Luyện tập Ôn tập chương 2 KNTT

n_Fe = 0,5 mol; n_S = 0,1 mol

Phương trình hóa học

Fe + S → FeS

0,1 ← 0,1 → 0,1

⇒ hỗn hợp X gồm Fe (0,4 mol) và FeS (0,1 mol)

Phương tình phản ứng

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

0,4 → 0,4

FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S

0,1 → 0,1

⇒ hỗn hợp X gồm H₂ (0,4 mol) và H₂S (0,1 mol)

Thành phần % về thể tích cũng chính là % theo số mol

%V_H2 = 0,4:0,5.100% = 80% 

%V_H2S = 100% - 80% = 20%.

Hiện tượng quan sát được khi cho Cu vào dung dịch Sulfuric acid đặc là

Dung dịch chuyển sang màu xanh và có khí không màu mùi sốc thoát ra

Phương trình phản ứng hóa học

Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

Dung dịch Sulfuric acid đặc nguội không phản ứng được với Au, Fe, Al

Do đó đáp án có chất Zn, NaOH phản ứng được với Dung dịch Sulfuric acid đặc nguội.

Phương trình minh họa

2H₂SO₄ + Zn → ZnSO₄ + 2H₂O + SO₂.

2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O

Phương trình phản ứng

NH₄HSO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄ ↓ + NH₃ ↑ + H₂O

HSO₄^- + Ba²⁺ → SO₄^2- + H₂O

OH- + NH₄⁺ → NH₃ + H₂O

⇒ n_NH3 = 0,06 mol

⇒ V = 1,344 lít

Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄

⇒ n_BaSO4 = 0,08 mol

⇒ m = 18,64 gam.

Phản ứng của dung dịch X với dung dịch HCl

CO₃^2- + H⁺ → CO₂ + H₂O (1)

0,1 → 0,1

Phản ứng của dung dịch X với dung dịch BaCl₂:

CO₃^2- + Ba²⁺ → BaCO₃ (2)

0,1 → 0,1

SO₄^2- + Ba²⁺ → BaSO₄ (3)

x → x

Theo (1), (2), (3) và giả thiết ta có:

0,1.197 + 233.x = 43 ⇒ x = 0,1

Phản ứng của dung dịch X với dung dịch NaOH :

NH₄+ + OH- → NH₃ + H₂O (4)

0,2 ← 0,2

Vậy theo các phương trình phản ứng và giả thiết ta thấy trong 100 ml dung dịch X có: 0,1 mol CO₃^2-, 0,1 mol SO₄^2-, 0,2 mol NH₄⁺ và y mol Na⁺.

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta suy ra:

0,1.2 + 0,1.2 = 0,2.1 + y.1

⇒ y = 0,2.

Khối lượng muối trong 500 ml dung dịch X là:

m_X = m_CO3^2- + m_SO4^2- + m_NH4⁺ + m_Na+

= 5.(0,1.60 + 0,1.96 +0,2.18 + 0,2.23) = 119 gam.

Phương trình phản ứng:

Al₂O₃ + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

Coi thể tích dung dịch trước và sau phản ứng thay đổi không đáng kể

=> n_Al2(SO4)3 = V.C_M = 0,6 . 0,05 = 0,03 mol

=> m_Al2O3 = 0,03 .102 = 3,06 (g)

Phương trình hóa học

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂SO₄ → SO₂↑ + CO₂↑ + H₂O

Vậy các khí sinh ra là: SO₂, CO₂

Nhiệt phân hoàn toàn Fe(NO₃)₂ trong không khí thu được sản phẩm gồm Fe₂O₃, NO₂, O₂.

Phương trình phản ứng nhiệt phân

4Fe(NO₃)₂ 2Fe₂O₃ + 8NO₂ + O₂

BaO + H₂O → Ba(OH)₂

5 → 5 (mol)

Ba(OH)₂ + NH₄HCO₃ → BaCO₃↓ + NH₃ + 2H₂O

4 ← 4 (mol)

Ba(OH)₂ + 2NaHCO₃ → BaCO₃↓ + Na₂CO₃ + H₂O

1 ← 2 (mol)

Vậy dung dịch Y chỉ chứa Na₂CO₃

n_H+ = 0,8 mol

Rắn không tan là Cu (0,12 mol) do vậy dung dịch Y chứa FeCl₂, CuCl₂ và HCl dư

+) Trong Y có:

n_{H+ dư} = 4n_NO = 0,18 mol

n_{H+ phản ứng} = 0,8 - 0,18 = 0,62 mol

+) 126,14 gam kết tủa gồm

m_AgCl = 0,8. 143,5 = 114,8 gam

=> m_Ag = 126,14 - 114,8 = 11,34 gam

=> n_Ag = 0,105 mol

+) Áp dụng bảo toàn electron ta có:

n_Fe²⁺= 3n_NO + n_Ag = 3.0,045 + 0,105 = 0,24 mol

Dung dịch Y: Fe²⁺: 0,24 mol; Cu²⁺: x mol; H⁺ dư: 0,18 mol; Cl^-: 0,8 mol

+) Bảo toàn điện tích: n_Cu²⁺ = 0,07 mol

=> m_{Cu (X)} = (0,12 + 0,07).64 = 12,16 gam.

+) 33,26 gam X (Fe₃O₄: a mol, Fe(OH)₃: b mol, Fe(OH)₂: c mol và Cu: 12,16 gam)

Bảo toàn Fe ta có: 3a + b + c = 0,24 (1)

n_H+ = 8a + 3b + 2c = 0,62 (2)

232a + 107b + 90c + 12,16 = 33,26 (3)

Từ (1), (2), (3) ta có hệ phương trình:

=> m_Fe(OH)2 = 0,06.90 = 5,4 gam

Vậy % = 5,4 : 33,36.100% = 16,24%.

Để điều chế SO₂ trong phòng thí nghiệm người ta sử dụng thí nghiệm

đun nóng dung dịch acid H₂SO₄ với muối Na₂SO₃ tinh thể

Na₂SO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + SO₂ + H₂O.

Ta có:

MgCO₃ → MgSO₄

FeCO₃ → FeSO₄

K₂CO₃ → K₂SO₄

Ta thấy đổi 1 mol CO₃^2- lấy 1 mol SO₄^2- khối lượng tăng = 96 – 60 = 36 gam

Bảo toàn nguyên tố c ta có: n_CO2 = n_CO3^2- = 15,68 : 22,4 = 0,7 mol

Ta có:

Bảo toàn khối lượng ta có:

(m_MgCO3 + m_FeCO3 + m_K2CO3) + m_tăng = m_muối

→ m + 0,7.36 = 33,3

→ m = 8,1 (gam).