BÀI TOÁN CHUYÊN ĐỀ VỀ AXIT NITRIC
A. MỘT SỐ CHÚ Ý
I. Tính oxi hóa của HNO3
HNO3 thể hiện tính oxi hóa mạnh khi tác dụng với các chất có tính khử như: Kim loại, phi kim, các hợp chất
Fe(II), hợp chất S2-, I-, . . . Thông thường:
+ Nếu axit đặc, nóng tạo ra sản phẩm NO2
+ Nếu axit loãng, thường cho ra NO. Nếu chất khử có tính khử mạnh, nồng độ axit và nhiệt độ thích hợp có
thể cho ra N2O, N2, NH4NO3.
* Chú ý:
1. Một số kim loại (Fe, Al, Cr, . . .) không tan trong axit HNO3 đặc, nguội do bị thụ động hóa.
2. Trong một số bài toán ta phải chú ý biện luận trường hợp tạo ra các sản phẩm khác: NH4NO3 dựa theo
phương pháp bảo toàn e (nếu ne cho > ne nhận để tạo khí) hoặc dựa theo dữ kiện đề bài (chẳng hạn cho dung dịch
NaOH vào dung dịch sau phản ứng thấy có khí thoát ra) hoặc các hợp chất khí của Nitơ dựa vào tỉ khối hơi của
hỗn hợp đã cho.
3. Khi axit HNO3 tác bazơ, oxit bazơ không có tính khử chỉ xảy ra phản ứng trung hòa.
4. Với kim loại có nhiều hóa trị (như Fe, Cr), nếu dùng dư axit sẽ tạo muối hóa trị 3 của kim loại (Fe3+,
Cr3+); nếu axit dùng thiếu, dư kim loại sẽ tạo muối hóa trị 2 (Fe2+, Cr2+), hoặc có thể tạo đồng thời 2 loại muối.
5. Các chất khử phản ứng với muối NO3- trong môi trường axit tương tự phản ứng với HNO3. Ta cần quan
tâm bản chất phản ứng là phương trình ion.
II. Nguyên tắc giải bài tập: Dùng định luật bảo toàn e.
n
0
M → M + ne
5
ne nhường = ne nhận
x
N + (5 – x)e → N
* Đặc biệt
+ Nếu phản ứng tạo ra nhiều sản phẩm khử của N thì ne nhường = ne nhận
+ Nếu có nhiều chất khử tham gia phản ứng ne nhường = ne nhận
- Trong một số trường hợp cần kết hợp với định luật bảo toàn điện tích (tổng điện tích dương = tổng điện
tích âm) và định luật bảo toàn nguyên tố
- Có thể sử dụng phương trình ion – electron hoặc các bán phản ứng để biểu diễn các quá trình.
M Mn+ + ne
4H+ + NO3- + 3e NO + 2H2O
+ Đặc biệt trong trường hợp kim loại tác dụng với axit HNO3 ta có:
nHNO3 (pư) = 2nNO2 = 4nNO = 10nN2O = 12nN2 = 10nNH4NO3
nNO3- (trong muối) = nNO2 = 3nNO = 8nN2O = 10nN2 = 8nNH4NO3
Nếu hỗn hợp gồm cả kim loại và oxit kim loại phản ứng với HNO3 (và giả sử tạo ra khí NO) thì:
nHNO (pư) = 4nNO + 2nO (trong oxit KL)
3
III. Một số Ví dụ
VD1. Hoà tan hoàn toàn m g bột Cu trong 800 g dung dịch HNO3 được dung dịch Y và 2,24 lit khí NO (đktc).
Y tác dụng vừa đủ với 300 ml dung dịch NaOH 2 M được kết tủa R. Sau khi nung R đến khối lượng không đổi
thu được 20 g chất rắn.
a. Tính khối lượng Cu ban đầu.
b. Tính khối lượng các chất trong Y và nồng độ % của dung dịch HNO3 đã dùng
Giải:
nNO = 2,24/22,4 = 0,1 mol; nNaOH = 0,3.0,2 = 0,06 mol
a. Khi cho Y tác dụng với dung dịch NaOH thu được kết tủa R chỉ chứa Cu(OH)2. Chất rắn thu được khi nung là CuO
nCuO = 20/80 = 0,25 mol nCu (OH )2 = nCuO = 0,25 mol.
Theo định luật bảo toàn nguyên tố:
nCu (ban đầu) = nCu (trong CuO) = 0,25 mol mCu = 0,25.64 = 16 g
b. Trong X, n Cu 2 = nCu (OH )2 = 0,25 mol m Cu(NO3 )2 = 188.0,25 = 47 g
Cu
5
Cu2+ +
2e
0,25 mol
0,5 mol
2
+ 3e N
0,3 mol 0,1 mol
Vậy chứng tỏ phản ứng của Cu và HNO3 phải tạo ra NH4NO3.
Mà: N
1
ne (Cu nhường) = ne nhận = 0,5 mol ne nhận 5
3
= 0,5 – 0,3 = 0,2 mol
N N
5
N + 8e
3
N
0,2 mol 0,025 mol
n NH 4 NO3 = 0,025 mol m NH 4 NO3 = 80.0,025 = 2 g
Theo định luật bảo toàn nguyên tố:
n HNO3 pư = nN (trong
Cu(NO3 ) 2 )
+ nN (trong NO) + nN (trong NH 4 NO3 )
= 2n Cu(NO3 )2 + nNO + 2n NH 4 NO3 = 0,65 mol
(Nếu sử dụng công thức tính nhanh ở trên ta có: n HNO3 pư = 4.nNO + 10.n NH 4 NO3 = 4.0,1 + 10.0,25 = 0,65 mol)
m HNO3 = 63.0,65 = 40,95 g C% =
40,95
.100% = 5,12%
800
VD2. Cho 11 g hỗn hợp hai kim loại Al và Fe vào dung dịch HNO3 loãng dư, thu được 6,72 lit khí NO (đktc) duy
nhất. Khối lượng (g) của Al và Fe trong hỗn hợp đầu là:
A. 5,4 và 5,6.
B. 5,6 và 5,4.
C. 4,4 và 6,6.
D. 4,6 và 6,4.
Giải:
nNO = 6,72/22,4 = 0,3 mol
5
N + 3e
2
N
0,9 mol 0,3 mol
Gọi x, y lần lượt là số mol Al và Fe trong hỗn hợp đầu
Ta có: 27x + 56y = 11
(1)
+3
Al
Al
+ 3e
x mol
3x mol
Fe
Fe+3 + 3e
y mol
3y mol
Theo định luật bảo toàn e: ne (KL nhường) = ne (N nhận) = 0,9 mol
hay: 3x + 3y = 0,9 (2)
x 0,2 mol
y 0,1 mol
Từ (1) và (2) ta có
m Al 27.0,2 5,4 g
Đáp án A.
m Fe 56.0,1 5,6 g
VD3: Cho a mol Cu tác dụng hết với 120 ml dung dịch A gồm HNO3 1 M, H2SO4 0,5 M thu được V lit NO ở đktc
a. Tính V ( biện luận theo a)
b. Nếu Cu dư hoặc vừa đủ thì lượng muối thu được là bao nhiêu?
Giải:
a. n HNO3 = 0,12.1 = 0,12 mol; n H 2SO 4 = 0,12.0,5 = 0,06 mol
n H = 0,12 + 2.0,06 = 0,24 mol; n NO = 0,12 mol
3
Ta có ptpư:
3Cu + 8H+ + 2NO3-
Có thể xảy ra các trường hợp
+ Cu hết, H+ và NO3- dư
nNO =
3Cu+2 + 2NO + 4H2O
2
2
2
nCu = a (mol) V = 22,4. a = 14,93 (lit)
3
3
3
+ Cu đủ hoặc dư, H+ hết (NO3- luôn dư so với H+ !)
nNO =
1
n = 0,06 mol V = 22,4.0,06 = 13,44 (lit)
4 H
b. Khi Cu hết hoặc dư
n Cu(NO3 )2 =
3
.n = 0,09 m Cu(NO3 )2 = 188.0,09 = 16,92 (g)
8 H
B. Một số dạng bài toán quen thuộc và cách giải nhanh
1) Cho hỗn hợp gồm Fe và các oxit của Fe tác dụng với HNO3 hoặc hỗn hợp gồm S và các hợp chất chứa S của
Fe (hoặc của Cu) tác dụng với HNO3
2) Cho hỗn hợp oxit sắt có tính khử và Cu (hoặc Fe) tác dụng với dung dịch HNO3
Phương pháp giải:Dùng cách quy đổi.
Nội dung của phương pháp: Với hỗn hợp nhiều chất ta có thể coi hỗn hợp tương đương với 1 số chất (thường
là 2) hoặc có thể chỉ là 1 chất (chẳng hạn hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 có thể coi tương đương FeO và
2
Fe2O3 còn nếu biết FeO và Fe2O3 có số mol bằng nhau có thể coi tương đương với duy nhất Fe3O4) hoặc quy đổi
theo các nguyên tố thành phần tạo nên hỗn hợp.
VD1. Để m gam Fe ngoài không khí, sau một thời gian biến thành hỗn hợp H có khối lượng 12 gam gồm FeO,
Fe2O3, Fe3O4 và Fe. Hòa tan hết H vào dung dịch HNO3 thu được 2,24 lít khí NO (đo ở đktc). Giá trị m gam là
bao nhiêu?
Giải
nNO = 2,24/22,4 = 0,1 mol
Gọi x là số mol Fe; y là tổng số mol nguyên tử O của không khí tham gia phản ứng
Ta có: mH = 56x + 16y = 12 (1)
Trong toàn bộ quá trình phản ứng: ne (Fe cho) = ne(O nhận) + ne (N nhận)
3x = 2y + 3.0,01
(2)
Từ (1) và (2) có được: x = 0,18; y = 0,12
Do đó: mFe = 56x = 10,08
Chú ý:
1. Ngoài cách quy đổi theo Fe và O như ở trên ta cũng có thể quy đổi hỗn hợp theo Fe và Fe2O3 hoặc Fe và FeO hoặc
FeO và Fe2O3, . . .
* Lưu ý theo cách quy đổi các nghiệm tính được có thể là giá trị âm và ta vẫn sử dụng để tính toán bình thường.
Chẳng hạn, nếu quy đổi theo Fe và FeO ta có hệ:
m H 56 x 72 y 12
3 x y 3.0,1
(với x = nFe; y = nFeO)
Tìm được x = 0,06; y = 0,12 nFe (ban đầu) = nFe + nFe (trong FeO) = 0,18 mFe = 10,08 g
Còn nếu quy đổi theo FeO (x mol) và Fe2O3 (y mol) ta có:
m H 72 x 160 y 12
x = 0,3 ; y = -0,06
x 3.0,1
nFe (ban đầu) = nFe (trong FeO) + nFe (trong Fe2O3) = 0,18 mFe = 10,08 g
2. Dùng công thức giải nhanh
Gọi x là số mol Fe ban đầu; a là tổng số mol electron mà N+5 của axit nhận vào; m’ là khối lượng hỗn hợp H
Áp dụng định luật bảo toàn e: ne (Fe cho) = n(O nhận) + ne (axit nhận)
Mà: mO = mH – mFe = m’ – m
3x = 2.
m'56.x
+ a x = 0,1(m’/8 + a) hay mFe = 5,6(m’/8 + a)
16
Nếu dùng Cu thì: nCu = 0,1(m’/8 + a); mCu = 6,4(m’/8 + a)
3. Quy đổi gián tiếp
Giả sử trong quá trình thứ hai ta không dùng HNO3 mà thay bằng O2 để oxi hóa hoàn toàn hỗn hợp H thành Fe2O3
thì từ việc bảo toàn e: nO (thêm) = 3/2nNO = 0,15 (mol)
moxit = 12 + 0,15.16 = 14,4 nFe = 0,18 (mol)
Ngoài các cách giải trên bài toán còn rất nhiều cách giải khác!
VD2: Hòa tan hoàn toàn 3,76 gam hỗn hợp H gồm: S, FeS, FeS2 trong HNO3 dư được 0,48 mol NO2 và dung
dịch X. Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào X, lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi thì khối lượng chất rắn
thu được là:
A. 17,545 gam
B. 18,355 gam
C. 15,145 gam
D. 2,4 gam
Giải
Gọi x, y lần lượt là tổng số mol Fe và S trong hỗn hợp (cũng có thể coi x, y là số mol Fe và S đã tham gia phản
ứng với nhau tạo ra hỗn hợp trên)
Ta có: 56x + 32y = 3,76
Mặt khác: ne (cho) = 3x + 6y = 0,48 = ne (nhận) (vì hỗn hợp H bị oxi hóa tạo muối Fe3+ và H2SO4)
Từ đó có: x = 0,03; y = 0,065
Khi thêm Ba(OH)2 dư kết tủa thu được có: Fe(OH)3 (0,03 mol) và BaSO4 (0,065 mol).
Sau khi nung chất rắn có: Fe2O3 (0,015 mol) và BaSO4 (0,065 mol).
mchất rắn = 160.0,015 + 233.0,065 = 17,545 (gam)
VD3. Cho 61,2 gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, đun nóng và khuấy đều.
Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,36 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc), dung dịch Y
và còn lại 2,4 gam kim loại. Cô cạn dung dịch Y, thu được m gam muối khan. Xác định giá trị của m?
