Bài toán hỗn kim loại tổng hợp loại công dụng với axit hay, chi tiết
Với câu hỏi hỗn kim loại tổng hợp loại tác dụng với axit hay, chi tiết Hoá học lớp 12 gồm đầy đủ cách thức giải, lấy ví dụ minh họa và bài xích tập trắc nghiệm gồm lời giải chi tiết sẽ giúp học viên ôn tập, biết phương pháp làm dạng bài bác tập hỗn kim loại tổng hợp loại tác dụng với axit từ kia đạt điểm trên cao trong bài thi môn Hoá học lớp 12.
Bạn đang xem: Bài toán hỗn hợp
I. Phương pháp
1. Với những axit không có tính oxi hóa:
Phương trình tổng thể :
2M + 2nHCl → 2MCln + nH2
2M + nH2SO4 → M2(SO4)n + nH2
Điều kiện: sắt kẽm kim loại là sắt kẽm kim loại đứng trước H vào dãy vận động hóa học.
K, Na, Ba, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au
Đặc điểm:
- muối thu được có hóa trị tốt (đối với kim loại có không ít hóa trị)
- Sau làm phản ứng ra đời khí H2
Ví dụ: sắt + 2HCl → FeCl2 + H2
Cu không phản ứng HCl
* phương pháp chung
- Bảo toàn nguyên tố: nCl = nHCl = 2nH2 ; nSO4 = nH2SO4 = nH2
- Bảo toàn khối lượng: mkim nhiều loại + mHCl = mmuối + mH2 hoặc mmuối = mkim loại + mgốc axit
- Bảo toàn electron: ne kim loại cho = ne H nhận
- cân nặng dung dịch tăng = khối lượng kim nhiều loại phản ứng – cân nặng khí H2
•Bài toán lếu láo hợp kim loại tan hết trong 1 axit (HCl hoặc H2SO4) tạo khí H2
•Bài toán láo lếu hợp kim loại tan hết trong các thành phần hỗn hợp HCl cùng H2SO4 tạo khí H2
Nếu mang lại hỗn hợp kim loại kiềm, kiềm thổ chảy hết trong các thành phần hỗn hợp HCl với H2SO4
+) kim loại tan vào axit trước, ví như axit hết sắt kẽm kim loại mới chức năng với nước
+) Khí H2 sinh ra có thể do kim loại tính năng với axit và H2O
2. Với các axit tất cả tính oxi hóa:
Kim một số loại + HNO3/H2SO4 sệt → muối bột + thành phầm khử + H2O
- Kim loại tính năng với HNO3 với H2SO4 đặc sinh ra muối có số thoái hóa cao nhất
- đa số các kim loại đều tác dụng (trừ Au, Pt)
- Al, Fe, Cr bị thụ động hóa trong HNO3 quánh nguội với H2SO4 quánh nguội
a. Kim loại tính năng với dung dịch HNO3
Sản phẩm khử :
+ NO2: khí color nâu
+ NO: khí không màu, hóa nâu trong không khí
+ N2O: khí không màu, gây cười
+ N2: khí không màu
+ NH4NO3: muối bột tan trong dung dịch
Sản phẩm khử của N+5 tùy thuộc vào độ mạnh của kim loại và độ đậm đặc của hỗn hợp axit. Thông thường thì dung dịch đặc sinh sản NO2, loãng chế tạo NO, kim loại có tính khử càng bạo phổi thì N bị khử xuống tới mức càng sâu.
Phương pháp giải:
nNO3 - chế tác muối = ne cho
mmuối = mkim một số loại + mNO3 = mkim loại + 62. Ne cho
- Bảo toàn nguyên tố H: nH+ = 2nH2 tốt nH+ = 4nNH4+ +2nH2O
- Bảo toàn thành phần N: nHNO3 = nNO3 − trong muối hạt + nN trong thành phầm khử
nHNO3 làm phản ứng = 2nNO2 + 4nNO + 10nN2O + 12nN2 + 10nNH4NO3
- Nếu bao gồm hỗn kim loại tổng hợp loại cất Fe bội nghịch ứng cùng với axit, sau làm phản ứng còn dư kim loại thì muối bột sắt thu được là muối bột Fe(II)
- Dung dịch đựng đồng thời ion H+ cùng NO3- có tính oxi hóa giống như dung dịch axit HNO3
b. Kim loại công dụng với hỗn hợp H2SO4
Sản phẩm khử :
+ SO2: khí mùi hương sốc (mùi hắc)
+ S: kết tủa vàng
+ H2S: khí mùi trứng thối
Phương pháp giải: sử dụng các định vẻ ngoài bảo toàn
Các công thức buộc phải nhớ
2nSO42- = ne cho
mmuối = mkim các loại + mSO4 = mkim một số loại + 96nSO2
- Bảo toàn nhân tố S: nH2SO4 = nSO42- trong muối + nS trong thành phầm khử
II. Lấy ví dụ như minh họa
Ví dụ 1: Đun nóng m gam hỗn hợp Cu và sắt có tỉ lệ khối lượng tương ứng 7:3 với một lượng dung dịch HNO3. Khi các phản ứng kết thúc, thu được 0,75m gam chất rắn, dung dịch X và 5,6 lít hỗn hợp khí (đktc) gồm NO và NO2 (không có sản phẩm khử khác của N+5). Biết lượng HNO3 đã phản ứng là 44,1 gam. Giá trị của m là:
A. 448
B. 40,5
C. 33,6
D. 50,4
Lời giải:
Chọn đáp án: D
Giải thích:
Khối lượng fe = 0,3m gam và khối lượng Cu = 0,7m gam
Sau phản ứng còn 0,75m gam → fe chỉ phản ứng 0,25m gam; sắt dư vậy sau phản ứng chỉ thu được muối Fe2+.
Ta có: nHNO3 = 0,7; nNO + nNO2 = 0,25 mol; số mol của Fe(NO3)2 = 0,25m/56
Sơ đồ phản ứng:
Fe + HNO3 → Fe(NO3)2 + NO + NO2
0,25m/560,70,25m/560,25
Áp dụng ĐLBT nguyên tố N ta có:
0,7 = 2. 0,25m/56 + 0,25 → m =50,4 (g)
Ví dụ 2: Hòa rã 14,8 gam hỗn hợp gồm fe và Cu vào lượng dư dung dịch hỗn hợp HNO3 và H2SO4 đặc nóng. Sau phản ứng thu được 10,08 lít NO2 (đktc) và 2,24 lít SO2 (đktc). Khối lượng fe trong hỗn hợp ban đầu là:
A. 5,6
B. 8,4
C. 18
D. 18,2
Lời giải:
Chọn đáp án: B
Giải thích:
Gọi a, b lần lượt là số mol của Fe, Cu
56a + 64b = 14,8(1)
-Quá trình nhường electron:
Fe - 3e → Fe
a3a
Cu - 2e → Cu
b2b
⇒ ∑ne nhường = (3a + 2b) mol
-Quá trinh nhận electron:
N+5 + 1e → N+4 (NO2)
0,450,45
S+6 + 2e → S+4
0,20,1
⇒ ∑ne nhận = 0,45 + 0,2 = 0,65 mol
Áp dụng định luật bảo toàn electron:
3a + 2b = 0,65 → a = 0,15 và b = 0,1 → mFe = 8,4 g
III. Bài tập vận dụng
Câu 1: Hòa tan hỗn hợp gồm 0,1 mol sắt và a mol Cu vào dung dịch HNO3 loãng dư thu được 5,6 lít hỗn hợp NO và N2 (đktc) có tỷ khối tương đối so với H2 là 14,5. Vậy a có giá trị là:
A. 0,6625
B. 0,6225
C. 0,0325
D. 0,165
Lời giải:
Chọn đáp án: A
Giải thích:
Gọi x, y là số mol của N2 và NO trong hỗn hợp.
Ta có:
Quá trình mang lại electron
Fe - 3e → Fe3+
0,10,3
Cu - 2e → Cu2+
a2a
Quá trình nhận electron:
2N+5 + 10e → N2
1,25 0,125
N+5+ 3e → N+2
0,375 0,125
Ta có: ∑ne đến = ∑ne nhận → 0,3 + 2a = 1,25 + 0,375
a = 0,6625 mol
Câu 2: Nung nóng 16,8 gam hỗn hợp Au, Ag, Cu, Fe, Zn với một lượng dư khí O2, đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 23,2 gam chất rắn X. Thể tích dung dịch HCl 2M vừa đủ để phản ứng với chất rắn X là:
A. 600ml
B. 200ml
C. 800ml
D. 400ml
Lời giải:
Chọn đáp án: D
Giải thích:
Theo ĐL bảo toàn khối lượng:
mO2 = 23,2 - 16,8 = 6,4 (g) → nO = 6,4/16 = 0,4 mol
Phản ứng của HCl với chất rắn X có thể được biểu diễn với sơ đồ:
O2- + 2H+ → H2O
0,40,8
VHCl = 0,8: 2 = 0,4 (lít) = 400ml
Câu 3: Hòa tung hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,01 mol Al; 0,05 mol Zn và 0,03 mol sắt cần vừa đủ 200ml dung dịch HCl 0,1M và H2SO4 a mol/l. Giá trị của a là?
A. 0,425
B. 0,5
C. 0,625
D. 0,75
Lời giải:
Chọn đáp án: A
Giải thích:
∑nH+ = 0,2. 0,2 + 0,2. 2a = 0,02 + 0,4a (mol)
∑ne mang đến = 0,01. 3 + 0,05. 2 + 0,03. 2 = 0,19 (mol)
Ta có: ne mang đến = ne nhận = nH+
0,02 + 0,4a = 0,19 → a = 0,425
Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn 3,86g hỗn hợp gồm Fe, Al, Cu thu được 4,66g oxit. Mang lại toàn bộ lượng oxit này tác dụng với dung dịch axit H2SO4 20% (d = 1,14 g/ml). Vậy thể tích H2SO4 cần dùng tối thiểu là:
A. 21,1 ml
B. 21,5 ml
C. 23,4 ml
D. 19,6 ml
Lời giải:
Chọn đáp án: B
Giải thích:
mO = moxit - mkim loại = 4,66 - 3,86 = 0,8g
nO = 0,8/16 = 0,05 mol
nO = 2nH+ = nH2SO4 = 0,05 mol
Câu 5: cho tan hoàn toàn 58 gam hỗn hợp gồm Fe, Cu, Ag trong dung dịch HNO3 2M thu được 0,15 mol NO; 0,05 mol N2O và dung dịch D. Cô cạn dung dịch D, khối lượng muối khan thu được là:
A. 120,4 gam
B. 89,8 gam
C. 116,9 gam
D. 110,7 gam
Lời giải:
Chọn đáp án: D
Giải thích:
mmuối khan = mFe, Cu, Ag + mNO3-
Có: nNO3- = 3.nNO + 8.nN2O = 3. 0,15 + 8. 0,05 = 0,85 mol
mmuối khan = 58 + 0,95. 62 = 110,7 (g)
Câu 6: Khi mang lại 100 g hợp kim gồm có Fe, Cr và Al tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH thu được 6,72 lít khí. Lấy bã rắn ko tan mang lại tác dụng với một lượng dư dung dịch HCl (khi không có không khí) thu được 38,08 lít khí. Các thể tích đo ở đktc. Xác định thành phần % của hợp kim.
Lời giải:
Giải thích:
Các phương trình hóa học:
2Al + 2NaOH → 2NaAlO2 + 3H2(1)
z3z/2
Phần không tan là fe và Cr
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2(2)
xx
Cr + 2HCl → CrCl2 + H2(3)
yy
nH2 (1) = 6,72/22,4 = 0,3 mol
Số mol H2 (2), (3): nH2 (2), (3) = 38,08/22,4 = 1,7 mol
Gọi x, y, z lần lượt là số mol của Fe, Cr, Al
Theo bài ra ta có hệ phương trình.
Thành phần % theo khối lượng của hỗn hợp là:
%mFe = (1,55.56)/100. 100% = 86,8%
%mCr = (0,15.52)/100. 100% = 7,8%
%mAl = 100% - (86,8% + 7,8%) = 5,4%
Câu 7: mang lại 13,33 gam hỗn hợp Al, Cu, Mg tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư thu được hỗn hợp A, 7,728 lít khí (đktc) cùng 6,4 gam chất rắn không tan. Cô cạn hỗn hợp A thu được bao nhiêu gam muối hạt khan?
A. 40,05 gam
B. 42,25 gam
C.
Xem thêm: Câu Hỏi Lý Thuyết Hóa Học 12 Có Đáp Án ), 400 Câu Trắc Nghiệm Hóa Học 12 (Có Đáp Án)
25,35 gam
D. 46,65 gam
Lời giải:
Chọn đáp án: A
Giải thích:
nH2SO4 = nH2 = 0,345 mol
mAl + mMg = 13,33 – 6,4 = 6,93g
=> mmuối = mAl + mMg + mSO42- = 40,05 gam
Câu 8: cho 29 gam hỗn hợp Mg, Zn, Fe chức năng hết với hỗn hợp H2SO4 loãng thấy bay ra V lít khí (đktc). Cô cạn hỗn hợp sau làm phản ứng thu được 86,6 gam muối hạt khan. Gía trị của V là: