Bài toán:

• Hỗn hợp Zn, Mg, Fe nặng 38,7g.
• Tác dụng với H₂SO₄ ra 20,16 lít H₂ (0,9 mol).
• Cho NaOH 0,6 mol tạo kết tủa tối đa, nung còn 18,1g oxit.
• Cho NaOH dư tạo kết tủa \(a\) gam.

Trả lời:

• Tổng số mol kim loại = 0,9 mol.
• Từ khối lượng hỗn hợp 38,7g và tổng mol, xác định được mol từng kim loại Zn, Mg, Fe.
• Với 0,6 mol NaOH, số mol kết tủa là 0,3 mol (vì mỗi kết tủa cần 2 mol OH⁻).
• Nung kết tủa thu 18,1g oxit tương ứng với 0,3 mol kết tủa.
• Dùng NaOH dư, tạo kết tủa của toàn bộ 0,9 mol kim loại → khối lượng kết tủa \(a\) sẽ gấp 3 lần phần 1 (vì 0,9 mol gấp 3 lần 0,3 mol), nên \(a = 18 , 1 \times 3 = 54 , 3\) gam.

a) Tính \(m\):

1. Số mol khí:

\(n_{k h \overset{ˊ}{\imath}} = \frac{11 , 2}{22 , 4} = 0 , 5 \&\text{nbsp};\text{mol}\)

1. Khối lượng Fe và Al theo tỉ lệ:

\(m_{A l} = 0 , 3 m , m_{F e} = 0 , 7 m\)

1. Khối lượng rắn còn lại:

\(m_{r \overset{ˊ}{\overset{ }{a}} n} = 0 , 75 m\)

1. Khối lượng kim loại phản ứng:

\(m_{p h ả n ứ n g} = m - 0 , 75 m = 0 , 25 m\)

1. Giải hệ phương trình dựa vào phản ứng và số mol khí để tìm \(m\).

b) Tính thể tích dung dịch NaOH:

1. Số mol kết tủa tính theo khối lượng 7,8 g.
2. Tính số mol OH\(^{-}\) cần theo tỉ lệ phản ứng với Al và Fe trong dung dịch.
3. Tính thể tích NaOH 2M:

\(V = \frac{n_{O H^{-}}}{2}\)

gọi x = nC2H2, y = nCH4 còn lại, z = nH2. từ phản ứng: z = 3x. tỉ khối: (26x +16y +2z)/(x+y+z) = 10 ⇒ (26x+16y+6x)/(4x+y)=10 ⇒ 32x+16y=40x+10y ⇒ y=4x/3. hiệu suất = nCH4 chuyển thành C2H2 / nCH4 ban đầu = x / (x + y) = x / (x + 4x/3) = 3/7 ≈ 42,86%.

a) Đặt công thức oxít M₂O_n

Ptpư: M₂O_n + nH₂SO₄ → M₂(SO₄)_n + nH₂O

mol 1 n 1

m_ddH2SO4 = n.98.100/10 = 980n gam

m_{dd muối} = 2M + 996n (gam)

→ C% _muối = (2M + 96n) : (2M + 996n) = 0,11243

→ M = 9n → M = 27 (Al)

→ Công thức oxít: Al₂O₃

b) ptpứ: Al₂O₃ ---> 2Al + 3/2O₂­

Al₂O₃ + 2NaOH ---> 2NaAlO₂ + H₂O

Al₂(SO₄)₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O ---> 2Al(OH)₃ + 3Na₂SO₄ + 3CO₂­

a) Đặt công thức oxít M₂O_n

Ptpư: M₂O_n + nH₂SO₄ --->M₂(SO₄)_n + nH₂O

mol 1 n 1

m_ddH2SO4 = n.98.100/10 = 980n gam

m_{dd muối} = 2M + 996n (gam)

→ C% _muối = (2M + 96n) : (2M + 996n) = 0,11243

→ M = 9n → M = 27 (Al)

→ Công thức oxít: Al₂O₃

b) ptpứ: Al₂O₃ ------> 2Al + 3/2O₂­

Al₂O₃ + 2NaOH --->2NaAlO₂ + H₂O

Al₂(SO₄)₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O --->2Al(OH)₃+ 3Na₂SO₄ + 3CO₂­

TN1: A tác dụng với nước

Ba +2 H2O --> Ba(OH)2 + H2;

x ------------------x------------x ;

2Al + Ba(OH)2 +2 H2O --> Ba(AlO2)2 +3 H2;

2x--------x---------------------------------------3x;

TN2 : A tác dụng với dd xút

Ba +2 H2O --> Ba(OH)2 + H2;

x----------------------------------x;

2Al + Ba(OH)2 +2 H2O --> Ba(AlO2)2 +3 H2;

y-------------------------------------------------3/2y;

TN3: A tác dụng với HCl

Ba + 2HCl --> BaCl2 + H2;

x------------------------------x;

2Al + 6HCl --> 2AlCl3 + 3H2;

y------------------------------3/2y;

Mg + 2HCl --> MgCl2 + H2;

z------------------------------z;

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

TN1: n_H2= 3,36/22,4= 0,15 (mol)

=>x + 3x= 4x=0,15 => x= 0,0375 (mol)

TN2: n_H2= 0,3 (mol)

=> x + 3/2 y = 0,3 => y = 0,175 (mol)

TN3: n_H2= 0,4 (mol)

=> x +3/2y + z = 0,4 => Z= 0,1 (mol)

m= 0,0375*137+ 0,175*27+ 0,1*24=26,2625(g).

 Gọi n là hóa trị KL A 
Ta có: 
n H2 = 9,408 / 22,4 = 0,42 (mol) 
2A + 2nHCl -> 2ACln + nH2 
0,84 / n <- 0,42 
Ta có : 7,56 = (A * 0,84) / n 
<=> 7,56 = 0,84A / n 
<=> 7,56n = 0,84A 
<=> 9n = A 
Ta thực hiện phương pháp biện luận, ta có: 
n = 1 => A = 9 (loại) 
n = 2 => A = 18 (loại) 
n = 3 => A = 27 (Al) 
Vậy KL A là Al 

a/ Xác định kim loại M

n_H2SO4 ban đầu = 78,4.6,25:100=0.05 mol

Goi số mol MO là a mol, m_MO = (M+16).a

MO+H2SO4---MSO4+H2O(1)

a mol amol amol

Số mol axit dư sau phản ứng (1): 0,05-a mol

mdd sau phản ứng: (m+16)a+78,4

Theo bài ra ta có: 2,433=100.(0,05-a).98/[(m+16)a+78,4] (I)

Mặt khác: MO+CO---M+CO2 (2)

a mol a mol a mol amol

Theo bài ra CO₂ tham gia phản ứng hết, các phản ứng có thể xảy ra:

CO2+2NaOH--->Na2CO3+H2O

b 2b b b

CO2+NaOH--->NaHCO3

c c c

Khối lượng muối tạo thành: 100b+84c=2,96

- Nếu NaOH dư không xảy ra phản ứng (3). Tức là c = 0 mol,

b = a = 2,96 : 106 = 0,028 mol. Thay a = 0,028 vào (I) ta tìm được M = 348,8 (loại).

- Nếu NaOH phản ứng hết: 2b + c = 0,5 . 0,1 = 0,05 (III)

Từ (II) và (III) ta có : 106 b + 84(0,05 – 2b) = 2,96

62b = 1,24 suy ra: b= 0,02 và c = 0,01

Theo 2, 3 và 4, n co₂ = 0,03= n MO = a = 0,03.

Thay giá trị a = 0,03 và (I) ta có: 0,07299M = 4,085

M = 56 vậy kim loại M là Fe, m_MO=(56+16).0,03= 2,16 g

b/ Dung dịch E gồm FeSO₄ 0,03 mol và H₂SO₄ dư 0,02 mol. Khi cho Al phản ứng hoàn toàn tạo 1,12 gam chất rắn, H₂SO₄ phản ứng hết.

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

2Al+3FeSO4----->Al2(SO4)3+3Fe

Khối lượng Fe trong dung dịch E : 56 . 0,03 = 1,68 gam > 1,12 gam

Như vậy FeSO₄ còn dư thì Al tan hết. Vây t = 1,12: 56 =0,02 mol

Vây n Al = 0,04 : 3 + 0,04:3 = (0,08 : 3) mol

Vây khối lượng x = 0,08: 3 . 27 = 0,72 gam

Bài 1 :

nFe = 0,25 mol; nAgNO₃ = 0,2 mol; nCu(NO₃)₂ = 0,05 mol.

Giữa Ag⁺ và Cu²⁺ thì Ag+ có tính oxi hóa mạnh hơn Cu²⁺, nên Ag⁺ tham gia phản ứng với Fe trước, sau khi Ag₊ tham gia phản ứng hết nếu còn dư Fe thì Cu²⁺  mới tiếp tục tham gia.

                     Fe                       + 2Ag⁺                       →                      Fe²⁺                        + 2Ag                              (VII)

nFe = 0,25 mol; nAg⁺ = 0,2 mol → Fe dư sau phản ứng (VII)

                       Fe                            + 2Ag⁺                     →                       Fe²⁺                             +2Ag

                  0,1 (mol)                    0,2 (mol)                                            0,1 (mol)                         0,2 (mol)

Sau phản ứng (VII) ta có:  nFe còn = 0,25 – 0,1 = 0,15 mol, Ag tạo thành = 0,2 mol.

                         Fe                         + Cu²⁺                        →                        Fe2+                               + Cu                       (VIII)

nFe = 0,15 mol; nCu²⁺ = 0,05 mol → Fe vẫn còn dư sau phản ứng (VIII)

                         Fe                         + Cu²⁺                        →                        Fe²⁺                              + Cu

                     0,05 (mol)              0,05 (mol)                                              0,05 (mol)                     0,05 (mol)

Vậy, sau phản ứng (VII) và (VIII), chất rắn thu được gồm nAg = 0,2 mol; nCu = 0,05 mol và nFe dư = 0,25 – (0,1 + 0,05) = 0,1 mol.

Nên ta có giá trị của m = mAg + mCu + mFe dư

                                       = 0,2.108 + 0,05.64 + 0,1.56 = 30,4 gam.

Bài 2 :

Nhận xét :

- Mg sẽ tác dụng với AgNO₃ trước, sau khi AgNO₃ hết thì Mg mới phản ứng với Cu(NO₃)₂.

- Vì chưa biết khối lượng Mg tham gia là bao nhiêu, nên bài toán này ta phải chia ra các trường hợp:

             + Mg tham gia vừa đủ với AgNO₃, Cu(NO₃)₂ chưa tham gia, chất rắn thu được là Ag tính được giá trị m₁.

             + AgNO₃, Cu(NO₃)₂ tham gia hết, Mg phản ứng vừa đủ, chất rắn tham gia gồm Ag, Cu có giá trị là m₂.

            Nếu khối lượng chất rắn trong 2 trường hợp nằm trong khoảng m₁< 17,2 < m₂ (từ dữ kiện đề bài, tính toán giá trị m₁, m₂) có nghĩa là Ag⁺ tham gia phản ứng hết, Cu²⁺ tham gia một phần. 

      Đáp số : m = 3,6gam.