Giải
nNO = 0,15 (mol)
Gọi a là số mol Cu trong X đã phản ứng. Gọi b là số mol Fe3O4 trong X
Ta có: 64a + 232b = 61,2 – 2,4
3
Các nguyên tố Cu, Fe, O trong hỗn hợp X khi phản ứng với HNO3 chuyển thành muối Cu2+, Fe2+ (vì dư kim
loại), H2O do đó theo bảo toàn e: 2a + 2.3b – 2.4b = 3.0,15
Từ đó: a = 0,375; b = 0,15
Muối khan gồm có: Cu(NO3)2 (a = 0,375 mol) và Fe(NO3)2 (3b = 0,45 mol)
mmuối = 188.0,375 + 180.0,45 = 151,5 (gam)
**************** ***************** *******************
* Một số bài tập vận dụng
Câu 1. Hỗn hợp A gồm ba oxit sắt (FeO, Fe3O4, Fe2O3) có số mol bằng nhau. Hòa tan hết m gam hỗn hợp A này bằng
dung dịch HNO3 thì thu được hỗn hợp K gồm hai khí NO2 và NO có thể tích 1,12 lít (đktc) và tỉ khối hỗn hợp K so với
hiđro bằng 19,8. Trị số của m là:
A. 20,88 gam
B. 46,4 gam
C. 23,2 gam
D. 16,24 gam
Câu 2. Nung x gam Fe trong không khí, thu được 104,8 gam hỗn hợp rắn A gồm: Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Hoà tan A
trong dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch B và 12,096 lit hỗn hợp khí NO và NO2 (đktc) có tỉ khối đối với He là
10,167. Khối lượng x là:
A. 56 gam
B. 68,2 gam
C. 84 gam
D. Tất cả đều sai
Câu 3. Đem nung hỗn hợp A gồm: x mol Fe và 0,15 mol Cu, trong không khí một thời gian, thu được 63,2 gam hỗn
hợp B, gồm hai kim loại trên và hỗn hợp các oxit của chúng. Đem hòa tan hết lượng hỗn hợp B trên bằng dung dịch
HNO3 đậm đặc, thì thu được 0,6 mol NO2. Trị số của x là:
A. 0,7 mol
B. 0,6 mol
C. 0,5 mol
D. 0,4 mol
Câu 4: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 1,344
lit khí NO (đktc), là sản phẩm khử duy nhất và dung dịch X. Dung dịch X có thể hòa tan tối đa 12,88 gam Fe. Số mol
HNO3 trong dung dịch đầu là:
A. 1,04
B. 0,64
C. 0,94
D. 0,88
Câu 5: Nung m gam bột Cu trong oxi thu được 37,6 gam hỗn hợp rắn X gồm Cu, CuO và Cu2O. Hòa tan hoàn
toàn X trong dung dịch HNO3 đặc, nóng (dư) thấy thoát ra 6,72 lít khí (ở đktc). Giá trị của m là:
A. 25,6 gam
B. 32 gam
C. 19,2 gam
D. 22,4 gam
Câu 6: Cho hỗn hợp gồm 6,96 gam Fe3O4 và 6,40 gam Cu vào 300 ml dung dịch HNO3 CM (mol/l). Sau khi các phản
ứng kết thúc thu được dung dịch X và còn lại 1,60 gam Cu. Giá trị CM là
A. 0,15.
B. 1,20.
C. 1,50.
D. 0,12.
**************** ***************** *******************
C. BÀI TẬP TỰ LUẬN
Dạng 1: Kim loại tác dụng với HNO3
a. Axit phản ứng với Kim loại.
Bài 1. Hoà tan hoàn toàn 1,2 gam kim loại X vào dung dịch HNO3 dư thu được 0,224 lít khí nitơ duy nhất (đktc).
Xác định kim loại X?
Bài 2. Hòa tan 16,2 gam kim loại hoá trị III vào 5 lít dung dịch HNO3 0,5 M (D = 1,25 g/ml). Sau khi phản ứng
kết thúc thu được 2,8 lit hỗn hợp khí X gồm NO, N2 (0oC, 2 atm). Trộn hỗn hợp khí X với lượng oxi vừa đủ sau
phản ứng thấy thể tích khí chỉ bằng 5/6 tổng thể tích X và oxi mới cho vào.
a. Tìm kim loại đã dùng.
b. Tính nồng độ % dung dịch HNO3 sau phản ứng.
Bài 3. Hoà tan hoàn toàn 17,28 gam Mg vào dung dịch HNO3 0,1M thu được dung dịch A và 1,344 lít hỗn hợp
khí X gồm N2 và N2O (ở 00C, 2 atm). Thêm một lượng dư KOH vào dung dịch A, đun nóng thì có một khí thoát
ra. Khí này tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch H2SO4 0,1 M. Tính thể tích mỗi khí trong hỗn hợp X?
Bài 4. Cho x mol Fe tác dụng với dung dịch chứa y mol HNO3 thu được khí NO duy nhất và dung dịch B. Dung
dịch B có thể tồn tại những ion nào? Biện luận quan hệ giữa x và y để trong dung dịch B tồn tại các ion đó.
b. Axit phản ứng với hôn hợp Kim loại.
Bài 5. Xác định thể tích dung dịch HNO3 1M (loãng) ít nhất cần dùng để hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,15 mol
Fe và 0,15 mol Cu (biết phản ứng tạo chất khử duy nhất là NO)?
Bài 6. Hoà tan hoàn toàn 0,368 gam hỗn hợp Al và Zn cần vừa đủ 25 lít dung dịch HNO3 có pH = 3. Sau phản
ứng thu được dung dịch A chứa 3 muối (không có khí thoát ra).
a. Tính khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp.
b. Thêm vào dung dịch A một lượng dư dung dịch NH3. Tính khối lượng kết tủa thu được.
Bài 7. Hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn có khối lượng 8,6 gam được chia làm 2 phần bằng nhau.
- Phần 1: Đem đốt cháy hoàn toàn trong O2 dư thu được 7,5 gam hỗn hợp oxit.
- Phần 2: Hoà tan trong dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư được V lít (đktc) khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất).
Xác định V?
Bài 8. Lấy m gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe (tỉ lệ khối lượng là 7 : 3) phản ứng hoàn toàn với dung dịch chứa 44,1
gam HNO3; sau phản ứng còn lại 0,75m gam chất rắn và 5,6 lít khí Y gồm NO và NO2 (đktc). Tìm m?
4
Dạng 2. Kim loại phản ứng với hỗn hợp HNO3 và H2SO4
Bài 1: Cho 3,2 gam bột Cu tác dụng với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 0,8 M và H2SO4 0,2 M. Sau khi
phản ứng hoàn toàn, sinh ra V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất đktc). Tìm giá trị của V?
Bài 2: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X (Cu, Ag) trong dung dịch chứa HNO3 và H2SO4 thu được dung dịch
Y chứa 7,06 gam muối và hỗn hợp khí Z chứa 0,05 mol NO2 và 0,01 mol SO2. Giá trị của m là?
Bài 3: Cho 12,9 gam hỗn hợp Al và Mg phản ứng với 100 ml dung dịch hỗn hợp HNO3 và H2SO4 thu được 0,1
mol mối khí SO2, NO, N2O. Cô cạn dung dịch thu được sau phản ứng được bao nhiêu gam muối khan?
Dạng 3: Chứng minh tính oxi hoá của NO3- – Kim loại phản ứng với muối nitrat trong môi trường axit
Bài 1. Cho một lượng Cu2S tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 đun nóng. Phản ứng tạo thành dung dịch A1
và làm giải phóng ra khí A2 không màu, bị hoá nâu trong không khí. Chia A1 thành hai phần. Thêm dung dịch
BaCl2 vào phần 1, thấy tạo thành kết tủa trắng A3 không tan trong axit dư. Thêm lượng dư dung dịch NH3 vào
phần hai đồng thời khuấy đều hỗn hợp, thu được dung dịch A4 có màu xanh đậm.
a. Hãy xác định A1, A2, A3, A4 là gì?
b. Viết phương trình phản ứng mô tả các quá trình hoá học vừa nêu trên.
Bài 2. Cho 19,2 g Cu vào 500 ml dung dịch NaNO3 1M, sau đó thêm 500 ml dung dịch HCl 2M được dung dịch A
a. Cu có tan hết không? Tính thể tích NO bay ra ở đktc.
b. Tính nồng độ mol các ion trong dung dịch A thu được sau phản ứng.
c. Phải thêm bao nhiêu lít dung dịch NaOH 0,2 M để kết tủa hết Cu2+ chứa trong dung dịch A.
Bài 3. Hoà tan 26,88 gam bột kim loại đồng trong dung dịch HNO3 loãng. Sau khi kết thúc phản ứng, có 4,48 lít
khí NO (đktc) thoát ra và còn lại m gam chất không tan. Thêm tiếp từ từ V ml dung dịch HCl 3,2 M vào để hoà
tan vừa hết m gam chất không tan, có khí NO thoát ra (duy nhất). Xác định trị số của V?
Bài 4. Khuấy kĩ dung dịch chứa 13,6 gam AgNO3 với m gam bột Cu rồi thêm tiếp vào đó 100 ml dung dịch
H2SO4 (loãng) và đun nóng cho tới khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được 9,28 gam bột kim loại, dung dịch
A và khí NO. Lượng NaOH cần thiết để tác dụng hết với các chất trong dung dịch A là 0,325 mol.
a. Tính m và thể tích khí NO thu được ở đktc.
b. Tính khối lượng các chất trong dung dịch A.
c. Tính nồng độ mol/l của dung dịch H2SO4 dùng.
Bài 5. Cho 5,8 gam FeCO3 tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 được hỗn hợp hai khí không màu hoá nâu ngoài
không khí và dung dịch X. Thêm dung dịch H2SO4 loãng dư vào X thì dung dịch thu được hoà tan tối đa m gam
Cu biết rằng phản ứng tạo sản phẩm khử duy nhất là NO. Giá trị của m là?
Dạng 4. Bài toán tổng hợp axit nitric tác dụng với kim loại
Bài 1. So sánh thể tích khí NO (duy nhất) thoát ra trong 2 thí nghiệm sau (các khí đo trong cùng điều kiện):
TN1: Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch HNO3 1,0 mol/lít.
TN2: Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa HNO3 1,0 mol/lít và H2SO4 0,5 mol/lít.
Bài 2. Nung x mol Fe trong không khí một thời gian thu được 16,08 gam hỗn hợp H gồm 4 chất rắn gồm Fe và 3
oxit của nó. Hòa tan hết lượng hỗn hợp H trên bằng dung dịch HNO3 loãng, thu được 672 ml khí NO duy nhất
(đktc). Xác định trị số của x?
Bài 3. Cho 13,6 gam hỗn hợp Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được
1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn X thu được bao nhiêu gam muối khan?
Bài 4. Hỗn hợp A gồm ba oxit sắt (FeO, Fe3O4, Fe2O3) có số mol bằng nhau. Hòa tan hết m gam hỗn hợp A này
bằng dung dịch HNO3 thì thu được hỗn hợp K gồm hai khí NO2 và NO có thể tích 1,12 lit (đktc) và tỉ khối hỗn
hợp K so với hiđro bằng 19,8. Trị số của m là ?
Bài 5. Cho 2,16 gam Mg tác dụng với dung dịch HNO3 dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,986 lít
khí NO (đktc) và dung dịch X. Xác định khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch X?
C. BÀI TẬP TỰ GIẢI
Bài 1. Hoà tan hoàn toàn 11,7 gam bột Zn trong dung dịch HNO3 loãng thu được dung dịch A và hỗn hợp khí N2,
N2O có thể tích 0,672 lít (đkc). Thêm NaOH dư vào dung dịch A và đun nóng có khí bay ra, khí này tác dụng vừa
đủ với 100 ml dung dịch HCl 0,1 M.
a. Viết phương trình phản ứng dạng phân tử và ion.
b. Tính % thể tích hỗn hợp khí N2, N2O.
Bài 2. Hoà tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu bằng dung dịch HNO3 dư thu được 6,72 lít (đktc) hỗn
hợp khí NO, NO2 có khối lượng 12,2 gam. Xác định khối lượng muối nitrat sinh ra?
Bài 3. Cho 220 ml dung dịch HNO3 tác dụng với 5 gam hỗn hợp Zn và Al. Phản ứng giải phóng ra 0,896 lít (đktc)
khí gồm NO và N2O. Hỗn hợp khí đó có tỉ khối hơi so với H2 là 16,75. Sau khi kết thúc phản ứng đem lọc thu
được 2,013 gam kim loại.
a. Cô cạn dung dịch A thu được bao nhiêu gam muối khan?
b. Tính nồng độ HNO3 trong dung dịch ban đầu?
5
Bài 4. Hòa tan hết hỗn hợp A gồm x mol Fe và y mol Ag bằng dung dịch hỗn hợp HNO3 và H2SO4 có 0,062 mol
khí NO và 0,047 mol SO2 thoát ra. Đem cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 22,164 gam hỗn hợp các muối
khan. Trị số của x và y là bao nhiêu?
Bài 5. Cho hỗn hợp Fe và Cu tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 1,12 lit H2 (00C, 2 atm) được dung
dịch A và chất rắn không tan B. Để oxi hoá hoàn toàn chất rắn không tan trong B cần 10,1 gam KNO3 tạo ra chất
khí không màu hoá nâu ngoài không khí và dung dịch C. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp.
Bài 6. Cho 1,92 gam bột Cu vào 100 ml dung dịch hỗn hợp X gồm KNO3 0,16 M và H2SO4 0,5 M thu được dung
dịch A và khí NO duy nhất. Để kết tủa toàn bộ Cu2+ trong A cần tối thiểu V lít dung dịch NaOH 0,5 M. Giá trị của
V là?
D. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1. HNO3 tác dụng được với tất cả các chất trong dãy nào sau đây:
A. NaHCO3, CO2, FeS, Fe2O3
B. K2SO3, K2O, Cu, Fe(NO3)2
C. FeO, Fe2(SO4)3, FeCO3, Na2O
D. CuSO4, CuO, Mg3(PO4)2.
Câu 2. Axit nitric đặc nguội có thể phản ứng được với các chất nào sau đây?
A. Al, CuO, Na2CO3
B. CuO, Ag, Al(OH)3
C. P, Fe, FeO
D. C, Ag, BaCl2
Câu 3. Hoà tan hoàn toàn 0,9 g kim loại X vào dung dịch HNO3 thu được 0,28 lít khí N2O (đktc). Vậy X có thể là:
A. Cu
B. Fe
C. Zn
D. Al
Câu 4. Cho các chất FeO, Fe2O3, Fe(NO3)2, CuO, FeS. Số chất tác dụng được với HNO3 giải phóng khí NO là:
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
Câu 5. Dung dịch nào sau đây không hòa tan được Cu kim loại:
A. Dung dịch HNO3
B. Dung dịch hỗn hợp NaNO3 + HCl
C. Dung dịch FeCl3
D. Dung dịch FeCl2
Câu 6. Để điều chế HNO3 trong phòng thí nghiệm, hóa chất nào sau đây được chọn làm nguyên liệu chính:
A. NaNO3, H2SO4 đặc
B. N2 và H2
C. NaNO3, N2, H2 và HCl D. AgNO3 và HCl
Câu 7. Cho Fe(III) oxit tác dụng với axit nitric thì sản phẩm thu được là:
A. Fe(NO3)2, NO và H2O
B. Fe(NO3)2, NO2 và H2O C. Fe(NO3)2, N2
D. Fe(NO3)3 và H2O
Câu 8. Hoà tan m gam Fe vào dung dịch HNO3 loãng, dư thu được 0,448 lit khí NO duy nhất (đktc). Giá trị của m
là:
A. 1,12 gam.
B. 11,2 gam.
C. 0,56 gam.
D. 5,6 gam.
Câu 9. Cho HNO3 đậm đặc vào than nung đỏ có khí bay ra là:
A. CO2
B. NO2
C. Hỗn hợp CO2 và NO2
D. Không có khí bay ra
Câu 10. Cho từng chất: Fe, FeO, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Fe3O4, Fe2O3, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3, FeSO4, Fe2(SO4)3, FeCO3
lần lượt phản ứng với HNO3 đặc, nóng. Số phản ứng thuộc loại phản ứng oxi hóa - khử là:
A. 8.
B. 5.
C. 7.
D. 6.
Câu 11. Tổng hệ số (các số nguyên, tối giản) của tất cả các chất trong phương trình phản ứng giữa Cu với dung
dịch HNO3 đặc, nóng là:
A. 10.
B. 11.
C. 8.
D. 9.
Câu 12. Hòa tan hoàn toàn 12,42 gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được dung dịch X và 1,344 lít (ở
đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí là N2O và N2. Tỉ khối của hỗn hợp khí Y so với H2 là 18. Cô cạn dung dịch X,
thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là:
A. 97,98.
B. 106,38.
C. 38,34.
D. 34,08.
Câu 13. Hợp chất nào của nitơ không được tạo ra khi cho HNO3 tác dụng với kim loại
A. NO.
B. NH4NO3.
C. NO2.
D. N2O5
Câu 14. Phản ứng giữa HNO3 với FeO tạo NO. Tổng số các hệ số đơn giản nhất của các chất trong phương trình
phản ứng oxi hoá - khử này sau khi cân bằng là:
A. 22.
B. 20.
C. 16.
D. 12.
Câu 15. Axit nitric đặc, nóng phản ứng với nhóm nào trong các nhóm chất sau
A. Ca(OH)2,, Ag, C, S, Fe2O3, FeCO3, Fe.
B. Ca(OH)2,, Ag, Au, S, FeSO4, FeCO3, CO2.
C. Ca(OH)2,, Fe, Cu, S, Pt, FeCO3, Fe3O4.
D. Mg(OH)2, Cu, Al, H2SO4, C, S, CaCO3
Câu 16. Có 3 ống nghiệm không dán nhãn đựng ba dung dịch axit đặc riêng biệt là HNO3, H2SO4 và HCl. Nếu chỉ
một hoá chất để nhận ra các dung dịch trên thì dùng chất nào sau đây:
A. Mg.
B. Fe.
C. Cu.
D. Ca.
Câu 17. Hoà tan 9,94 gam X gồm Al, Fe và Cu trong lượng dư dung dịch HNO3 loãng thấy thoát ra 3,584 lít NO
ở đktc. Tổng khối lượng muối khan tạo thành là:
A. 39,7 gam
B. 29,7 gam
C. 39,3 gam
D. Kết quả khác.
6
Câu 18. Cho hỗn hợp FeO, CuO và Fe3O4 có số mol bằng nhau tác dụng hết với dung dịch HNO3 thu được hỗn
hợp khí gồm 0,09 mol NO2 và 0,05 mol NO. Tổng số mol của hỗn hợp là:
A. 0,12 mol
B. 0,24 mol
C. 0,21 mol
D. 0,36 mol
Câu 19. Hoà tan hoàn toàn 0,1 mol Fe và 0,2 mol Al vào dung dịch HNO3 dư thu được hỗn hợp khí A gồm NO và
NO2 có tỉ lệ mol tương ứng là 2 : 1. Thể tích của hỗn hợp khí A (ở đktc) là:
A. 86,4 lít
B. 8,64 lít
C. 19,28 lít
D. 192,8 lít
Câu 20. Hoà tan hoàn toàn a gam Al trong dung dịch HNO3 loãng thấy thoát ra 44,8 lít hỗn hợp 3 khí NO, N2O và
N2 có tỉ lệ mol tương ứng là 1:2:2. Giá trị của a là:
A. 140,4 gam
B. 70,2 gam
C. 35,1 gam
D. Kết quả khác
Câu 21. Hoà tan hoàn toàn 12,8 gam Cu trong dung dịch HNO3 thấy thoát ra V lít hỗn hợp khí A gồm NO, NO2
(đktc). Biết tỉ khối hơi của A so với H2 là 19. Giá trị của V là:
A. 4,48 lít
B. 2,24 lít
C. 0,448 lít
D. Kết quả khác
Câu 22. Cho m gam Al phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng thu được 8,96 lít hỗn hợp NO và N2O (đktc) có tỉ
khối hơi so với H2 bằng 16,75. Tính m?
A. 17,5 gam
B. 13,5 gam
C. 15,3 gam
D. 15,7 gam
Câu 23. Hoà tan một hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và x mol Cu2S bằng dung dịch HNO3 vừa đủ thu được dung
dịch A chỉ chứa muối sunfat, khí NO. Tính x?
A. 0,06 mol
B. 0,07 mol
C. 0,08 mol
D. 0,09 mol
Câu 24. Cho 8 gam Cu tác dụng với 120 ml dung dịch X gồm HNO3 1 M và H2SO4 0,5 M thu được V lit khi NO
(đkc). Tính V?
A. 1,244 lit
B. 1,68 lit
C. 1,344 lit
D. 1,12 lit
Câu 25. Cho 1,86 gam hợp kim Mg và Al vào dung dịch HNO3 loãng dư thu được 560 ml (đktc) khí N2O duy
nhất khối lượng của Mg trong hỗn hợp là:
A. 1,62 gam
B. 0,22 gam
C. 1,64 gam
D. 0,24 gam.
Câu 26. Cho 6,4 gam S vào 150 ml dung dịch HNO3 60 % (D = 1,367 g/ ml). Khối lượng NO2 thu được là:
A. 55,2 gam
B. 55,3 gam
C. 55,4 gam
D. 55,5 gam.
Câu 27. Cho dung dịch HNO3 loãng tác dụng với hỗn hợp Zn và ZnO tạo ra dung dịch có chứa 8 gam NH4NO3
và 113,4 gam Zn(NO3)2. Khối lượng ZnO trong hỗn hợp là:
A. 26 gam
B. 22 gam
C. 16,2 gam
D. 26,2 gam.
Câu 28. Hoà tan hoàn toàn 57,6 gam kim loại Cu vào dung dịch HNO3 loãng, khí NO thu được đem oxi hóa thành
NO2 rồi sục vào nước có dòng oxi để chuyển hết thành HNO3. Thể tích khí ôxi ở đktc đã tham gia vào quá trình
trên là bao nhiêu?
A. 100,8 lít
B. 10,08 lít
C. 50,4 lít
D. 5,04 lít
Câu 29. Cho 19,2 gam kim loại M tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 dư thu được 4,48 lit khí NO (ở đktc),
dung dịch A. Cho NaOH dư vào dung dịch A thu được một kết tủa B. Nung kết tủa B trong không khí đến khối
lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Kim loại M và khối lượng m của kết tủa B lần lượt là:
A. Mg; 36 g
B. Al; 22,2 g
C. Cu; 24 g
D. Fe; 19,68 g
Câu 30. Để phân biệt các dung dịch axit HCl, HNO3, H2SO4 và H3PO4, người ta có thể chỉ dùng thêm một hoá
chất nào sau đây?
A. Cu kim loại
B. Na kim loại
C. Ba kim loại
D. Không xác định
Câu 31. Cho 3,024 gam một kim loại M tan hết trong dung dịch HNO3 loãng, thu được 940,8 ml khí NxOy (sản
phẩm khử duy nhất, ở đktc) có tỉ khối đối với H2 bằng 22. Khí NxOy và kim loại M là:
A. NO và Mg
B. NO2 và Al.
C. N2O và Al.
D. N2O và Fe.
Câu 32. Nhận định nào sau đây về axit HNO3 là sai?
A. Trong tất cả các phản ứng axit - bazơ, HNO3 đều là axit mạnh.
B. Axit HNO3 có thể tác dụng với hầu hết kim loại trừ Au và Pt.
C. Axit HNO3 có thể tác dụng với một số phi kim như C, S.
D. Axit HNO3 có thể tác dụng với nhiều hợp chất hữu cơ.
Câu 33. Thể tích dung dịch HNO3 1 M (loãng) ít nhất cần dùng để hoà tan hoàn toàn một hỗn hợp gồm 0,15
mol Fe và 0,15 mol Zn là (biết phản ứng tạo chất khử duy nhất là NO)
A. 1,0 lit.
B. 0,6 lit.
C. 0,8 lit.
D. 1,2 lit.
Câu 34. Hoà tan hoàn toàn m gam Al vào dung dịch HNO3 rất loãng thì thu được hỗn hợp gồm 0,015 mol khí
N2O và 0,01 mol khí NO. Giá trị của m là:
A. 13,5 g.
B. 1,35 g.
C. 8,10 g.
D. 10,80 g.
Câu 35. Xét hai trường hợp:
- Cho 6,4 g Cu tác dụng với 120 ml dung dịch HNO3 1 M (loãng) thu được a lit khí
7
- Cho 6,4 g Cu tác dụng với 120 ml dung dịch hỗn hợp HNO3 1 M và H2SO4 0,5 M (loãng) thu được b lit khí.
Các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các thể tích khí đo ở cùng điều kiện t0, p. Tỉ lệ số mol khí NO sinh ra (a:b) là:
A. 1 : 2
B. 1 : 1
C. 2 : 1
D. 2 : 3
Câu 36. Khi cho 3,20 gam đồng tác dụng với dung dịch axit nitric dư thấy có chất khí màu nâu đỏ được giải
phóng. Biết hiệu suất phản ứng là 80%, thể tích khí màu nâu đỏ được giải phóng ở 1,2 atm và 250C là bao nhiêu ?
A. 1,63 lit
B. 0,163 lit
C. 2,0376 lit
D. 0,20376 lit
Câu 37. Trong một bình kín dung tích 5,6 lít có chứa một hỗn hợp khí gồm: NO2, N2, NO ở 0oC và 2atm. Cho vào
bình 600 ml nước và lắc cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được một hỗn hợp khí mới có áp suất là 1,344 atm
ở nhiệt độ ban đầu. Hỗn hợp khí sau phản ứng có tỉ khối so với không khí bằng 1. Giả sử rằng thể tích nước không
thay đổi trong thí nghiệm thì thành phần % theo thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp đầu là:
A. 60% N2; 30% NO2; 10% NO.
B. 60% NO; 30% NO2; 10% N2
C. 60% NO2; 30% N2; 10% NO.
D. 60% N2; 30% NO; 10% NO2
Câu 38. Khi cho Cu vào ống nghiệm đựng dung dịch HNO3 loãng có hiện tượng gì xảy ra?
A. Xuất hiện dung dịch màu xanh, có khí không màu bay ra.
B. Xuất hiện dung dịch màu xanh và có khí không màu bay ra ngay trên mặt thoáng của dung dịch.
C. Xuất hiện dung dịch màu xanh, có khí màu nâu bay ra trên miệng ống nghiệm.
D. Dung dịch không màu, khí màu nâu xuất hiện trên miệng ống nghiệm.
Câu 39. Dung dịch HNO3 đặc, không màu, để ngoài ánh sáng lâu ngày sẽ chuyển thành:
A. Màu vàng.
B. Màu đen sẫm.
C. Màu trắng sữa.
D. Màu nâu.
Câu 40. Chọn nhận định sai:
A. HNO3 là chất lỏng, không màu, tan có giới hạn trong nước.
B. N2O5 là anhiđrit của axit nitric
C. Dung dịch HNO3 có tính oxi hoá mạnh do có ion NO3-.
D. HNO3 là axit mạnh.
Câu 41. Những kim loại nào dưới đây phản ứng được với dung dịch HNO3?
A. Zn, Al, Fe
B. Cu, Zn, Al
C. Cu, Zn, Hg
D. Tất cả các kim loại trên
Câu 42. Phản ứng nào trong số các phản ứng dưới đây viết đúng?
A. FeS2 + 6HNO3 đ Fe(NO3)2 + 2H2SO4 + 4NO2 + H2O
B. Fe3O4 + 10HNO3 đ 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O
C. Fe3O4 + 8HNO3 đ 2Fe(NO3)3 + Fe(NO3)2 + 4H2O
D. FeS2 + 2HNO3 đ Fe(NO3)2 + H2S
Câu 43. Axit HCl và HNO3 đều phản ứng được với tất cả các chất trong dãy nào dưới đây?
A. CaO, Cu, Fe(OH)3, AgNO3
B. CuO, Mg, Ca(OH)2, Ag2O
C. Ag2O, Al, Cu(OH)2, SO2
D. S, Fe, CuO, Mg(OH)2
Câu 44. Xác định phản ứng đúng trong số các phản ứng dưới đây :
A. FeCO3 + 4HNO3 đ Fe(NO3)2 + CO2 + NO2 + 2H2O
B. FeCO3 + 4HNO3 đ Fe(NO3)3 + CO2 + NO + 2H2O
C. 2FeCO3 + 10HNO3 đ 2Fe(NO3)3 + 2(NH4)2CO3+ H2O
D. FeCO3 + 4HNO3 đ Fe(NO3)3 + CO2 + NO2 + 2H2O
Câu 45. Cho 2,16 gam Mg tác dụng với dung dịch HNO3 (dư). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được
0,896 lit khí NO (ở đktc) và dung dịch X. Khối lượng muối khan thu được khi làm bay hơi dung dịch X là:
A. 8,88 gam.
B. 13,92 gam.
C. 6,52 gam.
D. 13,32 gam.
Câu 46. Chia m gam Al thành hai phần bằng nhau:
- Phần 1 tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, sinh ra x mol khí H2;
- Phần 2 tác dụng với lượng dư dung dịch HNO3 loãng, sinh ra y mol khí N2O (sản phẩm khử duy nhất).
Quan hệ giữa x và y là:
A. x = 2y.
B. y = 2x.
C. x = 4y.
D. x = y.
Câu 47. Kim loại nào phản ứng được với: dung dịch HCl, dung dịch Cu(NO3)2, dung dịch HNO3 (đặc, nguội).
A. Al.
B. Zn.
C. Fe.
D. Ag.
Câu 48. Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO vào dung dịch H2SO4 (dư), sau khi kết thúc phản ứng sinh ra 2,24 lít
khí (đktc). Nếu cho hỗn hợp X ở trên vào một lượng dư axit nitric (đặc, nguội), sau khi kết thúc phản ứng sinh ra
3,36 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của m là:
A. 32 g
B. 16,4 g
C. 35 g
D. 38 g
Câu 49. Nung 7,28 gam bột sắt trong oxi, thu được m gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung
dịch HNO3 đặc, nóng, dư, thoát ra 1,568 lít (ở đktc) (là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là:
A. 9,48
B. 10
C. 9,65
D. 9,84
Câu 50. Dãy các chất nào sau đây khi phản ứng với HNO3 đặc nóng đều tạo khí:
A. Cu(OH)2, FeO, C
B. Fe3O4, C, FeCl2
C. Na2O, FeO, Ba(OH)2
D. Fe3O4, C, Cu(OH)2
8
1
CÁC CÔNG THỨC GIẢI NHANH TRẮC NGHIỆM HOÁ HỌC
I.PHẦN VÔ CƠ:
1. Tính lượng kết tủa xuất hiện khi hấp thụ hết lựơng CO2 vào dd Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2:
(Đk:nktủa
n
=n - – n
kết tủa
OH
CO2
2. Tính lượng kết tủa xuất hiện khi hấp thụ hết lượng CO2 vào dd chứa hỗn hợp NaOH và Ca(OH)2
hoặc Ba(OH)2:
(Đk:nCO3-
nCO3- = nOH- – nCO2
So sánh với nBa2+ hoặc nCa2+ để xem chất nào phản ứng hết
3. Tính VCO2 cần hấp thụ hết vào dd Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2 thu được lượng kết tủa theo yêu cầu:
+) nCO2 = nktủa
+) nCO2 = nOH- – nktủa
4. Tính Vdd NaOH cần cho vào dd Al3+ để xuất hiện lượng kết tủa theo yêu cầu:
+) nOH- = 3nktủa
+) nOH- = 4n Al3+ – nktủa
5. Tính Vdd HCl cần cho vào dd Na[Al(OH)]4 (hoặc NaAlO2) để xuất hiện lượng kết tủa theo yêu cầu:
+) nH+ = nktủa
+) nH+ = 4nNa[Al(OH)]4- – 3nktủa
6.Tính Vdd NaOH cần cho vào dd Zn2+ để xuất hiện lượng kết tủa theo yêu cầu:
+) nOH- = 2nktủa
+) nOH- = 4nZn2+ –2nktủa
7. Tính khối lượng muối sunfat thu được khi hoà tan hết hỗn hợp kim loại bằng H2SO4 loãng giải
phóng H2:
msunfat = mh2 + 96nH2
8. Tính khối lượng muối clorua thu được khi hoà tan hết hỗn hợp kim loại bằng dd HCl giải phóng
H2 :
m clorua = mh2 +71nH2
9. Tính khối lượng muối sunfat thu được khi hoà tan hết hỗn hợp oxit kim loại bằng H2SO4 loãng:
msunfat = mh2 + 80nH2SO4
10.Tính khối lượng muối clorua thu được khi hoà tan hết hỗn hợp oxit kim loại bằng dd HCl:
m clorua = mh2 +27,5nHCl
11. Tính khối lượng muối clorua thu được khi hoà tan hết hỗn hợp kim loại bằng dd HCl vừa đủ:
m clorua = mh2 +35,5nHCl
12. Tính khối lượng muối sunfat thu được khi hoà tan hết hỗn hợp các kim loại bằng H2SO4 đặc,nóng
giải phóng khí SO2 :
mMuối= mkl +96nSO2
13. Tính khối lượng muối sunfat thu được khi hoà tan hết hỗn hợp các kim loại bằng H2SO4 đặc,nóng
giải phóng khí SO2 , S, H2S:
mMuối= mkl + 96(nSO2 + 3nS+4nH2S)
14. Tính số mol HNO3 cần dùng để hòa tan hỗn hợp các kim loại:
nHNO3 = 4nNO + 2nNO2 + 10nN2O +12nN2 +10nNH4NO3
Lưu ý: +) Không tạo ra khí nào thì số mol khí đó bằng 0.
+) Giá trị nHNO3 không phụ thuộc vào số kim loại trong hỗn hợp.
1
2
+)Chú ý khi tác dụng với Fe3+ vì Fe khử Fe3+ về Fe2+ nên số mol HNO3 đã dùng để hoà tan
hỗn hợp kim loại nhỏ hơn so với tính theo công thức trên. Vì thế phải nói rõ HNO3 dư bao nhiêu %.
15. Tính số mol H2 SO4 đặc,nóng cần dùng để hoà tan 1 hỗn hợp kim loại dựa theo SO2 duy nhất:
nH2SO4 = 2nSO2
16. Tính khối lượng muối nitrat kim loại thu được khi cho hỗn hợp các kim loại tác dụng HNO3(
không có sự tạo thành NH4NO3):
mmuối = mkl + 62( 3nNO + nNO2 + 8nN2O +10nN2)
Lưu ý:
+) Không tạo ra khí nào thì số mol khí đó bằng 0.
+) Nếu có sự tạo thành NH4NO3 thì cộng thêm vào mNH4NO3 có trong dd sau phản ứng.
Khi đó nên giải theo cách cho nhận electron.
+) Chú ý khi tác dụng với Fe3+,HNO3 phải dư.
