Chuyên đề: Bồi dưỡng HSG Hóa học 9 - BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ TÍNH THEO PTHH

Chuyên đề: Bồi dưỡng HSG Hóa học 9

BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ TÍNH THEO PTHH

Bài 1: Chia hỗn hợp gồm 2 kim loại A, B có hoá trị n, m làm 3 phần bằng nhau.

Phần 1: Hoà tan hết trong axit HCl thu được 1,792 lit H₂ (đktc).

Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 1,344 lit khí (đktc) và còn lại chất rắn không tan có khối lượng bằng 4/13 khối lượng mỗi phần.

Phần 3: Nung trong oxi dư thu được 2,84g hỗn hợp gồm 2 oxit là A₂O_n và B₂O_m . Tính tổng khối lượng mỗi phần và xác định 2 kim loại A và B.

Hướng dẫn:

Gọi a, b là số mol của A, B trong mỗi phần.

Phần 1:

Viết PTHH:

Số mol H₂ = = 1,792 : 22,4 = 0,08 mol ----> na + mb = 0,16 (I)

Phần 2:

Tác dụng với NaOH dư chỉ có 1 kim loại tan, giả sử A tan.

A + (4 – n)NaOH + (n – 2)H₂O ---> Na_{4 – n}AO₂ + n/2 H₂

a (mol) na/2 (mol)

Số mol H₂ = na/2 = 1,344 : 22,4 ---> na = 0,12 (II)

Thay vào (I) --> mb = 0,04.

Mặt khác khối lượng B trong mỗi phần:

m_B = 4/13.m_{1/3 hh}

Phần 3:

Viết PTHH:

m_{hh oxit} = (2M_A + 16n).a/2 + (2M_B + 16m).b/2= 2,84

= M_A + M_B + 8(na + mb) = 2,84 ---> M_A + M_B = 1,56 (g) (*)

m_B = 4/13. 1,56 = 0,48 (g) ----> m_A = 1,08 (g)

---> M_A = 1,08n : 0,12 = 9n --> n = 3 và M_A = 27 là phù hợp. Vậy A là Al

---> M_B = 0,48m : 0,04 = 12m --> m = 2 và M_B = 24 là phù hợp. Vậy B là Mg.

Bài 2: Nung a(g) hỗn hợp A gồm MgCO₃, Fe₂O₃ và CaCO₃ ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, thu được chất rắn B có khối lượng bằng 60% khối lượng hỗn hợp A. Mặt khác hoà tan hoàn toàn a(g) hỗn hợp A trong dung dịch HCl thu được khí C và dung dịch D. Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa, nung đến khối lượng không đổi, thu được 12,92g hỗn hợp 2 oxit.

Cho khí C hấp thụ hoàn toàn vào 2 lit dung dịch Ba(OH)₂ 0,075M, sau khi phản ứng xong, lọc lấy dung dịch, thêm nước vôi trong dư vào trong dung dịch thu được thêm 14,85g kết tủa.

a/ Tính thể tích khí C ở đktc.

b/ Tính % khối lượng các chất trong hỗn hợp A.

Hướng dẫn:

Đặt số mol MgCO₃, Fe₂O₃, CaCO₃ lần lượt là x, y, z (mol) trong hỗn hợp A.

Ta có: 84x + 160y + 100z = a(g) (I)

Sau khi nung chất rắn B gồm: x mol MgO, y mol Fe₂O₃ và z mol CaO.

40x + 160y + 56z = 0,6a (II)

Từ (I, II) ta có: 44(x + y) = 0,4a ---> a = 110(x + y) (III)

Cho A + HCl.

Khí C gồm có: Số mol CO₂ = x + y (mol)

Hỗn hợp D gồm có: x mol MgCl₂, y mol FeCl₃, z mol CaCl₂.

Cho D + NaOH dư thu được 2 kết tủa: x mol Mg(OH)₂ và y mol Fe(OH)₃ ---> 2 oxit tương ứng là: x mol MgO, y mol Fe₂O₃ .

m_oxit = 40x + 160y = 12,92 (IV)

Cho C + dd Ba(OH)₂ ---> a mol BaCO₃ và b mol Ba(HCO₃)₂

Ta có: Số mol CO₂ phản ứng là: a + 2b = x + z

Số mol Ba(OH)₂ phản ứng là: a + b = 2 . 0,075

---> b = (x + y) – 0,15 (V)

PTHH:

Ba(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ -----> CaCO₃ + BaCO₃ + 2H₂O

b mol b mol b mol

Ta có: 100b + 197b = 14,85 ---> b = 0,05.

Từ (V) --> x + y = 0,2

Từ (III) --> a = 110 . 0,2 = 22g

a/ Thể tích khí CO₂ thu được ở đktc là: 4,48 lit

b/ Giải hệ PT (I, III, V) ---> x = 0,195, y = 0,032, z = 0,005.

Khối lượng và thành phần % của các chất là:

^mMgCO₃ = 16,38g ( 74,45%)

^mFe₂O₃ = 5,12g (23,27%)

^mCaCO₃ = 0,5g ( 2,27%)

Bài 3: Hỗn hợp bột A gồm Fe và Mg có khối lượng 2,72g được chia thành 2 phần bằng nhau.

Phần 1: Cho vào 400ml dung dịch CuSO₄ a(M) chờ cho phản ứng xong thu được 1,84g chất rắn B và dung dịch C. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch C thu được kết tủa. Sấy nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi cân được 1,2g chất rắn D.

Tính thành phần % theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp A và trị số a?

Phần 2: Cho tác dụng với V(ml) dung dịch AgNO₃ 0,1M. Sau khi phản ứng xong thu được chất rắn E có khối lượng 3,36g. Tính thành phần % theo khối lượng các chất trong chất rắn E? Tính V?

Hướng dẫn:

Xét phần 1:

m_{(Mg + Fe)} = 2,72 : 2 = 1,36g.

TH₁: 1/2 hh A phản ứng hết với CuSO₄. ---> dd C gồm có: FeSO₄, MgSO₄, CuSO₄.

Chất rắn B là Cu (có khối lượng 1,84g)

Cho dd C + dd NaOH ---> kết tủa Fe(OH)₂, Mg(OH)₂, Cu(OH)₂ ---> Oxit tương ứng sau khi nung trong kk là Fe₂O₃, MgO, CuO có khối lượng là 1,2g < 1,36g --> Vậy A chưa tham gia phản ứng hết.

TH₂: 1/2 hh A phản ứng chưa hết với CuSO₄.

Giả thiết Mg Mg phản ứng chưa hết (mà Mg lại hoạt động hoá học mạnh hơn Fe) thì dd CuSO₄ phải hết và Fe chưa tham gia phản ứng --> dd C là MgSO₄ và chất rắn D chỉ có MgO.

---> Số mol Mg phản ứng = n_Cu = n_MgO = 1,2 : 40 = 0,03 mol

Chất rắn B gồm Cu, Fe và Mg còn dư.

Nhưng ta thấy m_{Cu tạo ra} = 0,03 . 64 = 1,92g > 1,84g --> Trái với điều kiện bài toán. Vậy Mg phải hết và Fe tham gia 1 phần.

Như vậy:

chất rắn B gồm có: Cu và Fe còn dư

dd C gồm có MgSO₄ và FeSO₄

chất rắn D gồm có MgO và Fe₂O₃ có khối lượng là 1,2g.

Đặt x, y là số mol Fe, Mg trong 1/2 hh A và số mol Fe còn dư là z (mol)

56x + 24y = 1,36

(x – z).64 + y.64 + 56z = 1,84

160(x – z) : 2 + 40y = 1,2

Giải hệ phương trình trên ta được: x = 0,02, y = 0,01, z = 0,01.

---> %Fe = 82,35% và %Mg = 17,65%

Số mol của CuSO₄ = 0,02 mol ----> a = 0,02 : 0,4 = 0,05M

Xét phần 2:

1/2 hh A có khối lượng là 1,36g

Độ tăng khối lượng chất rắn = 3,36 – 1,36 = 2,0g

Giả thiết Fe chưa phản ứng.

Ta có: số mol Mg phản ứng = 2 : (2 . 108 – 24) = 0,0104 mol > n_Mg trong phần 1.

----> Như vậy Fe đã tham gia phản ứng và Mg đã phản ứng hết.

m_{rắn do Mg sinh ra} = 0,01 . (2. 108 – 24) = 1,92g

m_{rắn do Fe sinh ra} = 2 – 1,92 = 0,08 g

n_{Fe phản ứng}= 0,08 : (2. 108 – 56) = 0,0005 mol.

n_{Fe dư} = 0,02 – 0,0005 = 0,0195mol

Vậy chất rắn E gồm có Fe còn dư và Ag được sinh ra sau phản ứng.

Tổng số mol AgNO₃ đã phản ứng = (0,01 + 0,0005).2 = 0,021 mol

Thể tích của dd AgNO₃ 0,1M đã dùng = 0,021 : 0,1 = 0,21 lit.

Bài 4: Cho 9,86g hỗn hợp gồm Mg và Zn vào 1 cốc chứa 430ml dung dịch H₂SO₄ 1M loãng. Sau khi phản ứng hoàn toàn, thêm tiếp vào cốc 1,2 lit dung dịch hỗn hợp gồm Ba(OH)₂ 0,05M và NaOH 0,7M, khuấy đều cho phản ứng hoàn toàn, rồi lọc lấy kết tủa và nung nóng đến khối lượng không đổi thì thu được 26,08g chất rắn. Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu.

Hướng dẫn;

Đặt số mol Mg và Zn là x và y.

Ta có: 24x + 65y = 9,86 (I)

Số mol H₂SO₄ = 043.1= 0,43 mol

Đặt HX là công thức tương đương của H₂SO₄ ---> n_HX = 2n_HSO= 0,43.2 = 0,86 mol

Số mol Ba(OH)₂ = 1,2 . 0,05 = 0,06 mol

Số mol NaOH = 0,7 . 1,2 = 0,84 mol

Đặt ROH là công thức tưng đương cho 2 bazơ đã cho.

Ta có: n_ROH = 2n_Ba(OH)+ n_NaOH = 0,06.2 + 0,84 = 0,96 mol

PTHH xảy ra

Giả sử hỗn hợp chỉ chứa mình Zn ---> x = 0.

Vậy y = 9,86 : 65 = 0,1517 mol

Giả sử hỗn hợp chỉ Mg ---> y = 0

Vậy x = 9,86 : 24 = 0,4108 mol

0,1517 < n_{hh kim loại} < 0,4108

Vì x > 0 và y > 0 nên số mol axit tham gia phản ứng với kim loại là:

0,3034 < 2x + 2y < 0,8216 nhận thấy lượng axit đã dùng < 0,86 mol.

Vậy axit dư --> Do đó Zn và Mg đã phản ứng hết.

Sau khi hoà tan hết trong dung dịch có.

x mol MgX₂ ; y mol ZnX₂ ; 0,86 – 2(x + y) mol HX và 0,43 mol SO₄.

Cho dung dịch tác dụng với dung dịch bazơ.

HX + ROH ---> RX + H₂O.

0,86 – 2(x + y) 0,86 – 2(x + y) mol

MgX₂ + 2ROH ----> Mg(OH)₂ + 2RX

x 2x x mol

ZnX₂ + 2ROH ----> Zn(OH)₂ + 2RX

y 2y y mol

Ta có n_{ROH đã phản ứng} = 0,86 – 2(x + y) + 2x + 2y = 0,86 mol

Vậy n_{ROH dư} = 0,96 – 0,86 = 0,1mol

Tiếp tục có phản ứng xảy ra:

Zn(OH)₂ + 2ROH ----> R₂ZnO₂ + 2H₂O

bđ: y 0,1 mol

Pứ: y₁ 2y₁ mol

còn: y – y₁ 0,1 – 2y₁ mol

( Điều kiện: y y₁)

Phản ứng tạo kết tủa.

Ba(OH)₂ + H₂SO₄ ---> BaSO₄ + 2H₂O

bđ: 0,06 0,43 0 mol

pứ: 0,06 0,06 0,06 mol

còn: 0 0,43 – 0,06 0,06 mol

Nung kết tủa.

Mg(OH)₂ -----> MgO + H₂O

x x mol

Zn(OH)₂ -------> ZnO + H₂O

y – y₁ y – y₁ mol

BaSO₄ ----> không bị nhiệt phân huỷ.

0,06 mol

Ta có: 40x + 81(y – y₁) + 233.0,06 = 26,08

---> 40x + 81(y – y₁) = 12,1 (II)

Khi y – y₁ = 0 ---> y = y₁ ta thấy 0,1 – 2y₁ 0 ---> y₁ 0,05

Vậy 40x = 12,1 ---> x = 12,1 : 40 = 0,3025 mol

Thay vào (I) ta được y = 0,04 ( y = y₁ 0,05) phù hợp

Vậy m_Mg = 24 . 0,3025 = 7,26g và m_Zn = 65 . 0,04 = 2,6g

Khi y – y₁ > 0 --> y > y₁ ta có 0,1 – 2y₁ = 0 (vì n_ROH phản ứng hết)

----> y₁ = 0,05 mol, thay vào (II) ta được: 40x + 81y = 16,15.

Giải hệ phương trình (I, II) ---> x = 0,38275 và y = 0,01036

Kết quả y < y₁ (không phù hợp với điều kiện y y₁ ) ---> loại.

Bài 5: Cho X là hỗn hợp của 3 chất gồm kim loại R, oxit và muối sunfat của kim loại R. biết R có hoá trị II không đổi trong các hợp chất. Chia 29,6 gam X thành 2 phần bằng nhau.

Phần 1: Đem hoà tan trong dung dịch H₂SO₄ loãng dư thu được dung dịch A, khí B. lượng khí B này vừa đủ để khử hết 16g CuO. Sau đó cho dung dịch A tác dụng với dung dịch KOH dư cho đến khi kết thúc phản ứng thu được kết tủa C. Nung C đến khối lượng không đổi thì thu được 14g chất rắn.

Phần 2: Cho tác dụng với 200ml dung dịch CuSO₄ 1,5M. Sau khi phản ứng kết thúc tách bỏ chất rắn, cô cạn phần dung dịch thì thu được 46g muối khan.

a/ Viết các PTHH xảy ra.

b/ Xác định kim loại R.

c/ Tính thành phần % theo khối lượng các chất trong X. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

Hướng dẫn:

Đặt x, y, z là số mol R, RO, RSO₄ trong 1/2 hh X ta có:

x.M_R + (M_R + 16).y + (M_R + 96).z = 14,8g

phần 1;

Viết các PTHH xảy ra;

dd A có RSO₄ = (x + y + z) mol và H₂SO₄ dư

Khí B là H₂ = x mol

H₂ + CuO -----> Cu + H₂O

x x x mol

n_CuO = x = 16 : 80 = 0,2 mol

dd A + KOH dư

H₂SO₄ + 2KOH ----> K₂SO₄ + H₂O

RSO₄ + 2KOH ----> K₂SO₄ + R(OH)₂

R(OH)₂ ------> RO + H₂O

(x + y + z) (x + y + z) mol

Ta có: (M_R + 16). (x + y + z) = 14 (II).

Thay x = 0,2 vào (I, II) --> z = 0,05

Phần 2:

R + CuSO₄ ----> RSO₄ + Cu

bđ: 0,2 0,3 mol

pứ: 0,2 0,2 0,2 mol

Số mol CuSO₄ dư = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol

Tổng số mol RSO₄ = (0,2 + z) mol

m_{Muối khan} = m_RSO+ m_CuSO= 0,1.160 + (M_R + 96)(0,2 + z) = 46.

Thay z = 0,05 ---> M_R = 24, R có hoá trị II ---> R là Mg

Thay các giá trị vào tính được y = 0,1.

m_Mg = 4,8g --> %Mg = 32,43%

m_MgO = 4,0g --> %MgO = 27,03%

m_MgSO= 6,0g --> %MgSO₄ = 40,54%

Bài 6: Hoà tan hết 7,74g hỗn hợp bột 2 kim loại Mg và Al bằng 500ml dung dịch hỗn hợp chứa axit HCl 1M và axit H₂SO₄ loãng 0,28M, thu được dung dịch A và 8,736 lit khí H₂ (đktc). Cho rằng các axit phản ứng đồng thời với 2 kim loại.

a/ Tính tổng khối lượng muối tạo thành sau phản ứng.

b/ Cho dung dịch A phản ứng với V lit dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 1M và Ba(OH)₂ 0,5M. Tính thể tích V cần dùng để sau phản ứng thu được lượng kết tủa lớn nhất, tính khối lượng kết tủa đó.

