HỔN HỢP KIM LOẠI + DUNG DỊCH AXIT
Ths Nguyễn Quốc Việt
Tel: 0916505381 or 0983505381
Nhận luyện thi Đại hoc môn Hóa 8, 9, 10, 11, 12
Tại Thành Phố Hà Tĩnh
Hổn
hợp (Al, Mg, Fe, Cu) + dd(HCl, H2SO4loãng)
Thứ tự cho e:
Mg - 2e
Mg2+
Al -
3e
Al3+
Fe - 2e
Fe2+
(Cu đứng sau H không phản ứng)
Nhận e: 2H+ + 2e
H2
Chú ý: kim loại + dd (HNO3, H2SO4đn): tách
riêng ra một phần
Ví dụ 1: Cho 3,87gam hỗn hợp X gồm Mg và Al vào 250ml
dung dịch X gồm HCl 1M và H2SO4 0,5M thu được dung dịch B
và 4,368 lít H2(đktc). Tính phần trăm khối lượng Mg và Al trong X.
Hướng dẫn giải
nHCl = 0,25*1 = 0,25 mol; nH2SO4 =
0,25*0,5 = 0,125 mol
nH+ = 0,25 + 0,125*2 = 0,5 mol
nH2 =
=
0,195 mol; nH+ phản ứng = 2 nH2 = 0,39
nH+ phản ứng = 0,39 < nH+ ban đầu = 0,5 Þ H+ dư Þ kim loại tan hết
Cho e: Mg → Mg2+
+ 2e
x 2x
Al →
Al3+ + 3e
y 3y
Nhận e: 2H+
+ 2e → H2
0,39 0,195
Ta có: 2x + 3y = 0,39; 24x + 27y = 3,87 Þ x = 0,06; y = 0,09
mMg = 24*0,06 = 1,44 gam; %mMg =
x100% = 37,21%
%mAl = 100 – 37,21 = 62,79%
Ví
dụ 2: Hòa tan m gam hổn hợp X gồm Al, Mg vào HCl dư cho 6,72 lít khí (đktc).
Cho m gam hổn hợp X trên vào 400 ml dung dịch gồm AgNO3 1M và Cu(NO3)2
0,8M sau phản ứng thu được m gam kết tủa. Tính m.
Hướng
dẫn giải
nAgNO3
= 0,4*1 = 0,4 mol; nCu(NO3)2 =0,4*0,8 = 0,32 mol
nH2 =
= 0,3 mol
Trường
hợp 1: X + HCl:
Nhận e: 2H+ + 2e
H2
0,6 0,3
Trường hợp 2: ne trường hợp 2 = ne trường hợp 1 = 0,6
mol
Nhận e: Ag+ + 1e → Ag
0,4 0,4
0,4
Cu2+ + 2e →
Cu
0,1 0,2
0,1 (Cu2+
dư: 0,32 – 0,1 = 0,22 mol)
Kết tủa: 0,4 mol Ag và 0,1 mol Cu
mkết tủa = 0,4*108 + 0,1*64 = 49,6 gam
Ví dụ 3: Cho
10 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu tác dụng với dung dịch H2SO4
loãng (dư). Sau phản ứng thu được 2,24 lít khí hiđro (ở đktc), dung dịch X và m
gam chất rắn không tan. Tính m.
Hướng dẫn
giải:
nH2 =
= 0,1
mol
Fe + 2H+
Fe2+
+ H2
0,1 0,1
Cu đứng sau H không phản ứng Þ chất rắn là Cu
mFe = 0,1*56 = 5,6 gam Þ mchất rắn
= 10 – 5,6 = 4,4 gam
Ví dụ 4: Hoà
tan hoàn toàn 2,17 gam hỗn hợp 3 kim loại A, B, C trong dung dịch HCl dư thu được
2,24 lít khí H2 (đktc) và m gam muối. Tính m.
Hướng dẫn giải:
nH2 =
= 0,1
mol
Đặt 3 kim loại A, B, C là 1 kim loại M có hóa trị n
2M + 2nHCl → 2MCln + nH2
0,2 0,1
Cách 1: Bảo toàn khối lượng:
mkim loại + maxit = mmuối + mH2
Þ 2,17 + 0,2*36,5 = mmuối + 0,1* 2
mmuối = 9,27 gam
Cách 2:
nCl- = nH+ = 2nH2 = 0,2 mol
mmuối = mkim loại + mCl- = 2,17 + 0,2*35,5 = 9,28 gam
Ví dụ 5: Cho 9,14(g) hỗn hợp Al, Mg, Cu tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl
thu được 7,84 lít khí ở điều kiện chuẩn và 2,54(g) chất rắn cô cạn dung dịch
thu được m gam muối khan. Tính m.
