Tải bản đầy đủ (.pdf) (16 trang)

Vận dụng linh hoạt các phương pháp định luật bảo toàn để giải nhanh bài tập hóa học lớp 10_11_12

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.74 MB, 16 trang )

22 phương pháp và kĩ thuật hiện đại giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học – Nguyễn Minh Tuấn – 01689186513

PHƯƠNG PHÁP 20:

VẬN DỤNG LINH HOẠT
CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN

Ví dụ 1: Cho 20 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 tan vừa hết trong 700 ml dung dịch
HCl 1M thu được 3,36 lít H2 (đktc) và dung dịch Y. Cho dung dịch Y tác dụng với NaOH dư, lọc
kết tủa và nung trong khơng khí đến khối lượng khơng đổi, thu được chất rắn Z. Khối lượng Z là :
A. 16 gam.
B. 32 gam.
C. 8 gam.
D. 24 gam.
Hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng :
(H 2 + H 2 O)
Fe, Fe3O 4

FeO, Fe2O3

dd HCl

FeCl 2
 Fe(OH)2 O , t o
NaOH
2

→

→ Fe 2 O3



123
FeCl
Fe(OH)


3
3

chất rắn Z
1
424
3
dung dòch Y

Áp dụng bảo tồn ngun tố H, O, Fe và bảo tồn khối lượng, ta có :

nHCl = 2 nH + 2 n H O
2
{2
{
{
0,7
nO trong X = n H O = 0,2
0,15
?

2

n

n
=
H2 O
⇒ n Fe trong X = 0,3
⇒ m Fe O = 0,15.160 = 24 gam
 O trong X
2 3
n

2n
=
n
Fe2 O3
= 0,15
 Fe trong X
 Fe2O3
56n Fe trong X + 16n O trong X = 20

Ví dụ 2: Người ta điều chế H2 và O2 bằng phương pháp điện phân dung dịch NaOH với điện cực
trơ, cường độ dòng điện 0,67A trong thời gian 40 giờ. Dung dịch thu được sau điện phân có khối
lượng 100 gam và nồng độ NaOH là 6%. Nồng độ dung dịch NaOH trước điện phân là (giả thiết
lượng nước bay hơi khơng đáng kể)
A. 5,08%.
B. 6,00%.
C. 5,50%.
D. 3,16%.
(Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2012)
Hướng dẫn giải
Điện phân dung dịch NaOH thì bản chất là điện phân H2O, tạo ra O2 ở anot và H2 ở catot. Khối
lượng NaOH trong dung dịch khơng bị thay đổi.

Theo bảo tồn electron, ta có :

n H = 0,5 mol
0,67.40.3600
= 1 mol ⇒  2
2
2
96500
n O2 = 0,25 mol
Theo sự bảo tồn khối lượng, ta thấy nồng độ phần trăm của dung dịch NaOH trước khi điện
phân là :
2n H = 4nO = n electron trao đổi =

C%dd NaOH =

m NaOH
m dd NaOH ban đầu

=

100.6%
.100% = 5,5%
100 + 0,5.2
+
0,25.32
{ 1442443
mH

2


mO

2

Phát hành tại nhà sách Khang Việt – TP. HCM

1


22 phương pháp và kĩ thuật hiện đại giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học – Nguyễn Minh Tuấn – 01689186513

Ví dụ 3: Cho 10,4 gam hỗn hợp gồm Fe và C (Fe chiếm 53,846% về khối lượng) phản ứng với
dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư tạo ra NO2 là sản phẩm khử duy nhất. Thể tích khí (đktc) tạo thành
sau phản ứng là :
A. 44,8 lít.
B. 14,2 lít.
C. 51,52 lít.
D. 42,56 lít.
Hướng dẫn giải

m = 10,4.53,846% = 5,6 gam n Fe = 0,1 mol
Theo giả thiết, ta có :  Fe
⇒
m C = 10,4 − 5,6 = 4,8 gam
nC = 0,4 mol
NO ↑
Fe HNO3
Sơ đồ phản ứng :  
→ Fe(NO3 )3 +  2 + H 2O
CO2 ↑

C
Theo bảo tồn electron và bảo tồn ngun tố C, ta có :
n NO = 3 n Fe + 4 n C = 1,9 mol
{
{
 2
0,1
0,4
⇒ V(NO , CO ) ở đktc = (1, 9 + 0,4).22,4 = 51,52 lít

2
2
n CO = n C = 0,4 mol
 2

PS : Ở bài tập này, học sinh thường chỉ tính thể tích khí NO2 mà qn khơng tính thể tích khí
CO2, khi đó đáp án là D : 42,56 lít. Đó là kết quả sai!
Ví dụ 4: Trộn 10,8 gam bột Al với 34,8 gam bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhơm trong
điều kiện khơng có khơng khí. Hồ tan hồn tồn hỗn hợp rắn sau phản ứng bằng dung dịch H2SO4
lỗng (dư) thu được 10,752 lít khí H2 (đktc). Hiệu suất của phản ứng nhiệt nhơm là
A. 80%.
B. 90%.
C. 70%.
D. 60%.
(Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2010)
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết và bảo tồn electron, ta thấy : 8 nFe O = 3 n Al nên hiệu suất phản ứng có thể tính
3 4
{
{

0,15

0,4

theo Al hoặc Fe3O4.
Trong phản ứng nhiệt nhơm và phản ứng của hỗn hợp X với HCl, theo bảo tồn electron và bảo
tồn ngun tố Fe, Al, ta có :

8 nFe O phản ứng = 3 n Al phản ứng
3 4
144424443
 14444244443
0,04.8.27

8x
3x


⇒ x = 0,04 ⇒ H =
.100% = 80%

+
=
2
n
3n
2
n
10,8
Fe

tạ
o
thà
n
h
Al

H
 144424443
{
{2

9x
0,4 − 8x
0,48
Ví dụ 5: Cho luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 ở nhiệt độ cao một thời gian, thu được
6,72 gam hỗn hợp X gồm 4 chất rắn khác nhau. Đem hồ tan hồn tồn X trong dung dịch HNO3
dư, thu được 0,448 lít khí NO (đktc). Giá trị m là :
A. 8,2.
B. 8.
C. 7,2.
D. 6,8.
(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Ninh Giang, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng :

2

Phát hành tại nhà sách Khang Việt – TP. HCM



22 phương pháp và kĩ thuật hiện đại giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học – Nguyễn Minh Tuấn – 01689186513

Fe2 O3

CO, t o

CO2 ↑

(1)

FeO, Fe2O3 HNO
3

→ Fe(NO3 )3 + NO ↑

(2)
Fe,
Fe
O

3 4
Căn cứ vào tồn bộ q trình phản ứng, ta thấy : Chất khử là CO; chất oxi hóa là HNO3, sản
phẩm khử của HNO3 là NO. Theo bảo tồn electron, ta có : 2 nCO = 3n NO ⇒ nCO = 0,03 mol.
{
{
0,02

?


Theo bản chất phản ứng khử oxit và bảo tồn khối lượng, ta có :
n O bò tách ra khỏi Fe O = n CO = 0,03 ⇒ m Fe O = 6,72
{+
2 3
2 3
mX

0,03.16
1442443
m O bò tách

= 7,2 gam

ra khỏi Fe2O3

Ví dụ 6: Cho 5,04 gam natri sunfit tác dụng với dung dịch axit clohiđric dư. Tồn bộ khí thu được
có thể làm mất màu V ml dung dịch KMnO4 0,2M. Giá trị V là :
A. 70.
B. 80.
C. 160.
D. 140.
(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Việt n 1, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Bản chất phản ứng :
Na2 SO3 + HCl → Na2 SO 4 + SO2 ↑ + H 2 O
SO2 + KMnO 4 + H 2 O → K 2SO 4 + MnSO 4 + H 2SO4

Theo bảo tồn ngun tố S và bảo tồn electron, ta có :

5, 04

n SO2 = n Na2SO3 = 126 = 0,04
⇒ n KMnO = 0,016 mol ⇒ Vdd KMnO 0,2M = 0,08 lít = 80 ml

4
4
= 5 n KMnO
SO2
2 n{
14424434
 0,04
?

Ví dụ 7: Đốt 4,2 gam sắt trong khơng khí thu được 5,32 gam hỗn hợp X gồm sắt và các oxit sắt.
Hòa tan hết X bằng 200 ml dung dịch HNO3 a mol/l sinh ra 0,448 lít NO (ở đktc, sản phẩm khử duy
nhất của N+5). Giá trị của a là
A. 1,225.
B. 1,1.
C. 1,3.
D. 1,425.
(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Vĩnh Bảo – Hải Phòng, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải

Fe
O2
HNO3
Sơ đồ phản ứng : Fe 


→ muối + NO ↑


(1)
(2)
Fex O y

5,32 − 4,2
= 0,035 mol.
2
32
Theo bảo tồn electron và bảo tồn ngun tố N, ta có :

Theo bảo tồn khối lượng, ta có : nO =

nNO − tạo muối = nelectron trao đổi = 4 n O + 3n NO = 0,2
{
{2
 3
0,02
0,22

0,035
⇒ [HNO3 ] =
= 1,1M

+ nNO = 0,22
0,2
nHNO3 = n1444
NO3− tạo muố i
4244443 {
0,02


0,2

Phát hành tại nhà sách Khang Việt – TP. HCM

3


22 phương pháp và kĩ thuật hiện đại giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học – Nguyễn Minh Tuấn – 01689186513

PS : Ở bài này, nếu cho rằng hòa tan hết X trong HNO3 phải tạo ra Fe(NO3)3 thì sẽ tính ra
0,245
phương án A : nHNO = 3n Fe(NO ) + n NO = 0,245 mol ⇒ [HNO3 ] =
= 1,225 mol. Đây là kết
3
3 3
0,2
quả sai! Thực tế ở bài này muối tạo thành gồm cả Fe(NO3)2 và Fe(NO3)3.
Ví dụ 8: Cho hỗn hợp X chứa 0,15 mol Cu và 0,15 mol Fe tác dụng với HNO3 loãng, thu được sản
phẩm khử duy nhất là 0,2 mol khí không màu hóa nâu trong không khí và dung dịch Y. Khối lượng
muối khan thu được sau khi cô cạn dung dịch Y là :
A. 64,5 gam.
B. 55,2 gam.
C. 45,8 gam.
D. 38,6 gam.
Hướng dẫn giải
Khí không màu hóa nâu trong không khí là NO.
Theo bảo toàn electron, ta thấy : 2 n Fe + 2 n Cu = 3n NO ⇒ Trong phản ứng của X với dung dịch
{
{
{

0,15

0,15

0,2

HNO3, muối tạo thành là Fe(NO3)2 và Cu(NO3)2.
Theo bảo toàn nguyên tố Fe, Cu, ta có :

nFe(NO ) = n Fe = 0,15 mol
3 2
⇒ m muoái = 0,15.180

1
424
3 + 0,15.188
1
424
3 = 55,2 gam
n
 Cu(NO3 )2 = nCu = 0,15 mol
m Fe( NO )
m Cu( NO )
3 2
3 2
Ví dụ 9: Nhiệt phân 50,56 gam KMnO4 sau một thời gian thu được 46,72 gam chất rắn. Cho toàn
bộ lượng khí sinh ra phản ứng hết với hỗn hợp X gồm Mg, Fe thu được hỗn hợp Y nặng 13,04 gam.
Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp Y trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu được 1,344 lít SO2 (đktc).
Thành phần phần trăm khối lượng Mg trong X là
A. 52,17%.

B. 46,15%.
C. 28,15%.
D. 39,13%.
(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Lục Ngạn số 1 – Bắc Giang – Năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng :
Fex Oy , Fe
H2 SO4
to
Mg, Fe
KMnO 4 

O





(1)
2
(2)
(3)
MgO, Mg
14243

Fe(NO3 )3
+ SO 2 ↑

Mg(NO3 )2


Y

Hỗn hợp Y có thể chứa các chất như trên sơ đồ.

46,72 = 3,84 gam ⇒ nO = 0,12 mol.
Ở (1), theo bảo toàn khối lượng, ta có : m O2 = 50,56
{−{
2
m KMnO

4

m chaát

raén

Ở (2) và (3), theo bảo toàn khối lượng và bảo toàn electron, ta có :

24n Mg + 56n Fe = m Y − m O = 9,2
{ {2

13,04
0,15.24

n Mg = 0,15
3,84
.100% = 39,13%
⇒
⇒ %m Mg trong X =


9,2
2n
3n
4
n
2
n
0,6
+
=
+
=
n
0,1
=

 Mg
Fe
O2
SO2
 Fe
{
{

0,12
0,06

4

Phát hành tại nhà sách Khang Việt – TP. HCM



22 phương pháp và kĩ thuật hiện đại giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học – Nguyễn Minh Tuấn – 01689186513

Ví dụ 10: Hoà tan m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeS, FeS2 và S vào dung dịch HNO3 đặc, nóng, thu
được dung dịch Y (không chứa muối amoni) và 49,28 lít hỗn hợp khí NO, NO2 nặng 85,2 (g). Cho
Ba(OH)2 dư vào Y, lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 148,5 gam
chất rắn khan. Giá trị của m là
A. 38,4 gam.
B. 9,36 gam.
C. 24,8 gam.
D. 27,4 gam.
(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Minh Khai, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Quy đổi hỗn hợp X thành hỗn hợp gồm Fe và S.
Dung dịch Y có thể còn axit dư.
Sơ đồ phản ứng :

NO2

NO
Fe

S

HNO3
(1)
3+
+
Fe , H

Fe(OH)3 t o Fe2O3
Ba(OH)2

→

→

(2)
(3)
2−

SO4 , NO3
BaSO4
BaSO4
1444442444443
Y

nNO + n NO = 2,2
n NO = 1
2
⇒

30n NO + 46nNO2 = 85,2 n NO2 = 1,2
Theo bảo toàn electron và bảo toàn nguyên tố Fe, Ba, ta có :
3n Fe + 6n S = 3n NO + n NO = 4,2
{ {2

3n + 6n S = 4,2
n = 0,4
1

1,2

⇒  Fe
⇒  Fe

n Fe O + 233 n BaSO = 148,5
160 {
80nFe + 233nS = 148,5 nS = 0,5
2 3
{4

0,5n Fe
nS
Suy ra : m X = 0,5.32
1442443 + 0,4.56
1442443 = 38,4 gam
mS

m Fe

Ví dụ 11: Điện phân 2 lít dung dịch hỗn hợp gồm NaCl và CuSO4 đến khi H2O bị điện phân ở hai
cực thì dừng lại, tại catot thu 1,28 gam kim loại và anot thu 0,336 lít khí (đktc). Coi thể tích dung
dịch không đổi thì pH của dung dịch thu được là :
A. 3.
B. 2.
C. 12.
D. 13.
(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT chuyên Hùng Vương – Phú Thọ, năm học 2012 – 2013)
Hướng dẫn giải
Giả sử ở anot chỉ có khí Cl2. Áp dụng bảo toàn electron, ta có :


3,36
nelectron trao ñoåi = 2 nCl = 2 n Cu ⇒ nCl = 0,02 mol >
= 0,015 mol : Vô lý!
2
2
{
{
22,4
?

0,02

Vậy ở anot phải giải phóng cả khí O2. Theo bảo toàn electron và giả thiết, ta có :
2n Cl + 4n O = 2n Cu = 0,04 n Cl = 0,01
2
2
⇒ 2

n Cl2 + n O2 = 0,015
n O2 = 0,005
Áp dụng bảo toàn nguyên tố H và O, ta có :
Phát hành tại nhà sách Khang Việt – TP. HCM

5


22 phương pháp và kĩ thuật hiện đại giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học – Nguyễn Minh Tuấn – 01689186513

n H + = 2n H2O

0,02
⇒ n H+ = 0,02 mol ⇒ [H + ] =
= 0,01M ⇒ pH = 2

2
n H2O = 2n O2 = 0,01

Ví dụ 12: Dung dịch X gồm AgNO3 và Cu(NO3)2 có cùng nồng độ mol. Lấy một lượng hỗn hợp
gồm 0,03 mol Al và 0,05 mol Fe cho vào 100 ml dung dịch X cho tới khi phản ứng kết thúc thu
được chất rắn Y chứa 3 kim loại. Cho Y vào dung dịch HCl dư giải phóng 0,07 gam khí. Nồng độ
mol của 2 muối là:
A. 0,3M.
B. 0,45M.
C. 0,42M.
D. 0,40M.
(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Vĩnh Bảo – Hải Phòng, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Thứ tự tính khử : Al > Fe; thứ tự tính oxi hóa : Ag+ > Cu2+.
Căn cứ vào thứ tự tính oxi hóa – khử và giả thiết ta thấy 3 kim loại trong Y là Ag, Cu và Fe.
Sơ đồ phản ứng :

Ag +
 2+
Cu

Al3+
 2+
Fe

Al

{ , Fe
{
0,03 mol 0,05 mol

(1)

Ag, Cu H +

→ Fe2 + +

(2)
Fe

H2
{
0,035 mol

Căn cứ vào toàn bộ quá trình phản ứng, ta thấy : Chất khử là Al, Fe; chất oxi hóa là Ag+, Cu2+,
H+, sản phẩm khử của H+ là H2.
Theo giả thiết và bảo toàn electron, ta có :
0,04
3 nAl + 2 nFe = 2 nCu2+ + nAg+ + 2 n H ⇒ x = 0,04 ⇒ [AgNO3 = [Cu(NO3 )2 ] =
= 0,4M
{
{
{ {
{2
0,1
0,03


0,05

x

0,035

x

Ví dụ 13: Cho 23,2 gam Fe3O4 vào 1 lít HCl 1M, thu được dung dịch X. Thể tích dung dịch KMnO4
0,5M (trong dung dịch H2SO4 loãng, dư) cần dùng để oxi hóa hết các chất trong dung dịch X là
A. 425 ml.
B. 520 ml.
C. 400 ml.
D. 440 ml.
(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Lục Ngạn số 1 – Bắc Giang, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Fe2+ , Fe3+ KMnO4 / H2SO4
Sơ đồ phản ứng : Fe3O4 →  − +
→
Cl ,H
HCl
(1)

3+
2+
Fe , Mn
+ Cl 2 ↑

+
2−

SO4 ,H

Trong dung dịch X ngoài các muối sắt thì còn có thể còn HCl dư.
Căn cứ vào sơ đồ phản ứng, ta thấy : Trong toàn bộ quá trình phản ứng, chất khử là Fe3O4 và
HCl; chất oxi hóa là KMnO4.
Theo bảo toàn electron, ta có :
0,22
nFe O + n HCl = 5 n KMnO ⇒ n KMnO = 0,22 mol ⇒ Vdd KMnO 0,5M =
= 0,44 lít = 440 ml
3 4
4
4
{
{
14424434
0,5
0,1

6

1

?

Phát hành tại nhà sách Khang Việt – TP. HCM


22 phương pháp và kĩ thuật hiện đại giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học – Nguyễn Minh Tuấn – 01689186513

Ví dụ 14*: Cho 8,3 gam hỗn hợp Al, Fe vào 600 ml dung dịch HCl 1M, thu được dung dịch X và

thu được 5,6 lít khí (đktc). Cho dung dịch X tác dụng vừa hết với 500 ml dung dịch KMnO4 x
mol/lít trong H2SO4. Giá trị của x là :
A. 0,28M.
B. 0,24M.
C. 0,48M.
D. 0,04M.
Hướng dẫn giải

n H + ban ñaàu = n HCl = 0,6 mol
⇒ n H+ dö = 0,1 mol.
Theo giả thiết và bảo toàn nguyên tố H, ta có : 
n
2n
0,5
mol
=
=
+
 H phaûn öùng
H2
Vì axit HCl dư nên Al và Fe phản ứng hết.
Sơ đồ phản ứng :
H2 ↑
Fe

Al

HCl
(1)


Al3+ , Fe2+ KMnO4 / H2SO4


 +
(2)
H , Cl −
14243

3+
3+
+
Al , Fe , K
+ Cl2 ↑
 2+
2−
Mn , SO4

dung dòch X

Áp dụng bảo toàn electron cho phản ứng (1) và kết hợp với giả thiết, ta có :
27n Al + 56n Fe = 8,3
n = 0,1
⇒  Al

3n + 2n Fe = 2n H = 0,5 n Fe = 0,1
2
 Al
Áp dụng bảo toàn electron cho phản ứng (2), ta có :
0,14
5n KMnO = n Fe2+ + n Cl− ⇒ n KMnO = 0,14 mol ⇒ [KMnO 4 ] =

= 0,28M
4
0,5
1234 { {
?

0,1

0,6

PS : Ở ví dụ này, học sinh thường quên phản ứng oxi hóa ion Cl − , khi đó biểu thức bảo toàn
0,02
= 0,04M .
electron cho phản ứng (2) là 5n KMnO = n Fe2+ ⇒ n KMnO = 0,02 mol ⇒ [KMnO 4 ] =
4
0,5
1234 {
?

0,1

Nhưng đó là kết quả sai!
Ví dụ 15: Sau khi đun nóng 23,7 gam KMnO4 thu được 22,74 gam hỗn hợp chất rắn. Cho hỗn hợp
chất rắn trên tác dụng hoàn toàn với dung dịch axit HCl 36,5% (d = 1,18 g/ml) đun nóng. Thể tích
khí Cl2 (đktc) thu được là :
A. 2,24.
B. 4,48
C. 7,056.
D. 3,36.
Hướng dẫn giải

Sơ đồ phản ứng :

Phát hành tại nhà sách Khang Việt – TP. HCM

7


22 phương pháp và kĩ thuật hiện đại giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học – Nguyễn Minh Tuấn – 01689186513

O2 ↑
to

KMnO 4

(1)

K 2 MnO 4

HCl
→
MnO2
(2)
KMnO
4

Như vậy, sau toàn bộ quá trình phản ứng : Chất oxi hóa
Mn thay đổi từ +7 về +2. Chất khử là O −2 trong KMnO4 và
đổi từ -2 về 0, số oxi hóa của Cl thay đổi từ -1 về 0.
Áp dụng bảo toàn khối lượng, ta có :


MnCl 2
+ Cl 2 ↑

KCl

là Mn+7 trong KMnO4, số oxi hóa của
Cl −1 trong HCl, số oxi hóa của O thay

0,96
m O = 23,7
{ − 22,74
{ = 0,96 gam ⇒ n O2 = 32 = 0,03 mol.
2
m
m
KMnO4

chaát raén

Áp dụng bảo toàn electron, ta có :

5n KMnO = 4 nO + 2 nCl ⇒ nCl = 0,315 mol ⇒ VCl (ñktc) = 0,315.22,4 = 7,056 lít
2
2
{2
{2
1234
0,03

0,15


?

Ví dụ 16: Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe2O3, CuO, MgO, FeO và Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 đặc,
nóng, thu được 3,36 lít khí SO2 (đktc). Mặt khác nung m gam hỗn hợp X với khí CO dư thu được
chất rắn Y và hỗn hợp khí Z. Cho Z vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 35 gam kết tủa. Cho chất
rắn Y vào dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư thu được V lít khí NO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất.
Giá trị của V là
A. 11,2.
B. 22,4.
C. 44,8.
D. 33,6.
(Đề thi thử Đại học lần 2 – THPT chuyên Hùng Vương – Phú Thọ, năm học 2011 – 2012)
Hướng dẫn giải
Trong phản ứng của X với CO, theo bảo toàn nguyên tố C, ta có :

nCO = n CO = nCaCO = 0,35 mol.
2

3

Trong phản ứng của X với H2SO4 đặc, nóng, chất khử là X; chất oxi hóa là H2SO4, sản phẩm
khử là SO2. Trong phản ứng của X với CO và Y với HNO3 đặc, nóng, chất khử là X và CO; chất
oxi hóa là HNO3, sản phẩm khử là NO2. Theo bảo toàn electron, ta có :

nelectron do X nhöôøng = 2 nSO = 0,3
{2


0,15

⇒ VNO (ñktc) = 22,4 lít

2
=
+
=
n
n
2
n
1
 NO2 144444
electron do X nhöôøng
CO
{
424444443

0,35
0,3
Ví dụ 17*: Cho m gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe2O3 vào dung dịch HCl, sau phản ứng hoàn toàn
thu được dung dịch Y chứa hai chất tan và còn lại 0,2m gam chất rắn chưa tan. Tách bỏ phần chưa
tan, cho dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch Y thu được 86,16 gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 17,92.
B. 22,40.
C. 26,88.
D. 20,16.
(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Tĩnh Gia 2 – Thanh Hóa, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Bản chất phản ứng của X với HCl :


8

Phát hành tại nhà sách Khang Việt – TP. HCM


22 phng phỏp v k thut hin i gii nhanh bi tp trc nghim húa hc Nguyn Minh Tun 01689186513

Fe2 O3 + HCl FeCl3 + H 2O
Cu + FeCl3 CuCl 2 + FeCl2

Cht rn cũn li sau phn ng l Cu, m X phaỷn ửựng vụựi HCl = m 0,2m = 0,8m.

Cu(NO3 )3
CuCl2
Cu
AgCl
AgNO3
HCl
S phn ng :



+



(1)
(2)
1442443
1442443

Fe(NO3 )3
Ag
Fe2 O3
FeCl 2
X

Y

Vỡ dung dch Y cha hai cht tan nờn ú l hai mui, HCl khụng cũn d.
p dng bo ton electron cho phn ng (1), ta cú : nCu = n Fe O = x.
2

3

p dng bo ton nguyờn t Cl v bo ton electron cho phn ng (2), ta cú :

2 nCuCl + 2 nFeCl = n AgCl
{2
{2
x
2x
m (Ag, AgNO ) = 6x.143,5 + 2x.108 = 86,16 x = 0,08.

3
n FeCl = n Ag
{
2
2x
Suy ra : m X phaỷn ửựng vụựi HCl = 0,08.64
1442443 + 0,08.160

144424443 = 0,8m m = 22,4 gam
m Cu

m Fe

2O3

Vớ d 18*: Thi khớ CO i qua ng s ng m gam Fe2O3 nung núng. Sau phn ng thu c m1
gam cht rn Y gm 4 cht. Ho tan ht cht rn Y bng dung dch HNO3 d thu c 0,448 lớt khớ
NO (sn phm kh duy nht, o iu kin chun) v dung dch Z. Cụ cn dung dch Z thu c
(m1 + 16,68) gam mui khan. Giỏ tr ca m l :
A. 8,0 gam.
B. 16,0 gam.
C. 12,0 gam.
D. 4 gam.
( thi th i hc THPT chuyờn Bc Ninh)
Hng dn gii
S phn ng :
CO 2
CO, t o

Fe2 O3

(1)

Fe3O 4 , Fe
HNO3

Fe(NO3 )3 + NO


(2)
FeO, Fe2 O3
14
4244
3
Y

Xột ton b quỏ trỡnh phn ng, ta thy : Cht kh l CO, cht oxi húa l HNO3, sn phm kh
ca HNO3 l NO. Theo bo ton electron, ta cú :
2 n CO = 3 n NO n CO = 0,03 mol n O trong Fe O bũ taựch ra = n CO = 0,03 mol.
2 3
{
{
?

0,02

Theo bo ton khi lng, ta thy : m Y = m Fe O m O bũ taựch ra m1 = m 0,48 (*).
2

3

Theo bo ton nguyờn t Fe v gi thit, ta cú :

2n Fe O = n Fe(NO
2

3

3 )3


2.

m + 16,68
m
= 1
(**).
160
242

Gii h (*) v (**), ta cú : m = 8 gam
Phỏt hnh ti nh sỏch Khang Vit TP. HCM

9


22 phương pháp và kĩ thuật hiện đại giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học – Nguyễn Minh Tuấn – 01689186513

Ví dụ 19*: Cho kim loại M tan vào dung dịch HNO3 21% (lấy dư 20% so với lượng cần thiết), thu
được dung dịch X có nồng độ phần trăm của muối nitrat là 16,20% và khí N2 (sản phẩm khử duy
nhất). Nếu cho 11,88 gam M phản ứng hết với dung dịch HCl thì khối lượng muối thu được là :
A. 26,67 gam.
B. 58,74 gam.
C. 36,67 gam.
D. 47,50 gam.
(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Việt n 1, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Chọn số mol của M là 1 mol. Trong phản ứng của M với HNO3, theo bảo tồn electron, bảo tồn
điện tích, bảo tồn ngun tố N và giả thiết, ta có :
n

= x. n M = 10 n N
 electron trao đổi
{
{2
n HNO đem phản ứng = 1,2x + 20%.1, 2x = 1, 44x
1 mol

?
3


⇒
nNO3− tạo muối = nelectron trao đổi = x
1, 44x.63
= 432x

m HNO3 đem phản ứng =
21%
nHNO3 phản ứng = nNO3− tạo muối + n N trong N2 = 1,2x 
14444244443 144424443

0,2x
x
Theo bảo tồn khối lượng, bảo tồn ngun tố M và giả thiết, ta có :

m M + m dd HNO = m dd X + m N
1444244433 { {2
{
m dd X = M + 429,2x
M

?

432x
0,1x.28


n
m M(NO3 )x = M + 62x
=
=
n
1
M
 M( NO3 )x
x = 3
M + 62x
M
C%M(NO ) =
.100% = 16,2% ⇒
=9⇒
⇒ M là Al.
3 x
M + 429,2x
n
M = 27
Trong phản ứng của 11,88 gam Al với dung dịch HCl, áp dụng bảo tồn ngun tố Al, ta có :

11,88
= 0,44 mol ⇒ m AlCl = 0,44.133,5 = 58,74 gam
3

3
27
Ví dụ 20: Hỗn hợp X gồm CuO và Fe2O3. Hồ tan hồn tồn 44 gam X bằng dung dịch HCl (dư),
sau phản ứng thu được dung dịch chứa 85,25 gam muối. Mặt khác, nếu khử hồn tồn 22 gam X
bằng CO (dư), cho hỗn hợp khí thu được sau phản ứng lội từ từ qua dung dịch Ba(OH)2 (dư) thì thu
được m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 76,755.
B. 73,875.
C. 147,750.
D. 78,875.
(Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2010)
nAlCl = n Al =

Hướng dẫn giải
Bản chất phản ứng của X với HCl là sự thay thế ion O2 − bằng ion Cl − . Khối lượng muối tăng
lên 41,25 gam so với khối lượng oxit là do khối lượng ion Cl − lớn hơn khối lượng của O2 − .
Theo sự bảo tồn điện tích và sự tăng giảm khối lượng, ta có :
n Cl − = 2n O2−
n − = 1,5
0,75
⇒  Cl
⇒ n O2− trong 22 gam X =
= 0,375 mol.

2
35, 5nCl− − 16n O2− = 41, 25 n O2− = 0,75

Bản chất phản ứng của X với CO là : CO lấy O2 − trong oxit của CuO và Fe2O3 để tạo ra kim
loại và CO2.
Theo bảo tồn ngun tố O và C, ta có :

n BaCO = n CO = n CO = n O2− trong 22 gam X = 0,375 mol ⇒ m BaCO = 0,375.197 = 73,875 gam
3

10

2

3

Phát hành tại nhà sách Khang Việt – TP. HCM


22 phương pháp và kĩ thuật hiện đại giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học – Nguyễn Minh Tuấn – 01689186513

Ví dụ 21: Chia 156,8 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 thành hai phần bằng nhau. Phần 1 tác
dụng hết với dung dịch HCl dư được 155,4 gam muối khan. Phần 2 tác dụng vừa đủ với dung dịch
Y chứa HCl, H2SO4 loãng, thu được 167,9 gam muối khan. Số mol của HCl trong dung dịch B là :
A. 1.
B. 1,75.
C. 1,5.
D. 1,8.
(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Hồng Lĩnh, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Trong phản ứng của phần 1 với dung dịch HCl, theo bảo toàn điện tích và sự tăng giảm khối
lượng, ta có :
nCl − = 2n O2−
n Cl− = 2,8





156,8
= 77 n O2− = 1,4
35, 5n Cl− − 16n O2− = 155,4 −

2
Trong phản ứng của phần 2 với dung dịch HCl và H2SO4, theo bảo toàn điện tích và tăng giảm
khối lượng, ta có :

nCl − + 2nSO 2− = 2 nO2− = 2,8
4
{

nCl− = 1,8
1,4



156,8 n 2− = 0,5 ⇒ nHCl trong B = 1,8 mol
35,5nCl− + 96n SO 2− − 16 nO2− = 167,9 −
 SO4
4
{
2

1,4

Ví dụ 22: Cho 4,32 gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu ở dạng bột vào 100 ml dung dịch AgNO3 1M, thu
được dung dịch Y và 12,08 gam chất rắn Z. Thêm NaOH dư vào Y, lấy kết tủa nung trong không
khí đến khối lượng không đổi thu được m(g) chất rắn. Giá trị của m là :

A. 5,6.
B. 4.
C. 3,2.
D. 7,2 gam.
(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Minh Khai, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Trong phản ứng của X với dung dịch AgNO3, ta có :

nAg max = n Ag+ = 0,1 mol ⇒ m Ag max = 10,8 gam > 12,08 gam. Suy ra kim loại phải còn dư,
AgNO3 đã phản ứng hết.
Vì tính khử của Fe lớn hơn Cu nên Fe khử Ag + trước sau đó mới đến Cu.
Theo bảo toàn electron và sự tăng giảm khối lượng, ta có :
2n Fe + 2n Cu phaûn öùng = n Ag+ = 0,1
n Fe = 0,02

108n + − 56n Fe − 64n Cu phaûn öùng = 12,08 − 4,32 = 7,76 ⇒ 
Ag
{

nCu phaûn öùng = 0,03
0,1

Như vậy dung dịch Y gồm muối Fe(NO3)2 và CuNO3)2. Khi cho Y phản ứng với dung dịch
NaOH dư thu được kết tủa là Fe(OH)2 và Cu(OH)2. Nung kết tủa trong không khí đến khối lượng
không đổi, thu được kết tủa là Fe2O3 và CuO.
Theo bảo toàn nguyên tố Fe, Cu, ta có :

nFe2O3 = 0,5n Fe(OH)2 = 0,5n Fe = 0,01
⇒ m (Fe O , CuO) = 0,01.160


144424443 + 0,03.80
1442443 = 4 gam
2 3
nCuO = n Cu(OH)2 = nCu phaûn öùng = 0,03
m Fe O
m CuO
2 3

Phát hành tại nhà sách Khang Việt – TP. HCM

11


22 phng phỏp v k thut hin i gii nhanh bi tp trc nghim húa hc Nguyn Minh Tun 01689186513

Vớ d 23: Cho m gam Ba vo 250 ml dung dch HCl aM, thu c dung dch X v 6,72 lớt H2
(ktc). Cụ cn dung dch X thu c 55 gam cht rn khan. Giỏ tr ca a l
A. 2,4 M.
B. 1,2 M.
C. 1,0 M.
D. 0,8 M.
( thi th i hc ln 1 THPT Lc Ngn s 1 Bc Giang, nm hc 2013 2014)
Hng dn gii

Ba2+
HCl
S phn ng : Ba +


+ H2


HOH
Cl
,
OH


14444244443
X



Dung dch X cú th cha ion OH .
Theo bo ton nguyờn t Ba, bo ton electron, bo ton in trong X v bo ton khi lng, ta
cú :

n 2+ = nBa = nH = 0,3
2
n + n Cl = 0,6
n = 0,4
Ba
OH
OH
nOH + nCl = 2nBa2+
17n OH + 35,5n Cl = 13,9 n Cl = 0,2

17n
35,5n
137n
55

+
+
=


+
2

OH
Cl
Ba
Theo bo ton nguyờn t Cl, ta cú : nHCl = n Cl = 0,2 mol [HCl] =

0,2
= 0,8M
0,25

Vớ d 24: Hn hp X gm Fe, FeO, Fe2O3 v Fe3O4. Ho tan X trong 400 ml dung dch HCl 2M,
thy thoỏt ra 2,24 lớt H2 (ktc) v cũn li 2,8 gam st cha tan. Nu cho ton b hn hp X vo
dung dch HNO3 c, núng d thỡ thu c bao nhiờu lớt khớ NO2 (ktc) ?
A. 4,48 lớt.
B. 10,08 lớt.
C. 16,8 lớt.
D. 20,16 lớt.
Hng dn gii
Vỡ sau phn ng Fe cũn d 2,8 gam nờn mui st to thnh l FeCl2.
Trong phn ng ca X vi HCl, theo bo ton nguyờn t H, O, Fe v bo ton in tớch trong
dung dch mui , ta cú :

2 n H + 2 n H O = n HCl

2
{
{
{2
0,8
?
0,1

n O tron g X = n H2O = 0,3 mol

n O tron g X = n H2O

n Fe trong X tham gia phaỷn ửựng = 0,4 mol
n
2
n
2
n
=
=
2

+
{
Fe trong X tham gia phaỷn ửự ng
Cl
Fe
{
144
424443

0,8
?
?

2,8
= 0,45 mol.
56
Trong phn ng ca X vi dung dch HNO3, ỏp dng bo ton electron, ta cú :
Vy ban u trong X cú nO = 0,3 mol; n Fe = 0,4 +

3 nFe = 2 nO + n NO n NO = 0,75 mol VNO (ụỷ ủktc) = 0,75.22,4 = 16,8 lớt
2
2
{
{ {2
0,45

12

0,3

?

Phỏt hnh ti nh sỏch Khang Vit TP. HCM


22 phương pháp và kĩ thuật hiện đại giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học – Nguyễn Minh Tuấn – 01689186513

Ví dụ 25*: Hoà tan hoàn toàn một lượng hỗn hợp X gồm Fe3O4 và FeS2 trong 63 gam HNO3, thu
được 1,568 lít NO2 (đktc). Dung dịch thu được cho tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch NaOH

2M, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu được 9,76 gam chất rắn. Nồng độ phần
trăm của dung dịch HNO3 có giá trị là :
A. 47,2%.
B. 46,2%.
C. 46,6%.
D. 44,2%.
(Đề thi HSG Tỉnh Thái Bình, năm học 2011 – 2012)
Hướng dẫn giải
Sơ đồ phản ứng :

NO2
FeS2

Fe3O 4

+
Na


2−
SO4 , NO3

HNO3
(1)

Fe3+ , H +
NaOH


2−

SO
,
NO
(2)
 4
3
o

t
Fe(OH)3 
→ Fe2 O3
(3)

Áp dụng bảo toàn electron ở phản ứng (1) và bảo toàn nguyên tố Fe, S, ta có :

nFe O + 15nFeS = n NO = 0,07
2
2
 3 4
n Fe3O4 = 0,04

⇒ nSO 2− = 2n FeS = 0,004
3n Fe O + n FeS = 2 n Fe O

2
4
3 4
2
2 3
{


n FeS2 = 0,002
0,061

Áp dụng bảo toàn điện tích trong dung dịch sau phản ứng (2) và bảo toàn nguyên tố N, ta có :
nNO − + 2nSO 2− = n Na+
3
4
{ n
{
123
0,4
0,462.63
 ?
 NO3− = 0,392
0,004
⇒
⇒ C%HNO =
.100% = 46,2%

3
63
n HNO3 = n NO3− + n NO2
n HNO3 = 0,462
{ {

0,07
?

Phát hành tại nhà sách Khang Việt – TP. HCM


13


22 phương pháp và kĩ thuật hiện đại giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học – Nguyễn Minh Tuấn – 01689186513

Ví dụ 26*: Hoà tan hoàn toàn m gam Fe trong dung dịch HNO3, thu được dung dịch X và 0,3 mol
khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất). Nhỏ tiếp dung dịch HCl vừa đủ vào X, lại thấy có 0,02 mol khí
NO duy nhất bay ra. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được chất rắn có khối lượng là :
A. 24,27 gam.
B. 26,92 gam.
C. 19,5 gam.
D. 29,64 gam.
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết : Khi cho HCl vào X thấy giải phóng khí NO, chứng tỏ trong X có ion Fe2 + .
Dung dịch X có thể có ion Fe3+ hoặc không.
Sơ đồ phản ứng :
NO2
Fe

HNO3

NO

(1)

Fe2 + , Fe3+


NO3


HCl
(2)

Fe3+
 −

Cl , NO3
 n H+
=4

⇒ n H+ = 0,08 mol ⇒ n Cl− = n H+ = 0,08 mol.
Ở (2), ta có :  n NO3−

n NO3− = n NO = 0,02
Áp dụng bảo toàn electron cho toàn bộ quá trình phản ứng, ta có :

3n Fe = n NO + 3n NO ⇒ nFe = 0,12 mol ⇒ nFe3+ = 0,06 mol.
{ {2
{
?

0,3

0,02

Áp dụng bảo toàn điện tích cho dung dịch thu được sau phản ứng (2), ta có :

3n Fe3+ = nCl− + nNO − ⇒ n NO − = 0,28 ⇒ m muoái = 0,12.56
0,08.35,5

0,28.62
1
424
3+1
424
3+1
424
3 = 26,92 gam
3
3
{ { {
0,12

0,08

m

?

Fe3+

m

Cl −

m

NO3−

Ví dụ 27*: Hòa 3,79 gam hỗn hợp X gồm Al và Zn (tỉ lệ mol 2 : 5) vào dung dịch chứa 0,394 mol

HNO3 được dung dịch Y và V ml khí N2 (đktc). Để phản ứng hết với các chất trong Y thu được
dung dịch trong suốt cần vừa đủ 3,88 lít NaOH 0,125M. Giá trị V là :
A. 268,8.
B. 112.
C. 358,4.
D. 352,8.
(Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Vĩnh Bảo – Hải Phòng, năm học 2013 – 2014)
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết, ta có : 27 n Al + 65n Zn = 3, 79 ⇒ x = 0,01; n Al = 0,02 mol; n Zn = 0,05 mol.
{
{
2x

5x

Sơ đồ phản ứng :

14

Phát hành tại nhà sách Khang Việt – TP. HCM


22 phng phỏp v k thut hin i gii nhanh bi tp trc nghim húa hc Nguyn Minh Tun 01689186513

N2
Al

Zn

HNO3

(1)

AlO2 , ZnO 22
Zn 2+ , Al3+ , H +
NaOH

+
+ NH3

(2)

+

Na , NO3
NO3 , NH4
Dung dch Y cú th cú NH4NO3 v HNO3 cũn d. Cho Y phn ng ht vi dung dch NaOH
c dung dch trong sut thỡ ó cú hin tng hũa tan kt ta Al(OH)3 v Zn(OH)2.
Theo bo ton electron, bo ton in tớch trong dung dch sau phn ng (2), bo ton nguyờn t
N, ta cú :


+ 2 n Zn = 10n N + 8nNH +
Al
3 n
2
{
{
4
0,02
0,05

10n N + 8n NH + = 0,16 n N = 0,012


2
2
4
+
+
=
=


n
n
2
n
n
0,485
NO3

AlO2
ZnO2 2
Na+
= 0,005
n
2n + nNH + = 0,029
1442443
{ {
NH4+
4

N2
0,02
?
0,05

nHNO3 ban ủau = nNO + n NH + + 2n N2
3
4
3
1444424444
0,394

Suy ra : VN

2

(ủktc)

= 0,012.22,4 = 0,2688 lớt = 268,8 ml

Vớ d 28*: Cho 5 gam bt Mg vo dung dch KNO3 v H2SO4. un nh trong iu kin thớch hp
n khi phn ng xy ra hon ton, thu c dung dch X cha m gam mui v 1,792 lớt hn hp
khớ Y (ktc) gm 2 khớ khụng mu, trong ú cú 1 khớ hoỏ nõu ngoi khụng khớ v cũn li 0,44 gam
cht rn khụng tan. Bit t khi hi ca Y i vi H2 l 11,5. Giỏ tr ca m l :
A. 27,96.
B. 31,08.
C. 36,04.
D. 29,72.
( thi th i hc ln 1 THPT Hng Lnh, nm hc 2013 2014)
Hng dn gii

Theo gi thit, ta thy : Hn hp khớ Y cú cha NO, õy l khớ khụng mu húa nõu ngoi khụng
khớ. Mt khỏc, M Y = 11,5.2 = 23 nờn khớ cũn li l H2. Vỡ phn ng ó sinh ra H2 nờn ion NO3 ó
phn ng ht. Ta cú :
nH + nNO = 0,08
n H = 0,02
2
2
2n H + 30n NO
2
= 23 n NO = 0,06

0,
08

Theo gi thit, sau phn ng cú 0,44 gam Mg d nờn ion H+ cng ó phn ng ht. Theo gi
thit v bo ton electron, ta cú :
n Mg phaỷn ửựng =

5 0,44
= 0,19 mol 2 n H + 3n NO + 8 n NH + = 2 n Mg n NH + = 0,02 mol.
{
4
4
{
{2
24
{
0,02

0,06


?

0,19

Theo bo ton in tớch v bo ton nguyờn t N, ta cú : nK + = n NO _ = n NO + n NH + = 0,08 mol.
3

4

Trong dung dch sau phn ng cú cha : K + , Mg2 + , NH 4 + , SO 42 . Theo bo ton in tớch v
bo ton khi lng, ta cú :

Phỏt hnh ti nh sỏch Khang Vit TP. HCM

15


22 phương pháp và kĩ thuật hiện đại giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học – Nguyễn Minh Tuấn – 01689186513

n K + + n NH + + 2 n Mg2+ = 2 nSO 2−
4
4
{
{
{
{
n
= 0,24 mol
0,19

 0,08
 SO42−
0,02
?
⇒

+ 18 n NH + + 24 n Mg2+ + 96 nSO 2−
m muoái = 39 n{
m muoái = 31, 08 gam
K+
4
4
{
{
{

0,08
0,19
0,02
?

16

Phát hành tại nhà sách Khang Việt – TP. HCM



×