0, 02   0, 03 mol  VH2  0, 03.22, 4  0, 672 lít . 2 2

 n H2 

DẠ

Câu 9: Đáp án A

Xét phản ứng của X với dung dịch NaOH dư: Ta có: n Al 

2n H2 3

 0, 2 mol

Xét phản ứng của X với dung dịch H 2SO 4 loãng, dư: Trang 49

Bảo toàn electron: 3n Al  2n Fe  2n H2  n Fe 

2.0, 4  3.0, 2  0,1 mol 2

CI AL

 m  m Al  m Fe  0, 2.27  0,1.56  11 gam Câu 10: Đáp án C

n H2  0,3 mol, n NaOH  0, 4 mol 3



2.0,3  0, 2 mol 3

Mà n NaOH  n Al  n Al2O3  n Al2O3 

0, 4  0, 2  0,1 mol  m Al2O3  10, 2 gam . 2

Dạng 3: Bài toán muối Al 3+ tác đụng với dung dịch kiềm 1–A

2–D

3–C

4–B

5–D

11 – A

12 – A

13 – A

14 – A

15 - B

6–A

7–A

8–D

9–D

10 – D

ƠN

Câu 1: Đáp án A

2n H2

Ta có: n Al 

1 0, 05.1,5 n Al OH   n KOH   0, 025 mol  m Al OH   0, 025.78  1,95 gam 3 3 3 3

Câu 2: Đáp án D

n HCl  0,1 mol, n AlCl3  0, 05 mol

Lượng kết tủa thu được lớn nhất  n OH  n H  3n Al3  0,1  0, 05.3  0, 25 mol . 0, 25  0, 25 lít  250 ml . 1

 VNaOH 

Câu 3: Đáp án C

n Al2 SO4   7,5.103 mol  n Al3  0, 015 mol 3

Lượng kết tủa thu được lớn nhất  n OH  3n Al3  3.0, 015  0, 045 mol . 0, 045  0,18 lít  180 ml 0, 25

KÈ M

 VNaOH 

Câu 4: Đáp án B

n NaOH  0, 26 mol, n H  0, 08 mol, n Fe3  0, 024 mol, n Al3  0, 032 mol

DẠ

Phương trình ion:

Trang 50

H   OH   H 2 O 0, 08  0, 08

mol

Fe  3OH  Fe  OH 3  0, 024  0, 072  0, 024

CI AL



mol

Al  3OH  Al  OH 3  3



0, 032  0, 096  0, 032

mol

Al  OH 3  OH  AlO  2H 2 O 

 2

0, 012  0, 012

mol

 m  0, 024.107  0, 02.78  4,128 gam . Câu 5: Đáp án D

n KAlSO4  .12H2O  0,1 mol  n Al3  0,1 mol; n SO2  0, 2 mol 2

n Ba  OH   0, 2 mol  n Ba 2  0, 2 mol; n OH  0, 4 mol

Kết tủa gồm: Fe  OH 3  0, 024 mol  ; Al  OH 3  0, 032  0, 012  0, 02 mol 

3

ƠN

Nhận thấy n OH  4n Al3  Không có kết tủa Al  OH 3 . Phương trình hóa học: Ba 2  SO 24  BaSO 4 

0, 2 

0, 2

mol

0, 2

 m  m BaSO4  0, 2.233  46, 6 gam . Câu 6: Đáp án A

n Al OH   0,1 mol, n Al3  0, 2 mol, n H  0, 2 mol

 VNaOH 

0,9  0, 45 lít . 2

Câu 7: Đáp án A

Lượng NaOH phản ứng là lớn nhất  n OH  n H  4n Al3  n   0, 2  0, 2.4  0,1  0,9 mol .

KÈ M

Khí sinh ra là H 2 , chất rắn là Al2 O3 .

n H2  0, 25 mol, n Al2O3  0, 05 mol

Ta có: n K  n OH  2n H2  0,5 mol n Al OH   2n Al2O3  0,1 mol 3

Nhận thấy n OH  3n Al OH   Kết tủa bị hòa tan một phần. 3

n OH  n Al OH 

DẠ

 n Al3 

 x  CM Al2 SO4   3



0,5  0,1  0,15 mol  n Al2 SO4   0, 075 mol 3 4

0, 075  0,375M 0, 2

Câu 8: Đáp án D

Trang 51

n NaOH  0, 03 mol, n Al2 SO4   0, 01 mol  n Al3  0, 02 mol 3

 n Al OH  

n OH

 0, 01 mol  m Al OH   0, 01.78  0, 78 gam

CI AL

Nhận thấy: n OH  3n Al3  NaOH phản ứng hết, Al3 dư.

Câu 9: Đáp án D Xét phản ứng của E với dung dịch dư: n   n BaSO4  0,144 mol . 3

0,144 0, 048  0, 048 mol  y   0,12 * . 3 0, 4

Bảo toàn nguyên tố S: 3n Al2 SO4   n BaSO4  n Al2 SO4  

Xét phản ứng của E với NaOH:

n Al OH   0,108 mol, n NaOH  0, 612 mol  3n Al OH   Kết tủa tan một phần. 3

n OH  n Al OH 



0, 612  0,108  0,18 mol 4

 n AlCl3  n Al3  2n Al2 SO4   0,18  2.0, 048  0, 084 mol  x  3

Câu 10: Đáp án D

n Ba  OH   0, 05 mol . 2

Gọi số mol của Al2  SO 4 3 là a mol.

Kết tủa gồm: BaSO 4  3a mol  và Al  OH 3 .

Từ (*) và (**) suy ra: x : y  0, 21: 0,12  7 : 4 .

0, 084  0, 21 ** 0, 4

ƠN

 n Al3 

Ta có: n Al OH   4n Al3  n OH  8a  0,1 mol

 m  3a.233   8a  0,1 .78  12, 045 gam  a  0, 015  VAl2 SO4   3

0, 015  0,15 lít  150 ml 0,1

KÈ M

Câu 11: Đáp án A

Gọi nồng độ mol của Al2  SO 4 3 , Ba  OH 2 lần lượt là a, b M. Xét phản ứng của 200 ml dung dịch X với 300 ml dung dịch Y: n Al2 SO4   0, 2a mol, n Ba  OH   0,3b mol . 3

Nhận thấy, với cùng một lượng Al2  SO 4 3 phản ứng, ở lần trộn sau nhiều Ba  OH 2 hơn thì thu được

lượng kết tủa lớn hơn  Ban đầu Ba  OH 2 phản ứng hết, Al2  SO 4 3 dư. n OH

2.0,3b  0, 2b mol 3 3 3  m  0,3b.233  0, 2b.78  8,55 gam  b  0,1 mol *

DẠ

n BaSO4  0,3b mol, n Al OH  



Xét phản ứng của 200 ml dung dịch X với 500 ml dung dịch Y: n Al2 SO4   0, 2a mol, n Ba  OH   0,5b mol 3

Trang 52

Nhận thấy: Lượng Ba  OH 2 tăng

12, 045  1, 41 lần. 8,55

CI AL

Lượng kết tủa tăng

0,5b  1, 67 lần. 0,3b

 Kết tủa Al  OH 3 bị hòa tan một phần.

 n Al OH   4n Al3  n OH  1, 6a  b mol . 3

Lại có: n BaSO4  3n Al2 SO4   3.0, 2a  0, 6a mol 3

 m  0, 6a.233  78 1, 6a  b   12, 045 gam **

Từ (*) và (**) suy ra: a  0, 075. Câu 12: Đáp án A Khi thêm 240 ml dung dịch NaOH 2M:

ƠN

Kết tủa bị hòa tan  Dung dịch chứa: AlO 2 , Na   0, 48 mol  ,SO 24  0, 2 mol  . Bảo toàn điện tích: n AlO  2n SO2  n Na   n AlO  0, 48  0, 2.2  0, 08 mol . 2

Khi thêm 220 ml dung dịch NaOH 2M:

 Dung dịch chứa: Na   0, 44 mol  ,SO 24  0, 2 mol  , Al3 hoặc AlO 2 .

Nhận thấy: n Na   2n SO2  Dung dịch chứa: AlO 2 , Na   0, 44 mol  ,SO 24  0, 2 mol  . 4

Bảo toàn điện tích: n AlO  2n SO2  n Na   n AlO  0, 44  0, 2.2  0, 04 mol . 2

Bảo toàn nguyên tố Al ở cả 2 phần: 3

n Al OH  1  n AlO 1  n Al OH   2  n AlO  2  0, 08  2

 n Al  n Al OH   n AlO  0, 08  3

Câu 13: Đáp án A

a 3a  0, 04   a  1,56 78 78

a  0,1 mol  m Al  2, 7 gam 78

KÈ M

n KAlSO4  .12H2O  0, 01 mol  n SO2  0, 02 mol, n Al3  0, 01 mol 2

Gọi số mol của Ba  OH 2 là a mol. Kết tủa gồm: BaSO 4 và Al  OH 3 . Nhận thấy: 4,506  0, 02.233  n BaSO4  a mol .

TH1: Kết tủa chưa bị hòa tan. n OH

DẠ

 n Al OH   3

Ta có: m 



2a mol 3

2a .78  a.233  4,506  a  0, 0158 mol . 3

Trang 53

 n Al OH   3

0,158.2  0,105  n Al3  Loại. 3

CI AL

TH2: Kết tủa bị hòa tan một phần.

 n Al OH   4n Al3  n OH  0, 04  2a mol 3

Ta có: m   0, 04  2a  .78  233a  4,506  a  0, 018 mol  VBa  OH   2

0, 018  0,18 lít  180 ml 0,1

Câu 14: Đáp án A n HCl  0, 2 mol  n H2SO4  0,3 mol, n NaOH  0,85 mol

 n H  0, 2  0,3.2  0,8 mol

Khi thêm 0,85 mol NaOH vào dung dịch X:

Dung dịch thu được chứa: Na   0,85 mol  , Cl  0, 2 mol  ,SO 24  0,3 mol  , Al3 hoặc AlO 2 .

ƠN

Nhận thấy: n Na   n Cl  2n SO2  X chứa Na   0,85 mol  , Cl  0, 2 mol  ,SO 24  0,3 mol  , AlO 2 . 4

Bảo toàn điện tích: n AlO  0,85  0, 2  0,3.2  0, 05 mol . 2

 58x  78y  16,5 *

Gọi số mol của Mg  OH 2 và Al  OH 3 lần lượt là x, y mol.

Bảo toàn nguyên tố Al: n Al  n AlO  n Al OH   0, 05  y mol 3

Từ (*) và (**) suy ra: x  0,15; y  0,1

 m X  24x  27  0, 05  y   7, 65 gam **

 n H du  0,8  0,15.2  0,15.3  0, 05 mol .

Khi thêm hỗn hợp KOH và Ba  OH 2 vào dung dịch X: TH1: Kết tủa BaSO 4 đạt cực đại (0,3 mol).

KÈ M

Ta có: n BaSO4  n Ba  OH   0,3 mol, n KOH  0,36 mol 2

 n OH  0,3.2  0,36  0,96 mol

Nhận thấy: n OH  n H  4n Al3  2n Mg2  Không có kết tủa Al  OH 3 . Kết tủa: Mg  OH 2  0,15 mol  , BaSO 4  0,3 mol  .

 m  0,15.58  0,3.233  78, 6 gam *

DẠ

TH2: Kết tủa Al  OH 3 đạt cực đại (0,15 mol).

 n OH  n H du  3n Al OH   2n Mg OH   0, 05  3.0,15  2.0,15  0,8 mol 3

Mà n OH  2n Ba  OH   2n KOH  n Ba  OH   2

0,8 .0,5  0, 25 mol  n BaSO4 . 2.0,5  0, 6

Trang 54

Kết tủa: Mg  OH 2  0,15 mol  , Al  OH 3  0,15 mol  , BaSO 4  0, 25 mol  .

 m  0,15.58  0,15.78  0, 25.233  78, 65 gam **

CI AL

Từ (*) và (**)  Chất rắn: MgO  0,15 mol  , Al2 O3  0, 075 mol  , BaSO 4  0, 25 mol  .

 m cr  0,15.40  0, 075.102  0, 25.233  71,9 gam . Câu 15: Đáp án B

n H  2nn H2SO4  n HCl  0,15.2  0,55  0,85 mol .

Xét phản ứng của X với H  : n H pu  2n CuO  2n Mg  6n Al2O3  2.0,12  2.0,1  6.0, 05  0, 74 mol Xét phản ứng của Y với dung dịch Ba  OH 2 và NaOH: Gọi số mol của Ba  OH 2 , NaOH lần lượt là x, 6x mol.

 n OH  n Ba  OH   n NaOH  8x mol

 n H du  0,85  0, 74  0,11 mol

ƠN

TH1: Kết tủa Al  OH 3 đạt cực đại (0,1 mol).

 Kết tủa: Al  OH 3  0,1 mol  , Mg  OH 2  0,1 mol  , Cu  OH 2  0,12 mol  , BaSO 4

Ta có: n OH  n H  3n Al3  2n Mg2  2n Cu 2  8x  0,11  3.0,1  2.0,12  x  0,10625  n Ba  OH   x  0,10625 mol  n SO2  n BaSO4  0,10625 mol 2

 m  0,1.78  0,1.58  0,12.98  0,10625.233  50,11625 gam *

TH2: Kết tủa đạt cực đại (0,15 mol).

 n Ba  OH   x  0,15 mol  n OH  8.0,15  1, 2 mol . 2

Nhận thấy: n OH  n H  2n Mg2  2n Cu 2  4n Al3  không có Al  OH 3 . Kết tủa: BaSO 4  0,15 mol  , Mg  OH 2  0,1 mol  , Cu  OH 2  0,12 mol  .

KÈ M

 m  0,15.233  0,1.58  0,12.98  52,51 gam ** Từ (*) và (**)  Chất rắn: BaSO 4  0,15 mol  , MgO  0,1 mol  , CuO  0,12 mol  .

 m cr  0,15.233  0,1.40  0,12.80  48,55 gam . Dạng 4: Bài toán hỗn hợp gồm Al với kim loại Na (hoặc K hoặc Ba) tác dụng với nước hoặc tác dụng với dung dịch kiềm dư 2–D

1–B

3–B

4–B

5–A

6–D

7–B

8–C

9–C

10 - A

DẠ

Câu 1: Đáp án B

n H2  0,1 mol

Sau phản ứng còn lại 2,35 gam chất rắn không tan  Al dư. Ta có: n H2  2n Na  n Na  0, 05 mol Trang 55

 n Al pu  n Na  0, 05 mol  m  m Al pu  m Na  m Al du  0, 05.27  0, 05.23  2,35  4,85 gam . Câu 2: Đáp án D

CI AL

n Al OH   0, 095 mol . 3

Bảo toàn nguyên tố Al: n Al  n Al OH   0, 095 mol . 3

 m BaO  m hh  m Al  13, 275  0, 095.27  10, 71 gam  %m BaO  80, 678%

Câu 3: Đáp án B

Sau phản ứng có Al không tan  Na phản ứng hết. Ta có: n H2  2n Na  n Na  0, 02 mol  n Al  0, 02.2  0, 04 mol Mà: n Al pu  n Na  0, 02 mol  n Al du  0, 04  0, 02  0, 02 mol .

ƠN

 m chat ran  0, 02.27  0,54 gam .

n H2  0, 04 mol

Câu 4: Đáp án B

n H2  0, 2 mol

Hỗn hợp gồm ba kim loại không tan gồm: Fe, Mg, Al dư. Ta có: n H2  2n K  n K  0,1 mol  n Al pu  0,1 mol

 m kl pu  m K  m Al pu  0,1.39  0,1.27  6, 6 gam

 m cr  8, 6  6, 6  2 gam Câu 5: Đáp án A

n H2 1  0, 09 mol, n H2  2  0, 04 mol, n H2 3  0, 07 mol . Gọi số mol của K, Mg, Al trong hỗn hợp X ở mỗi phần lần lượt là x, y, z mol. Xét phần một:

Xét phần hai:

KÈ M

Bảo toàn electron: n K  2n Mg  3n Al  0,18 mol  x  2y  3z  0,18 * Lượng khí H 2 thu được ít hơn ở phần ba  Al dư. Ta có: n H2  2n K  x 

0, 04  0, 02 ** 2

Xét phần ba:

DẠ

Ta có: n K  3n Al  2n H2  x  3z  0, 07.2  0,14 *** Từ (*), (**), (***) suy ra: x  0, 02; y  0, 02; z  0, 04 .  %m Al 

0, 04.27 .100%  46,15% . 0, 02.39  0, 02.24  0, 04.27

Câu 6: Đáp án D Trang 56

Gọi số mol của H 2 sinh ra khi X phản ứng với H 2 O là a mol  Số mol của H 2 khi X phản ứng với NaOH dư là 1,75a mol.

CI AL

Nhận thấy, khi cho vào dung dịch NaOH thu được nhiều khí H 2 hơn  Khi cho X vào nước Al dư. Ta có: 2n Na  n H2  n Na  0,5a mol . Khi cho X vào NaOH dư  Al phản ứng hết. Ta có: 2n H2  n Na  3n Al  n Al 

0,5a.23 .100%  29,87% 0,5a.23  a.27

Câu 7: Đáp án B

 %m Na 

1  2.1, 75a  0,5a   a mol 3

Nhận thấy, khi cho vào dung dịch Ba  OH 2 thu được nhiều khí H 2 hơn  Khi cho X vào nước Al dư. Xét phần một: n H2  4n Ba  0, 06 mol  n Ba  0, 015 mol .

2.0, 09  2.0, 015  0, 05 mol . 3

ƠN

Xét phần hai: 2n H2  2n Ba  3n Al  n Al 

 m  m Al  m Ba  2  0, 05.27  0, 015.137   6,81 gam .

Câu 8: Đáp án C

n H2  0, 08 mol .

Gọi số mol của Ba, Na, Al trong hỗn hợp X lần lượt là x, y, 6x mol. Sau phản ứng có 0,54 gam chất rắn  Al dư (0,02 mol).

Ta có: n H2  2n Na  4n Ba  0, 08 mol  2x  y  0, 04 *

Muối thu được: NaAlO 2  y mol  , Ba  AlO 2 2  x mol  . Bảo toàn nguyên tố: n Al pu  n NaAlO2  2n Ba  AlO2   y  2x  0, 04 mol . 2

 n Al bđ  n Aldu  n Al pu  0, 04  0, 02  0, 06 mol  x  0, 01  y  0, 04  0, 01.2  0, 02

KÈ M

 m  m Ba  m Na  m Al  0, 01.137  0, 02.23  0, 06.27  3, 45 gam Câu 9: Đáp án C

n H2 1  0, 035 mol, n H2  2  0, 02 mol, n H2 3  0, 025 mol Xét phản ứng của X với H 2 O , thu được hỗn hợp kim loại  Al dư. 1 n  0, 01 mol  n Al pu 2 H2  2  m K  0,39 gam

DẠ

 nK 

Xét phản ứng của X với KOH:  2n H2 1  3n Al  n K  n Al 

2.0, 035  0, 01  0, 02 mol  m Al  0,54gam 3

Xét phản ứng của Y với HCl: Trang 57

 n Al Y   n Al  n Al pu  0, 01 mol . 0, 025.2  0, 01.3  0, 01 mol  m Fe  0,56 gam . 2

CI AL

Ta có: 3n Al Y   2n Fe  2n H2 3  n Fe  Câu 10: Đáp án A Dung dịch Y chứa: Na  , AlO 2 , OH  .

Xét phần 1: bắt đầu xuất hiện tủa  n OH  n H  0,1 mol

Xét phần 2: kết tủa Al  OH 3 được tạo thành.

n HCl  n OH  n Al OH   2  n Al OH   2  0, 45  0,1  0,35 mol . 3

Xét phần 3: kết tủa Al  OH 3 bị hòa tan. 1 7 n Al OH   n Al OH   2  mol . 3 3 3 60





 n AlO 

0, 75  0,1  3. 4

ƠN

Ta có: n HCl  n OH  n AlO  3 n AlO  n Al OH   n OH  4n AlO  3n Al OH  2

7 60  0, 25 mol

Bảo toàn điện tích: n Na   n AlO  n OH  0, 25  0,1  0,35 mol . 2

Bảo toàn nguyên tố Na, Al  n Na  0,35 mol, n Al  0, 25 mol

Dạng 5: Bài toán nhiệt nhôm 2–D

3–C

11 – D

12 – D

13 – B

Câu 1: Đáp án A

4–B

5–D

1–A

 m X  3  0,35.23  0, 25.27   44, 4 gam .

14 – D

6–B

7–D

8–A

9–B

10 – D

15 - C

KÈ M

n Al  0, 4 mol, n Fe2O3  0,1 mol

t Phương trình hóa học: 2Al  Fe 2 O3   Al2 O3  2Fe

0, 4

0,1

 0, 2

mol

 Kim loại trong Y: Fe  0, 2 mol  , Al dư  0, 4  0, 2  0, 2 mol  .

 m kl Y   0, 2.56  0, 2.27  16, 6 gam .

DẠ

Câu 2: Đáp án D

Gọi số mol của Fe3O 4 và Al lần lượt là a, 3a mol. Phương trình hóa học: 8Al  3Fe 2 O3  4Al2 O3  9Fe

Trang 58

Nhận thấy:

a 3a   Fe3O 4 phản ứng hết, Al dư. 3 8

CI AL

 Hỗn hợp thu được gồm: Al, Fe, Fe3O 4 .

Câu 3: Đáp án C

Ban đầu:

0,12

Phản ứng:

3Fe 2 O3  4Al2 O3



9Fe

0,04



mol

0,375x 

Sau phản ứng: 0,12  x  0, 04  0,375x

0,5x 

1,125x

mol

0,5x

1,125x

mol



8Al

X gồm: Fe 1,125x mol  ; Al  0,12  x mol  ; Al2 O3  0,5x mol  ; Fe3O 4  0, 04  0,375x mol  . 3 Ta có: n H2  .n Al  n Fe  1,5.  0,12  x   1,125x  0,15  x  0, 08 mol . 2  X gồm: 0,09 mol Fe; 0,04 mol Al; 0,04 mol Al2 O3 ; 0,01 mol Fe3O 4 .

ƠN

Phương trình hóa học: Fe  2HCl  FeCl2  H 2 mol

0, 04  0, 04 Al2 O3  6HCl  2AlCl3  3H 2 O

mol

0, 09  0, 09 2Al  6HCl  2AlCl3  3H 2

0, 04  0, 08 mol Fe3O 4  8HCl  FeCl2  2FeCl3  4H 2 O 0, 02

mol

 0, 04

0, 01

Muối gồm 0,12 mol AlCl3 ; 0,1 mol FeCl2 và 0,02 mol FeCl3 .

 m  0,12.133,5  0,1.127  0, 02.162,5  31,97 gam . Câu 4: Đáp án B 4 mol, n Cr2O3  0,1 mol . 15

KÈ M

n Al 

Phương trình hóa học: 2Al  Cr2 O3  Al2 O3  2Cr

0, 2  0,1

 0, 2

mol

Kim loại trong X: Cr, Al dư.

 m kl X    7, 2  0, 2.27   0, 2.52  12, 2 gam .

Câu 5: Đáp án D

DẠ

n H2  0, 08 mol

Y phản ứng với NaOH sinh ra khí H 2  Hỗn hợp Y gồm: Al2 O3 , Fe, Al dư. Ta có: n Al du 

2n H2 3

 0, 2 mol .

Trang 59

0, 28  0, 2  0, 04 mol  n O  0, 04.3  0,12 mol 2

Chất rắn không tan là Fe  n Fe  0, 09 mol . Xét n Fe : n O  0, 09 : 0,12  3 : 4  Công thức của oxit sắt là Fe3O 4 .

m X  m Y  m Al2O3  m Fe  m Al du  0, 04.102  0, 09.56  0, 2.27  14,52 gam . Câu 6: Đáp án B

n H2  0,15 mol, n Al OH   0,5 mol

2n H2 3

 0,1 mol .

Bảo toàn nguyên tố Al: n Al OH   n Al  n Al du  2n Al2O3  n Al2O3  3

X phản ứng với NaOH sinh ra khí H 2  X gồm: Al, Al2 O3 , Fe.  n Al du 

CI AL

Mặt khác: n NaOH  n Al du  2n Al2O3  n Al2O3 

0,5  0,1  0, 2 mol 2

 m X  m Al  m Fe3O4  0,5.27  0,15.232  48,3 gam . Câu 7: Đáp án D

n Cr2O3  0,1 mol .

ƠN

Bảo toàn nguyên tố O: 4n Fe3O4  3n Al2O3  n Fe3O4  0,15 mol .

Bảo toàn khối lượng: m Cr2O3  m Al  m X  m Al  23,3  15, 2  8,1 gam  n Al  0,3 mol . Phương trình hóa học: Cr2 O3  2Al  Al2 O3  2Cr

0,3  0,1  0, 2

0,1

mol

 Hỗn hợp rắn X gồm: Cr (0,2 mol), Al2 O3 (0,1 mol), Al dư  0,3  0, 2  0,1 mol  .

3 3  n H2  n Cr  n Al du  0, 2  .0,1  0,35 mol  VH2  7, 84 lít . 2 2

Câu 8: Đáp án A

KÈ M

n Al  0, 2 mol, n Fe2O3  0, 08 mol, n H2  0, 075 mol . Phương trình hóa học: 2Al  Fe 2 O3  Al2 O3  2Fe

0, 2

Nhận thấy

0, 2 0, 08   Hiệu suất tính theo Fe 2 O3 . 2 1 2n H2

DẠ

Ta có: n Al du 

 %H 

0, 08

n Fe2O3 pu n Fe2O3 bđ



n Al pu 2.0, 075  0, 05 mol  n Al pu  0, 2  0, 05  0,15 mol  n Fe2O3 pu   0, 075 mol 3 2

.100% 

0, 075 .100%  93, 75% . 0, 08

Câu 9: Đáp án B Trang 60

n Cr2O3  0, 03 mol, n H2  0, 09 mol

Nhận thấy n H2  n Cr  X chứa Al dư. Bảo toàn electron: 3n Al du  2n Cr  2n H2  n Al du 

0, 09.2  0, 06.2  0, 02 mol . 3

 X gồm: Al dư (0,02 mol), Al2 O3 (0,03 mol), Cr (0,06 mol).

Mặt khác, Cr không phản ứng với dung dịch NaOH.

Câu 10: Đáp án D

n H2 1  0,35 mol, n H2  2  0,15 mol. X tác dụng với NaOH sinh ra khí H 2  X gồm: Al2 O3 , Fe, Al dư. 3

 0,1 mol .

Xét phần (1): 3n Al du  2n Fe  2n H2 1  n Fe 

ƠN

2n H2  2

 n NaOH  2n Al2O3  n Al du  2.0, 03  0, 02  0, 08 mol .

Xét phần (2): n Al du 

CI AL

Ta có: n Cr  2n Cr2O3  0, 06 mol, n Al2O3  n Cr2O3  0, 03 mol .

2.0,35  3.0,1  0, 2 mol 2

n Fe  0,1 mol 2  m X  m Al du  m Al2O3  m Fe  0,1.27  0,1.102  0, 2.56  24,1 gam 0, 2.56 .100%  46, 47% 24,1

Câu 11: Đáp án D

n Fe  0, 07 mol, n Fe2O3  0,1 mol

 %m Fe 

 n Al2O3 

Y tác dụng với NaOH sinh ra khí H 2  Y gồm: Al2 O3 , Fe, Al dư. Bảo toàn nguyên tố Fe: n Fe Y   n Fe  2n Fe2O3  0, 07  0,1.2  0, 27 mol

KÈ M

Bảo toàn nguyên tố O: n Fe2O3  n Al2O3  0,1 mol . Xét phần 2: n Al du 

2n H2  2 3



2a mol . 3

Xét phần 1: 3n Al du  2n Fe  2n H2 1  3.

2a 0, 27  2.  2.4a  a  0, 045 . 3 2 2.0, 045  2.0,1  0, 26 mol  m Al  7, 02 gam . 3

DẠ

Bảo toàn nguyên tố Al: n Al  n Al du  2n Al2O3  2. Câu 12: Đáp án D

n Al  0,8 mol, n H2  0,3 mol, n NO  0,85 mol .

Z tác dụng với NaOH sinh ra khí H 2  Z gồm: Al2 O3 , Fe, Al dư. Trang 61

2n H2 3



2.0,3  0, 2 mol 3

Bảo toàn nguyên tố Al: n Al  2n Al2O3  n Al du  n Al2O3 

0,8  0, 2  0,3 mol  n O Y   0,3.3  0,9 mol . 2

CI AL

Ta có: n Al du 

Quy đổi hỗn hợp X gồm Fe và O. Bảo toàn nguyên tố O: n O X   n O Y   0,9 mol .

3.0,85  2.0,9  3.0,8  0, 65 mol . 3

Bảo toàn electron: 3n Al  3n Fe  3n NO  2n O  n Fe 

 m X  m Fe  m O  0, 65.56  0,9.16  50,8 gam .

Câu 13: Đáp án B

n NaOH  0, 04 mol, n H2  0, 05 mol . Xét phản ứng của 1/2Y với NaOH:

 n Al  n NaAlO2  n NaOH  0, 04 mol  n bđ  0, 08 mol .

ƠN

Vì Cr, Cr2 O3 đều không phản ứng với NaOH, nên muối thu được là NaAlO 2 .

Gọi số mol của Cr, Fe, Al dư có trong từng phần của Y lần lượt là x, y, z mol.

Ta có: n Al pu  0,8  2z mol . Xét phản ứng nhiệt nhôm:

Bảo toàn electron: 3n Al pu  2n Fe  3n Cr  3  0, 08  2z   2.2y  3.2x  3x  2y  3z  0,12 * . Xét phản ứng của 1/2Y với HCl:

Bảo toàn electron: 2n Cr  2n Fe  3n Al  2n H2  2x  2y  3z  0,1 ** . Từ (*) và (**) suy ra: x  0, 02 .

n Cr  0, 01 mol  n Cr2O3 pu  X   0, 02 mol 2 0, 02  %m Cr2O3 pu  .100%  66, 67%. 0, 03

KÈ M

 n Cr2O3 pu 

Câu 14: Đáp án D

n H2  0, 045 mol, n NO  0,17 mol, n HNO3  1,52 mol . X tác dụng với NaOH sinh ra khí H 2  X gồm: Al2 O3 , Fe, Al dư.

Xét phần 1:

Fe không phản ứng với NaOH  Chất rắn là Fe  n Fe  0, 06 mol . n Fe  0, 03 mol . 2

DẠ  n Al2O3 

Lại có: n Al du 

2n H2 3



2.0, 045  0, 03 mol . 3

Trang 62

 m1  m Al  m Fe  m Al2O3  0, 03.27  0, 06.56  0, 03.102  7, 23 gam. Xét phần hai:

CI AL

Ta có: m 2  28,92  7, 23  21, 69 gam  3m1 . Phần hai chứa: Al (0,09 mol), Fe (0,18 mol), Al2 O3 (0,09 mol). Bảo toàn nguyên tố N: n HNO3  n e trao doi  2n NH4 NO3  n NO  6n Al2O3

 8n NH4 NO3  3n NO  2n NH4 NO3  n NO  6n Al2O3  n Al2O3  0, 03 mol 1,52  4.0, 03  0, 7 mol . 2

Bảo toàn nguyên tố H: n HNO3  4n NH4 NO3  2n H2O  n H2O 

Bảo toàn khối lượng: m 2  m HNO3  m muoi  m NO  m H2O

 m muoi  21, 69  1,52.63  0,17.30  0, 7.18  99, 75 gam

Câu 15: Đáp án C

n H2  0, 03 mol, n Al OH   0,1 mol, n SO2  0,11 mol

ƠN

X tác dụng với NaOH sinh ra khí H 2  X gồm: Al2 O3 , Fe, Al dư. 2n H2

 0, 02 mol .

Ta có: n Al du 

Bảo toàn nguyên tố Al: n Al du  2n Al2O3  n Al OH   n Al2O3  3

0,1  0, 02  0, 04 mol 2

 n O X   3n Al2O3  0,12 mol  n O oxit sat 

Chất rắn Z là Fe. Ta có: n SO2  muoi   n SO2  0,11 mol

Mà m muoi  m Fe  mSO2  m Fe  15, 6  0,11.96  5, 04 gam . 4

 m  m Fe  m O  5, 04  0,12.16  6,96 gam .

1–A

KÈ M

Dạng 6: Bài toán Al tác dụng với dung dịch HNO 3 2–B

3–C

4–D

5–D

6–A

7–A

8–D

9-C

10 - C

Câu 1: Đáp án A

Bảo toàn electron: 3n Al  3n NO  n Al  0, 2 mol . 15, 6  0, 2.27 .100%  65,38% 15, 6

 %m Fe2O3 

Câu 2: Đáp án B

DẠ

Ta có: n NO  0, 03 mol  n NO trong muoi  3n NO  0, 09 mol . 3

 m Y  m KL  m NO trong muoi  2,19  0, 09.62  7, 77 gam . 3

Câu 3: Đáp án C Trang 63

Ta có: n Z  0, 2 mol  M Z 

7, 2  37 0, 2

CI AL

TH1: Z gồm NO (x mol) và N 2 O (y mol).

 x  y  0, 2  x  0,1 Ta có:    TM  30x  44y  7, 4  y  0,1 Gọi số mol NH 4 NO3 có trong Y là a mol.  n NO trong muoi KL  3n NO  8n N2O  8n NH4 NO3  1,1  8a mol  m Y  25,3  1,1  8a  62  80a  122,3  a  0, 05 mol

 n HNO3 pu  4n NO  10n N2O  10n NH4 NO3  0,1.4  0,1.10  0, 05.10  1,9 mol

TH2: Z gồm N 2 (u mol) và N 2 O (v mol).

u  v  0, 2 u  0, 0875 Ta có:    TM  28u  44v  7, 4  v  0,1125

ƠN

Gọi số mol NH 4 NO3 có trong Y là b mol.

 n NO trong muoi KL  3n NO  8n N2O  8n NH4 NO3  1, 775  8b mol . 3

 m Y  25,3  1, 775  8b  62  80b  122,3  b  0, 023 mol  Loại. Câu 4: Đáp án D

Sơ đồ phản ứng: X  HNO3  Dung dịch + Khí.

Ta có: m dd tăng  m X  m  m  13, 23  0,1.24  0, 04.27  0,15.65  0

 Sản phẩm khử duy nhất là NH 4 NO3 .

Câu 5: Đáp án D

2n Mg  3n Al  2n Zn

Bảo toàn electron: n NH4 NO3 

 0, 0775 mol  n HNO3 pu  10n NH4 NO3  0, 775 mol .

Gọi số mol N 2 , N 2 O lần lượt là a, b mol.

KÈ M

a  b  0, 24 a  0,12   Ta có:  28a  44b .  a  b  18, 2 b  0,12 Bảo toàn electron:

1  3m  m 3n Al  8n NH4 NO3  8n N2O  10n N2  n NH4 NO3    8.0,12  10.0,12    0, 27 mol . 8  27  72

DẠ

Lại có: m muoi  m Al NO3   m NH4 NO3  8m  3

m m  .213    0, 27  .80  m  21, 6 . 27  72 

Câu 6: Đáp án A

n N2O  0, 25 mol .

Bảo toàn electron: 2n Mg  3n Fe  3n Al  3n NO  0, 75 mol . Trang 64

Kết tủa gồm: Fe  OH 3 , Mg  OH 2 Al  OH 3 .

 n OH  3n Fe  2n Mg  3n Al OH   0, 75 mol Ta có: m  m kl  m OH  m kl  24  0, 75.17  11, 25 gam . Câu 7: Đáp án A

CI AL

Ta có: m Mg  m Al  0,1.24  0, 04.27  3, 48 gam  m dd tăng  Không có khí thoát ra.  Sản phẩm khử duy nhất là NH 4 NO3 .

2.0,1  3.0, 04  0, 04 mol . 8

Bảo toàn electron: 2n Mg  3n Al  8n NH4 NO3  n NH4 NO3 

Bảo toàn nguyên tố: n HNO3  n NO  muoi kl  2n NH4 NO3  n e trao doi  2n NH4 NO3  2.0,1  0, 04.3  2.0, 04  0, 4 mol 3

Câu 8: Đáp án D Gọi số mol của Fe, Al, Mg lần lượt là a, a, a mol.

ƠN

 56a  27a  24a  12,84  a  0,12 mol .

Nhận thấy: m Fe NO3   m Al NO3   m Mg NO3   0,12.242  0,12.213  0,12.148  72,36  75,36 gam . 3

 Có muối NH 4 NO3 , m NH4 NO3  75,36  72,36  3 gam  n NH4 NO3  0, 0375 mol

Ta có: d Y/H2  18,5 

Trong Y số mol của N 2 bằng số mol của NO 2  Quy đổi hỗn hợp Y về NO (x mol) và N 2 O (y mol). 30x  44y  18,5  x  y * . 2  x  y

Từ (*) và (**) suy ra: x  y  0, 06 .

Bảo toàn electron: 3n Fe  3n Al  2n Mg  3n NO  8n N2O  8n NH4 NO3  3x  8y  0, 66 **

Bảo toàn nguyên tố N: n HNO3  n NO muoi kl  2n NH4 NO3  n NO  2n N2O 3

 3.0,12  2.0,12  3.0,12  2.0, 0375  0, 06  0, 06.2  1, 215 mol

Câu 9: Đáp án C

KÈ M

Do T chỉ chứa khí H 2  NO3 phản ứng hết  Z chứa muối SO 24 . Z chỉ chứa ba muối trung hòa  Z chứa: Al2  SO 4 3 , Na 2SO 4 ,  NH 4 2 SO 4 .

Al3 , Na  , NH 4 Al H H 2SO 4 ,NaNO3 Sơ đồ phản ứng chính: X    Y  2  T  2  H 2O ... Al2 O3 SO 4

Ta có: m Al  60%.7, 65  4,59 gam  n Al  0,17 mol

DẠ

 n Al2O3 

7, 65  4,59  0, 03 mol 102

Bảo toàn nguyên tố Al: n Al3  n Al  2n Al2O3  0,17  0, 03.2  0, 23 mol Xét phản ứng của Z với BaCl2 : n SO2  n BaSO4  0, 4 mol  n H2SO4  0, 4 mol . 4

Trang 65

Xét phản ứng của Z với NaOH: n NaOH  4n Al3  n NH  n NH  0,935  4.0, 23  0, 015 mol . 4

Bảo toàn điện tích trong dung dịch Z: 3n Al3  3n Na   n NH  2n SO2 4

CI AL

 n Na   2.0, 4  3.0, 23  0, 015  0, 095 mol

 m Z  0, 23.27  0, 4.96  0, 015.18  0, 095.23  47, 065 gam . Bảo toàn nguyên tố H: 2n H2SO4  4n NH  2n H2  2n H2O 4

2.0, 4  4.0, 015  2.0, 015  0,355 mol 2

Bảo toàn khối lượng: m X  m H2SO4  m NaNO3  m Z  m T  m H2O



 7, 65  0, 4.98  0, 095.85  47, 065  m T  0,355.18

 n H2O 

m T  1, 47 gam

Câu 10: Đáp án C

Vì hỗn hợp T chứa H 2  Fe phản ứng dư với Fe3 , sau đó phản ứng với H   Dung dịch Y chứa ion

ƠN

Fe 2 , không chứa ion Fe3 .

Al Al3 , Fe 2 H 2   HCl,NaNO3 Y   T Sơ đồ phản ứng chính: X Fe  NO3 2    H 2O .   Cl , NH 4 , Na ...  Fe

Xét phản ứng của T với AgNO3 : m  m AgCl  m Ag  m Ag  78, 23  0,5.143,5  6, 48 gam  n Ag  0, 06 mol  n Fe2

Xét phản ứng của Y với NaOH:

Bảo toàn nguyên tố Na: n NaOH  n Na  Y   n NaAlO2  n NaCl  n NaAlO2  0,58  0, 03  0,5  0,11 mol . Bảo toàn nguyên tố Al: n Al  n Al3  n NaAlO2  0,11 mol . Ta có: n NaOH  4n Al3  2n Fe2  n NH  n NH  0, 02 mol . 4

KÈ M

Bảo toàn nguyên tố H: n HCl  4n NH  2n H2O  2n H2  n H2O  4

0,5  4.0, 02  0, 02.2  0,19 mol . 2

Bảo toàn khối lượng: m X  m HCl  m NaNO3  m Y  m T  m H2O

 m X  25,13  10, 6.2.0, 05  0,19.18  0,5.36,5  0, 03.85  8,81 gam

Gọi số mol của Fe và Fe  NO3 2 trong hỗn hợp X lần lượt là x, y mol.

56x  180y  8,81  0,11.27  x  0, 04 Ta có hệ phương trình:  .   x  y  0, 06  y  0, 02 0, 04.56 .100%  25, 43%. 8,81

DẠ  %m Fe 

Dạng 7: Bài toán cho muối aluminat tác dụng với dung dịch axit 1–A

2–B

3–B

4-C

5–A

6–B

7–C

8–B

9–B

10 - B Trang 66

Câu 1: Đáp án A

CI AL

 Na 2 O  H2O  NaAlO 2 Sơ đồ phản ứng:   X  NaOH Al2 O3 Ta có: n NaOH  0,1 mol Tại n HCl  0,3 mol : Kết tủa Al  OH 3 chưa đạt cực đại. n H  n Al OH   n AlO pu   n H  n OH  n AlO pu  0,3 mol 2

 n Al OH   n AlO pu  0,3  0,1  0, 2 mol 3

 a  0, 2.78  15, 6 gam

  n H

4n AlO  X   n H

 0, 2  n H  4n AlO  X   0, 6 2 3  n OH  4n AlO  X   0, 6  0, 7  n AlO  X   0,3 mol 2

ƠN

n Al OH  

Tại n HCl  0, 7 mol : Kết tủa Al  OH 3 đã đạt cực đại, bị hòa tan một phần.

1 1  n Al2O3  2 n AlO2  X   2 .0,3  0,15 mol Bảo toàn nguyên tố Al:  1 1 n Na 2O  n NaOH  n NaAlO2   0,1  0,3  0, 2 mol  2 2





 m  0, 2.62  0,15.102  27, 7 gam . Câu 2: Đáp án B

Phương trình hóa học:  0, 2

0, 2

CO 2  AlO 2  2H 2 O  Al  OH 3  HCO3

mol

2Al  OH 3   Al2 O3  3H 2 O t

 0,1

0, 2

mol

KÈ M

 V  0, 2.22, 4  4, 48 lít . Câu 3: Đáp án B

Gọi số mol của Na, Al lần lượt là 5x và 4x mol.

 NaAlO 2 : 4x mol  Na : 5x mol  H2O Sơ đồ phản ứng:   X Al : 4x mol  NaOH du : x mol

Tại 210 ml nếu kết tủa đã đạt cực đại, ta có: n H pu  0, 43  0, 21  0, 22 mol; n giam 

1,56  0, 02 mol 78

DẠ

Nhận thấy: n H pu  3n giam  Tại 210 ml, AlO 2 còn dư. Gọi số mol kết tủa tương ứng với a gam là y mol  n AlO pu  n Al OH   y mol .

n

H

 n NaOH  4n AlO pu  0, 21  x  y  0, 21 1 2

Trang 67

Tại 430 ml: Kết tủa Al  OH 3 đã đạt cực đại, bị hòa tan một phần.

4n AlO  X   n H

n Al OH  

 y  0, 02  n H  4.4x  3  y  0, 02  mol 3  x  16x  3  y  0, 02   0, 43 mol  2 

  n H

CI AL

Từ (1) và (2) suy ra: x  0, 05; y  0,16 .

 n Na  0, 05.5  0, 25 mol; n Al  0, 05.4  0, 2 mol Câu 4: Đáp án C n H  n HCl  0, 24 mol;

1 m O X   1, 68 gam  n O X   0,105 mol  n Al2O3  n O X   0, 025 mol 3 n H2  0, 06 mol  n OH  2n H2  0,12 mol

 n OH du  0,12  0, 07  0, 05 mol .

ƠN

Phương trình hóa học: Al2 O3  2OH   2AlO 2  H 2 O

0, 035  0, 07  0, 07

 m  0, 25.23  0, 2.27  11,15 gam.

mol

 n Al OH  

4n AlO  n H 2



Số mol HCl phản ứng với AlO 2 bằng: 0, 24  0, 05  0,19 mol .

4.0, 07  0,19  0, 03 mol  m Al OH   0, 03.78  2,34 gam 3 3

Câu 5: Đáp án A

n H  0, 01 mol .

Dung dịch sau phản ứng có pH  13  OH  dư

Ta có: n OH du  0, 004 mol  n OH bđ  n H  n OH du  0, 004  0, 01  0, 014 mol . Lại có: n OH bđ  2n O hh   2n H2  0, 014  2.

0, 09639m  2.0, 003  m  0, 66 gam . 16

KÈ M

Câu 6: Đáp án B

Xét hỗn hợp  H 2 O : n H2  0, 005 mol

m O  0,926.3, 456%  0, 032 gam  n O  0, 002 mol  n OH  2n O  2n H2  0, 014 mol

Xét X  CO 2 : n CO2  0, 01 mol; n BaCO3  0, 002 mol . Ta có: n CO2  n OH  n CO2  0, 004  0, 002  n Ba 2  0, 002 mol .

DẠ

Xét X  Al2  SO 4 3 : n Al3  0, 004 mol; n SO2  0, 006 mol 4

n BaSO4  n Ba 2  0, 002 mol Ta có:   m  0, 002.233  0, 002.78  0, 622 gam . n  4n 3  n   0, 002 mol Al OH   Al OH  3 Trang 68

Câu 7: Đáp án C

   H  0,066 mol  Y   SO 24   0,018 mol     Cl 0,03 mol

Al, Na, K Sơ đồ phản ứng: X   H 2O  Ba

Al  OH 3 1, 089 gam  BaSO 4 Cl : 0, 03 mol Z   2 3,335 gam  SO 4 , ion KL

 n BaSO4 

0, 081  0, 066  0, 005 mol 3

Bảo toàn nhóm OH: n OH  n H  3n Al OH   n Al OH  

Ta có: n OH  2n H2  0, 081 mol .

CI AL

H 2 : 0, 0405 mol

1, 089  0, 005.78  0, 003 mol  n Ba  0, 003 mol 233

Bảo toàn nhóm SO 4 : n SO2  Z  0, 018  0, 003  0, 015 mol

ƠN

 mion kl trong Z  3,335  0, 03.35,5  0, 015.96  0,83 gam  m X  0,83  0, 003.137  0, 005.27  1,376 gam 0, 003.137 .100%  29,87% 1,376

 %m Ba 

Câu 8: Đáp án B

H 2 : 0, 008 mol

2 Ba Y   AlO 2 , OH du

Ba, Al Sơ đồ phản ứng: X   H 2O  O



 H :0,002 mol  T

BaCO3    0,4302 gam Al  OH 3 Z : Ba  HCO3 2  CO 2 :0,0054 mol

 

Xét 1/ 2Y  HCl : n OH du  0, 002 mol .

KÈ M

Xét 1/ 2Y  CO 2 :

Gọi số mol BaCO3 , Al  OH 3 , Ba  HCO3 2 lần lượt là a, b, c mol.

 197a  78b  0, 4302

1

Bảo toàn nguyên tố C: n CO2  n BaCO3  n Ba  HCO3   a  2c  0, 0054 2

 2 .

Bảo toàn nguyên tố Ba, Al: n Ba 2  Y   a  c; n AlO  b . 2

DẠ

Bảo toàn điện tích trong Y: 2  a  c   b  0, 002

 3

Từ (1), (2), (3) suy ra a  0, 0006; b  0, 004; c  0, 0024 . Vậy X gồm Ba (0,006 mol); Al (0,008 mol).

Trang 69

2n Ba  3n Al  2n H2 2

 0, 01 mol .

 m  0, 006.137  0, 008.27  0, 01.16  1,198 gam . Câu 9: Đáp án B

H 2 : 0, 085 mol

Al  OH 3 3,11 gam  BaSO 4 Cl : 0,1 mol Z   2 7,43 gam  SO 4 , ion KL

Al, Na Sơ đồ phản ứng: X   H 2O  Ba

   H  0,16 mol  Y  SO 24   0,03 mol     Cl 0,1 mol

Gọi số mol BaO là a mol.

Bảo toàn nhóm OH: n OH  n H  3n Al OH   n Al OH   3

0,17  2a  0,16 2a  0, 01  mol 3 3

0, 2a  0, 01 .78  3,11  a  0, 01 mol 3

 233a 

ƠN

Ta có: n OH  2n H2  2n BaO  0,17  2a mol Bảo toàn nguyên tố Ba: n BaSO4  n BaO  a mol

CI AL

Bảo toàn electron: n O X  

Bảo toàn nhóm SO 4 : n SO2  Z  0, 03  0, 01  0, 02 mol . 4

 mion kl trong Z  7, 43  0,1.35,5  0, 02.96  1,96 gam

Câu 10: Đáp án B

 m X  1,96  0, 01. 137  16   0, 01.27  3, 76 gam

Quy đổi hỗn hợp X thành Al, K, Ba, O.

H 2 : 0, 0056 mol

KÈ M

Al, K Sơ đồ phản ứng: X   H 2O  Ba, O

H 2SO 4   Y   0,004 mol   HCl  0,002 mol

Al  OH 3 0, 498 gam  BaSO 4 H 2O Cl ;SO 24 Z   0,6182 gam ion KL

Ta có: m O  0,1m  m KL  0,9m . 0,1m  0, 0112  0, 0125m . 0,16

DẠ

Mặt khác: n OH  2n H2  2n O  0, 0112  2.

n OH trong   n OH  n H  1, 2.103  0, 0125m .

Trang 70

Ta có: m  m muoi  m KL  m OH trong   m Cl  mSO2 4

 0, 498  0, 6182  0,9m  17 1, 2.10  0,125m   0, 002.35,5  0, 004.96  m  0,576 gam

Dạng 8: Bài toán đồ thị 1–A

2–A

3–D

4–B

5–A

6–C

11 – A

12 – D

13 – C

14 – A

15 - A

7–D

8–B

Câu 1: Đáp án A

10 – A

2  0,8  0, 4 mol . 3

Tại n NaOH  2 mol , kết tủa Al  OH 3 chưa đạt cực đại. Ta có: n NaOH  n HCl  3n Al OH   n Al OH  

9–A

Theo đồ thị: a  0,8 mol .

CI AL

3

Tại n NaOH  2,8 mol , kết tủa Al  OH 3 đã đạt cực đại và bị hòa tan một phần. 3



2,8  0,8  0, 4  0, 6 mol 4

ƠN



Ta có: n NaOH  n HCl  4n Al3  n Al OH   n Al3   n Al OH   n Al3  0, 6 mol hay b  0, 6 3

 a : b  0,8 : 0, 6  4 : 3 . Câu 2: Đáp án A Theo đồ thị: n Al OH 

max

 0, 24 mol  n Al3  0, 24 mol .

0, 42  0,14 mol . 3

Ta có: n NaOH  3n Al OH   n Al OH  

Tại n NaOH  0, 42 mol , kết tủa Al  OH 3 chưa đạt cực đại. 3

Tại n NaOH  x mol , kết tủa Al  OH 3 đã đạt cực đại và bị hòa tan một phần. Ta có: n NaOH  4n Al3  n Al OH   0, 24.4  0,14  0,82 mol . 3

KÈ M

Câu 3: Đáp án D

Theo đồ thị: n OH  0,1 mol  a  n Ba  OH   2

1 n   0, 05 mol . 2 OH

Tại n HCl  0, 7 mol , kết tủa Al  OH 3 đã đạt cực đại và bị hòa tan một phần. Ta có: n HCl  n OH  4n AlO  3n Al OH   n AlO 

DẠ

 n Ba  AlO2   2

0, 7  0,1  0, 2.3  0,3mol 4

1 n   0,15 mol hay b  0,15 2 AlO2

 a : b  0, 05 : 0,15  1: 3 .

Câu 4: Đáp án B Theo đồ thị: m BaSO4  69,9 gam  n BaSO4  0,3 mol . Trang 71

n Ba  OH   0, 2V mol  n OH  0, 4V mol 2

CI AL

1 Bảo toàn nhóm SO 4 : n Al2 SO4   n BaSO4  0,1 mol  n Al3  0, 2 mol . 3 3

Tại V lít Ba  OH 2 , kết tủa Al  OH 3 bị hòa tan hết nên n OH  4n Al3  0, 4V  0, 2.3  V  2 lít  2,1. Câu 5: Đáp án A 2

Tại n Ba  OH   0,3 mol , BaSO 4 kết tủa max, Al  OH 3 kết tủa một phần. 2

Lại có: y  n BaSO4 max  n Al OH 

max

 0,3.233  0,3.78  93,3 gam

 x  y  69,9  93,3  163, 2 .

Ta có: n BaSO4 max  0,3mol  x  0,3.233  69,9 gam .

0, 6.2  0,3mol 4

Tại n Ba  OH   0, 6 mol , Al  OH 3 đã bị hòa tan hết nên: 4n Al3  n OH  n Al3 

ƠN

Câu 6: Đáp án C Xét Z  NaOH : n H  2x mol; n Al3  2y mol; n SO2  x  3y mol 4

Theo đồ thị: 2x  0, 4  x  0, 2 mol

Ta có: n OH  n H  3n Al OH   n Al OH   3

Tại n OH  1, 0 mol , kết tủa Al  OH 3 chưa đạt cực đại.

1  0, 4  0, 2 mol . 3

Tại n OH  1, 4 mol , kết tủa Al  OH 3 đã đạt cực đại và bị hòa tan một phần. 1, 4  0, 4  0, 2  0,3mol . 4

Ta có: n OH  n H  4n Al3  n Al OH   n Al3 

 Dung dịch X gồm H   0, 4 mol  , Al3  0,3 mol  ,SO 24  0, 65 mol  .

Xét X  Ba  OH 2 :

KÈ M

n BaSO4  n SO24  0, 65 mol Ta có:  . n  4n  n  n  4.0,3  1, 4  0, 4  0, 2 mol 3     Al OH 3 Al OH H

 m  0, 65.233  0, 2.78  167, 05 gam Câu 7: Đáp án D Xét X  HCl :

Theo đồ thị: n OH du  0,1 mol

DẠ

Tại n H  0,3 mol , kết tủa Al  OH 3 chưa đạt cực đại. Ta có: n H  n OH  n Al OH   n Al OH   0,3  0,1  0, 2 mol . 3

Tại n H  0, 7 mol , kết tủa Al  OH 3 đã đạt cực đại và bị hòa tan một phần. Trang 72

Ta có: n H  n OH  4n AlO  3n Al OH   n AlO  3

0, 7  0,1  0, 2.3  0,3 mol . 4

CI AL

Xét Na, Al  H 2 O

 Na   Na Sơ đồ phản ứng:   H 2 O  X    Al AlO 2 ;OH Bảo toàn điện tích: n Na   n AlO  n OH  0,3  0,1  0, 4 mol Bảo toàn nguyên tố Al, Na: n Na  n Na   0, 4 mol; n Al  n AlO  0,3 mol 2

 m  0,3.23  0,3.27  17,3 gam

Câu 8: Đáp án B Xét X  HCl :

ƠN

Theo đồ thị: n OH du  0, 2 mol Tại n H  0,3 mol , kết tủa Al  OH 3 chưa đạt cực đại.

Ta có: n H  n OH  n Al OH   n Al OH   0,3  0, 2  0,1mol . 3

Tại n H  0, 7 mol , kết tủa Al  OH 3 đã đạt cực đại và bị hòa tan một phần. 3

Xét Na 2 O, Al2 O3  H 2 O

0, 7  0, 2  0,1.3  0, 2 mol . 4

Ta có: n H  n OH  4n AlO  3n Al OH   n AlO 

 Na   Na 2 O Sơ đồ phản ứng:   H 2O  X    Al2 O3 AlO 2 ;OH

Bảo toàn điện tích: n Na   n AlO  n OH  0, 2  0, 2  0, 4 mol 2

Bảo toàn nguyên tố Al, Na: n Na 2O 

1 1 n Na   0, 2 mol; n Al2O3  n AlO  0,1 mol 2 2 2

KÈ M

 m  0, 2.62  0,1.102  22, 6 gam Câu 9: Đáp án A Xét X  NaOH :

Theo đồ thị: n H du  0,1 mol

Tại n OH  0, 25 mol , kết tủa Al  OH 3 chưa đạt cực đại.

DẠ

Ta có: n OH  n H  3n Al OH   n Al OH   3

0, 25  0,1  0, 05 mol . 3

Tại n OH  0, 45 mol , kết tủa Al  OH 3 đã đạt cực đại và bị hòa tan một phần. Ta có: n OH  n H  4n Al3  n Al OH   n Al3  3

0, 45  0,1  0, 05  0,1 mol . 4

Trang 73

Xét Al, Al2 O3  H 2 O

CI AL

 Al H Sơ đồ phản ứng:   HCl  X  3  Al2 O3 Al ;Cl

Bảo toàn điện tích: n Cl  3n Al3  n H  0,1.3  0,1  0, 4 mol .  n HCl  n Cl  0, 4 mol  x 

0, 4  2M . 0, 2

Câu 10: Đáp án A Xét X  HCl :

Tại n H  0,3 mol , kết tủa Al  OH 3 chưa đạt cực đại. Ta có: n H  n OH  n Al OH   n Al OH   0,3  0, 2  0,1mol . 3

Theo đồ thị: n OH du  0, 2 mol

Ta có: n H  n OH  4n AlO  3n Al OH   n AlO  3

0, 7  0, 2  0,1.3  0, 2 mol . 4

Xét Na, Al2 O3  H 2 O

ƠN

Tại n H  0, 7 mol , kết tủa Al  OH 3 đã đạt cực đại và bị hòa tan một phần.

  Na  Na Sơ đồ phản ứng:   H 2O  X    Al2 O3 AlO 2 ;OH du





1 n   n AlO  0, 2 mol  VH2  0, 2.22, 4  4, 48 lít 2 2 OHdu

Câu 11: Đáp án A

Ta có: n H2 

Xét X  HCl :

Theo đồ thị: n OH du  0, 02 mol

KÈ M

Tại n H  0, 05 mol , kết tủa Al  OH 3 chưa đạt cực đại. Ta có: n H  n OH  n Al OH   n Al OH   0, 05  0, 02  0, 03mol . 3

Tại n H  0, 09 mol , kết tủa Al  OH 3 đã đạt cực đại và bị hòa tan một phần. Ta có: n H  n OH  4n AlO  3n Al OH   n AlO  2

0, 09  0, 02  0, 03.3  0, 04 mol . 4

Xét X  H 2 O

DẠ

Quy đổi X thành Ba, Al, O. H 2 : 0, 08 mol Ba, Al  Ba 2 Sơ đồ phản ứng:   H 2O  Y O   AlO 2 ;OH du

Trang 74

Bảo toàn điện tích: n Ba 2 

n AlO  n OH 2



0, 04  0, 02  0, 03 mol 2

CI AL

Bảo toàn nguyên tố Ba, Al: n Ba  n Ba 2  0, 03 mol; n Al  n AlO  0, 04 mol 2

Bảo toàn electron: 2n Ba  3n Al  2n O X   2n H2  n O X  

0, 03.2  0, 04.3  0, 08.2  0, 01 mol . 2

 m  0, 03.137  0, 04.27  0, 01.16  5,35 gam Câu 12: Đáp án D

Tại n Ba  OH   0,32 mol  n OH  0, 64 mol, Al  OH 3 đã bị hòa tan hết. 2

n BaSO4  0,3 mol  Ta có:  0, 64  0,16 mol n OH  4n Al3  n Al3   4

Tại n Ba  OH   x mol  n OH  2x mol , kết tủa đạt cực đại nên ta xét hai trường hợp: Al  OH 3 max và 2

ƠN

BaSO 4 max. TH1: Kết tủa gồm Al  OH 3 max và BaSO 4 . 3

max

1 1  n Al3  n OH  .2x  0,16  x  0, 24 mol . 3 3

Ta có: n Al OH 

 m1  0,16.78  0, 24.233  64,8 gam  69,9  Không thỏa mãn đồ thị. TH2: Kết tủa gồm Al  OH 3 và BaSO 4 max.

n Ba  OH 2  n BaSO4  0,3 mol  m 2  0,3.233  0, 04.78  73, 02 gam  Thỏa mãn. Ta có:  n  0,16.4  0, 6  0, 04 mol Al OH    3

 x  0,3 mol Câu 13: Đáp án C

KÈ M

n H  0, 6a mol; n Al3  0, 6b mol .

Tại n NaOH  2, 4b mol , kết tủa Al  OH 3 chưa đạt cực đại. Ta có: n NaOH  n H  3n Al OH   2, 4b  0, 6a  3y  y  3

2, 4b  0, 6a . 3

Tại n NaOH  1, 4a mol , kết tủa Al  OH 3 đã đạt cực đại và bị hòa tan một phần.

Ta có: n NaOH  n H  4n Al3  n Al OH   1, 4a  0, 6a  4.0, 6b  y

DẠ

 1, 4a  0, 6a  4.0, 6b 

2, 4b  0, 6a  a : b  8 : 3  2, 67  2, 7 3

Câu 14: Đáp án A

n H  2y mol; n Al3  2x mol . Trang 75

Theo đồ thị: 2y  0, 4  y  0, 2 .

Ta có: n OH  n H  3n Al OH   n Al OH   3

0, 7  0, 4  0,1mol . 3

Tại n OH  1,1 mol , Al  OH 3 đã kết tủa cực đại và bị hòa tan một phần. Ta có: n OH  n H  4n Al3  n Al OH   n Al3  3

1,1  0, 4  0,1  0, 2 mol . 4

 2x  0, 2  x  0,1

CI AL

Tại n OH  0, 7 mol , Al  OH 3 chưa kết tủa cực đại.

 x : y  0,1: 0, 2  1: 2

Câu 15: Đáp án A Xét Al  Ba  OH 2 :

Ba 2 : x mol  OH 2  X AlO 2 : y mol Sơ đồ phản ứng: Al    Ba   y mol   x mol OH du

Bảo toàn điện tích: n OH  2n Ba 2  n AlO  2x  y mol .

ƠN

Gọi số mol Ba  OH 2 và Al lần lượt là x và y mol.

Xét X  H 2SO 4 :

Tại V  1300 ml hay n H  1,3 mol, Al  OH 3 bị hòa tan hết.

1

Ta có: n H  4n AlO  n OH  2x  y  4y  1,3 2

Tại m  70 gam, kết tủa cực đại gồm BaSO 4 max và Al  OH 3 . Ta có: n H2SO4 pu  n BaSO4  n Ba 2  x mol  n H  2x mol .

4y   2x   2x  y   3

 y mol  233x  78y  70

 2 .

KÈ M

 n Al OH  

Từ (1) và (2) suy ra: x  0, 2; y  0,3

DẠ

 m Al  0,3.27  8,1 gam .

Trang 76

CHƯƠNG 7: SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI QUAN TRỌNG BÀI 15: SẮT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT

CI AL

Mục tiêu  Kiến thức

+ Chỉ ra được vị trí, cấu hình electron lớp ngoài cùng, tính chất vật lý của sắt.

+ Trình bày được tính chất hoá học của sắt: tính khử trung bình (tác dụng với oxi, lưu huỳnh, clo, nước, dung dịch axit, dung dịch muối).

+ Phân tích được tính khử của hợp chất sắt(II) và tính oxi hóa của hợp chất sắt(III). + Nêu được thành phần của gang và thép.

+ Trình bày được nguyên tắc điều chế và ứng dụng của sắt và một số hợp chất của sắt.  Kĩ năng

+ Viết được phương trình hóa học và phương trình ion thu gọn minh họa tính chất hóa học của sắt và hợp chất của sắt...

ƠN

+ Nhận biết được ion Fe2+, Fe3+ trong dung dịch.

+ Phân biệt được một số đồ dùng bằng gang, thép.

+ Giải các bài tập hóa học có liên quan như: xác định kim loại dựa vào số liệu thực nghiệm, tính

DẠ

KÈ M

phần trăm khối lượng kim loại hoặc oxit kim loại trong hỗn hợp, tính khối lượng quặng...

Trang 1

I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM A. SẮT

CI AL

1. Vị trí trong bảng tuần hoàn Cấu hình: Fe  Z  26  : [Ar]3d64s2. → Fe thuộc ô 26, chu kì 4, nhóm VIIIB. 2. Tính chất vật lí Kim loại màu trắng, hơi xám, khối lượng riêng lớn.

Dẫn điện, dẫn nhiệt tốt. Có tính nhiễm từ.

3. Tính chất hóa học

t Ví dụ: Fe + S   FeS

Tính khử trung bình.

t 3Fe + 2O2   Fe3O4

• Tác dụng với phi kim:

• Tác dụng với axit:

ƠN

Ở nhiệt độ cao, sắt khử được nguyên tử phi kim 2Fe + 3Cl  t  2FeCl3 2 thành ion âm.

Ví dụ: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

HCl, H2SO4 loãng + Fe → Muối Fe2+ + H2

Ví dụ: Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

HNO3, H2SO4 đặc, nóng + Fe → Muối Fe3++ SPK + H2O

Chú ý: Fe bị thụ động hóa trong HNO3 đặc, nguội và H2SO4 đặc, nguội. Ví dụ: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

• Tác dụng với muối:

Fe chỉ khử được những ion kim loại đứng sau nó 4. Trạng thái tự nhiên

trong dãy điện hóa (theo quy tắc α). Kim loại phổ biến thứ hai, sau Al.

KÈ M

Tồn tại chủ yếu ở dạng hợp chất (quặng).

Ví dụ: Quặng hematit đỏ: Fe2O3 khan. Quặng hematit nâu: Fe2O3.nH2O. Quặng manhetit: Fe3O4 (giàu sắt nhất, hiếm). Quặng xiđerit: FeCO3. Quặng pirit: FeS2.

Sắt còn có mặt trong hemoglobin (hồng cầu của

DẠ

máu) → Vận chuyển oxi. B. HỢP CHẤT CỦA SẤT 1. Hợp chất Fe (II) Tính khử đặc trưng: Fe2+ → Fe3+ + e

Trang 2

• FeO: Chất rắn, màu đen, không có trong tự nhiên. Ví dụ: FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O

Có tính khử.

Ví dụ: FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O

CI AL

Là oxit bazơ. Điều chế: Dùng H2 hay CO khử Fe2O3.

t Ví dụ: Fe2O3 + CO   2FeO + CO2

Nhiệt phân Fe(OH)2 trong điều kiện không có không khí.

t Fe(OH)2   FeO + H2O

• Fe(OH)2: Chất rắn, màu trắng hơi xanh, không tan

trong nước. Có tính bazơ.

Ví dụ: Fe(OH)2 + 2HCl → FeCl2 + 2H2O

Có tính khử.

Ví dụ: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3↓

Điều chế: Cho muối sắt(II) tác dụng với dung dịch

ƠN

kiềm Fe2+ + 2OH– → Fe(OH)2↓ • Muối Fe(II): Đa số tan trong nước.

Ví dụ: 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 Chú ý: Muối sắt(II) điều chế được phải dùng ngay

Có tính khử.

Điều chế: Cho Fe (hoặc FeO, Fe(OH)2) tác dụng vì để trong không khi sẽ chuyển dần thành muối với axit HCl hoặc H2SO4 loãng.

sắt(III).

2. Hợp chất Fe (III)

Tính oxi hóa đặc trưng: Fe3+ + 1e → Fe2+ nước. Là oxit bazơ. Có tính oxi hóa.

• Fe2O3: Chất rắn màu đỏ nâu, không tan trong Ví dụ: Fe2O3 + 6HCl → FeCl3 + 3H2O t Ví dụ: Fe2O3 + 3H2   2Fe + 3H2O

KÈ M

Điều chế: Phân hủy Fe(OH)3.

t 2Fe(OH)3   Fe2O3 + 3H2O

• Fe(OH)3: Chất rắn, màu nâu đỏ, không tan trong nước.

Có tính bazơ.

Ví dụ: 2Fe(OH)3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O

DẠ

kiềm.

Điều chế: Cho muối sắt(III) tác dụng với dung dịch Fe3+ + 3OH– → Fe(OH)3↓ • Muối Fe(III): Đa số đều tan trong nước. Có tính oxi hóa.

Ví dụ: 2FeCl3 + Fe → 3FeCl2

C. HỢP KIM CỦA SẮT Trang 3

1. Gang • Gang là hợp kim của sắt với cacbon trong đó có

CI AL

từ 2 - 5% khối lượng cacbon, ngoài ra còn một lượng nhỏ các nguyên tố Si, Mn, S... • Phân loại: Gang xám: chứa cacbon ở dạng than chì, dùng để đúc bệ máy, ống dẫn nước.

Gang trắng: chứa ít cacbon hơn ở dạng xementit (Fe3C), dùng để luyện thép.

• Nguyên tắc sản xuất: Khử quặng oxit bằng than cốc trong lò cao. 2. Thép lượng của cacbon cùng với một số nguyên tố khác (Si, Mn, Cr, Ni...) • Phân loại:

Thép mềm: chứa không quá 0,1% C, dùng

ƠN

• Thép là hợp kim của sắt chứa từ 0,01 - 2% khối

để kéo sợi, chế tạo vật dụng trong đời sống và xây dựng nhà cửa.

Thép cứng: chứa trên 0,9% C, dùng để chế Ví dụ: Vòng bi, vở xe bọc thép

tạo công cụ, chi tiết máy.

Thép đặc biệt: đưa thêm một số nguyên tố Ví dụ: Thép chứa 13% Mn rất cứng được dùng làm làm cho thép có những tính chất đặc biệt.

máy nghiền đá.

• Nguyên tắc sản xuất: Giảm hàm lượng các tạp chất C, S, Si, Mn, ... có trong gang bằng cách oxi

KÈ M

hóa các tạp chất đó thành oxit rồi biến thành xỉ và tách ra khỏi thép.

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA SẮT

Vị trí trong bảng tuần hoàn

+ Sắt thuộc ô 26, nhóm VIIIB, chu kì 4 trong bảng tuần hoàn. + Số oxi hóa trong hợp chất: +2, +3.

DẠ

Trạng thái tự nhiên + Sắt là kim loại phổ biến sau Al. + Trong tự nhiên, sắt tồn tại chủ yếu ở dạng hợp chất. Fe2O3 khan: Quặng hematit đỏ. Trang 4

Fe2O3.nH2O: Quặng hematit nâu. Fe3O4: Quặng manhetit (giàu sắt nhất nhưng hiếm).

CI AL

FeCO3: Quặng xiđerit. FeS2: Quặng pirit sắt.

+ Sắt còn có trong hemoglobin của máu làm nhiệm vụ vận chuyển, duy trì sự sống. Tính chất vật lí + Dẫn điện và nhiệt tốt. Khác với kim loại khác, sắt có tính nhiễm từ. + Tác dụng với phi kim: + Tác dụng với axit: Fe + HCl/H2SO4 loãng → Muối Fe(II) + H2 Fe + HNO3/H2SO4 đặc, nóng → Muối Fe(III) + SPK + H2O

Tính chất hóa học

+ Màu trắng hơi xám, có khối lượng riêng lớn (kim loại nặng).

ƠN

Chú ý: Fe bị thụ động hóa trong dung dịch HNO3 đặc, nguội và H2SO4 đặc, nguội. + Tác dụng với muối: HỢP CHẤT VÀ HỢP KIM CỦA SẤT HỢP CHẤT CỦA SẤT Hợp chất sắt (II) FeO: oxit bazơ, chất rắn, màu đen.

+ Có tính khử (đặc trưng) và tính oxi hóa.

Fe khử được muối của kim loại đứng sau nó trong dãy điện hóa.

Muối Fe(II): màu lục nhạt. Các phản ứng quan trọng:

Fe(OH)2: bazơ, chất rắn, màu trắng hơi xanh.

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3

KÈ M

t  FeO + H2O Fe(OH)2  khoâ ng coùkhoâ ng khí

Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag Hợp chất sắt (III) + Có tính oxi hóa.

Fe2O3: oxit bazơ, chất rắn, màu đỏ nâu.

Fe(OH)3: bazơ, chất rắn, màu nâu đỏ.

DẠ

Muối Fe(III): màu vàng nâu. Các phản ứng quan trọng: t 2Fe(OH)3   Fe2O3 + 3H2O

2FeCl3 + Fe → 3FeCl2 2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + S + 2HCl Trang 5

2FeCl3 + 2KI → 2FeCl2 + I2 + 2KCl HỢP KIM CỦA SẤT

CI AL

Gang Khái niệm Là hợp kim của Fe với C và lượng nhỏ Si, Mn, S... Hàm lượng cacbon: 2% - 5% Nguyên tắc

Khử quặng oxit (thường là Fe2O3) bằng than cốc trong lò cao. Thép

Khái niệm Là hợp kim của Fe, C và Si, Mn, Cr, Ni,... Hàm lượng cacbon: 0,01 - 2% Nguyên tắc

ƠN

Oxi hóa các tạp chất C, S, Si, Mn, ... có trong gang. II. CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Lý thuyết trọng tâm

Kiểu hỏi 1: Lý thuyết về sắt Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Kim loại Fe không phản ứng với chất nào sau đây trong dung dịch? A. CuSO4.

B. MgCl2.

D. AgNO3.

Hướng dẫn giải

C. FeCl3.

Fe có thể khử được ion của các kim loại đứng sau nó trong dãy điện hóa của kim loại nên Fe phản ứng được với Cu2+, Fe3+, Ag+. Phương trình hóa học: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2

KÈ M

Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag → Fe không phản ứng được với dung dịch MgCl2. → Chọn B.

Ví dụ 2: Cho bột Fe vào dung dịch AgNO3 dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch gồm các chất tan là:

B. Fe(NO3)2; AgNO3.

C. Fe(NO3)3; AgNO3.

D. Fe(NO3)2; Fe(NO3)3; AgNO3.

A. Fe(NO3)2; Fe(NO3)3.

DẠ

Hướng dẫn giải Ban đầu khi cho Fe vào dung dịch AgNO3: Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag Sau đó, AgNO3 còn dư nên xảy ra phản ứng: Trang 6

Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag → Chọn C. Chú ý: Khi Fe tác dụng với muối Ag dư luôn thu được muối Fe(III). Kiểu hỏi 2: Lý thuyết về hợp chất của sắt Ví dụ mẫu Vi dụ 1: Thành phần chính của quặng manhetit là B. FeCO3.

C. Fe3O4.

D. FeS2.

A. Fe2O3. Hướng dẫn giải

Các quặng sắt quan trọng:

CI AL

→ Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch chứa chất tan: Fe(NO3)3 và AgNO3 còn dư.

Quặng manhetit: Fe3O4; Quặng hematit đỏ: Fe2O3; Quặng xiđerit: FeCO3; Quặng pirit: FeS2. → Thành phần chính của quặng manhetit là Fe3O4.

→ Chọn C.

ƠN

Quặng hematit nâu: Fe2O3.nH2O;

Ví dụ 2: Phát biểu nào sau đây sai?

A. Hàm lượng cacbon trong thép cao hơn trong gang. B. Sắt là kim loại màu trắng hơi xám, dẫn nhiệt tốt.

C. Quặng pirit sắt có thành phần chính là FeS2. Hướng dẫn giải

D. Sắt(III) hiđroxit là chất rắn, màu nâu đỏ, không tan trong nước. Hàm lượng cacbon trong thép khoảng 0,01 - 2% thấp hơn trong gang là 2 - 5% → A sai. Sắt là kim loại màu trắng, hơi xám, dẫn nhiệt tốt → B đúng.

KÈ M

Quặng pirit sắt có thành phần chính là FeS2 → C đúng. Fe(OH)3 là chất rắn, màu nâu đỏ, không tan trong nước → D đúng. → Chọn A.

Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn Fe3O4 vào dung dịch HCl dư được dung dịch X. Chia X làm ba phần rồi tiến hành ba thí nghiệm: đổi.

TN1: Thêm NaOH dư vào phần một được kết tủa Y. Nung Y trong không khí đến khối lượng không

DẠ

TN2: Cho bột Cu vào phần hai. TN3: Sục khí Cl2 vào phần ba. Số phản ứng oxi hóa - khử xảy ra là A. 2.

B. 3.

C. 4.

D. 5. Trang 7

Hướng dẫn giải Hòa tan hoàn toàn Fe3O4 vào dung dịch HCl dư:

CI AL

Fe3O4 + 8HCl → 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O → Dung dịch X gồm: FeCl3, FeCl2 và HCl còn dư.

TN1: Thêm NaOH dư vào phần một được kết tủa Y. Nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi. FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl

FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl HCl + NaOH → NaCl + H2O

t 2Fe(OH)3   Fe2O3 + H2O t 4Fe(OH)2 + O2   2Fe2O3 +4H2O

→ Có 1 phản ứng oxi hóa - khử.

ƠN

TN2: Cho bột Cu vào phần hai: Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl2 → Có 1 phản ứng oxi hóa - khử. TN3: Sục khí Cl2 vào phần ba:

Cl2 + 2FeCl2 → 2FeCl3 → Có 1 phản ứng oxi hóa - khử. Vậy tổng có 3 phản ứng oxi hóa - khử. → Chọn B.

Ví dụ 4: Cho a mol Fe tác dụng với a mol khí Cl2 thu được hỗn hợp rắn X. Cho X vào nước, thu được

dung dịch Y (biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn). Cho các chất (hoặc hỗn hợp các chất) sau: AgNO3, NaOH, Cu, HCl, hỗn hợp KNO3 và H2SO4 loãng. Số chất (hoặc hỗn hợp các chất) có thể tác dụng được với dung dịch Y là A. 2.

B. 4.

C. 3.

D. 5.

KÈ M

Hướng dẫn giải

Phương trình hóa học: Ban đầu:

Phản ứng:

DẠ

Sau phản ứng:

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 a

mol

2a 3

mol

a 3

2a 3

mol

Hỗn hợp rắn X gồm: Fe và FeCl3. Sau khi cho vào H2O thì Fe dư phản ứng vừa đủ với FeCl3 tạo dung dịch FeCl2.

Trang 8

→ Các chất (hoặc hỗn hợp chất) có thể tác dụng được với dung dịch Y là: AgNO3, NaOH, hỗn hợp KNO3 và H2SO4 loãng.

CI AL

→ Chọn C Bài tập tự luyện dạng 1 Bài tập cơ bản Câu 1: Cấu hình electron nào sau đây là của Fe? A. [Ar]4s23d6.

B. [Ar]3d64s2.

C. 3d8.

D. [Ar]3d74s1.

A. CuSO4.

B. HCl.

Câu 2: Kim loại Fe không tác dụng với dung dịch C. FeCl3.

D. AlCl3.

A. +2, +4.

B. +1, +2.

C. +2, +3.

Câu 4: Cấu hình electron nào sau đây là của ion A. [Ar]3d6.

Fe2+?

B. [Ar]3d5.

C. [Ar]3d4.

A. Đolomit.

B. Xiđerit.

ƠN

Câu 5: Quặng nào sau đây có chứa oxit sắt?

Câu 3: Các số oxi hóa thường gặp của sắt là

C. Hematit.

D. +1, +2, +3. D. [Ar]3d3.

D. Boxit.

Câu 6: Hợp chất nào sau đây của sắt vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử? A. FeO.

B. Fe2O3.

C. Fe(OH)3.

A. HCl đặc, nguội.

B. H2SO4 loãng.

Câu 7: Kim loại Fe bị thụ động bởi dung dịch

C. HCl loãng.

D. Fe. D. HNO3 đặc, nguội.

Câu 8: Chất có tính oxi hóa nhưng không có tính khử là A. FeO.

B. Fe2O3.

C. Fe.

D. FeCl2.

A. pirit sắt.

B. manhetit.

Câu 9: Trong các loại quặng sắt, quặng có hàm lượng sắt cao nhất là C. xiđerit.

D. hematit đỏ.

A. nâu đỏ.

Câu 10: Cho dung dịch FeCl3 tác dụng với dung dịch NaOH tạo thành kết tủa có màu B. trắng.

C. xanh thẫm.

D. trắng xanh.

Câu 11: Hai dung dịch đều phản ứng được với kim loại Fe là A. CuSO4 và ZnCl2.

B. CuSO4 và HCl.

C. ZnCl2 và FeCl3.

D. HCl và AlCl3.

KÈ M

Câu 12: Phản ứng giữa cặp chất nào dưới đây không tạo thành muối Fe(II)? A. FeO + HCl.

B. Fe(OH)2 + H2SO4 loãng,

C. FeCO3 + HNO3 loãng.

D. Fe + Fe(NO3)3.

Câu 13: Dãy gồm các kim loại đều tác dụng với dung dịch FeCl3 là: A. Fe, Mg, Cu, Ag, Al.

B. Cu, Ag, Au, Mg, Fe.

C. Fe, Zn, Cu, Al, Mg.

D. Au, Cu, Al, Mg, Zn.

Câu 14: Cho Na vào dung dịch FeSO4 ta thấy xuất hiện

DẠ

A. bọt khí thoát ra. B. chất rắn màu xám trắng bám lên bề mặt kim loại Na. C. bọt khí thoát ra và có kết tủa màu trắng xanh, kết tủa hóa nâu trong không khí. D. có kết tủa màu xanh lục.

Câu 15: Nhúng thanh Fe vào dung dịch CuSO4. Sau một thời gian, hiện tượng quan sát được là: Trang 9

A. Thanh Fe có màu trắng và dung dịch nhạt dần màu xanh. B. Thanh Fe có màu trắng xám và dung dịch nhạt dần màu xanh,

CI AL

C. Thanh Fe có màu đỏ và dung dịch nhạt dần màu xanh. D. Thanh Fe có màu đỏ và dung dịch dần có màu xanh. Câu 16: Tiến hành các thí nghiệm sau: (1) Cho lá Fe vào dung dịch gồm CuSO4 và H2SO4 loãng. (2) Cho lá Cu vào dung dịch gồm Fe(NO3)3 và H2SO4 loãng. (3) Cho lá Zn vào dung dịch HCl.

(4) Để miếng gang ngoài không khí ẩm. A. 3.

B. 4.

C. 2.

D. 1.

Số thí nghiệm xảy ra ăn mòn điện hóa là

Câu 17: Cho từng chất: Fe, FeO, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Fe3O4, Fe2O3, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3, FeCO3, Fe2(SO4)3 lần lượt phản ứng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng và dung dịch HCl. Số trường hợp xảy ra phản ứng oxi hóa - khử là B. 10.

C. 9.

ƠN

A. 8.

Câu 18: Cho các phát biểu sau:

D. 7.

(a) Nhúng thanh Fe vào dung dịch FeCl3 xảy ra ăn mòn điện hóa.

(b) Sục khí H2S vào dung dịch CuSO4 thấy xuất hiện kết tủa xanh nhạt.

(c) Nhỏ dung dịch Na2CO3 vào dung dịch FeCl3 thấy xuất hiện kết tủa nâu đỏ và khí. (d) Nhúng thanh Al vào dung dịch NaOH loãng, nguội thấy thanh Al tan dần. (e) Đốt dây sắt trong khí Cl2 thấy tạo thành muối Fe(II) bám trên dây sắt. A. 3.

B. 4.

Bài tập nâng cao

Số phát biểu đúng là

C. 5.

D. 2.

Câu 19: Phi kim X tác dụng với kim loại M thu được chất rắn Y. Hòa tan Y vào nước được dung dịch Z. Thêm AgNO3 dư vào dung dịch Z được chất rắn G. Cho G vào dung dịch HNO3 đặc nóng dư thu được khí màu nâu đỏ và chất rắn F. Kim loại M và chất rắn F lần lượt là A. Al và AgCl.

B. Fe và AgCl.

C. Cu và AgBr.

D. Fe và AgF.

KÈ M

Câu 20: Hòa tan hoàn toàn Fe3O4 trong dung dịch H2SO4 loãng, dư, thu được dung dịch X. Trong các chất: NaOH, Cu, Fe(NO3)2, KMnO4, BaCl2, Cl2 và Al, số chất phản ứng được với dung dịch X là A. 7.

B. 4.

C. 6.

D. 5.

Dạng 2: Tính chất của kim loại

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Cho m gam Fe tác dụng với oxi thu được 23,2 gam Fe3O4. Giá trị của m là

DẠ

A. 16,8.

B. 11,2.

C. 8,4.

D. 5,6.

Hướng dẫn giải nFe O  0,1mol 3

Phương trình hóa học: Trang 10

t 3Fe + 2O2   Fe3O4

0,3←

0,1

mol

CI AL

mFe  0,3.56  16,8gam → Chọn A.

Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 14,8 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu trong dung dịch HCl dư, sau phản ứng thu được 3,36 lít H2 (đktc). Khối lượng Cu có trong hỗn hợp là A. 3,2 gam.

B. 6,4 gam.

C. 9,6 gam.

D. 12,8 gam.

Hướng dẫn giải nH  0,15mol

Do Cu không phản ứng được với HCl nên ta có phương trình hóa học: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 0,15 ←

0,15 mol

ƠN

 m Fe  0,15.56  8, 4gam  m Cu  14,8  8, 4  6, 4 gam → Chọn B.

Ví dụ 3: Cho 16,8 gam Fe vào 200 ml dung dịch CuSO4 0,75M. Sau một thời gian lấy thanh sắt ra cân nặng 17,6 gam. Khối lượng đồng bám trên thanh sắt là A. 19,2 gam.

B. 6,4 gam.

C. 0,8 gam.

Hướng dẫn giải

Phương trình hóa học:

n Fe  0,3mol ; n CuSO4  0,15 mol

D. 9,6 gam.

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu 1

KÈ M

mol  m chaát raén taêng 64.1  56.1  8gam mol  m chaát raén taêng 64x  56x  8x gam

Theo đề bài: mtaêng  17,6  16,8  0,8gam  8x  0,8  x  0,1

→ Khối lượng đồng bám trên thanh sắt là: mCu  0,1.64  6,4gam → Chọn B.

DẠ

Ví dụ 4: Cho a gam Fe tác dụng với dung dịch HNO3 thu được 2,24 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc), dung dịch X và còn dư 5,6 gam Fe. Cô cạn X thu được b gam muối khan. Giá trị của a, b lần lượt là:

A. 14,0; 27,0.

B. 8,4; 27,0.

C. 14,0; 36,3.

D. 11,2; 27,0. Trang 11

Hướng dẫn giải

nNO  0,1 mol

CI AL

Do sau phản ứng còn dư Fe nên muối thu được là muối sắt(II). Quá trình cho nhận electron: Fe  Fe2  2e

N 5  3e  Ne2

Bảo toàn electron: 2nFepö  3nNO 3.0,1  0,15mol 2

 nFepö 

Ta có: a  mFepö  mFedö  0,15.56  5,6  14gam Bảo toàn nguyên tố: nFe NO   nFepö  0,15mol 3 2

 b  mFe NO   0,15.180  27gam → Chọn A.

ƠN

3 2

Chú ý: Khi hỗn hợp kim loại có chứa Fe, mà sau phản ứng với HNO3 hoặc H2SO4 đặc nóng, sau phản ứng có kim loại còn dư thì thu được muối Fe(II)

Ví dụ 5: Cho a gam Fe vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 0,8M và Cu(NO3)2 1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,92a gam hỗn hợp kim loại và khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5). Giá trị của a là A. 8,4.

B. 11,0.

C. 11,2.

Hướng dẫn giải

n HNO3  0, 08 mol ; n Cu 2  0,1mol  n H  n NO  0, 08 mol

D. 5,6.

Gọi số mol của Fe phản ứng là x mol.

KÈ M

Quá trình cho nhận electron: Fe  Fe2  2e

→

4H   NO3  3e  NO  2H 2 O

mol 0,08

0,06

mol

Cu 2  2e  Cu 0,1

0,2

0,1

mol

 x  0,13

DẠ

Bảo toàn electron: 2x  0, 06  0, 2

Ta có: mgiaûm  a  0,92a  0,08agam Lại có: mgiaûm  mFepö  mCu  0,13.56  0,1.64  0,88gam

 0, 08a  0,88gam Trang 12

 a  11

→ Chọn B.

CI AL

Ví dụ 6: Đốt 8,4 gam bột sắt trong khí clo một thời gian đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 15,5 gam chất rắn X. Cho toàn bộ chất rắn X vào dung dịch AgNO3 dư, khuấy đều, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 57,7.

B. 55,7.

C. 39,5.

D. 28,7.

Hướng dẫn giải

n Fe  0,15 mol

m Cl2  15,5  8, 4  7,1gam n Cl2  0,1mol Phương trình hóa học:

0,1

→

1 15

mol

→ Chất rắn X gồm: Fe dư (

1 1 mol) và FeCl3 ( mol). 12 15

0,15

ƠN

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

Khi cho X vào dung dịch AgNO3: Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2 1 15

→

0,1

mol

1 12

Bảo toàn khối lượng: m Fe  m Cl2  m X

→ Sau phản ứng: Fe còn dư: 0,05 mol và 0,1 mol FeCl2. Fe + 3AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + 3Ag 0,05

→0,15

mol

KÈ M

FeCl2 + 3AgNO3 → Fe(NO3)3 + 2AgCl + Ag 0,1

→ 0,2

0,1

mol

→ m  mkeáttuûa  mAg  mAgCl  0,25.108  0,2.143,5  55,7gam → Chọn B.

Chú ý: Có thể dùng bảo toàn e để giải nhanh bài toán

Bài tập tự luyện dạng 2 Bài tập cơ bản

DẠ

Câu 1: Cho m gam sắt tác dụng vừa đủ với a gam khí clo, sau phản ứng thu được 32,5 gam FeCl3. Giá trị của a là A. 21,3.

B. 14,2.

C. 13,2.

D. 23,1.

Câu 2: Cho 6 gam Fe vào 100 ml dung dịch CuSO4 1M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam hỗn hợp kim loại. Giá trị của m là Trang 13

A. 7,0.

B. 6,8.

C. 6,4.

D. 12,4.

A. 45,6.

B. 30,4

CI AL

Câu 3: Cho 0,3 mol hỗn hợp Fe và FeO tan vừa hết trong dung dịch H2SO4 loãng, thu được khí H2 và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là C. 60,0.

D. 30,0.

Câu 4: Cho a mol sắt tác dụng với 1,25a mol khí clo, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X vào nước, thu được dung dịch Y. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Các chất trong dung dịch Y là A. FeCl3.

B. FeCl2.

C. FeCl2, Fe.

D. FeCl2, FeCl3.

A. FeSO4.

B. Fe2(SO4)3.

C. FeSO4.9H2O.

Câu 5: Hòa tan hoàn toàn Fe vào dung dịch H2SO4 loãng vừa đủ thu được 4,48 lít H2 (đktc). Cô cạn dung dịch trong điều kiện không có oxi thu được 55,6 gam muối. Công thức phân tử của muối là D. FeSO4.7H2O.

A. 0,10.

B. 0,15.

C. 0,20.

Câu 6: Cho a mol sắt tác dụng với a mol khí clo, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X vào nước thu được dung dịch Y, nhỏ AgNO3 dư vào dung dịch Y thu được 79 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị a là D. 0,25.

A. 70.

ƠN

Câu 7: Cho m gam Fe vào dung dịch chứa 1,38 mol HNO3, đun nóng đến kết thúc phản ứng còn 0,75m gam chất rắn không tan và có 0,38 mol hỗn hợp NO, NO2 (không còn sản phẩm khử khác) thoát ra ở đktc. Giá trị của m là B. 56.

C. 84.

D. 112.

A. 14,95 gam.

B. 21,95 gam.

Câu 8: Cho 8,4 gam Fe vào dung dịch HNO3 loãng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 2,688 lít khí NO (đktc, là sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch A. Khối lượng Fe(NO3)3 trong dung dịch A là C. 16,54 gam.

D. 14,52 gam.

A. 0,4.

B. 0,6.

Câu 9: Cho 45 gam hỗn hợp bột Fe và Fe3O4 vào V lít dung dịch HCl 1M, khuấy đều để các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thấy thoát ra 4,48 lít khí (đktc) và 5 gam kim loại không tan. Giá trị của V là C. 1,2.

D. 1,4.

A. 3,2.

Câu 10: Cho 27,75 gam hỗn hợp A gồm Fe, Fe3O4 tác dụng với 300 ml dung dịch HNO3 aM. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,36 lít khí NO, là sản phẩm khử duy nhất (đktc), dung dịch B và 2,19 gam kim loại chưa tan. Giá trị của a là B. 1,2.

Bài tập nâng cao

C. 2,4.

D. 1,6.

A. 7,36.

KÈ M

Câu 11: Hòa tan 1,12 gam Fe bằng 300 ml dung dịch HCl 0,2M, 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 B. 8,61.

C. 9,15.

D. 10,23.

Câu 12: Đốt cháy 16,8 gam bột Fe trong V lít (đktc) hỗn hợp khí gồm Cl2 và O2 thu được hỗn hợp rắn X gồm các oxit và muối (không thấy khí thoát ra). Hòa tan X trong 480 ml dung dịch HCl 1M, thu được dung dịch Y. Cho dung dịch AgNO3 dư vào Y, thấy thoát ra 0,03 mol khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5), đồng thời thu được 132,39 gam kết tủa. Giá trị của V là

DẠ

A. 6,272.

B. 6,720.

C. 7,168.

D. 5,600.

Dạng 3: Hợp chất của sắt Bài toán 1: Quy đổi tương đương hỗn hợp oxit sắt Phương pháp giải Trang 14

Hỗn hợp oxit sắt (FeO, Fe2O3, Fe3O4) + Thường được quy đổi hỗn hợp thành hỗn chứa FeO và Fe2O3. + Nếu nFeO  nFe O , thì ta quy đổi hỗn hợp thành chỉ chứa Fe3O4. 3

CI AL

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Cho 7,68 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 tác dụng vừa hết với 260 ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch X. Cho dung dịch X phản ứng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa Y. Nung Y ngoài không khí đến khối lượng không đổi, thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là B. 8,0.

C. 24,0.

D. 12,0.

A. 16,0. Hướng dẫn giải

n HCl  0, 26 mol Quy đổi hỗn hợp oxit sắt ban đầu gồm FeO (x mol) và Fe2O3 (y mol).

 72x  160y  7, 68

 *

Phương trình hóa học: x

ƠN

FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O mol

Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O 6y

 2x  6y  0, 26

mol

**

Từ * và ** suy ra: x  0, 04 ; y  0, 03

2FeO → Fe2O3 0,04 → 0,02

mol

Fe2O3 → Fe2O3 mol

KÈ M

0,03 → 0,03

Bảo toàn nguyên tố Fe:

FeCl2 NaOH Fe  OH 2 O2 ,t  FeO HCl Ta có quá trình:       Fe 2 O3  Fe 2 O3 FeCl3 Fe  OH 3

 m  m Fe2O3  0, 05.160  8gam → Chọn B.

Chú ý: Có thể quy đổi hỗn hợp thành Fe và O Ta có:

1 n   0,13mol 2 H

nO 

7, 68  0,13.16 56

DẠ

 n Fe 

 0,1mol

Bảo toàn nguyên tố Fe:

Trang 15

n Fe2O3 

1 n Fe  0, 05 mol 2

CI AL

 n Fe2O3  0, 05.160  8gam

Ví dụ 2: Hỗn hợp A gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 (trong đó số mol FeO bằng số mol Fe2O3. Hòa tan 46,4 gam trong dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 200 ml dung dịch X. Thể tích dung dịch KMnO4 0,1 M cần thiết để phản ứng hết 100 ml dung dịch X là A. 200 ml.

B. 500 ml.

C. 250 ml.

D. 150 ml.

Hướng dẫn giải

Số mol FeO bằng số mol Fe2O3 nên hỗn hợp A coi như là chỉ gồm Fe3O4.

n A  0, 2 mol Phương trình hóa học: Fe3O4 + 4H2SO4 → Fe2(SO3)3 + FeSO4 + 4H2O → 0,2

→0,2

mol

Dung dịch X gồm: Fe2(SO4)3; FeSO4 và H2SO4 dư. 100 ml dung dịch X phản ứng với KMnO4:

ƠN

0,2

10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O →0,02

 VKMnO4 

0,1

0, 02  0, 2 lit  200 ml 0,1

→ Chọn A.

mol

Bài toán 2: Quy đổi hỗn hợp thành các nguyên tố

DẠ

KÈ M

Phương pháp giải

Ví dụ: Nung nóng 12,6 gam Fe ngoài không khí, sau một thời gian thu được m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4. Hỗn hợp này phản ứng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư, thu được 4,2 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của m là A. 18.

B. 16.

C. 15.

D. 12.

Hướng dẫn giải

Fe FeO   O2 Ta có quá trình: 12,6 gam Fe  X Fe 2 O3 Fe3O 4 2 4   4,2lít SO2  ñktc

H SO ñaë c,noù ng,dö

Trang 16

n Fe  0, 225 mol , n SO2  0,1875 mol

Bước 1: Viết quá trình nhường nhận electron cho

Fe → Fe+3 + 3e

cả quá trình (đầu - cuối) và áp dụng định luật bảo

0,225

toàn electron.

O + 2e → O2–

→ 0,675

mol

x → 2x

mol

+ 2e →S+4

0,1875 → 0,375

S+6

CI AL

Hỗn hợp gồm Fe và oxit sắt được quy đổi về Fe, O. Coi hỗn hợp X gồm Fe (0,225 mol) và O (x mol). Hỗn hợp gồm Fe, FeS, FeS2 được quy đổi về Fe, S. Quá trình cho nhận electron:

mol

Bảo toàn electron: 0, 675  2x  0,375

 x  0,15

Bảo toàn khối lượng: m X  m Fe  m O

Bước 2: Kết hợp bảo toàn khối lượng, bảo toàn

ƠN

nguyên tố tính theo yêu cầu đề bài.

 0, 225.56  0,15.16  15gam

Ví dụ mẫu

→ Chọn C.

Ví dụ 1: Cho 6,72 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 phản ứng hết với 500 ml dung dịch HNO3 aM loãng dư thu được 0,448 lít khí NO (đktc, là sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. Dung dịch X có

A. 1,50.

B. 1,14.

C. 1,11.

D. 0,57

Hướng dẫn giải

thể hòa tan tối đa 8,4 gam Fe. Giá trị của a là

n NO  0, 02 mol

Coi hỗn hợp gồm Fe (x mol) và O (y mol).

 *

KÈ M

 56x  16y  6, 72

8,4gam Fe 2 Fe 500mldd HNO3 aM Dd X   2   Fe Ta có quá trình: 6, 72 gam    1 O 0, 448lit NO

Xét 1 , quá trình cho nhận electron: Fe → Fe+3 + 3e

DẠ

x → x → 3x

mol

O + 2e → O–2 y →2y

mol

N+5 + 3e → N+2 0,06 ←0,02

mol

Bảo toàn electron: 3x  2y  0, 06

 3x  2y  0, 06

** Trang 17

Từ * và ** suy ra: x  0, 09 ; x  0,105 Dung dịch X gồm Fe3+ (0,09 mol) và H+, NO3 còn dư phản ứng tối đa với 0,15 mol Fe: 0,045 ← 0,09 → 0,135

CI AL

2Fe3+ → 3Fe2+

Fe +

mol

3Fe + 8H+ + 2 NO3 → 3Fe2+ + 2NO + 4H2O → 0,105 → 0,07

mol

Ta có: n NO  2n Fe2  2.  0,135  0,105   0, 48 mol 3

n NO  0, 07  0, 02  0, 09 mol 3

 a

Xét cả quá trình: nHNO  nNO trongmuoái  nNO  0,48  0,09  0,57mol

0,105

0,57  1,14 0,5

ƠN

→ Chọn B.

Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 3,76 gam hỗn hợp X ở dạng bột gồm S, FeS và FeS2 trong dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư, thu được 0,48 mol NO2 (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Cho dung dịch Y tác

dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, lọc và nung kết tủa đến khối lượng không đổi thu được m gam hỗn hợp rắn Z. Giá trị của m là A. 11,650.

B. 12,815.

C. 17,545.

Hướng dẫn giải

D. 15,145

Ta có quá trình:

 56a  32b  3, 76 *

Coi hỗn hợp X gồm Fe (a mol) và S (b mol).

KÈ M

 Fe3 Ba OH  dö Fe  OH  Fe O O2 ,t  3 2  Dd Y  Z 2 3 Fe HNO3 ñaëc,noùng,dö   2      BaSO4 SO4 BaSO4 S  0,48mol NO2 Quá trình cho nhận electron: Fe → Fe+3 + 3e a

→a →3a

mol

N+5 + 1e → N+4 0,48 ← 0,48

mol

S → S+6 + 6e

→6b

b →b

mol

DẠ

Bảo toàn electron: 3a  6b  0, 48 ** Từ * và ** suy ra: a  0, 03 ; b  0, 065 Bảo toàn nguyên tố Fe: n Fe2O3 

1 n 3  0, 015 mol 2 Fe

Trang 18

Bảo toàn nguyên tố S: n BaSO4  n S6  0, 065 mol

 0, 015.160  0, 065.233  17,545gam → Chọn C. Bài toán 3: Khử oxit sắt, sản phẩm thu được tác dụng với chất oxi hóa mạnh

Phương pháp giải

CI AL

 m  m Fe2O3  m BaSO4

Ta có quá trình:

 CO 3 2 4 Fex Oy   X FeO,Fe3O4 ,Fe2O3 ,Fe  Fe3  SPK  H 2O

HNO / H SO ñaë c,t 

Bước 1: Viết quá trình nhường nhận electron cho cả quá trình (đầu - cuối) và áp dụng định luật bảo toàn electron.

ƠN

Bước 2: Kết hợp bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố tính theo yêu cầu đề bài. Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: 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 vả Fe3O4. Hòa tan hết X trong dung dịch HNO3 đặc, nóng dư A. 8.

thu được 4,368 lít NO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Giá trị của m là B. 12.

C.10.

Hướng dẫn giải

n NO2  0,195 mol

D. 6.

KÈ M

 Fe   HNO3 ñaë c,noù ng,dö 10,44gam X FeO   0,195mol NO2    CO  Ta có quá trình: m gam Fe2O3  Fe2O3  Fe O  3 4  CO2

Quá trình cho nhận electron: C+2 → C+4 + 2e

N+5 +1e → N+4

Bảo toàn electron: 2n CO  n NO2  0,195 mol

 n CO  0, 0975 mol

Bảo toàn nguyên tố C: n CO2  n CO  0, 0975 mol

DẠ

Bảo toàn khối lượng: m Fe2O3  m CO  m X  m CO2

 m  0, 0975.28  10, 44  0, 0975.44  m  12

→ Chọn B. Trang 19

Bài tập tự luyện dạng 3 Bài tập cơ bản

CI AL

Câu 1: Khử hoàn toàn 4,8 gam Fe2O3 bằng CO dư ở nhiệt độ cao. Khối lượng Fe thu được sau phản ứng là A. 3,36 gam.

B. 2,52 gam.

C. 1,68 gam.

D. 1,44 gam.

Câu 2: Cho 2,32 gam Fe3O4 tác dụng vừa đủ với V ml dung dịch H2SO4 0,2M loãng. Giá trị của V là A. 300.

B. 100.

C. 400.

D. 200.

Câu 3: Thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch chứa 0,3 mol Fe(NO3)3. Lọc kết tủa, đem nung đến khối A. 24,0 gam.

B. 96,0 gam.

C. 32,1 gam.

D. 48,0 gam.

lượng không đổi thì khối lượng chất rắn thu được là

Câu 4: Khử hoàn toàn 17,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 cần 2,24 lít CO (ở đktc). Khối lượng sắt thu được là A. 5,6 gam.

B. 8,0 gam.

C. 6,72 gam.

D. 16,0 gam.

đủ V ml dung dịch HCl 0,1 M. Giá trị của V là A. 400.

B. 160.

ƠN

Câu 5: Hòa tan 1,16 gam hỗn hợp FeO, Fe2O3, Fe3O4 (trong đó số mol FeO bằng số mol Fe2O3), cần vừa C. 800.

D. 180.

Câu 6: Khử hoàn toàn một oxit sắt X ở nhiệt độ cao cần vừa đủ V lít khí CO (ở đktc), sau phản ứng thu được 0,84 gam Fe và 0,02 mol khí CO2. Công thức của X và giá trị V lần lượt là A. Fe2O2 và 0,440.

B. FeO và 0,224.

C. Fe3O4 và 0,448.

D. Fe2O3 và 0,224.

Câu 7: Cho khí CO đi qua ống chứa 10 gam Fe2O3 đốt nóng, thu được m gam hỗn hợp X (gồm ba oxit). B. 7,2.

A. 8,4.

Hỗn hợp X đem hoà trong HNO3 đặc, nóng, dư thu được 8,96 lít NO2. Giá trị của m là C. 6,8.

D. 5,6.

Câu 8: Hỗn hợp chất rắn A gồm 16 gam Fe2O3 và 23,2 gam Fe3O4. Hòa tan hoàn toàn A bằng dung dịch HCl dư thu được dung dịch B. Cho NaOH dư vảo dung dịch B, thu được kết tủa C. Lọc bỏ kết tủa, rửa sạch rồi đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn D. Giá trị của m là B. 32,8.

KÈ M

A. 80,0.

C. 40,0.

D. 16,0.

Câu 9: Đem hòa tan 5,6 gam Fe trong dung dịch HNO3 loãng, sau khi kết thúc phản ứng, còn lại 1,12 gam chất rắn không tan. Lọc bỏ chất không tan, lấy dung dịch thu được cho vào lượng dư dung dịch AgNO3, thấy xuất hiện m gam chất rắn không tan. Giá trị của m là A. 4,48.

B. 8,64.

C. 6,48.

D. 19,36.

Câu 10: Đốt cháy x mol Fe bằng oxi thu được 5,04 gam hỗn hợp A. Hòa tan A bằng dung dịch HNO3 dư

DẠ

thu được 0,035 mol hỗn hợp Y gồm NO và NO2 (sản phẩm khử duy nhất). Tỉ khối hơi của Y đối với H2 bằng 19. Giá trị của x là A. 0,04.

B. 0,05.

C. 0,06.

D. 0,07.

Câu 11: Trộn 100 ml dung dịch FeCl2 1M vào 100 ml dung dịch AgNO3 2,5M thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là Trang 20

A. 28,7.

B. 35,9.

C. 14,4.

D. 34,1.

Câu 12: Cho 20 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 tác dụng vừa hết với 700 ml dung dịch HCl

CI AL

1M thu được dung dịch X và 3,36 lít khí H2 (đktc). Cho X phản ứng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa Y. Nung Y ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là A. 16,8.

B. 24,0.

C. 24,8.

D. 35,6.

Câu 13: Cho 9,12 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl dư. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam FeCl2 và 9,75 gam A. 8,75.

B. 7,62.

FeCl3. Giá trị của m là C. 7,80.

D. 6,72.

Câu 14: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,08 mol FeS2 và x mol Cu2S vào axit HNO3 (vừa đủ), thu được dung dịch X (chỉ chứa hai muối sunfat) và khí duy nhất NO. Giá trị của x là A. 0,03.

B. 0,06.

C. 0,08.

Bài tập nâng cao

D. 0,04.

ƠN

Câu 15: Nung một hỗn hợp rắn gồm a mol FeCO3 và b mol FeS2 trong bình kín chứa không khí (dư). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, đưa bình về nhiệt độ ban đầu thu được chất rắn duy nhất là Fe2O3 và hỗn hợp khí. Biết áp suất khí trong bình trước và sau phản ứng bằng nhau, mối liên hệ giữa a và b là (biết A. a  4b .

sau các phản ứng, lưu huỳnh ở mức oxi hóa +4) B. a  2b .

C. a  b .

D. a  0,5b .

Câu 16: 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

B. 0,78 mol.

A. 0,54 mol.

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 C. 0,50 mol.

D. 0,44 mol.

Câu 17: Hòa tan hoàn toàn 4,56 gam hỗn hợp X ở dạng bột gồm FeS và FeS2 và S trong dung dịch HNO3 đặc nóng dư thu được 0,48 mol NO2 (là sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch Y. Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, lọc và nung kết tủa đến khối lượng không đổi, được m gam hỗn hợp rắn A. 15,8.

KÈ M

Z. Giá trị gần nhất của m là

B. 20,5.

C. 16,5.

D. 18,5.

Câu 18: Cho 5,8 gam muối FeCO3 tác dụng với dung dịch HNO3 vừa đủ, thu được hỗn hợp khí chứa CO2, NO và dung dịch X. Cho dung dịch HCl rất dư vào dung dịch X được dung dịch Y, dung dịch Y này cần hòa tan tối đa m gam Cu, sinh ra sản phẩm khử NO duy nhất. Giá trị của m là B. 16,0.

C. 14,4.

D. 9,6.

DẠ

A. 11,2.

Dạng 4: Bài tập tổng hợp Phương pháp giải

Vận dụng linh hoạt định luật bảo toàn nguyên tố, định luật bảo toàn khối lượng. Ví dụ mẫu Trang 21

Ví dụ 1: Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 vào dung dịch HCl dư, thu được a mol H2 và dung dịch chứa 31,19 gam hỗn hợp muối. Mặt khác, hòa tan hoàn toàn m gam X trong dung

CI AL

dịch chứa 0,55 mol H2SO4 (đặc) đun nóng, thu được dung dịch Y và 0,14 mol SO2 (sản phẩm khử duy nhất của S+6). Cho 400 ml dung dịch NaOH 1M vào Y, sau khỉ phản ứng kết thúc được 10,7 gam một chất kết tủa. Giá trị của a là A. 0,05.

B. 0,04.

C. 0,06.

D. 0,03.

Hướng dẫn giải

n NaOH  0, 4 mol  n OH  0, 4 mol n H2SO4  0,55 mol  n H  1,1mol

ƠN

   Fe FeCl2  HCl    H 2  H 2O  FeCl FeO 3    Sơ đồ phản ứng: X Fe 2 O3   NaOH dung dich Y   duy nhat   Fe O  H SO 2 4d/n  SO 2  3 4 H O   2

Gọi số mol của FeCl2, FeCl3 trong muối lần lượt là a, b mol.

127a  162,5b  31,19 * Quy đổi hỗn hợp X thành Fe và O.

Bảo toàn nguyên tố Fe  n Fe  a  b mol

Gọi số mol của O trong hỗn hợp X là c mol.

Xét phản ứng của của X với H2SO4 đặc, nóng. • Trường hợp 1: H2SO4 dư.

→ Kết tủa là Fe(OH)3, n Fe OH   0,1mol

KÈ M

Quá trình cho nhận electron: Fe → Fe+3 + 3e

O + 2e → O2– S+6 + 2e → S+4

Bảo toàn electron: 3n Fe  2n O  2n SO2

**

 3  a  b   2c  2.0,14  3a  3b  2c  0, 28

DẠ

Ta có:

4H+ + SO 24 + 2e → SO2 + 2H2O 0,56

←0,14

mol

Theo phương trình số mol H+ phản ứng tạo ra SO2 là 0,56 mol.

Trang 22

 nH pö  0,56  2c mol  nH dö  1,1  0,56  2c mol

CI AL

Dung dịch Y chứa Fe3+, H+ dư, SO 24 Khi cho NaOH vào dung dịch Y: nH  3nFe OH   nOH 3

 1,1  0,56  2c  3.0,1  0,4

 c  0,22mol  * * * 

Từ * , ** ,  * * *  suy ra: a  0,22 ; b  0,02 .

 n HCl  2.0, 22  3.0, 02  0,5 mol Bảo toàn nguyên tố H và O: n HCl  2n H2  2n H2O  2n H2  2n O X 

Bảo toàn nguyên tố Cl: n HCl  n Cl  2n FeCl2  3n FeCl3

ƠN

1  n H2  .  0,5  0, 22.2   0, 03mol 2

• Trường hợp 2: H2SO4 không dư.

Ta có: Y phản ứng với NaOH thu được kết tủa duy nhất → Trong Y chứa muối duy nhất Fe2+ hoặc

Fe3+.

Trong Y có: n SO2  n H2SO4  n SO2  0,55  0,14  0, 41mol 4

Giả sử Y chứa Fe3+:

n Fe OH   0,1mol  n Fe3  0,1mol 3

Giả sử Y chứa Fe2+: n Fe OH   2

Mặt khác, bảo toàn điện tích trong Y ta thấy: 3n Fe3  2n SO2  Loại.

10, 7  0,12 mol  n Fe2  0,12 mol 90

Mặt khác, bảo toàn điện tích trong Y, ta thấy: 2n Fe2  2n SO2  Loại

KÈ M

Trường hợp 2 không thỏa mãn đề bài. → Chọn D.

Ví dụ 2: Trong quá trình bảo quản, một mẫu FeSO4.7H2O (có khối lượng m gam) bị oxi hóa bởi oxi không khí tạo thành hỗn hợp X chứa các hợp chất của Fe(II) và Fe(III). Hòa tan toàn bộ X trong dung

dịch loãng chứa 0,035 mol H2SO4 thu được 100 ml dung dịch Y Thí nghiệm 1: Cho lượng dư dung dịch BaCl2 vào 20 ml dung dịch Y thu được 2,33 gam kết tủa.

DẠ

Thí nghiệm 2: Thêm dung dịch H2SO4 (loãng, dư) vào 20 ml dung dịch Y, thu được dung dịch Z. Nhỏ từ từ dung dịch KMnO4 0,03M vào Z đến khi phản ứng vừa đủ thì hết 18 ml. Giá trị của m và phần trăm số mol Fe(II) đã bị oxi hóa trong không khí lần lượt là A. 13,90 và 27%.

B. 4,17 và 5%.

C. 13,90 và 73%.

D. 4,17 và 10%. Trang 23

Hướng dẫn giải Xét trong 100 ml dung dịch Y:

CI AL

Fe 2   O2  Y Fe3 Sơ đồ phản ứng tạo dung dịch Y: FeSO 4 .7H 2 O  H 2SO 4 SO 2  4

Gọi số mol của FeSO4.7H2O và số mol Fe2+ lần lượt là x, y mol

Bảo toàn nguyên tố Fe  n Fe3  x  y mol Trong Y có: n SO2  n H2SO4  n FeSO4 .7H2O  x  0, 035 mol 4

Xét trong 20 ml dung dịch Y: • Thí nghiệm 1: n BaSO4  0, 01mol Phương trình ion:

0,01

← 0,01

Do đó: n SO2  4

ƠN

Ba 2  SO 24  BaSO 4  mol

20.  x  0, 035   0, 01mol  x  0, 015 mol 100

• Thí nghiệm 2: n KMnO4  5, 4.104 mol Phương trình ion:

Khối lượng của mẫu là: m  m FeSO4 .7H2O  0, 015.278  4,17 gam



2, 7.103 ← 5, 4.104

8H   5Fe 2  MnO 4  5Fe3  Mn 2  4H 2 O

mol

20.y  2, 7.103  y  0, 0135 mol 100

KÈ M

Phần trăm Fe(II) bị oxi hóa 

n Fe3  Y  n Fe2

.100% 

0, 015  0, 0135 .100%  10% 0, 015

→ Chọn D.

Bài tập tự luyện dạng 4

Câu 1: Hòa tan m gam hỗn hợp X gồm 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 khí gồm CO2 và NO

(sản phẩm khử duy nhất của N+5) có tỉ khối so với H2 là 18,5. số mol của HNO3 phản ứng là

DẠ

A. 1,8.

B. 3,2.

C. 2,0.

D. 3,8

Câu 2: Hòa tan hết 23,18 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Fe(NO3)3 vào dung dịch chứa 0,92 mol HCl và 0,01 mol NaNO3, thu được dung dịch Y (chất tan chỉ chứa 46,95 gam hỗn hợp muối) và 2,92 gam hỗn hợp Z gồm ba khí không màu (trong đó có hai khí có số mol bằng nhau). Dung dịch Y phản ứng tối đa Trang 24

với 0,91 mol KOH, thu được 29,18 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm thể tích của khí có phân tử khối lớn nhất trong Z là B. 45,45%.

C. 51,37%.

D. 75,34%.

CI AL

A. 58,82%.

Câu 3: Để m gam hỗn hợp E gồm Al, Fe và Cu trong không khí một thời gian, thu được 34,4 gam hỗn hợp X gồm các kim loại và oxit của chúng. Cho 6,72 lít khí CO qua X nung nóng, thu được hỗn hợp rắn Y và hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H2 là 18. Hòa tan hoàn toàn Y trong dung dịch chứa 1,7 mol HNO3, thu được dung dịch chỉ chứa 117,46 gam muối và 4,48 lít hỗn hợp khí T gồm NO và N2O. Tỉ khối của T A. 27.

B. 31.

so với H2 là 16,75. Giá trị của m là C. 32.

D. 28.

Câu 4: 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

A. 0,96.

ƠN

gam bột Cu. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là B. 1,92.

C. 2,24.

D. 2,40.

Câu 5: Hòa tan hết 15,0 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4, FeCO3 và Fe(NO3)3 trong dung dịch chứa NaHSO4 và 0,16 mol HNO3, thu được dung dịch Y và hỗn hợp khí Z gồm CO2 và NO (tỉ lệ mol tương

ứng 1 : 4). Dung dịch Y hòa tan tối đa 8,64 gam bột Cu, thấy thoát ra 0,03 mol khí NO. Nếu cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào Y, thu được 154,4 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và khí NO là sản phẩm khử duy nhất của cả quá trình. Phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp X là B. 33,60%.

C. 37,33%.

D. 29,87%.

DẠ

KÈ M

A. 48,80%.

Trang 25

ĐÁP ÁN Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm 2-D

3-C

4-A

5-C

6-A

7-D

8-B

9-B

10 - A

11 - B

12 - C

13 - C

14 - C

15 - C

16 - C

17 - A

18 - D

19 - C

20 - A

Câu 7:

CI AL

1-B

Kim loại Fe, Al, Cr đều bị thụ động bởi dung dịch H2SO4 đặc, nguội và HNO3 đặc, nguội. Câu 8:

Fe2O3 có số oxi hóa bằng +3 (cao nhất) → Fe2O3 có tính oxi hóa nhưng không có tính khử. Câu 10:

Phương trình hóa học: FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl (màu nâu đỏ)

Câu 12: C sai vì xảy ra phản ứng oxi hóa khử thu được muối sắt(III).

ƠN

Câu 14: Phương trình phản ứng: 1 H2↑ 2

Na + H2O → NaOH +

FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2 ↓trắng xanh + Na2SO4 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3↓ nâu đỏ nâu trong không khí (Fe(OH)3). Phương trình hóa học:

Câu 15:

→ Hiện tượng: có bọt khí thoát ra (H2), xuất hiện kết tủa màu trắng xanh (Fe(OH)2) sau đó kết tủa hóa

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu Câu 16:

KÈ M

→ Hiện tượng: Thanh Fe có màu đỏ và dung dịch nhạt dần màu xanh. (1) đúng vì tạo ra cặp điện cực kim loại Fe - Cu cùng đặt trong một dung dịch chất điện li. (2), (3) vì không có cặp điện cực khác bản chất. (4) đúng vì tạo ra cặp điện cực Fe - C cùng đặt trong một dung dịch chất điện li. Các thí nghiệm xảy ra ăn mòn điện hóa là: (1), (4).

Câu 17: Các trường hợp xảy ra phản ứng oxi hóa - khử là: Với HCl: Fe, Fe(NO3)2.

DẠ

Với H2SO4 đặc, nóng: Fe, FeO, Fe(OH)2, Fe3O4, Fe(NO3)2, FeCO3.

Câu 18:

(a) sai vì không đủ điều kiện xảy ra ăn mòn điện hóa. (b) sai vì sau phản ứng thu được kết tủa CuS (màu đen). Trang 26

(c) đúng vì sau phản ứng thu được Fe(OH)3 (kết tủa màu nâu đỏ) và khí CO2 thoát ra. (d) đúng vì Al có khả năng phản ứng với NaOH.

CI AL

(e) sai vì sau phản ứng thu được muối Fe(III). Câu 19: Kim loại M là Fe, phi kim X là Cl2. Chất rắn Y: FeCl3, Fe dư. Dung dịch Z: FeCl2, FeCl3.

Chất rắn G: AgCl và Ag. Câu 20: Phương trình hóa học: Fe3O4 + 4H2SO4 → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O → Dung dịch X gồm: FeSO4, Fe2(SO4)3 và H2SO4 dư.

Chất rắn F: AgCl.

Al. Dạng 2: Tinh chất của kim loại 2-B

11 - C

12 - B

3-A

4-D

5-D

Câu 1:

7-D

8-D

9-C

10 - A

0, 2.3  0,3mol  m Cl2  21,3gam 2

n FeCl2  0, 2 mol  n Cl2 

6-C

1-A

ƠN

Các chất có khả năng phản ứng được với dung dịch X là: NaOH, Cu, Fe(NO3)2, KMnO4, BaCl2, Cl2,

Phương trình hóa học:

Câu 2: n Fe  0,107 mol ; n CuSO4  0,1mol Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu 0,1 ← 0,1 →

0,1

mol

Câu 3:

KÈ M

 m  m Fe du  m Cu   6  0,1.56   0,1.64  6,8gam Bảo toàn nguyên tố Fe: n FeSO4  n Fe  n FeO  0,3mol

 m  m FeSO4  0,3.152  45, 6 gam

Câu 4:

Phương trình hóa học:

DẠ

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 5a 5a ←1,25a → 6 6

mol

Trang 27

Hỗn hơp rắn X chứa: FeCl3 (

5a a mol); Fe dư ( mol) 6 6

CI AL

Hòa tan X vào nước: Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2 a 6

5a → 6

a 2

mol

 Dung dịch Y chứa: FeCl3 và FeCl2.

Câu 5: Phương trình hóa học: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 0,2

mol

0,2 ←

FeSO4 + xH2O → FeSO4.xH2O 0,2

→ 0,2

mol

 M muoái  278  x  7

ƠN

→ Công thức của muối là FeSO4.7H2O. Câu 6: Phương trình hóa học: 2a ←a 3

→

2a 3

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 mol

2a 3

→a

mol

a 3

Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2

FeCl2 + 3AgNO3 → 2AgCl↓ +Ag↓ + Fe(NO3)3 a

→ 2a

→a

mol

Câu 7:

KÈ M

Ta có: m  m AgCl  m Ag  2a.143,5  108a  79 gam  a  0, 2 Kết thúc phản ứng còn 0,75m gam chất rắn không tan → Thu được muối Fe(II) và m Fe pu  m  0, 75m  0, 25m gam Gọi số mol Fe phản ứng là x mol.

 n Fe NO3   n Fe pu  x mol 2

Ta có: nHNO

3 pö

 nNO trongmuoái  nNO  nNO 3

DẠ

 1,38  2x  0,38  x  0,5

 0, 25m  0,5.56  m  112 gam

Câu 8: n Fe  0,15 mol ; n NO  0,12 mol Trang 28

Xét: 2n Fe  0,3  3n NO  0,36  3n Fe  0, 45  Dung dịch A chứa hai muối: muối sắt(II) và muối sắt(III). Gọi số mol Fe(NO3)2 và Fe(NO3)3 lần lượt là x, y mol.

 *

CI AL

Bảo toàn nguyên tố Fe: x  y  0,15 Quá trình cho nhận electron: Fe → Fe+2 + 2e

N+5 + 3e → N+2

Fe → Fe+3 + 3e

Bảo toàn electron: 2x  3y  0,36 **

 m Fe NO3   0, 06.242  14,52 gam 3

Câu 9: n H2  0, 2 mol Sau phản ứng còn 5 gam kim loại → Dung dịch chứa FeCl2.

Từ * và ** suy ra: x  0, 09 ; y  0, 06

ƠN

Quy đổi hỗn hợp phản ứng thành Fe và O có số mol lần lượt là x, y mol.

 56x  16y  45  5  40 *

Từ * và ** suy ra: x  0, 6 ; y  0, 4

 n HCl  2n Fe  0, 6.2  1, 2 mol 1, 2  1, 2 lit 1

 VHCl 

Bảo toàn electron: 2n Fe  2n O  2n H2  x  y  0, 2 **

Câu 10:

Sau khi phản ứng hoàn toàn còn 2,19 gam kim loại chưa tan → Dung dịch B chứa muối sắt(II).

 mA phaûn öùng  27,75  2,19  25,56gam

Gọi số mol Fe và Fe3O4 phản ứng lần lượt là x, y mol.

KÈ M

 56x  232y  25,56 *

Quá trình cho nhận electron: Fe →

Fe+2

+ 2e

3Fe



8 3

 2e  3Fe 2

N+5 + 3e → N+2

Ta có: n NO  0,15 mol

DẠ

Bảo toàn electron: 2x  2y  0, 45 ** Từ * và ** suy ra: x  0, 27 ; y  0, 045 Bảo toàn nguyên tố Fe: n Fe NO3   n Fe pu  3n Fe3O4  0, 27  3.0, 045  0, 405 mol 2

 nHNO  nNO trongmuoái  nNO 3

Trang 29

 0,405.2  0,15

 0,96 mol 0,96  3, 2 0,3

CI AL

a 

Câu 11: Phương trình hóa học: + 2HCl → FeCl2 + H2

0,02 → 0,04 → 0,02

mol

Khi cho AgNO3 vào thì: 3Fe2+ + 4H+ + NO3 → 3Fe3+ + NO + 2H2O 0,015 ← 0,02

mol

0,005

→

ƠN

Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag

Dung dịch sau có: 0,02 mol FeCl2 và 0,02 mol HCl.

0,005

mol

Ag+ + Cl– → AgCl 0,06 → 0,06

mol

 mraén  mAg  mAgCl  9,15gam Câu 12: n Fe  0,3mol ; n HCl  0, 48 mol

Ta có: n H du  4n NO  0,12 mol  n H pu  0, 48  0,12  0,36 mol

1 n   n O2  0,36 : 4  0, 09 mol 2 H

Bảo toàn nguyên tố O, H: 2n O2  n H2O  Gọi số mol của Cl2 là x mol.

Bảo toàn nguyên tố Cl: 2n Cl2  n HCl  n AgCl  n AgCl  2x  0, 48 mol

KÈ M

Bảo toàn electron cho cả quá trình: 3n Fe  2n Cl2  4n O2  n Ag  3n NO

 n Ag  3.0,3  2x  4.0, 09  3.0, 03  0, 45  2x mol

Ta có: m  m AgCl  m Ag  143,5  2x  0, 48   108  0, 45  2x   132,39  x  0, 21





 VX  n Cl2  n O2 22, 4   0, 21  0, 09  .22, 4  6, 72 lít

Dạng 3: Hợp chất sắt

3-A

4-D

5-A

6-C

7-C

8-C

12 - B

13 - B

14 - D

15 - C

16 - C

17 - C

18 - B

DẠ

11 - D

2-D

1-A

9-B

10 - D

Câu 1: n Fe2O3  0, 03mol Phương trình hóa học: Trang 30

t Fe2O3 + 3CO   2Fe + 3CO2

0,03

→ 0,06

mol

CI AL

 m Fe  0, 06.56  3,36 gam Câu 2: n Fe3O4  0, 01mol Phương trình hóa học: Fe3O4 + 4H2SO4 → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O mol

V

→ 0,04 0, 04  0, 2 lit  200 ml 0, 2

Câu 3:  NaOH t Ta có quá trình: Fe  NO3 3  Fe  OH 3   Fe 2 O3

1 n  0,15 mol 2 Fe NO3 3

ƠN

Bảo toàn nguyên tố Fe: n Fe2O3 

0,01

 m Fe2O3  0,15.160  24 gam Câu 4:

n CO  0,1mol  n O  n CO  0,1mol  m Fe  m X  m O  17, 6  0,1.16  16 gam Câu 5:

Số mol FeO bằng số mol Fe2O3 → Quy đổi hỗn hợp ban đầu chỉ chứa Fe3O4  n Fe3O4  5.103 mol

Phương trình hóa học:

5.103 →0,04  VHCl 

Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O

mol

0, 04  0, 4 lit  400 ml 0,1

KÈ M

Câu 6:

n Fe  0, 015 mol

n O  n CO2  0, 02 mol 

n Fe 3  nO 4

→ Oxit sắt là Fe3O4

DẠ

Lại có: n CO  n CO2  0, 02 mol  V  0, 448lit Câu 7: n NO2  0, 4 mol Bảo toàn electron: 2n CO  n NO2  n CO 

0, 4  0, 2 mol 2

Trang 31

Mặt khác: nCO  nOmaátñi  0,2mol  mX  mFe O  mOmaátñi  10  0,2.16  6,8gam 2

Bảo toàn nguyên tố Fe: n D 

2n Fe2O3  3n Fe3O4 2

CI AL

Câu 8: n Fe2O3  0,1mol ; n Fe3O4  0,1mol  0, 25 mol

 m D  0, 25.160  40 gam Câu 9:

Sau phản ứng còn lại chất rắn không tan → Dung dịch chứa muối Fe(NO3)2, khi thêm AgNO3 vào dung dịch thu được chất rắn không tan là Ag.

 m Fe pu  5, 6  1,12  4, 48gam  n Fe pu  n Fe2  0, 08 mol  n Ag  m Cr  m Ag  0, 08.108  8, 64 gam

ƠN

Câu 10:

Gọi số mol của NO và NO2 trong hỗn hợp Y lần lượt là a, b mol.

 a  b  0, 035 * H2

 19  M Y  38  m Y  38.0, 035  1,33gam  30a  46b  1,33 **

Từ * và ** suy ra: a  b  0, 0175 Gọi số mol của O2 là y mol.

1

 56x  32y  5, 04

Ta có: d Y

Bảo toàn electron: 3n Fe  4n O2  3n NO  n NO2  3x  4y  0, 07  2  Từ 1 và  2  suy ra: x  0, 07 ; y  0, 035 Câu 11:

KÈ M

Phương trình hóa học: Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag Cl– + Ag+ → AgCl

TH1: Tạo AgCl tối đa trước → n AgCl  0, 2 mol ; n Ag  0, 05 mol

 m  34,1gam

TH2: Tạo Ag tối đa trước → n Ag  0,1mol ; n AgCl  0,15 mol

DẠ

 m  32,325gam Thực tế cả hai phản ứng diễn ra đồng thời  32,325  m  34,1

Câu 12:

nH  0,15mol  nH pö vôùiFe  2nH  0,3mol 2

Trang 32

nH  nHCl  0,7mol  nH pö vôùioxit  0,4mol

Phương trình hóa học: 0,4→0,2

CI AL

2H + O → H2O mol

 n O trong hh  n O oxit   0, 2 mol

 m Fe trong hh  20  0, 2.16  16,8gam

1 n Fe  0,15 mol 2

Bảo toàn nguyên tố: n Fe2O3  Y  

 n Fe trong hh  0,3mol

 m  m Fe2O3  0,15.160  24 gam Câu 13: n FeCl3  0, 06 mol

Ta có: n FeCl3  2n Fe2O3  n Fe2O3 

0, 06  0, 03mol 2

ƠN

Coi Fe3O4 là FeO và Fe2O3 → Hỗn hợp gồm FeO và Fe2O3.

 m FeO  m hh  m Fe2O3  9,12  0, 03.160  4,32 gam  n FeO  0, 06 mol Mà n FeO  n FeCl  0, 06 mol  m FeCl  0, 06.127  7, 62 gam Câu 14: Dung dịch X chứa Fe2(SO4)3 và CuSO4.

Bảo toàn nguyên tố Fe: 0,08

0,04

Cu2S → 2CuSO4 x

2FeS2 → Fe2(SO4)3 mol mol

Bảo toàn nguyên tố S: 2n FeS2  n Cu 2S  3n Fe2 SO4   n CuSO4

KÈ M

 2.0, 08  x  3.0, 04  2x

 x  0, 04

Câu 15:

Phương trình hóa học:

→

DẠ

4FeCO3 + O2 → 2Fe2O3 + 4CO2 a → 4

mol

4FeS2 +11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 b

→

11b → 4

mol Trang 33

Áp suất khí trong bình trước và sau phản ứng bằng nhau → Số mol khí trước và sau phản ứng bằng

CI AL

nhau.

 n O2  n CO2  n SO2 

a 11b   a  2b  a  b 4 4

Câu 16: n NO  0, 06 mol

Dung dịch Z phản ứng được với tối đa 5,04 gam Fe → Dung dịch Z chứa HNO3 dư.

 56x  16y  8,16

 *

Bảo toàn electron: 3n Fe  2n O  3n NO  3x  2y  0,18 **

Xét cả quá trình: n Fe  0,12 

5, 04  0, 21mol 56

Z hòa tan tối đa Fe nên sau phản ứng tạo Fe(II).

ƠN

Từ * và ** suy ra: x  0,12 ; y  0, 09 .

Quy đổi hỗn hợp gồm Fe và O có số mol lần lượt là x, y mol.

Bảo toàn electron: 2n Fe  3n NO  2n O  n NO 

2.0, 21  2.0, 09  0, 08 mol 3

Bảo toàn nguyên tố Fe: n Fe NO3   n Fe  0, 21mol 2

Bảo toàn nguyên tố N: n HNO3  2n Fe NO3   n NO  0, 21.2  0, 08  0,5 mol Câu 17:

Quy đổi hỗn hợp X thành Fe, S có số mol lần lượt là x, y mol.

 56x  32y  4,56

 *

KÈ M

Bảo toàn electron: 3n Fe  6n S  n NO2  3x  6y  0, 48

**

Từ * và ** suy ra: x  0, 05 ; y  0, 055 Kết tủa: BaSO4, Fe(OH)3 → Hỗn hợp rắn Z: BaSO4, Fe2O3. Bảo toàn nguyên tố S, Fe: n BaSO4  n S  0, 055 mol ; n Fe2O3 

n Fe 0, 05   0, 025 mol 2 2

 m Z  m BaSO4  m Fe2O3  0, 055.233  0, 025.160  16,815gam

DẠ

Câu 18: n FeCO3  0, 05 mol Phương trình hóa học: 3FeCO3 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + 3CO2 + NO + 5H2O

Trang 34

FeCl 2 Fe NO3 3 : 0,05mol Dung dịch Y chứa   Cu    NO  H 2O CuCl 2 HCl : d

CI AL

Để lượng Cu là tối đa nên muối hình thành là muối Fe2+, Cu2+. Vì HCl dư → n NO  3n Fe NO3   0,15 mol 3

Bảo toàn electron: 2n Cu  3n NO  n Fe3  n Cu 

3.0,15  0, 05  0, 25 mol 2

 m Cu  0, 25.64  16 gam Dạng 4: Bài tập tổng hợp 2-B

3-D

4-C

5-C

1-B

Câu 1: n hh khi  0, 4 mol

ƠN

FeO  Fe  OH 2  HNO3 Sơ đồ phản ứng:   Fe  NO3 3  NO  CO 2  H 2 O FeCO3 Fe O  3 4 Ta có: M hh khi  18,5.2  37

Gọi số mol của CO2 và NO trong hỗn hợp khí lần lượt là x, y mol.

 x  y  0, 4 Ta được hệ phương trình:   x  y  0, 2 44x  30y  0, 4.37 Bảo toàn electron: n FeO  n Fe OH   n Fe3O4  n FeCO3  3n NO  0, 2.3  0, 6 mol

 n X  0, 6 mol

Mà Fe3O4 chiếm 1/3 tổng số mol hỗn hợp n Fe3O4  0, 6 : 3  0, 2 mol Bảo toàn nguyên tố Fe: n FeO  n Fe OH   3n Fe3O4  n FeCO3  n Fe NO3  2

 n Fe NO3   0, 6  0, 2  0, 2.3  1mol

KÈ M

Bảo toàn nguyên tố N: n HNO3  3n Fe NO3   n NO  3.1  0, 2  3, 2 mol Câu 2:

Xét phản ứng: Y + NaOH thu được dung dịch chứa: Na+ (0,01 mol), K+ (0,91 mol), Cl– (0,92 mol) Nhận thấy: n Na   n K   n Cl  Bảo toàn điện tích vừa đủ → Y không chứa NO3 .

DẠ

Bảo toàn khối lượng cho phản ứng đầu: m X  m HCl  m NaNO3  m Y  m Z  m H2O

 m H2O  7, 74 gam  n H2O  0, 43mol

Trong dung dịch Y, gọi u là tổng khối lượng của Fe2+, Fe3+, Mg2+. v là số mol của NH 4

Ta có: m muoi  m Fe2 ,Fe3 ,Mg  m Na   m NH  m Cl 4

Trang 35

 u  18v  0, 01.23  0,92.35,5  46,95  u  18v  14, 06

 *

CI AL

Khi thêm NaOH vào dung dịch Y: nOH trongkeáttuûa  0,91  v

m  m kl  m OH  u  17  0,91  v   29,18 ** Từ * và ** suy ra: u  13,88 ; v  0, 01 Bảo toàn nguyên tố H: n HCl  4n NH  2n H2O  2n H2

Mặt khác: m X  m kl  m NO  m NO  3

23,18  13,88  0,15 mol 62

Bảo toàn nguyên tố N:  n N Z  0,15 mol

ƠN

Mà m Z  2,92 gam  m N Z  m O Z  m H2  m O Z  0, 05 mol

 n H2  0, 01mol

Z chứa H2 (0,01 mol) và hai trong ba khí NO, N2, N2O. TH1: Z chứa NO và N2 có số mol lần lượt là a, b mol.

Bảo toàn nguyên tố N và O trong Z  a  0, 05 ; b  0, 05 (thỏa mãn) TH2: Z chứa N2 và N2O có số mol lần lượt là a, b mol.

Bảo toàn nguyên tố N, O trong Z  a  0, 025 ; b  0, 05 mol (loại vì không có cặp khí cùng số mol) TH3: Z chứa NO và N2O có số mol lần lượt là a, b mol

Bảo toàn nguyên tố N, O trong Z → Loại vì số mol âm.

 %VNO  45, 45%

→ Trong Z gồm H2 (0,01 mol), NO (0,05 mol) và N2 (0,05 mol)

Câu 3: n CO  0,3mol , n T  0, 2 mol

KÈ M

 Al 3   3  Fe Al  2 NO  HNO  3  H 2O Kim loaïi  CO Y  Cu  T    O2 Sơ đồ phản ứng: Fe  X     N 2O    NO3 Oxit Cu     NH  4    Z : COdö ,CO2

Ta có: M Z  18.2  36

DẠ

Gọi số mol của CO, CO2 trong hỗn hợp Z lần lượt là x, y mol.

 x  y  0,3 Ta có hệ phương trình:   x  y  0,15 28x  44y  36.0,3

 n O  n CO2  0,15 mol Trang 36

Ta có: m Y  m X  m O  34, 4  0,15.16  32 gam Quy đổi hỗn hợp Y gồm ba kim loại (Al, Fe, Cu) và O (a mol).

CI AL

1

m Y  m kl  m O  m  m kl  32  16a Lại có: M T  16, 75.2  33,5

Gọi số mol của NO, N2O trong hỗn hợp T lần lượt là u, v mol.

u  v  0, 2 u  0,15 Ta có hệ phương trình:   30u  44v  33,5.0, 2  v  0, 05 Gọi số mol NH4NO3 trong hỗn hợp muối là b mol. 3 muoá i kl 

 netraoñoåi  2nO  8nN O  3nNO  8nNH NO 2

Bảo toàn nguyên tố N: nHNO  nNO

3 muoá i kl 

Ta có: nNO

 nNO  2nN O  2nNH NO 2

ƠN

 1,7  4.0,15  10.0,05  2a  10b  a  5b  0,3

Khối lượng muối sau khi cô cạn: mmuoái  mkl  mNO

3 muoá i kl 

 2

 mNH NO  117,46gam 4

 m  62  3.0,15  8.0,05  2a  8b  80b  117,46

 3

 m  124a  576b  64,76

Từ 1 ,  2 và  3 suy ra: a  0,25 ; b  0,01 ; m  28

Câu 4: nNO  0,02mol , nNaOH  0,22mol , nKHSO  0,16mol

Fe NO  H 2O    KHSO4 Sơ đồ phản ứng: X Fe3O4    Fe2 ,Fe3 ,K   NaOH  SP   Y  2  SO ,NO Fe NO    3 3 2   4 

KÈ M

Gọi số mol của Fe2+, Fe3+ trong hỗn hợp Y lần lượt là a, b mol. Xét phản ứng của Y với dung dịch NaOH:

nOH  3nFe3  2nFe2  2a  3b  0,22

* 

Bảo toàn điện tích trong Y: 2nFe2  3nFe3  nK   2nSO2  nNO 4

 nNO  0,22  0,16  2.0,16  0,06mol 3

DẠ

Ta có: mmuoái  56  a  b  0,16.39  0,16.96  0,06.62  29,52  a  b  0,075

* * 

Từ  *  và  * *  suy ra: a  5.103 ; b  0,07 . Khi cho Y tác dụng với Cu: Trang 37

Cu + 2Fe3+ → 2Fe2+ + Cu2+ 0,035 ← 0,07

mol

CI AL

 mCu  0,035.64  2,24gam Câu 5: nCu  0,135mol

Nhận thấy: Dung dịch Y phản ứng Cu thu được khí NO →Y chứa H+ và NO3 → Chỉ có muối Fe3+ tạo thành.

Fe  Fe3 ,H  ,Na Fe3O4 NO  NaHSO4 Sơ đồ phản ứng chính: X    Y  Z  H 2O   HNO3 2   SO4 ,NO3 CO2 FeCO3 Fe  NO  3 2  Xét phản ứng của Y với lượng tối đa Cu → Muối sắt chỉ có của Fe2+.

ƠN

Bảo toàn electron: 2nCu  3nNO  nFe3  nFe3  0,135.2  3.0,03  0,18mol Mặt khác: 4H+ + NO3 + 3e → NO + 2H2O ← 0,03

mol

0,12

 nH  0,12mol Xét phản ứng Y với Ba(OH)2:

m  mFe OH   mBaSO  mBaSO  154,4  0,18.107  135,14gam 4

 nBaSO  0,58mol  nSO2

Y 

 nNa

Y 

 nNaHSO

→ Dung dịch Y chứa: Fe3+ (0,18 mol), H+ (0,12 mol), SO24 (0,58 mol), Na+ (0,58 mol), NO3

KÈ M

Bảo toàn điện tích: 3nFe3  nH  nNa  2nSO2  nNO 4

 nNO  0,18.3  0,12  0,58  0,58.2  0,08mol 3

Bảo toàn nguyên tố H: nNaHSO  nHNO  nH  2nH O  nH O  4

0,58  0,16  0,12  0,31mol 2

Bảo toàn khối lượng: mX  mNaHSO  mHNO  mY  mZ  mH O 4

 mZ  4,92gam

Gọi số mol của CO2 và NO trong Z lần lượt là x, y mol.

DẠ

44x  30y  4,92 x  0,03 Ta có hệ phương trình:   x : y  1: 4 y  0,12 Bảo toàn nguyên tố N: 2nFe NO   nHNO  nNO  nNO 3 3 2 3

Trang 38

3 2

0,08  0,12  0,16  0,02mol 2

Bảo toàn nguyên tố C: nFeCO  nCO  0,03mol 3

Bảo toàn nguyên tố O:

CI AL

 nFe NO  

4nFe O  3nFeCO  6nFe NO   4nNaHSO  3nHNO  4nSO2  3nNO  nNO  2nCO  nH O 3

3 2

 nFe O  0,01mol 3

3 2

0,1.56  37,33% 15

DẠ

KÈ M

ƠN

 %mFe X  

Bảo toàn nguyên tố Fe: nFe  3nFe O  nFeCO  nFe NO   nFe3  nFe  0,1mol

Trang 39

CHƯƠNG 7: SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI QUAN TRỌNG BÀI 14: CROM VÀ HỢP CHẤT CỦA CROM

CI AL

Mục tiêu  Kiến thức

+ Nêu được vị trí, cấu hình electron hoá trị, tính chất vật lí (độ cứng, màu, khối lượng riêng) của crom, số oxi hoá.

+ Trình bày được tính chất hoá học của crom là tính khử (phản ứng với oxi, clo, lưu huỳnh, dung

dịch axit).

+ Chỉ ra được tính chất của hợp chất crom(III), Cr2O3, Cr(OH)3 (tính tan, tính oxi hoá và tính

khử, tính lưỡng tính)

+ Chỉ ra được tính chất của hợp chất crom(VI), K2CrO4, K2Cr2O7 (tính tan, màu sắc, tính oxi hoá).  Kĩ năng

ƠN

+ Viết được các phương trình hóa học thể hiện tính chất của crom và hợp chất crom. + Giải được bài tập hóa học có liên quan như: tính thể tích hoặc nồng độ dung dịch K2Cr2O7 tham

DẠ

KÈ M

gia phản ứng ...

Trang 1

I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM A. CROM

CI AL

1. Vị trí trong bảng tuần hoàn Cấu hình: Cr  Z  24  :  Ar  3d 5 4s1 →Cr thuộc ô số 24, nhóm VIB, chu kì 4 trong bảng tuần hoàn. 2. Tính chất vật lí Là kim loại cứng nhất có thể rạch được thủy tinh.

Là kim loại màu trắng ánh bạc.

Độ cứng của crom chỉ kém kim cương.

3. Tính chất hóa học Tính khử mạnh: Zn  Cr  Fe • Tác dụng với phi kim cao tác dụng với oxi, clo...

ƠN

t  2Cr2O3 Ở nhiệt độ thường Cr chỉ tác dụng với flo, nhiệt độ Ví dụ: 4Cr + 3O2  t 2Cr + 3Cl2   2CrCl3

• Tác dụng với nước • Tác dụng với axit t HCl, H2SO4 loãng + Cr   Cr2+ + H2

Cr không tác dụng với nước do có màng oxit bảo vệ.

t Ví dụ: Cr + 2HCl   CrCl2 + H2

Ví dụ: Cr + 4HNO3 → Cr(NO3)3 + NO + 2H2O

4. Sản xuất, ứng dụng

Chú ý: Cr bị thụ động trong axit HNO3 đặc, nguội

HNO3, H2SO4 đặc, nóng + Cr → Cr3+ + SPK + H2O

Sản xuất: Tách Cr2O3 từ quặng cromit, sau đó điều và H2SO4 đặc, nguội.

chế bằng phương pháp nhiệt nhôm.

Ứng dụng: Sản xuất thép không gỉ, mạ kim loại... B. HỢP CHẤT CỦA CROM

KÈ M

1. Hợp chất crom(II)

• CrO: Chất rắn, màu đen, không tan trong nước. Oxit bazơ, có tính khử.

Ví dụ: CrO + 2HCl → CrCl2 + H2O t 4CrO + O2   2Cr2O3

• Cr(OH)2: Chất rắn, màu vàng, không tan trong Ví dụ: Cr(OH)2 + 2HCl → CrCl2 + 2H2O nước. Bazơ, có tính khử. 4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Cr(OH)3 • Muối Cr(II): Có tính khử mạnh.

Ví dụ: 2CrCl2 + Cl2 → 2CrCl3

2. Hợp chất crom(III)

DẠ

• Cr2O3: Chất rắn, màu lục thẫm, không tan trong nước.

Oxit lưỡng tính (giống Al) tan trong axit

và kiềm đặc.

Trang 2

• Cr(OH)3: Chất rắn, màu lục xám, không tan trong Ví dụ: Cr(OH)3 + NaOH → NaCrO2 + 2H2O Cr(OH)3 + 3 HCl → CrCl3 + 3H2O

nước.

CI AL

Là một hiđroxit lưỡng tính. • Muối Cr(III): Có tính oxi hóa và tính khử. Môi trường axit có tính oxi hóa.

Ví dụ: 2CrCl3 + Zn → 2CrCl2 + ZnCl2

Môi trường kiềm có tính khử.

Ví dụ:

2NaCrO2 + 3Br2 + 8NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaBr

• CrO3: Chất rắn, màu đỏ thẫm.

+ 4H2O

Là oxit axit.

3. Hợp chất crom(VI)

Ví dụ: CrO3 + H2O → H2CrO4

2CrO3 + H2O → H2Cr2O7

Chú ý: H2CrO4 và H2Cr2O7 không tách được ở dạng tự do, chỉ tồn tại trong dung dịch. Có tính oxi hóa mạnh.

Chú ý: Một số chất vô cơ và hữu cơ như: S, P, C,

ƠN

C2H5OH bốc cháy khi tiếp xúc với CrO3. • Muối Cr(VI): Có tính oxi hóa mạnh.

Ví dụ:

Cr2 O72  6Fe 2  14H   6Fe3  2Cr 3  7H 2 O

đicromat chuyển hóa lẫn nhau theo cân bằng:

  Cr2 O72  H 2 O 2CrO 24  2H   

Môi trường axit: dung dịch màu da cam. Môi trường kiềm: dung dịch màu vàng.

(màu da cam)

(màu vàng)

Trong môi trường thích hợp, các muối cromat và Chú ý:

SƠ BỒ HỆ THỐNG HÓA

CROM: là kim loại cứng nhất, độ cứng chỉ kém kim cương Vị trí:

+ Cấu hình electron:  Ar  3d 5 4s1

KÈ M

→ Thuộc ô số 24, nhóm VIB, chu kì 4. Tính chất hóa học:

+ Tác dụng với phi kim

Ở nhiệt độ thường, Cr chỉ tác dụng với flo. + Tác dụng với nước

Crom không tác dụng với nước do có màng oxit bảo vệ. + Tác dụng với axit

DẠ

HCl, H2SO4 loãng, nóng → Cr2+ + H2 HNO3, H2SO4 đặc nóng → Cr3+ + SPK + H2O Chú ý: Cr bị thụ động với axit HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội. Ứng dụng, sản xuất Trang 3

Ứng dụng: Sản xuất thép không gỉ, mạ kim loại... Sản xuất: Tách Cr2O3 từ quặng cromit, sau đó điều chế bằng phương pháp nhiệt nhôm.

CI AL

HỢP CHẤT CỦA CROM Cr(II) + CrO: Oxit bazơ, có tính khử, màu đen. + Cr(OH)2: bazơ, có tính khử, màu vàng. Cr(III) + Cr(OH)3: Hiđroxit lưỡng tính (giống Al), màu lục xám. + Muối Cr(III): Có tính oxi hóa và tính khử. Môi trường axit có tính oxi hóa. Cr(VI) + CrO3: Oxit axit, tính oxi hóa rất mạnh, màu đỏ thẫm. + Muối Cr(VI): Có tính oxi hóa mạnh.

+ Cân bằng chuyển hóa giữa muối cromat và đicromat

  Cr2 O72  H 2 O 2CrO 24  2H    màu vàng

ƠN

Môi trường kiềm có tính khử.

+ Cr2O3: Oxit lưỡng tính (giống Al), tan trong axit và kiềm đặc, màu lục.

+ Muối Cr(II): Có tính khử mạnh.

màu da cam

II. CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm Kiểu hỏi 1: Lí thuyết về crom Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Kim loại crom tan trong dung dịch

B. HCl loãng, nóng.

KÈ M

A. HNO3 đặc, nguội. C. H2SO4 đặc, nguội.

D. NaOH loãng, nóng.

Hướng dẫn giải

Crom bị thụ động hóa trong dung dịch HNO3 đặc, nguội và H2SO4 đặc, nguội → Crom không tan trong dung dịch HNO3 đặc, nguội và H2SO4 đặc, nguội → A, C sai. Crom tan được trong dung dịch HCl loãng, nóng tạo muối Crom(II) clorua → B đúng.

Crom không tan được trong dung dịch NaOH → D sai.

DẠ

→ Chọn B.

Ví dụ 2: Cấu hình electron nào sau đây là của ion Cr3+? A. [Ar]3d6.

B. [Ar]3d5.

C. [Ar]3d4.

D. [Ar]3d3.

Hướng dẫn giải Trang 4

Cấu hình electron của crom là: [Ar]3d54s1. Cr → Cr+3 + 3e

Ta có:

CI AL

[Ar]3d54s1 → [Ar]3d3 → Cấu hình electron của ion Cr3+ là [Ar]3d3. → Chọn D. Ví dụ 3: Ứng dụng nào sau đây không phải của crom? A. Có thể dùng cắt thủy tinh.

B. Tạo thép cứng, thép không gỉ, chịu nhiệt.

C. Crom là kim loại nhẹ nên tạo các hợp kim dùng trong ngành hàng không.

D. Dùng để mạ bảo vệ. Hướng dẫn giải

A đúng vì crom là kim loại cứng nhất nên có thể dùng để cắt thủy tinh.

B đúng vì crom có thể dùng làm hợp kim cứng và chịu nhiệt tạo thép cứng, thép không gỉ, chịu nhiệt.

ƠN

C sai vì crom là kim loại nặng.

D đúng vì lớp mạ crom có tác dụng bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn. Kiểu hỏi 2: Lí thuyết về hợp chất crom Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Phát biểu nào sau đây sai?

→ Chọn C.

A. Cr tác dụng được với dung dịch NaOH đặc.

B. CrO là oxit bazơ, tan dễ dàng trong dung dịch axit.

C. CrO3 tan dễ trong nước, tác dụng dễ dàng với dung dịch kiềm loãng. D. Cr2O3 là oxit lưỡng tính, tan trong dung dịch axit và kiềm đặc Hướng dẫn giải

A sai vì Cr không tác dụng được với dung dịch NaOH.

KÈ M

B, C, D đúng vì là tính chất của một số hợp chất của crom. → Chọn A.

Ví dụ 2: Cho các phát biểu sau:

(a) Cr2O3 là oxit lưỡng tính và được dùng tạo màu lục cho đồ sứ, đồ thủy tinh. (b) Trong các phản ứng, cation Cr3+ vừa thể hiện tính khử, vừa thể hiện tính oxi hóa. (c) Crom(VI) oxit bốc cháy khi tiếp xúc với lưu huỳnh, cacbon, photpho, amoniac.

(d) Cho vài giọt dung dịch NaOH vào dung dịch K2Cr2O7, màu của dung dịch không thay đổi.

DẠ

Số phát biểu đúng là A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Hướng dẫn giải (a) đúng vì là tính chất và ứng dụng của crom(III) oxit. Trang 5

(b) đúng vì Cr3+ có số oxi hóa trung gian nên vừa thể hiện tính khử, vừa thể hiện tính oxi hóa. (c) đúng vì crom(VI) oxit (CrO3) có tính oxi hóa mạnh nên bốc cháy khi tiếp xúc với lưu huỳnh,

CI AL

cacbon, photpho, amoniac.

  2CrO 42  2H  nên khỉ nhỏ thêm dung dịch NaOH vào (d) sai vì ta có cân bằng: Cr2 O72  H 2 O   dung dịch muối đicromat thì dung dịch từ màu da cam sẽ chuyển sang màu vàng của muối cromat. → Chọn C.  FeSO 4  X  NaOH  NaOH,Y K 2 Cr2 O7   Cr2 (SO 4 )3  NaCrO 2   Na 2 CrO 4

Biết X, Y là các chất vô cơ. X và Y lần lượt là

Ví dụ 3: Cho sơ đồ chuyển hóa sau:

A. K2SO4 và Br2.

B. H2SO4 loãng và Br2.

C. NaOH và Br2.

D. H2SO4 loãng và Na2SO4.

Hướng dẫn giải

ƠN

Ta có sơ đồ:

 FeSO 4  X  NaOH  NaOH,Y K 2 Cr2 O7  NaCrO 2  1  Cr2 (SO 4 )3   2  3  Na 2 CrO 4

Phương trình hóa học:

K 2 Cr2 O7  6FeSO 4  7H 2SO 4  K 2SO 4  Cr2  SO 4 3  3Fe 2  SO 4 3  7H 2 O

1

(X)

Cr2  SO 4 3  8NaOH  2NaCrO 2  3Na 2SO 4  4H 2 O

 3

2NaCrO 2  8NaOH  3Br2  2Na 2 CrO 4  6NaBr  4H 2 O

(Y)

 2

→ X, Y lần lượt là H2SO4 loãng và Br2. → Chọn B.

Bài tập tự luyện dạng 1 A. Fe2O3.

KÈ M

Câu 1: Oxit nào sau đây là oxit axit? B. CrO3.

C. FeO

D. Cr2O3

Câu 2: Phát biểu nào sau đây sai? A. Crom thuộc chu kì 4, nhóm VIA. B. Crom là kim loại cứng nhất, C. Trong hợp chất, crom có số oxi hóa từ +1 đến +6.

D. Crom có tính khử mạnh hơn sắt.

DẠ

Câu 3: Công thức hóa học của crom(III) hiđroxit là A. Cr2O3.

B. CrO3.

C. Cr(OH)3

D. Cr(OH)2

Câu 4: Chất được dùng để tạo màu lục cho đồ sứ, đồ thủy tinh là: A. CrO.

B. CrO3.

C. Cr2O3.

D. Cr(OH)3

Câu 5: Phản ứng nào sau đây tạo ra muối crom(II)? Trang 6

A. Cr + H2SO4 loãng, nóng →

B. CrO3 + KOH →

C. K2Cr2O7 + HBr →

D. Cr + S →

A. Cr(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính.

B. CrO là oxit bazơ.

C. CrO3 là oxit bazơ.

D. Cr2O3 là oxit lưỡng tính

CI AL

Câu 6: Phát biểu nào sau đây sai?

Câu 7: Cho khí Cl2 tác dụng với dung dịch CrCl3 trong môi trường NaOH. Sản phẩm thu được là: A. NaCrO2, NaCl, NaClO, H2O.

B. Na2CrO4, NaClO, H2O.

C. Na2CrO2, NaCl, H2O.

D. Na2CrO4, NaCl, H2O.

Câu 8: Phát biểu nào sau đây sai? B. Cr2O3 tan được trong dung dịch NaOH loãng. C. CrO3 là oxit axit. D. Trong hợp chất, crom có số oxi hóa đặc trưng là +2, +3, +6. 

A. Ion Cr2 O72 tòn tại trong môi trường bazơ. B. Ion CrO 24 tồn tại trong môi trường axit.

ƠN

H   Cr2 O72 chứng tỏ: Câu 9: Cho sơ đồ: 2CrO 24   OH 

A. Dung dịch K2Cr2O7 có màu da cam.

C. Sự chuyển hóa qua lại giữa muối cromat và muối đicromat.

D. Dung dịch từ màu da cam CrO 24 chuyển sang dung dịch màu vàng Cr2 O72 . Câu 10: Chất X là hợp chất của crom có khả năng làm bốc cháy S, C, P, C2H5OH khi tiếp xúc với nó. X là B. Cr2O3.

Câu 11: Phát biểu nào sau đây sai?

D. CrO3.

A. Crom(VI) oxit là oxit bazơ.

C. Cr(OH)3.

A. Cr2(SO4)3.

B. Ancol etylic bốc cháy khi tiếp xúc với CrO3. C. Khi phản ứng với dung dịch HCl, kim loại Cr bị oxi hóa thành Cr2+. D. Crom(III) oxit và crom(III) hiđroxit đều là chất có tính lưỡng tính.

KÈ M

Câu 12: Nhỏ từ từ dung dịch KOH vào dung dịch Cr2(SO4)3 đến dư, hiện tượng quan sát được là: A. Xuất hiện keo tủa màu vàng. B. Xuất hiện kết tủa keo màu lục xám. C. Xuất hiện kết tủa keo màu vàng, sau đó kết tủa tan dần tạo dung dịch màu xanh lục. D. Xuất hiện kết tủa keo màu lục xám, sau đó kết tủa tan dần tạo dung dịch màu xanh lục. Câu 13: Cho các chất sau: CrO3, Fe, Cr(OH)3, Cr. Số chất tan trong được trong dung dịch NaOH là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

DẠ

Câu 14: Cho các nhận định sau: (a) Crom là kim loại màu trắng ánh bạc, có độ cứng lớn nhất trong tất cả các kim loại. (b) Crom bị thụ động trong các dung dịch axit như HNO3 đặc, nguội và H2SO4 đặc, nguội. (c) Trong công nghiệp, crom được dùng để sản xuất thép. (d) Crom tác dụng với dung dịch HCl theo tỉ lệ mol 1 : 2. Trang 7

Số nhận định đúng lả A. 4.

B. 2.

C. 3.

D. 1.

(a) K2CrO4 có màu da cam, là chất oxi hóa mạnh. (b) Kim loại Al và Cr đều tan trong dung dịch kiềm đặc. (c) Kim loại Cr có độ cứng cao nhất trong các tất cả các kim loại. (d) Cr2O3 được dùng để tạo màu lục cho đồ sứ, đồ thủy tinh. (e) Ở trạng thái cơ bản kim loại, crom có 6 electron độc thân.

CI AL

Câu 15: Cho các phát biểu sau:

(f) CrO3 là một oxit axit, là chất oxi hóa mạnh, bốc cháy khi tiếp xúc với lưu huỳnh, photpho,... A. 3.

B. 5.

C. 4.

Dạng 2: Bài tập về crom và hợp chất của crom Bài toán 1: Bài tập về crom Phương pháp giải

D. 2.

Số phát biểu đúng là

ƠN

Viết phương trình hóa học và tính theo phương trình hóa học. Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Cho 5,2 gam Cr tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl đặc, nóng, dư thu được x mol H2. Giá trị A. 0,15.

của x là B. 0,20.

C. 0,10.

Hướng dẫn giải

n Cr  0,1 mol

0,1

→ 0,1

 n H2  0,1mol

mol

KÈ M

→ Chọn C.

Phương trình hóa học: Cr + 2HCl → CrCl2 + H2

D. 0,25.

Ví dụ 2: Hòa tan hết 1,08 gam hỗn hợp Cr và Fe trong dung dịch HCl loãng, nóng thu được 448 ml khí (đktc). Khối lượng crom có trong hỗn hợp là A. 1,015 gam.

B. 0,520 gam.

C. 0,065 gam.

D. 0,560 gam.

Hướng dẫn giải

n H2  0, 02 mol

Gọi số mol của Cr và Fe lần lượt là x, y mol.

DẠ

 52x  56y  1, 08 *

Phương trình hóa học: Cr + 2HCl → CrCl2 + H2 x

→x

mol Trang 8

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 y

→y

mol

CI AL

 n H2  x  y  0, 02 mol  x  y  0, 02 ** Từ * và ** suy ra: x  0, 01 ; y  0, 01

m Cr  0, 01.52  0,52 gam → Chọn B.

Bài toán 2: Bài tập về hợp chất của crom Phương pháp giải Ví dụ mẫu

Viết phương trình hóa học và tính theo phương trình hóa học.

Ví dụ 1: Cho sơ đồ: CrCl3 + KOH + Cl2 → K2CrO4 + KCl + H2O. Để oxi hóa hoàn toàn 0,04 mol CrCl3 thành K2CrO4 thì thể tích Cl2 tối thiểu (đktc) cần dùng là B. 1,344 lít.

C. 0,560 lít.

D. 0,896 lít.

ƠN

A. 0,672 lít. Hướng dẫn giải Phương trình hóa học: 0,04

2CrCl3 + 16KOH + 3Cl2 → 2K2CrO4 + 12KCl + 8H2O → 0,06

 VCl2  0, 06.22, 4  1,344 lít → Chọn B.

mol

A. 0,3 mol.

chất, số mol của đơn chất là

Ví dụ 2: Cho 0,6 mol KI tác dụng hết với dung dịch K2Cr2O7 trong axit sunfuric thì thu được một đơn B. 0,4 mol.

Hướng dẫn giải Phương trình hóa học:

C. 0,5 mol.

D. 0,6 mol.

KÈ M

K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 3I2 + 7H2O 0,6

→ 0,3

mol

Ta có: n I2  0,3mol → Chọn A.

Ví dụ 3: Thể tích của dung dịch K2Cr2O7 0,1 M vừa đủ phản ứng với dung dịch chứa 0,06 mol FeSO4

trong môi trường H2SO4 dư là

DẠ

A. 100 ml.

B. 150ml.

C. 200 ml.

D. 250 ml.

Hướng dẫn giải Phương trình hóa học: K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O 0,01←

0,06

mol Trang 9

Ta có: n K 2Cr2O7  0, 01mol  VddK 2Cr2O7 

0, 01  0,1 lít  100 ml 0,1

CI AL

→ Chọn A. Bài tập tự luyện dạng 2

Câu 1: Cho 1,04 gam Cr phản ứng hết với dung dịch H2SO4 loãng, dư, đun nóng thu được V ml khí H2 (đktc). Giá trị của V là A. 448.

B. 896.

C. 224.

D. 672.

A. 60%.

B. 40%.

Câu 2: Cho 3,035 gam hỗn hợp X gồm Al và Cr tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư, thu được 1,512 lít khí H2 (đktc). Phần trăm về khối lượng của Cr trong hỗn hợp X là C. 55%.

D. 50%.

A. 100 ml.

B. 150 ml.

C. 200 ml.

Câu 3: Thể tích của dung dịch K2Cr2O7 0,05M vừa đủ phản ứng với dung dịch chứa 0,06 mol FeSO4 trong môi trường H2SO4 dư là D. 250 ml.

A. 0,3.

ƠN

Câu 4: Cho 0,8 mol KI tác dụng hết với dung dịch K2Cr2O7 trong axit sunfuric thì thu được một đơn chất, số mol của đơn chất thu được là B. 0,4.

C. 0,5.

D. 0,6.

Câu 5: Để oxi hóa hoàn toàn 0,01 mol CrCl3 thành K2CrO4 bằng Cl2 khi có mặt KOH, lượng tối thiểu Cl2 và KOH tương ứng lần lượt là B. 0,015 mol và 0,040 mol.

A. 0,030 mol và 0,080 mol.

D. 0,030 mol và 0,030 mol.

DẠ

KÈ M

C. 0,015 mol và 0,080 mol.

Trang 10

ĐÁP ÁN Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm 2-A

3-C

4-C

5-A

11 - A

12 - D

13 - B

14 - A

15 - C

6-C

7-D

Câu 1: Fe2O3, FeO là oxit bazơ. Cr2O3 là oxit lưỡng tính.

9-C

10 - D

CrO3 là oxit axit.

8-B

CI AL

1-B

Câu 2:

A sai vì crom thuộc chu kì 4, nhóm VIB. Câu 5:

A đúng vì trong dung dịch HCl, H2SO4 loãng nóng, màng oxit bị phá hủy, crom khử ion H+ tạo ra muối Cr(II) và khí hiđro. Cr + H2SO4 → CrSO4 + H2

ƠN

B, C, D sai. Câu 6: C sai vì CrO3 là oxit axit.

Câu 7: Phương trình hóa học:

2CrCl3 + 16NaOH + 3Cl2 → 2Na2CrO4 + 12NaCl + 8H2O Sản phẩm thu được lả Na2CrO4, NaCl, H2O.

Câu 8:

B sai vì Cr2O3 tuy là oxit lưỡng tính nhưng tan trong axit và kiềm đặc chứ không tan được trong kiềm loãng. Câu 11: A sai vì crom(VI) oxit là oxit axỉt. Câu 12:

Nhỏ từ từ dung dịch KOH vào dung dịch Cr2(SO4)3:

KÈ M

Ban đầu thu được kết tủa màu lục xám: Cr2(SO4)3 + 6KOH → 2Cr(OH)3 + 3K2SO4 Sau đó kết tủa tan dần tạo dung dịch màu xanh lục: Cr(OH)3 + NaOH → NaCrO2 + 2H20 Câu 13:

CrO3 là oxit axit và Cr(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính nên tan được trong dung dịch NaOH.

Câu 15:

DẠ

Các phát biểu đúng là: (c), (d), (e), (f). (a) sai vì K2Cr2O4 có màu vàng chanh. (b) sai vì Cr không phản ứng với dung dịch kiềm đặc.

Dạng 2: Bài tập về crom và hợp chất của crom 1-A

2-A

3-C

4-B

5-C Trang 11

Câu 2: n H2  0, 0675 mol Chỉ có Al phản ứng với dung dịch NaOH  n Al 

2 n H  0, 045 mol 3 2

 m Al  0, 045.27  1, 215gam  m Cr  3, 035  1, 215  1,82 gam 1,82 .100%  60% 3, 035

 %m Cr 

CI AL

Câu 1: n Cr  0, 02 mol  n H2  n Cr  0, 02 mol  V  0, 448lit  448 ml

Câu 3: Phương trình hóa học:

K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 +7H2O 0,06

mol

Ta có : nK 2Cr2O7  0,01 mol  Vdd K 2Cr2O7 

0,01  0,2 lit  200 ml 0,05

ƠN

0,01 ←

Câu 4:

Phương trình hóa học:

K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 3I2 + 7H2O 0,8

→0,4

 n I2  0, 4 mol

Câu 5:

mol

Phương trình hóa học: 0,01

→ 0,08 → 0,015

2CrCl3 + 16KOH + 3Cl2 → 2K2CrO4 + 12KCl + 8H2O mol

DẠ

KÈ M

n Cl2  0, 015 mol ; n KOH  0, 08 mol

Trang 12

CHƯƠNG 8: HÓA HỌC MÔI TRƯỜNG BÀI 16: HÓA HỌC MÔI TRƯỜNG

CI AL

Mục tiêu  Kiến thức

+ Biết được hóa học đã đóng góp phần thiết thực giải quyết các vấn đề về sức khỏe, nêu được tác hại của một số chất gây nghiện. +

Chỉ ra được một số khái niệm về ô nhiễm môi trường, ô nhiễm không khí, ô nhiễm đất, nước.

+ Trình bày được vấn đề về ô nhiễm môi trường có liên quan đến hóa học.

+ Chỉ ra được vấn đề bảo vệ môi trường trong đời sống, sản xuất và học tập có liên quan đến hóa

học.  Kĩ năng +

Tìm được thông tin trong bài học, trên các phương tiện thông tin đại chúng về vấn đề sức khỏe, ô nhiễm môi trường.

ƠN

+ Xử lý các thông tin, rút ra nhận xét về một số vấn đề ô nhiễm và chống ô nhiễm môi trường. + Vận dụng để giải quyết một số tình huống về môi trường trong thực tiễn.

DẠ

KÈ M

+ Tính toán lượng khí thải, chất thải trong phòng thí nghiệm và trong sản xuất.

Trang 1

I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Hóa học và vấn đề ô nhiễm môi trường

CI AL

a. Ô nhiễm không khí khí. Các khí gây ô nhiễm: CO, CO 2 ,SO 2 , NO x , CFC , bụi… Tác hại: Ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của động, thực vật.

Hiệu ứng nhà kính (do CO 2 …).

Ô nhiễm không khí là sự có mặt của các chất lạ hoặc sự biến đổi quan trọng trong thành phần không

Phá hủy tầng ozon (do CFC …).

b. Ô nhiễm môi trường nước

ƠN

Mưa axit (do SO 2 , NO 2 …).

Sự ô nhiễm môi trường nước là sự thay đổi thành phần và tính chất của nước gây ảnh hưởng đến hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật.

Nguyên nhân:

Nguồn gốc tự nhiên: mưa, gió, bão  Kéo theo chất bẩn.

Nguồn gốc nhân tạo: sinh hoạt, giao thông vận tải, thuốc trừ sâu… Tác nhân gây ô nhiễm: ion kim loại nặng  Hg 2 , Pb 2 , Cu 2 , Mn 2 ,... ; anion NO3 , PO 24 ,SO 24 ở nồng

độ cao; thuốc bảo vệ thực vật, phân bón hóa học … c. Ô nhiễm môi trường đất

Tác hại: ảnh hưởng đến sức khỏe, sự sinh trưởng và phát triển của con người và động, thực vật. Khi có mặt một số chất và hàm lượng của chúng vượt quá giới hạn thì hệ sinh thái mất cân bằng và môi trường đất bị ô nhiễm.

KÈ M

Ô nhiễm đất do kim loại nặng là nguồn ô nhiễm nguy hiểm đối với hệ sinh thái đất. Nguyên nhân:

Nguồn gốc tự nhiên: núi lửa, ngập úng, xâm nhập mặn … Nguồn gốc con người: do các tác nhân hóa học, vật lí, sinh học gây ra. Tác nhân hóa học tạo ra từ chất thải nông nghiệp như: phân bón hóa học, chất bảo vệ thực vật, chất kích thích sinh trưởng, chất thải

sinh hoạt.

DẠ

Tác hại: gây tổn hại lớn đối với đời sống và sản xuất.

Trang 2

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA

CI AL

HÓA HỌC MÔI TRƯỜNG

Ô NHIỄM MÔI

KHÔNG KHÍ

TRƯỜNG NƯỚC

TRƯỜNG ĐẤT

Các khí

Sự ô nhiễm môi

Tác nhân gây ra

không khí là

gây ô

trường nước là sự

ô nhiễm: ion

sự có mặt của

nhiễm:

thay đổi thành phần

các chất lạ

CO,

hoặc sự biến

Khi có mặt

Ô nhiễm

Ô NHIỄM

Tác nhân gây ô nhiễm: tác nhân

kim loại nặng

hàm lượng của

vật lí, sinh học,

và tính chất của

(Hg2+, Pb2+,

chúng vượt

hóa học (phân

CO2,

nước gây ảnh

Cu2+, Mn2+,…),

quá giới hạn

bón, thuốc bảo

đổi quan

SO2,

hưởng đến hoạt

anion thuốc bảo

thì hệ sinh thái

vệ thực vật, chất

trọng trong

NOx,

động sống bình

vệ thực vật,

mất cân bằng

kích thích sinh

thành phần

CFC,

thường của con

phân bón hóa

và môi trường

trưởng, chất thải

không khí.

bụi…

người và sinh vật.

đất bị ô nhiễm.

sinh hoạt…)

ƠN

một số chất và

học….

Nicotin

Cafein

Moocphin

MỘT SỐ CHẤT GÂY NGHIỆN

DẠ

KÈ M

Rượu

Ảnh hưởng đến đời sống, sản xuất, sức khỏe của con người

Trang 3

II. CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm

CI AL

Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Các tác nhân hóa học gây ô nhiễm môi trường nước gồm A. các kim loại nặng: Hg 2 , Pb 2 ,Sb3 ,... B. các anion: NO3 ; PO34 ;SO 24 . C. thuốc bảo vệ thực vật, phân bón hóa học.

D. cả A, B, C. Hướng dẫn giải

NO3 ; PO34 ;SO 24 . ; thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hóa học.  Chọn D.

A. năng lượng mặt trời, năng lượng hóa thạch. B. năng lượng mặt trời, năng lượng hạt nhân. D. năng lượng hạt nhân, năng lượng nước. Hướng dẫn giải

C. năng lượng gió, năng lượng nước.

ƠN

Ví dụ 2: Nguồn năng lượng được coi là nguồn năng lượng sạch là:

Tác nhân gây ô nhiễm môi trường nước bao gồm các ion của kim loại nặng, các anion

Năng lượng sạch là dạng năng lượng mà trong quá trình sinh công bản thân nó không tạo ra những chất thải độc hại gây ảnh hưởng cho môi trường xung quanh.

Do đó, nguồn năng lượng sạch gồm năng lượng gió và năng lượng nước, năng lượng mặt trời…  Chọn C.

Năng lượng hạt nhân và năng lượng hóa thạch không phải là năng lượng sạch. Ví dụ 3: Chất khí X gây ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính và tham gia vào quá trình quang hợp cây xanh tạo tinh bột. Chất khí X là A. N2.

B. O2.

C. H2.

D. CO2.

KÈ M

Hướng dẫn giải

Khí gây hiện tượng hiệu ứng nhà kính và tham gia vào quá trình quang hợp của cây xanh tạo tinh bột là CO2.  Chọn D.

Ví dụ 4: Hóa học góp phần tạo ra ăcquy khô và ăcquy chì axit trong xe máy, ô tô. Nguồn năng lượng

được sử dụng là A. cơ năng.

B. quang năng.

C. điện năng.

D. động năng.

DẠ

Hướng dẫn giải Nguồn năng lượng được sử dụng là điện năng.  Chọn C.

Trang 4

Ví dụ 5: Tại những bãi đào vàng, nước sông đã nhiễm một loại chất cực độc do thợ vàng sử dụng để tách vàng khỏi cát và tạp chất. Đất ở ven sông cũng bị nhiễm chất độc này. Chất độc này cũng có nhiều trong

A. xianua.

B. nicotin.

CI AL

vỏ sắn. Chất độc này là C. thủy ngân.

D. đioxin.

Hướng dẫn giải

Vàng bị hòa tan trong xianua kiềm (KCN, NaCN) khi có oxi nên được sử dụng vào công nghệ khai thác vàng. Tuy nhiên, công nghệ này mang đến những hệ lụy không nhỏ, làm ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm môi trường đất, hủy hoại hệ sinh thái của nhiều vùng đất.

Mặt khác, xianua cũng có nhiều trong vỏ sắn, vì vậy mà có hiện tượng say khi ăn sắn.  Chọn A.

Bài tập tự luyện dạng 1 Câu 1: Tác nhân chủ yếu gây mưa axit là A. CO và CH4.

B. CH4 và NH3.

C. SO2 và NO2.

D. CO và CO2.

A. đồng.

ƠN

Câu 2: Ion kim loại X khi vào cơ thể vượt mức cho phép sẽ gây nguy hiểm cho sự phát triển cả về trí tuệ và thể chất của con người. Ở các làng nghề tái chế ăcquy cũ, nhiều người bị ung thư, trẻ em chậm phát triển, còi cọc vì nhiễm độc ion kim loại này. Kim loại X là B. magie.

C. chì.

D. sắt.

A. chất thải CFC do con người gây ra. C. sự thay đổi khí hậu.

Câu 3: Lớp ozon ở tầng bình lưu của khí quyển là tấm lá chắn tia tử ngoại của mặt trời, bảo vệ sự sống trên trái đất. Hiện tượng suy giảm tầng ozon đang là một vấn đề môi trường toàn cầu. Nguyên nhân của hiện tượng này là do B. các hợp chất hữu cơ.

D. chất thải CO2.

A. FeS2.

Câu 4: Những vùng đất ngập nước, vùng có trầm tích xác thực vật nước mặn tích tụ 4000 – 5000 năm là môi trường thuận lợi hình thành pirit là hoạt chất chủ yếu gây phèn hóa đất làm cho đất bị nhiễm phèn. Công thức hóa học của pirit là B. CuS.

C. FeCO3.

D. FeS.

Câu 5: Không khí không bị ô nhiễm bởi A. khí thải công nghiệp.

KÈ M

C. bụi nhỏ li ti với số lượng rất nhiều.

B. khí từ các phương tiện giao thông. D. sự quang hợp của cây xanh.

Câu 6: Để phòng nhiễm độc CO, là khí không màu, không mùi, rất độc, người ta dùng chất hấp thụ là A. đồng (II) oxit và magie oxit.

B. đồng (II) oxit và than hoạt tính.

C. đồng (II) oxit và mangan oxit.

D. than hoạt tính.

Câu 7: Cho các phát biểu sau:

(1) Khi thoát ra ngoài khí quyển, freon phá hủy tầng ozon. (2) Để xử lí thủy ngân rơi vãi, người ta có thể sử dụng bột lưu huỳnh.

DẠ

(3) Trong khí quyển, nồng độ CO2 vượt quá tiêu chuẩn cho phép gây ra hiệu ứng nhà kính. (4) Trong khí quyển, nồng độ CO2 và SO2 vượt quá tiêu chuẩn cho phép gây ra hiện tượng mưa axit.

Số phát biểu đúng là A. 3.

B. 2.

C. 4.

D. 5. Trang 5

A. C2 H 6 O 2 .

B. CH 4 O.

C. C2 H 4 O 2 .

CI AL

Câu 8: Etanol được coi là cồn sinh học, nó có tính cháy sinh nhiệt như xăng. Người ta pha trộn etanol vào xăng để giảm sự phụ thuộc vào việc nhập khẩu xăng dầu, ngoài ra còn giúp giảm lượng CO từ 20 – 30%, CO2 khoảng 2% so với xăng khoáng thường. Kể từ ngày 1/1/2018 ở Việt Nam xăng E5 (pha 5% etanol với 95% xăng khoáng) sẽ chính thức thay thế xăng RON 92. Công thức phân tử của etanol là D. C2 H 6 O.

Câu 9: Dạng năng lượng nào sau đây không sinh ra do phản ứng hóa học? A. Dòng điện từ pin, ăcquy.

B. Sức công phá của thuốc nổ.

C. Hoạt động của tàu ngầm.

D. Nhiệt năng của bếp gas.

Câu 10: Trong quá trình xử lý nước ngầm thành nước máy sinh hoạt, cần qua giai đoạn phun nước dưới dạng tia vào không khí. Việc làm này có vai trò B. oxi hóa H2S và một số chất hữu cơ.

C. loại bỏ ion sắt trong nước ngầm.

D. tất cả các nguyên nhân trên.

A. làm chết các vi sinh vật kị khí.

Câu 11: Một chất dẻo được dùng phổ biến là poli (vinyl clorua). Khi đốt các túi đựng PVC phế thải, nó tạo ra một chất rất độc làm ô nhiễm môi trường và tạo kết tủa với AgNO3. Chất độc đó là B. bồ hóng (mồ hóng, C).

C. nitơ đioxit.

D. hiđro clorua.

ƠN

A. khí cacbon oxit.

Câu 12: Khi mất điện nhiều gia đình phải sử dụng động cơ điezen để phát điện, phục vụ nhu cầu thắp sáng, chạy thiết bị … Không nên chạy động cơ điezen trong phòng đóng kín các cửa mà luôn ở nơi thoáng. Phát biểu nào sau đây sai? A. Khi hoạt động, động cơ điezen sinh ra khí SO2 độc.

B. Khi hoạt động, động cơ điezen tiêu thụ nhiều khí CO2, sinh ra khí O2 độc. C. Nhiều khí hiđrocacbon chưa cháy hết là những khí độc.

D. Khi hoạt động, động cơ sinh ra khí CO độc. Ví dụ mẫu

Dạng 2: Bài tập tổng hợp

Ví dụ 1: Một loại than đá có chứa 2% lưu huỳnh dùng cho một nhà máy nhiệt điện. Nếu nhà máy đốt hết 100 tấn than trong một ngày đêm thì khối lượng khí SO2 do nhà máy xả vào khí quyển trong một năm là B. 1250 tấn.

C. 1530 tấn.

KÈ M

A. 1420 tấn.

D. 1460 tấn.

Hướng dẫn giải

Khối lượng lưu huỳnh trong 100 tấn than đá là: mS  2%.100  2 tấn Bảo toàn nguyên tố S: n so2  n S Khối lượng SO2 nhà máy xả ra trong một ngày đêm: mSO2

Khối lượng SO2 xả vào khí quyển trong một năm: mSO2

ngµy

n¨ m

 64.

2  4 tấn 32

 4.365  1460 tấn

DẠ

 Chọn D.

Ví dụ 2: Hàm lượng lưu huỳnh cho phép trong xăng là dưới 0,3%. Đốt cháy hoàn toàn 10 gam xăng, sản phẩm cháy (coi như chỉ có CO2, SO2, H2O) làm mất màu vừa đủ dung dịch có hòa tan

3,5.104 mol KMnO 4 . Loại xăng này chứa hàm lượng lưu huỳnh cho phép hay không? A. Không, vì hàm lượng S vượt quá 0,3%. Trang 6

B. Có, vì hàm lượng S bằng 0,25%. C. Có, vì hàm lượng S bằng 0,28%. Hướng dẫn giải Phương trình hóa học:

 2KMnO 4  2H 2 O  K 2SO 4  2MnO 4  5SO 2

5SO 2

8, 75.104  3,5.104

mol

Bảo toàn nguyên tố S: n SO2  n S  8, 75.104 mol Hàm lượng của S có trong xăng là:

 Loại xăng này có chứa hàm lượng lưu huỳnh cho phép.  Chọn C.

ƠN

Bài tập tự luyện dạng 2

mS 8, 75.104.32 % mS  .100%  .100%  0, 28%  0,3% m x¨ ng 10

CI AL

D. Có, vì hàm lượng S lớn hơn 0,3%.

A. 12 mg.

Câu 1: Trong danh mục tiêu chuẩn vệ sinh đối với lương thực, thực phẩm, bộ Y tế quy định có năm chất ngọt nhân tạo được dùng để chế biến lương thực, thực phẩm, nhưng có quy định liều lượng sử dụng an toàn. Ví dụ chất Acesulfam K, liều lượng có thể chấp nhận được là 0 – 15 mg/kg trọng lượng cơ thể một ngày. Như vậy, một người nặng 60kg, trong một ngày có thể dùng lượng chất này tối đa là B. 1500 mg.

C. 10 mg.

D. 900 mg.

A. 0,003 triệu tấn dầu, 200 tấn CO2.

Câu 2: Theo tính toán, năm 2000 cả nước tiêu thụ lượng nhiên liệu tương đương 1,5 triệu tấn dầu và thải ra môi trường khoảng 113700 tấn khí CO2. Trong một ngày lượng tiêu thụ tương đương với khối lượng dầu và lượng khí CO2 thải vào môi trường là C. 0,005 triệu tấn dầu, 415 tấn CO2. III. PHẦN ĐÁP ÁN Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm 2-C

11 - D

12 - B

3-A

4-A

5-D

D. 0,012 triệu tấn dầu, 415 tấn CO2.

6-D

7-C

8-D

9-C

10 - D

KÈ M

1-C

B. 0,004 triệu tấn dầu, 311 tấn CO2.

Dạng 2: Bài tập tổng hợp 2-B

DẠ

1-D

Trang 7