Hướng dẫn:

Đặt x, y là số mol Mg và Al

24x + 27y = 7,74 (I)

Đặt HA là công thức tương đương của hỗn hợp gồm 2 axit HCl và H₂SO₄.

n_HA= n_HCl + 2n_HSO= 0,5 + 2.0,14 = 0,78 mol.

Viết các PTHH xảy ra.

n_H= x + 1,5y = 8,736 : 22,4 = 0,39 (II)

Từ (I, II) --> x = 0,12 và y = 0,18.

m_muối = m_{hh kim loai} + m_{hh axit} - m_H = 38,93g

Đặt ROH là công thức tương đương của hỗn hợp gồm 2 bazơ là NaOH và Ba(OH)₂

n_ROH = n_NaOH + 2n_Ba(OH) = 1V + 2.0,5V = 2V (mol)

Viết các PTHH xảy ra.

----> Tổng số mol ROH = 0,78 mol. Vậy thể tích V cần dùng là: V = 0,39 lit

Ngoài 2 kết tủa Mg(OH)₂ và Al(OH)₃ thì trong dung dịch còn xảy ra phản ứng tạo kết tủa BaSO₄.Ta có n_BaSO = n_H SO= 0,14 mol

(Vì n_Ba(OH)= 0,5.0,39 = 0,195 mol > n_H SO= 0,14 mol) ---> n_H SOphản ứng hết.

Vậy khối lượng kết tủa tối đa có thể thu được là.

m_{kết tủa} = m_Mg(OH) + m_Al(OH) + m_BaSO= 53,62g

Bài 7:

1. Hoà tan vừa đủ axit của kim loại M có công thức MO vào dung dịch H₂SO₄ loãng nồng độ 4,9% được dung dịch chỉ chứa một muối tan có nồng độ 7,6 %.

a) Cho biết tên kim loại M.

b) Tính khối lượng dung dịch H₂SO₄ đã dùng

2. Hấp thụ toàn bộ hỗn hợp gồm khí CO₂ và hơi H₂O vào 900 ml dung dịch Ca(OH)₂ 1M, thu được 40 gam kết tủa. Tách bỏ phần kết tủa, thấy khối lượng dung dịch tăng 7,8 gam so với khối lượng dung dịch Ca(OH)₂ ban đầu.

Hãy tìm khối lượng CO₂ và khối lượng H₂O đem dùng.

Hướng dẫn:

Gọi x là số mol MO

MO + H₂SO₄ MSO₄ + H₂O

Khối lượng chất tan MSO₄ là: (M+96)x.

Khối lượng MO là: (M+16)x.

Khối lượng H₂SO₄ ban đầu:

Khối lượng dung dịch MSO₄: 2000x + (M + 16)x

m = 2000 (g) (x=1)

Do x có nhiều giá trị nên có rất nhiều giá trị khối lượng dung dịch H₂SO₄ tương ứng.

a . Khi số mol CO₂ số mol Ca(OH)₂

CO₂ + Ca(OH)₂ CaCO₃ + H₂O

Số mol CaCO₃ = 0,4 mol

Khối lượng CO₂ là 0,4 . 44 = 17,6 (g)

17,6 + m_dd+m_H2O= m' + 40 (m' = m_dd+7,8)

m_H2O=7,8+40-17,6 = 30,2 (g)

b) Khi n_Ca(OH)2< n_CO2< 2n_Ca(OH)2

CO₂ + Ca(OH)₂ CaCO₃ + H₂O

? 0,9 0,9

CO₂ + CaCO₃ + H₂O Ca(HCO₃)₂

Số mol kết tủa:

Số mol CO₂: 0,9 + 0,5 = 1,4 (mol)

Khối lượng CO₂: 1,4.44 = 61,6 (g)

Khối lượng H₂O: 40 +7,8 - 61,6 < 0 -----> Ta loại trường hợp này.

Bài 8: Hoà tan hoàn toàn 25,2 g một muối cacbonat của kim loại hóa trị II bằng dung dịch HCl 7,3% (D = 1,038 g/ml). Cho toàn bộ khí CO₂ thu được vào

500 ml dung dịch NaOH 1M thì thu được 29,6g muối.

Xác định CTHH của muối cacbonat.

Tính thể tích của dung dịch HCl đã dùng.

Hướng dẫn:

a/ Đặt công thức của muối cacbonat là MCO₃.

Các PTHH:

MCO₃ + 2 HCl ---> MCl₂ + CO₂+ H₂O (2)

NaOH + CO₂ ----> NaHCO₃. (3)

a a a

2NaOH + CO₂ Na₂CO₃ + H₂O. (4)

2b b b

Số mol NaOH: n_NaOH = 0,5. 1 = 0,5 mol

Gọi a, b lần lượt là số mol CO₂ tham gia ở phản ứng (3) và (4).

Theo phương trình và bài ta có:

n_NaOH = a + 2b = 0,5 mol (5).

m_muối = 84 a + 106 b = 29,6 g (6)

Giải (5) và (6) ta được: a = 0,1mol ; b = 0,2mol.

Số mol CO₂ tạo thành ở (2):

n_CO2 = a + b = 0,1 + 0,2 = 0,3 mol.

Theo pt (2):

n_MCO3= n_CO2 = 0,3 mol.

Khối lượng phân tử của muối ban đầu:

M + 60 = 84 => M = 24 đvC.

Vậy M là Mg suy ra CTHH của muối cần tìm: MgCO₃

Lưu ý: HS có thể biện luận để chứng minh xảy ra cả (3) và (4).

Ta thấy:

0,28 mol < n_muối < 0,35 mol.

Mà n_CO2 = n_muối.

1< n_NaOH/ n_CO2 < 2

ra tạo 2 muối có cả (3 ) và (4) xảy ra.

Theo phương trình (2)

n_HCl =2n_CO2 =2 . 0,3 = 0,6 mol

Khối lượng HCl đã dùng:

M_HCl =0,6 .36,5 =21,9 (g)

Khối lượng dung dịch HCl đã dùng:

Thể tích dung dịch HCl đã dùng:

Bài 9: Cho 4g Fe và một kim loại hoá trị II vào dung dịch H₂SO₄ loãng lấy dư thu được 2,24 lít khí H₂ (đktc). Nếu cho 1,2g kim loại hoá trị II nói trên phản ứng với 0,7 lít khí O₂(đktc) thì lượng Oxi còn dư sau phản ứng.

a, Xác định kim loại hóa trị II.

b, Tính % khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp.

Hướng dẫn:

a/ Các PTPƯ:

---> 2A > 38,4 Vậy A > 19,2 (2)

(1) và (2) Ta có 19,2 < M_A < 40.

Do A là kim loại có hoá trị II nên A là Mg.

b. Thay A vào hệ PT (a)

m_Fe = 0,05. 56= 2,8g

m_Mg = 1,2g

Bài 10: Nhiệt phân hoàn toàn 20 g hỗn hợp MgCO₃, CaCO₃, BaCO₃ thu được khí B. Cho khí B hấp thụ hết vào nước vôi trong thu được 10 gam kết tủa và dung dịch C. Đun nóng dung dịch C tới phản ứng hoàn toàn thấy tạo thành thêm 6 gam kết tủa. Hỏi % khối lượng của MgCO₃ nằm trong khoảng nào?

Hướng dẫn:

Các PTHH:

MgCO₃ ---> MgO + CO_2(k) (1)

(B)

CaCO₃ ---> Ca0 + CO_2(k) (2)

(B)

BaCO₃ ---> BaO + CO_2;k) (3)

(B)

CO_2(k) + Ca (OH)_2(dd) ----> CaCO_3(r) + H₂O_(l) (4)

(B)

2CO_2(k) + Ca(OH)_2(dd) ----> Ca(HCO₃)_2(dd) (5)

(B) (C)

Ca(HCO₃)₂ ---> CaCO_3(r) + CO_2(k) + H₂O_(l) (6)

(C)

Theo phương trình phản ứng (4) và (6) ta có:

n_CaCO3 = 0,1 + 0,06 = 0,16 (mol) ----> n _cO2 = 0,1 + 0,06 x 2 = 0,22 (mol)

theo phương trình phản ứng (1) , (2) , (3), (4 ), (5) ta có:

Tổng số mol muối: n_muối = n_CO2 = 0,22 (mol)

Gọi x, y, z lần lượt là số mol của muối: MgCO₃, CaCO₃, BaCO₃ có trong 100 gam hỗn hợp và tổng số mol của các muối sẽ là: x + y + z = 1,1 mol

Vì ban đầu là 20 gam hỗn hợp ta quy về 100 gam hỗn hợp nên n_muối = 1,1 (mol)

Ta có: 84x + 100y + 197z = 100 ---> 100y + 197z = 100 – 84x

Và x + y + z = 1,1 ---> y + z = 1,1 – x

----> 52,5 < 84x < 86,75

Vậy % lượng MgCO₃ nằm trong khoảng từ 52,6% đến 86,75 %

Bài 11: Hoà tan 11,2g CaO vào nước ta được dd A.

1/ Nếu khí CO₂ sục qua A và sau khi kết thúc thí nghiệm có 2,5 g kết tủa thì có bao nhiêu lít khí CO₂ đã tham gia phản ứng?

2/ Nếu hoà tan 28,1g hỗn hợp MgCO₃ và BaCO₃ có thành phần thay đổi trong đó chứa a% MgCO₃ bằng dd HCl và cho tất cả khí thoát ra hấp thụ hết vào dd A thì thu được kết tủa D.

Hỏi: a có giá trị bao nhiêu thì lượng kết tủa D nhiều nhất và ít nhất?

Phương trình hoá học:

CaO + H₂O ---> Ca(OH)₂ (1)

0,2 0,2 mol

Khi sục CO₂ vào có phản ứng:

CO₂ + Ca(OH)₂ ---> CaCO₃ + H₂O (2)

Trường hợp 1: Ca(OH)₂ dư và CO₂ phản ứng hết thì:

Theo (2) nCO₂ = nCaCO₃ = 0,025 mol

V_CO2 = 0,025 . 22,4 = 0,56 Lít.

Trường hợp 2:

CO₂ dư, Ca(OH)₂ phản ứng hết có thêm phản ứng:

CaCO₃ + CO₂ + H₂O ---> Ca(HCO₃)₂ (3)

Theo (1) nCO₂ = nCa(OH)₂ = nCaCO₃ = 0,2 mol.

nCaCO₃ phản ứng ở (3): = 0,2 - 0,025 = 0, 175 mol.

Theo (3) nCO₂ = nCaCO₃ = 0,175 Mol.

Tổng nCO₂ ở (2) và (3) là: 0,2 + 0,175 = 0,375 mol.

V_CO2 = 0,375 . 22,4 = 8,4 Lít.

2. Các phản ửng xảy ra:

MgCO₃ + 2 HCl ----> MgCl₂ + CO₂ + H₂O (1)

BaCO₃ + 2 HCl ----> BaCl₂ + CO₂ + H₂O (2)

Khi sục CO₂ vào dd A có thể xảy ra các phản ứng :

CO₂ + Ca(OH)₂ ----> CaCO₃ + H₂O (3)

2 CO₂ + Ca(OH)₂ ----> Ca(HCO₃)₂ (4)

Để lượng kết tủa CaCO₃ thu được là lớn nhất thì chỉ xảy ra phản ứng (3).

Khi đó: nCO₂ = nCa(OH)₂ = 0,2mol.

Theo đề bài khối lượng MgCO₃ có trong 28,1 g hỗn hợp là:

Theo (1) và (2) nCO₂ = nMgCO₃ + nBaCO₃

Ta có phương trình:

Giải ra ta được: a = 29,89 % . Vậy khi a = 29,89 % thì lượng kết tủa lớn nhất.

Khi a = 0 % thì nghĩa là hỗn hợp chỉ toàn muối BaCO₃

Khi đó nCO₂ = 0,143 mol.

Ta có: nCO₂ < nCa(OH)₂.

Theo (3): nCaCO₃ = nCO₂ = 0,143 mol.

m CaCO₃ = 0,143 . 100 = 14,3g.

Khi a = 100% nghĩa là hỗn hợp chỉ toàn muối MgCO₃ khi đó:

nCO₂ = 0,334 > nCa(OH)₂ = 0,2 mol.

Theo (3): nCaCO₃ = nCa(OH)₂ = 0,2 mol.

Vì CO₂ dư nên CaCO₃ tiếp tục phản ứng:

CaCO₃ + CO₂ + H₂O ---> Ca(HCO₃)₂ (5)

Theo (5): nCaCO₃ = nCO₂ dư = 0,334 - 0,2 = 0,134.

nCaCO₃ còn lại : 0,2 - 0,134 = 0,066

mCaCO₃ = 0,066 . 100 = 6,6 < 14,3g.

Vậy khi a = 100% thì lượng kết tủa thu được bé nhất.

Bài 12: Hoà tan 7,74g hỗn hợp 2 kim loại Mg, Al trong 500ml dung dịch hỗn hợp chứa HCl 1M và H₂SO₄ 0,38M (loãng). Thu được dung dịch A và 8,736 lít khí H₂(đktc).

Kim loại đã tan hết chưa? giải thích?

Tính khối lượng muối có trong dung dịch A?

Hướng dẫn:

a/ Các P.T.H.H: Mỗi PTHH đúng cho.

Mg + 2 HCl ----> MgCl₂ + H₂(1)

2 Al + 6 HCl -----> 2AlCl₃ + 3H₂ (2)

Mg + H₂SO₄ ----> MgSO₄ + H₂(3)

2 Al + 3 H₂SO₄ ----> Al₂(SO₄)₃ + 3H₂(4)

Từ 1,2 è

Từ 3, 4 à

Suy ra: Tổng

Ta thấy: 0,44 > 0,39

Vậy: Axít dư, kim loại tan hết.

b/ Theo câu a: Axít dư.

* TH₁: Giả sử HCl phản ứng hết, H₂SO₄ dư:

Theo định luật BTKL:

m _muối = 7,74 + 0,5 .35,5 + 0,14 .96 = 38,93g

(A)

* TH₂: Giả sử H₂SO₄ phản ứng hết, HCl dư

Theo định luật bảo toàn khối lượng:

m _muối = 7,74 + 0,19.96 + 0,4.35,5 = 40,18 (g)

Vì thực tế phản ứng xảy ra đồng thời. Nên cả 2 axít đều dư.

Suy ra tổng khối lượng muối trong A thu được là:

38,93 (g) < m _{muối A} <40,18 (g)

Bài 13: Cho hỗn hợp gồm MgO, Al₂O₃ và một oxit của kim loại hoá trị II kém hoạt động. Lấy 16,2 gam A cho vào ống sứ nung nóng rồi cho một luồng khí H₂ đi qua cho đến phản ứng hoàn toàn. Lượng hơi nước thoát ra được hấp thụ bằng 15,3 gam dung dịch H₂SO₄ 90%, thu được dung dịch H₂SO₄ 85%. Chất rắn còn lại trong ống đem hoà tan trong HCl với lượng vừa đủ, thu được dung dịch B và 3,2 gam chất rắn không tan. Cho dung dịch B tác dụng với 0,82 lít dung dịch NaOH 1M, lọc lấy kết tủa, sấy khô và nung nóng đến khối lượng không đổi, được 6,08 gam chất rắn.

Xác định tên kim loại hoá trị II và thành phần % khối lượng của A.

Hướng dẫn:

Gọi R là KHHH của kim loại hoá trị II, RO là CTHH của oxit.

Đặt a, b, c lần lượt là số mol của MgO, Al₂O₃, RO trong hỗn hợp A.

Theo bài ra ta có:

40a + 102b + (M_R + 16)c = 16,2 (I)

Các PTHH xảy ra:

RO + H₂ -----> R + H₂O (1)

MgO + 2HCl ----> MgCl₂ + H₂O (2)

Al₂O₃ + 6HCl ---> 2AlCl₃ + 3H₂O (3)

MgCl₂ + 2NaOH ----> Mg(OH)₂ + 2NaCl (4)

AlCl₃ + 3NaOH -----> Al(OH)₃ + 3NaCl (5)