Hướng dẫn giải:
nH2 =
= 0,35
mol; Cu đứng sau H
không phản ứng Þ mCu
= 2,54 gam
Đặt 2 kim loại Al, Mg là 1 kim loại M có hóa trị n
2M + 2nHCl → 2MCln + nH2
mkim loại phản
ứng = 9,14 - 2,54 = 6,6 gam
nCl- = nH+ = 2nH2 = 2x0,35 = 0,7 mol
mmuối = mkim loại + mCl- = 6,6 + 0,7x35,5 = 31,45 gam
Ví dụ 6: Hoà tan hoàn toàn 2,44g hỗn hợp 3
kim loại Mg, Fe, Al bằng dung dịch H2SO4 loãng thu được
dung dịch X. Cô cạn dung dịch X được 11,08g muối khan. Tính thể tích khí H2
sinh ra (ở đktc).
Hướng dẫn giải:
Đặt 3 kim loại Mg, Fe, Al là 1 kim loại M có hóa trị n
2M + nH2SO4 → M2(SO4)n + nH2
mmuối = mkim loại + mSO42-;
mSO42- = 11,08 – 2,44 = 8,64 gam; nSO42- =
= 0,09
mol
nH2 = nSO42- = 0,09 mol; VH2 = 0,09*22,4
=2,016 lít
Ví dụ 7: Hoà tan hoàn
toàn 17,5gam hỗn hợp Mg, Zn, Al vào 400ml dung dịch HCl 1M vừa đủ được dd A.
Cho từ từ dung dịch NaOH vào A để thu được kết tủa tối đa. Tính khối lượng kết
tủa thu được.
Hướng dẫn giải
nHCl = 0,4*1 = 0,4 mol
Đặt 3 kim loại Al, Mg, Zn là 1 kim loại M có hóa trị n
2M + 2nHCl → 2MCln + nH2
A + ddNaOH: Mn+
+ nOH-
M(OH)n
Sơ đồ phản ứng: M
MCln
M(OH)n
nOH- = nCl- = nHCl = 0,4 mol
mkết tủa = mkim loại + mOH- = 17,5 + 0,4*17
= 24,3 gam
Ví dụ 8: Hoà tan hoàn
toàn m gam hỗn hợp Mg, Zn, Al cần vừa đủ 400ml dung dịch HCl 1M được dung dịch
A. Cho từ từ dung dịch NaOH vào A để thu được kết tủa tối đa. Nung kết tủa đến
khối lượng không đổi thu được 20,7gam chất rắn. Tính m.
Hướng dẫn giải
nHCl = 0,4*1 = 0,4 mol
Đặt 3 kim loại Al, Mg, Zn là 1 kim loại M có hóa trị n
2M + 2nHCl → 2MCln + nH2
A + ddNaOH: Mn+
+ nOH-
M(OH)n
Nung kết tủa: 2M(OH)n
→ M2On + nH2O
Sơ đồ phản ứng: 2M
2MCln
2M(OH)n
M2On
nO2- =
nCl- =
nHCl = 0,2 mol; mchất rắn
= mkim loại + mO2- Þ mkim loại = 17,5 gam
Ví dụ 9: Hoà tan hoàn
toàn 43,5 gam hỗn hợp Mg, Zn, Al vào
dung dịch chứa HCl và H2SO4 được dd A và 0,8 mol H2.
Cho từ từ dung dịch chứa KOH và NaOH vào A để thu được kết tủa tối đa. Tính khối
lượng kết tủa thu được.
Hướng dẫn giải
Đặt 3 kim loại Al, Mg, Zn là 1 kim loại M có hóa trị n
Cho e: M → Mn+ + ne
Nhận e: 2H+ + 2e
H2
1,6 0,8
ne nhận = 1,6 mol
Sơ đồ phản ứng: M
Mn+
M(OH)n
nOH- = nđt dương của kim loại = ne cho = 1,6 mol
mkết tủa = mkim loại + mOH- = 43,5 + 1,6*17
= 70,7 gam
Ví dụ 10: Hoà tan
hoàn toàn m gam hỗn hợp 3 kim loại X, Y, Z có hóa trị không đổi vào dung dịch chứa
HCl và H2SO4, HNO3 được dung dịch A, hỗn hợp
khí B gồm 0,04 mol H2 và 0,02 mol NO. Cho từ từ dung dịch NaOH vào A
để thu được kết tủa tối đa. Nung kết tủa đến khối lượng không đổi thu được 4,65gam
chất rắn . Tính m.
Hướng dẫn giải:
Đặt 3 kim loại X, Y, Z là 1 kim loại M có hóa trị n
Cho e: M → Mn+ + ne
Nhận e: 2H+ + 2e
H2
0,08 0,04
N+5 + 3e →
NO
0,06 0,02
ne nhận = 0,08 + 0,06 = 0,14
Sơ đồ phản ứng: 2M
2Mn+
2M(OH)n
M2On
nO2- =
nđt dương của kim loại =
ne cho = 0,07 mol
mchất rắn = mkim loại + mO2- Þ mkim loại = 3,53 gam
Ví dụ 11: Hoà tan
hoàn toàn 47,5 gam hỗn hợp X gồm Mg, Zn, Al, Fe vào dung dịch chứa HCl và H2SO4
được dd A và 0,8 mol H2. Cho từ từ dung dịch chứa KOH và NaOH vào A
để thu được kết tủa tối đa. Nung kết tủa đến khối lượng không đổi thu được 61,9
gam chất rắn . Tính %m của Fe trong hổn hợp X
Hướng dẫn giải:
Đặt 4 kim loại Mg , Zn , Al, Fe là 1 kim loại M có hóa trị n
Cho e: M → Mn+ + ne
Nhận e: 2H+ + 2e
H2
1,6 0,8
ne nhận = 1,6 mol
Sơ đồ phản ứng:
Mg Zn Al Fe
|
Mg2+ Zn2+ Al3+ Fe2+
|
Mg(OH)2 Zn(OH)2
Al(OH)3 Fe2+(OH)2
|
MgO ZnO Al2O3 Fe3+2O3
|
mchất rắn = mkim loại +
mO2- Þ mO2- = 61,9 – 47,5 = 14,4 gam; nO2-
= 0,9 mol
Þ nFe = 0,2 mol; mFe = 0,2*56 = 11,2 gam; %mFe
=
=
23,58%
Ví dụ 12: Hoà tan
hoàn toàn 3,53 gam hỗn hợp 3 kim loại X, Y, Z có hóa trị không đổi vào dung dịch
chứa HCl và H2SO4 được dd A và V lít khí H2 (ở
đktc). Cho từ từ dung dịch NaOH vào A để thu được kết tủa tối đa. Nung kết tủa
đến khối lượng không đổi thu được 4,65gam chất rắn . Tính V.
Hướng dẫn giải:
Đặt 3 kim loại X, Y, Z là 1 kim loại M có hóa trị n
Cho e: M → Mn+ + ne
Nhận e: 2H+ + 2e
H2
Sơ đồ phản ứng: 2M
2Mn+
2M(OH)n
M2On
mchất rắn = mkim loại + mO2- Þ mO2- = 4,65 – 3,53 = 1,12 gam;
nO2- =
= 0,07
mol Þ ne nhận = 0,14 mol Þ nH2 = 0,07 mol
VH2 = 0,07*22,4 = 1,568 lít
Ví dụ 13: Hai kim
loại hoạt động X, Y có hoá trị II. Hoà tan hết 0,64g hai kim loại này vào dung
dịch HCl thu được 448ml khí (đktc) . Xác định hai kim loại biết số mol của hai
kim loại bằng nhau.
Hướng dẫn giải
nH2 =
= 0,02
mol
Đặt 2 kim loại X, Y là 1 kim loại M có hóa trị 2
M + 2HCl → MCl2 + H2
0,02 0,02
Khối lượng trung bình của 2 kim loại: Mtrung bình =
=
= 32
Ta có nX = nY Þ Mtrung bình =
= 32;
M1 < 32 < M2
X, Y có hoá trị II Þ X có thể là Mg hoặc Be
Nếu X là Mg: M1 = 24 Þ M2 = 40 là Ca; 2kim loại là Mg và Ca
Nếu X là Be: M1 = 8 Þ M2 = 56 là Fe; 2 kim loại là Be
và Fe
Ví dụ 14: Chia 2,290 gam hỗn hợp Mg, Al, Zn thành 2 phần bằng nhau. Phần 1
hoà tan hoàn toàn trong dung dịch HCl vừa đủ thu được 1,456 lít H2 (đktc)
và tạo ra x gam muối. Phần 2 cho tác dụng với O2 dư, thu được y gam
3 oxit. Tính x và y.
Hướng dẫn giải
Đặt 3 kim loại Al, Mg, Zn là 1 kim loại M có hóa trị n
mkim loại một phần =
=
1,145 gam; nH2 =
=
0,065 mol
Phần 1:
2M + 2nHCl → 2MCln + nH2
Nhận e: 2H+ + 2e → H2
0,13 0,065
ne nhận phần 1 = 0,13 mol
nCl- muối = ne nhận phần 1 = 0,13 mol
mmuối = mkim loại + mCl- muối = 1,145 +
0,13*35,5 = 5,76 gam
Phần
2: 4M + nO2 → 2M2On
ne nhận phần 2
= ne nhận phần 1 = 0,13 mol
Nhận e: O2 + 4e → 2O2-
0,0325
0,13
moxit = mkim loại + moxi
= 1,145 + 0,0325*32 = 2,185 gam
Ví dụ 15: Hoà tan
hoàn toàn 3,53 gam hỗn hợp 3 kim loại X, Y, Z có hóa trị không đổi vào dung dịch
chứa H2SO4 và HNO3 được dung dịch A, hỗn hợp
khí B gồm 0,04 mol H2 và 0,02 mol NO. Cô cạn dung dịch A thu được m
gam muối. Tính m.
Hướng dẫn giải:
Có khí H2
thoát ra Þ NO3- đã phản ứng hết Þ dung dịch chỉ có muối sunfat Nhận e: 2H+ + 2e
H2
0,08
0,04
N+5 + 3e →
NO
0,06 0,02
ne nhận = 0,08 + 0,06 = 0,14 Þ nSO42- trong muối =
ne nhận = 0,07 mol
mmuối = mkim loại + mSO42- = 3,53 +
0,07*96 = 10,25 gam
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét