Cho 8 8 gam hỗn hợp X gồm FeCO3
|
Nung 35,8 gam hỗn hợp X gồm FeCO3 và MgCO3 trong không khí đến khối lượng không đổi, còn lại 22 gam chất rắn. Hấp thụ toàn bộ lượng khí CO2 sinh ra vào dung dịch Y chứa 0,1 mol Ba(OH)2 và 0,2 mol NaOH. Khối lượng kết tủa thu được sau phản ứng là:
A. B. C. D. 【C18】Lưu lạiCho 8,8 gam hỗn hợp X gồm FeCO3 và CaCO3 vào bình kín dung tích 1,2 lít chứa không khí( có tỉ lệ thể tích: VO2: VN2= 1:4) ở 19,5 độ C và 1 atm. Nung nóng bình ở nhiệt độ cao để phản ứng xảy ra hoàn toàn, được hỗn hợp rắn Y và hỗn hợp khí Z. Lượng hỗn hợp Y phản ứng vừa đủ với 200 gam dung dịch HNO3 6,72% được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch E. Khối lượng FeCO3 có trong X làPage 2【C2】Lưu lạiHòa tan 11,6 gam muối RCO3 bằng dung dịch HNO3 đặc, dư thu được m gam muối R(NO3)3 và 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí NO2 và CO2. Giá trị đúng của m làPage 3Giải: Do HNO3 loãng nên sẽ tạo sản phẩm khử là NO, một khí nữa chắc chắn phải là CO2 . Giả sử hỗn hợp có 1 mol hỗn hợp khí: Ta có hệ: $ \begin{cases} n_{CO_2} + n_{NO}=1 \\ 44n_{CO_2} + 30n_{NO}=20,6.2.1 \end{cases} \Leftrightarrow \begin{cases} n_{CO_2}=0,8 \\ n_{NO}=0,2 \end{cases} $ Bảo toàn electron: $ n_{FeCO_3}=3n_{NO}=0,6 \Rightarrow n_{CaCO_3}=0,8-0,6=0,2 $ $ \%n_{FeCO_3}=\dfrac{0,6}{0,8}=75\% $ ⇒ Chọn D Page 4Gọi số mol CO2 và NO lần lượt là x, y mol Ta có hê: $\left\{\begin{array}{l}x+ y = 0,3 \\44x + 30y = 18,5.2.0,3\end{array} \right.$ → $\left\{\begin{array}{l} x= 0,15\\ y = 0,15\end{array} \right.$ → nFeCO3 = nCO2 = 0,15 mol Bảo toàn electron→ nFe= (3nNO - nFeCO3):3 = 0,1 mol → m= 0,1.56 + 0,15. 116 = 23 gam. Page 5【C5】Lưu lạiCho 36,8 gam hỗn hợp X gồm FeO và FeCO3 tan hết vào dung dịch HNO3 dư, kết thúc phản ứng thu được 0,25 mol hỗn hợp khí Y gồm CO2 và Z có tỉ khối so với H2 bằng 17,8. Biết khí Z là sản phẩm khử duy nhất N+5. Khí Z làPage 6HD• m gam hh Fe3O4 FeCO3 + HNO3 dư → 0,15 mol hhA gồm 2 khí; dA/H2 = 22,6. • MA trung bình = 22,6 × 2 = 45,2. Có 1 khí là CO2 (M = 44) → khí còn lại là NO2 (M = 46) Đặt nCO2 = a mol; nNO2 = b mol. nFeCO3 = nCO2 = 0,06 mol. Theo bảo toàn e: 1 × nFe3O4 + 1 × nFeCO3 = 1 × nNO2 → nFe3O4 = 0,09 - 0,06 = 0,03 mol. m = mFeCO3 + mFe3O4 = 0,06 × 116 + 0,03 × 232 = 13,92 gam → Chọn C. Page 7HD: Quy đổi thành FeO và CO2; quan sát sơ đồ: $\underbrace {\left\{ \begin{array}{l}\overbrace {{\rm{FeO}}}^{x{\rm{ mol}}}\\{\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\end{array} \right\}}_{{\rm{23,12 gam}}}{\rm{ + 2}}{\rm{.HN}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}} \to \underbrace {{\rm{Fe}}{{\left( {{\rm{N}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}} \right)}_{\rm{3}}}}_{x{\rm{ mol}}}{\rm{ + }}\underbrace {\left\{ \begin{array}{l}{\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\\{\rm{NO}}\\{\rm{N}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\end{array} \right\}}_{{\rm{0,2 mol}}}{\rm{ + 1}}{\rm{.}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}{\rm{.}}$ YTHH 01 + bảo toàn nguyên tố N có: nHNO3 p.ứng = $3x + \left( 0,2 - \dfrac{23,12-72x}{44}\right)$ mol = 2nH2O Bảo toàn khối lượng cả phương trình có: $23,12+ (63 - \dfrac{18}{2})\times \left[ 3x + \left( 0,2 - \dfrac{23,12-72x}{44}\right)\right] = 242x + 7,72 \Rightarrow x = 0,26 $Thay ngước lại → nHNO3 phản ứng = 0,88 mol ||→ V = 0,88 × 1,25 = 1,1 lít. Chọn D. ♠. p/s: chú ý dùng dư 25% lượng HNO3 phản ứng nhé.! Page 8Giải: nHNO3 pứ = 0,72 – 0,06 = 0,66 mol ⇒ BTNT(H): nH2O = 0,33 mol. BTKL: mFe(NO3)3 = 15,5 + 0,66 × 63 – 2,74 – 0,33 × 18 = 48,4 gam. ⇒ nFe(NO3)3 = 0,2 mol ||• Hỗn hợp ban đầu ⇄ FeO và CO2. ⇒ nFeO = 0,2 mol ⇒ nCO2 = $\frac{{15,5 - 0,2 \times 72}}{{44}}$ = 0,025 mol. BTNT(O): ∑n(N2O, NO) = nO/(N2O,NO) = 0,2 + 0,66 × 3 – 0,2 × 9 – 0,33 = 0,05 mol. ⇒ nX = 0,05 + 0,025 = 0,075 mol ⇒ tỉ khối của X so với He là 2,74 ÷ 0,075 ÷ 4 = 9,133. Page 9【C9】Lưu lạiHòa tan hết 30 gam rắn gồm Mg, MgO, MgCO3 trong HNO3 thấy có 2,15 mol HNO3 phản ứng. Sau khi các phản ứng kết thúc thu được 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí NO, CO2 có tỷ khối so với H2 là 18,5 và dung dịch X chứa m gam muối. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?Page 10HD: Sơ đồ quá trình phân tích: $\underbrace {\left\{ \begin{array}{l}{\rm{Al}}\\{\rm{Mg}}\\{\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}\end{array} \right\}}_{{\rm{34,08 gam}}}{\rm{ + }}\left\{ \begin{array}{l}\overbrace {{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}}^{{\rm{1,16 mol}}}\\\underbrace {{\rm{HN}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}_{{\rm{0,36 mol}}}\end{array} \right\} \to \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}\begin{array}{l}{\rm{M}}{{\rm{g}}^{{\rm{2 + }}}}:{\rm{0,}}{{\rm{7}}^{{\rm{mol}}}}\\{\rm{A}}{{\rm{l}}^{{\rm{3 + }}}}:{\rm{0,2}}{{\rm{4}}^{{\rm{mol}}}}\\{\rm{NH}}_{\rm{4}}^{\rm{ + }}:{\rm{0,0}}{{\rm{4}}^{{\rm{mol}}}}\\{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}:{\rm{0,1}}{{\rm{6}}^{{\rm{mol}}}}\end{array}&{\underbrace {{\rm{SO}}_{\rm{4}}^{2 - }}_{{\rm{1,16mol}}}}\end{array}} \right\}{\rm{ + }}\left\{ \begin{array}{l}{\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\\{{\rm{H}}_{\rm{2}}}\\{\rm{N}}\\{\rm{O}}\end{array} \right\}{\rm{ + }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}{\rm{.}}$ ► NaOH xử lí "kép" dung dịch sau phản ứng: ♦1: 40,6 gam kết tủa chỉ là Mg(OH)2 ||→ đọc ra ∑nMg = 0,7 mol. ♦1: 2,56 mol Na đi về đâu? 1,16 mol Na2SO4 → còn lại là 0,24 mol NaAlO2. ||→ biết ∑nAl = 0,24 mol. Lại thêm nH+ trong X = 0,16 mol → nNH4+ = 0,04 mol (BT điện tích). 34,08 gam + 400 gam dung dịch .... → 418,96 gam X + khí bay ra ||→ mY = 15,12 gam. Mặt khác, lại nhìn về chất tan: mchất tan trong X = 135,52 gam ||→ BTKL có: 34,08 + mH2SO4 + mHNO3 = mchất tan trong Z + mY + mH2O ||→ mH2O = 19,8 gam. ||→ nH2O = 1,1 mol → bảo toàn nguyên tố H có a = nH2 = 0,08 mol. Chọn đáp án A. ♥. Page 11HD: giải hỗn hợp khí Z gồm 0,4 mol NO và 0,3 mol CO2 ► Chú ý các chất trong X đều cho đúng 1e ||→ bảo toàn e có nX = 3nNO = 1,2 mol. ||→ nFe3O4 = 0,25.nX = 0,3 mol ||→ ∑nFe = 1,2 + 2 × 0,3 = 1,8 mol (YTHH 01). ||→ mmuối = m + 284,4 = 1,8 × 242 ||→ m = 151,2 gam. Chọn đáp án A. ♥. p/s: quan sát - quan sát, nhạy cảm với những sự đặc biệt sẽ giúp các em xử lí số liệu nhanh + tinh tế hơn nhiều so với việc lập hệ và giải.! Page 12【C12】Lưu lạiCho 5,8 gam FeCO3 tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 được hỗn hợp 2 khí không màu hóa nâu ngoài không khí và dung dịch X. Thêm dung dịch H2SO4 loãng dư vào X thì dung dịch thu được hòa tan tối đa m gam Cu (biết rằng phản ứng tạo sản phẩm khử duy nhất là NO). Giá trị của m làPage 13 HD: Từ tỉ lệ ⇒ m gam X gồm 8x mol Fe; x mol Fe3O4 và 2x mol FeCO3.
2nFe + 2nCu = 2nFe3O4 + 2nSO2 ⇒ nSO2 = 9,85x (mol). Lại có nCO2 = nFeCO3 = 2x mol ⇒ ∑nkhí Z = 2x + 9,85x = 0,1185 mol. ⇒ Giải x = 0,01 mol. Vậy khí Z gồm 0,02 mol CO2 và 0,0985 mol SO2. Ca(OH)2 dùng dư nên a gam kết tủa là 0,02 mol CaCO3 và 0,0985 mol CaSO3. ⇒ Yêu cầu giá trị của a = 0,02 × 100 + 0,0985 × 120 = 13,82 gam. ❒ Page 14Giải: ● Cu + Y → sinh NO ⇒ Y chứa H+ và NO3– ⇒ Y không chứa Fe2+. ► Ta có sơ đồ phản ứng: $\underbrace {\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{Fe}\\{F{e_3}{O_4}}\\{FeC{O_3}}\\{Fe{{(N{O_3})}_2}}\end{array}}\right\}}_{15(g)} + \begin{array}{*{20}{c}}{NaHS{O_4}}\\{HN{O_3}:0,16}\end{array} \to \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{F{e^{3 + }}}\\{N{a^ + }}\\{{H^ + }}\\{SO_4^{2 - }}\\{NO_3^ - }\end{array}} \right\} + \begin{array}{*{20}{c}}{C{O_2}}\\{NO}\end{array} + {H_2}O$. nH+ dư = 4nNO = 0,12 mol. Bảo toàn electron: 2nCu = nFe3+ + 3nNO ⇒ nFe3+ = 0,18 mol. ● Xét Ba(OH)2 + Y ⇒ ↓ gồm Fe(OH)3 và BaSO4 ⇒ nBaSO4 = 0,58 mol. Bảo toàn gốc SO4: nNaHSO4 = nSO42–/Y = nBaSO4 = 0,58 mol ⇒ nNa+/Y = 0,58 mol. Bảo toàn điện tích: nNO3– = 0,08 mol. Bảo toàn nguyên tố Hidro: nH2O = 0,31 mol. ● Bảo toàn khối lượng: mZ = 4,92(g) ||⇒ dễ giải ra được 0,03 mol CO2 và 0,12 mol NO. Bảo toàn nguyên tố Nitơ: nFe(NO3)2 = 0,02 mol; nFeCO3 = nCO2 = 0,03 mol. ► nH+ phản ứng = 2nO + 4nNO + 2nCO3 ⇒ nO = 0,04 mol ⇒ nFe3O4 = 0,01 mol. Bảo toàn nguyên tố Fe: nFe = 0,1 mol ||⇒ %mFe = 0,1 × 56 ÷ 15 × 100% = 37,33% ⇒ chọn D. Page 15HD: ♦ Tự luận, giải + suy luận bình thường: 0,3 mol khí Z gồm 0,18 mol CO2 và 0,12 mol NO2 ||→ đọc ra có 0,18 mol MgCO3. Bỏ CO2 ở tất cả quá trình và rút gọn lại như sơ đồ: $\underbrace {\left\{ \begin{array}{l}{\rm{MgO}}:{\rm{0,1}}{{\rm{2}}^{{\rm{mol}}}}\\{\rm{CuO}}\\\left( {{\rm{Fe;O}}} \right)\end{array} \right\}}_{{\rm{27,84 gam}}}{\rm{ + }}\begin{array}{*{20}{c}}{{\rm{ + 2}}{\rm{.HCl}} \to \overbrace {\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}\begin{array}{l}{\rm{M}}{{\rm{g}}^{{\rm{2 + }}}}\\{\rm{C}}{{\rm{u}}^{{\rm{2 + }}}}\\{\rm{F}}{{\rm{e}}^{{\rm{? + }}}}\end{array}&{{\rm{C}}{{\rm{l}}^ - }}\end{array}} \right\}}^{{\rm{52,58 gam}}}{\rm{ + 1}}{\rm{.}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}{\rm{.}}}\\{{\rm{ + HN}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}} \to \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}\begin{array}{l}{\rm{M}}{{\rm{g}}^{{\rm{2 + }}}}\\{\rm{C}}{{\rm{u}}^{{\rm{2 + }}}}\\{\rm{F}}{{\rm{e}}^{{\rm{3 + }}}}\end{array}&{{\rm{NO}}_{\rm{3}}^ - }\end{array}} \right\}{\rm{ + }}\underbrace {{\rm{ N}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}}_{0,12{\rm{ mol}}}{\rm{ + }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}{\rm{.}}}\end{array}$♦ Giải CB2: có 0,9 mol HCl → 0,45 mol ∑Otrong oxit. ♦ giải CB3: ∑nNO3– = nNO2 + 2nO trong oxit = 1,02 mol. Tương quan ∑nNO3– – ∑nCl– = 0,12 mol đúng bằng 0,12 mol NO2 ||→ cho ta biết oxit sắt là FeO (NO2 là sản phẩm khử duy nhất). ► Cách 2, theo trắc nghiệm, suy đoán nhanh hơn:có NO2 chứng tỏ oxit sắt phải là FeO hoặc Fe3O4 (vì Fe2O3 không cho electron được). hơn nữa, dù FeO hay Fe3O4 thì đều cho 1e nên noxit = 0,12 mol. ♦ nếu là 0,12 mol Fe3O4 thì riêng mMgCO3 + mFe3O4 = 42,96 gam > 35,76 gam rồi ||→ oxit Fe theo loại trừ phải là FeO. thử lại cũng thấy thỏa mãn → ok chọn A. ♥.Page 16HD: Sơ đồ quá trình: $\underbrace {\left\{ \begin{array}{l}{\rm{Mg}}\\{\rm{Al}}\\{\rm{MgC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}\end{array} \right\}}_{{\rm{7,98}}\,\,{\rm{gam}}}\,\,{\rm{ + }}\,\,\left\{ \begin{array}{l}{\rm{NaN}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}\\\underbrace {{\rm{NaHS}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}}_{{\rm{0,62}}\,\,{\rm{mol}}}\end{array} \right\} \to \underbrace {\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}\begin{array}{l}{\rm{M}}{{\rm{g}}^{{\rm{2 + }}}}\\{\rm{A}}{{\rm{l}}^{{\rm{3 + }}}}\\{\rm{N}}{{\rm{a}}^{\rm{ + }}}\\{\rm{NH}}_{\rm{4}}^{\rm{ + }}\end{array}&{{\rm{SO}}_{\rm{4}}^{{\rm{2 - }}}}\end{array}} \right\}}_{{\rm{m}}\,\,{\rm{gam}}}\,\,{\rm{ + }}\,\,\underbrace {\,\left\{ \begin{array}{l}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{:0,0}}{{\rm{9}}^{{\rm{mol}}}}\\{\rm{NO:0,0}}{{\rm{4}}^{{\rm{mol}}}}\\{\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}{\rm{:0,0}}{{\rm{4}}^{{\rm{mol}}}}\end{array} \right\}\,}_{{\rm{0,17}}\,\,{\rm{mol}}}\,\,{\rm{ + }}\,\,{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}{\rm{.}}$ Giải số mol các khí trong Z, từ 0,04 mol CO2 suy ra trong X chứa 0,04 mol MgCO3. Bảo toàn electron mở rộng: $\sum {{{\rm{n}}_{{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}}} = {\rm{2}}{{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}}} + {\rm{2}}{{\rm{n}}_{{\rm{O}}\,\,{\rm{trong}}\,\,\,{\rm{oxit}}\,}} + {\rm{4}}{{\rm{n}}_{{\rm{NO}}}} + {\rm{10}}{{\rm{n}}_{{\rm{NH}}_{\rm{4}}^{\rm{ + }}}}} $Để ý MgCO3 = MgO.CO2 nên số mol O trong oxit ở trường hợp này được tính là 0,04 mol. Thay số liệu suy ra số mol NH4+ là 0,02 ⇥ số mol H2O là 0,18 mol theo bảo toàn nguyên tố H. Lại theo bảo toàn nguyên tố N có 0,06 mol NaNO3 → có hai hướng để tính ra m. • Bảo toàn khối lượng cả sơ đồ. • Tính theo khối lượng các thành phần trong m gam. Theo ý kiến cá nhân thì hướng sau trong bài tập này tính sẽ hợp lý hơn, thật vậy: m = 7,98 – 0,04 × 60 + 0,68 × 23 + 0,02 × 18 + 0,62 × 96 = 81,1 gam.❒ Page 17HD: Suy luận sơ đồ tổng gộp: $\left\{ \begin{array}{l}{\rm{Fe}}{\left( {{\rm{N}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}} \right)_{\rm{2}}}:{\rm{0,}}{{\rm{2}}^{{\rm{mol}}}}\\{\rm{M}}:{\rm{22,7}}{{\rm{5}}^{{\rm{ gam}}}}\\{\rm{FeC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}:{\rm{0,}}{{\rm{4}}^{{\rm{mol}}}}\end{array} \right\}{\rm{ + }}\underbrace {{\rm{KHS}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}}_{{\rm{2,5 mol}}} \to \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}\begin{array}{l}{{\rm{K}}^{\rm{ + }}}\\{\rm{F}}{{\rm{e}}^{{\rm{3 + }}}}\\{{\rm{M}}^{{\rm{n + }}}}\end{array}&{\underbrace {{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}^{2 - }}_{2,5{\rm{ mol}}}}\end{array}} \right\}{\rm{ + }}\left\{ \begin{array}{l}{\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}:{\rm{0,}}{{\rm{4}}^{{\rm{mol}}}}\\{{\rm{N}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}:{\rm{0,0}}{{\rm{5}}^{{\rm{mol}}}}\\{\rm{NO}}:{\rm{0,}}{{\rm{3}}^{{\rm{mol}}}}\end{array} \right\}{\rm{ + }}\underbrace {{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}}_{{\rm{1,25 mol}}}{\rm{.}}$ ( Gợi ý suy luận: giải số mol 2 khí trước → hỗn hợp X như trên. Ghép cụm: nH2O = 5nN2O + 2nNO + nFeO.CO2 = 1,25 mol → nKHSO4 = 2,5 mol. ||→ mmuối trong Z = mkim loại + manion SO42– = 393,85 gam. ||→ Yêu cầu: m = 1/10.Ans = 39,385 gam gần A nhất. Chọn A. ♥. ► Nếu tự luận + yêu cầu nhiều hơn như tìm M, chúng ta cũng hoàn toàn đáp ứng được:mM = 22,75 gam; ion Mn+ có 0,7 mol → M : n = 65 ÷ 2 ||→ là kim loại Zn. Page 18HD: Giải hỗn hợp khí gồm 0,2 mol NO và 0,2 mol CO2. Tất cả các chất trong m gam hỗn hợp đều cho 1e ||→ bảo toàn electron có nhh = 3nNO = 0,6 mol. ||→ nFe3O4 = 0,2 mol; ∑nFeO; Fe(OH)2; FeCO3 = 0,4 mol. ||→ ∑nnguyên tố Fe = 1,0 mol ||→ nFe(NO3)3 = 1,0 mol. ||→ bảo toàn nguyên tố N có nHNO3 = 1,0 × 3 + 0,2 = 3,2 mol. Chọn đáp án C. ♣. |