17. Tính khối lượng muối thu được khi cho hỗn hợp sắt và các oxit sắt tác dụng với HNO3 dư giải
phóng khí NO:
242
mMuối=
(mh2 + 24nNO)
80
18. Tính khối lượng muối thu được khi hoà tan hết hỗn hợp gồm Fe,FeO, Fe2O3,Fe3O4 bằng HNO3
đặc,nóng,dư giải phóng khí NO2:
242
mMuối=
(mh2 + 8nNO2)
80
Lưu ý: Dạng toán này, HNO3 phải dư để muối thu được là Fe(III).Không được nói HNO3 đủ vì Fe
dư sẽ khử Fe3+ về Fe2+ :
Nếu giải phóng hỗn hợp NO và NO2 thì công thức là:
242
mMuối=
(mh2 + 8nNO2 +24nNO)
80
19. Tính khối lượng muối thu được khi hoà tan hết hỗn hợp gồm Fe,FeO, Fe2O3,Fe3O4 bằng H2SO4
đặc,nóng,dư giải phóng khí SO2:
400
mMuối=
(m 2 + 16nSO2)
160 h
20. Tính khối lượng sắt đã dùng ban đầu, biết oxi hoá lượng sắt này bằng oxi được hỗn hợp rắn X.
Hoà tan hết rắn X trong HNO3 loãng dư được NO:
56
mFe=
(m 2 + 24nNO)
80 h
21. Tính khối lượng sắt đã dùng ban đầu, biết oxi hoá lượng sắt này bằng oxi được hỗn hợp rắn X.
Hoà tan hết rắn X trong HNO3 loãng dư được NO2:
56
mFe=
(m 2 + 8nNO2)
80 h
22.Tính VNO( hoặc NO2) thu được khi cho hỗn hợp sản phẩm sau phản ứng nhiệt nhôm(hoàn toàn
hoặc không hoàn toàn) tác dụng với HNO3:
1
nNO = [3nAl + (3x -2y)nFexOy
3
nNO2 = 3nAl + (3x -2y)nFexOy
23. Tính pH của dd axit yếu HA:
1
(Với là độ điện li của axit trong dung dịch.)
pH = – (log Ka + logCa) hoặc pH = –log( Ca)
2
Lưu ý: công thức này đúng khi Ca không quá nhỏ (Ca > 0,01M)
2
3
24. Tính pH của dd hỗn hợp gồm axit yếu HA và muối NaA:
( Dd trên được gọi là dd đệm)
Ca
pH = –(log Ka + log
)
Cm
25. Tính pH của dd axit yếu BOH:
1
pH = 14 + (log Kb + logCb)
2
26. Tính hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 :
(Tổng hợp NH3 từ hỗn hợp gồm N2 và H2 với tỉ lệ mol tương ứng là 1:3)
Mx
H% = 2 – 2
My
(Với X là tỉ khối ban đầu và Y là tỉ khối sau)
Lưu ý: % VNH3 trong Y được tính:
My
%VNH3 =
–1
Mx
Nếu cho hỗn hợp X gồm a mol N2 và b mol H2 với b = ka ( k 3 ) thì:
2
Mx
= 1 – H%(
My
k +1 )
27. Xác định kim loại M có hiđroxit lưỡng tính dựa vào phản ứng dd Mn+ với dd kiềm.
Dù M là kim loại nào trong các kim loại có hiđroxit lưỡng tính (Zn,Cr,Sn,Pb, Be) thì số mol OH- dùng
để Mn+ kết tủa toàn bộ sau đó tan vừa hết cũng được tính là :
nOH- = 4nMn+ = 4nM
28. Xác định kim loại M có hiđroxit lưỡng tính dựa vào phản ứng dd Mn+ với dd MO2n-4 (hay
[M(OH)4] n-4) với dd axit:
Dù M là kim loại nào trong các kim loại có hiđroxit lưỡng tính (Zn,Cr,Sn,Pb, Be) thì số mol H+ dùng
để kết tủa M(OH)n xuất hiện tối đa sau đó tan vừa hết cũng được tính là :
nH+ = 4nMO2n-4 = 4n[M(OH)4] n-4
29.Tính m gam Fe3O4 khi dẫn khí CO qua,nung nóng một thời gian, rồi hoà tan hết hỗn hợp rắn sau
phản ứng bằng HNO3 loãng dư được khí NO là duy nhất:
232
m=
( mx + 24nNO)
240
Lưu ý: Khối lượng Fe2O3 khi dẫn khí CO qua,nung nóng một thời gian, rồi hoà tan hết hỗn hợp rắn
sau phản ứng bằng HNO3 loãng dư được khí NO là duy nhất:
160
m=
( mx + 24nNO)
160
30. Tính m gam Fe3O4 khi dẫn khí CO qua,nung nóng một thời gian, rồi hoà tan hết hỗn hợp rắn sau
phản ứng bằng H2SO4 đặc, nóng, dư được khí SO2 là duy nhất:
232
m=
( mx + 16nSO2)
240
Lưu ý: Khối lượng Fe2O3 khi dẫn khí CO qua,nung nóng một thời gian, rồi hoà tan hết hỗn hợp rắn
sau phản ứng bằng H2SO4 đặc, nóng, dư được khí SO2 là duy nhất:
160
m=
( mx + 16nSO2)
160
3
4
II.PHẦN HỮU CƠ:
31. Tính hiệu suất phản ứng hiđro hoá nken:
Tiến hành phản ứng hiđro hóa anken CnH2n từ hỗn hợp X gồm anken CnH2n và H2 (tỉ lệ 1:1) được hỗn
hợp Y thì hiệu suất hiđro hoá là:
Mx
H% = 2 – 2
My
32. Tính hiệu suất phản ứng hiđro hóa anđehit đơn chức no:
Tiến hành phản ứng hiđro hóa anđehit đơn chức no CnH2nO từ hỗn hợp hơi X gồm anđehit CnH2nO và
H2 (tỉ lệ 1:1) được hỗn hợp hơi Y thì hiệu suất hiđro hoá là:
Mx
H% = 2 – 2
My
33. Tính % ankan A tham gia phản ứng tách(bao gồm phản ứng đề hiđro hoá ankan và phản ứng
cracking ankan:
Tiến hành phản ứng tách ankan A,công thức C2H2n+2 được hỗn hợp X gồm H2 và các hiđrocacbon thì
% ankan A đã phản ứng là:
MA
A% =
–1
MX
34. Xác định công thức phân tử ankan A dựa vào phản ứng tách của A:
Tiến hành phản ứng tách V(l) hơi ankan A,công thức C2H2n+2 được V’ hơi hỗn hợp X gồm H2 và các
hiđrocacbon thì ta có:
V’
MA =
M
V X
35.Tính số đồng phân ancol đơn chức no:
(1
Số đồng phân ancol CnH2n+2O = 2n-2
36.Tính số đồng phân anđehit đơn chức no:
Số đồng phân anđehit CnH2nO = 2n-3
(2< n < 7)
37.Tính số đồng phân axit cacboxylic đơn chức no:
Số đồng phân axit CnH2nO2 = 2n-3
(2
38.Tính số đồng phân este đơn chức no:
Số đồng phân este CnH2nO2 = 2n-2
(1
39. Tính số ete đơn chức no:
Số đồng phân ete CnH2nO =
1
(n – 1)( n – 2)
2
(2
40. Tính số đồng phân xeton đơn chức no:
1
Số đồng phân xeton CnH2nO = (n – 2)( n – 3)
2
41. Tính số đồng phân amin đơn chức no:
Số đồng phân amin CnH2n +3N =2n -1
42. Tính số C của ancol no hoặc ankan dựa vào phản ứng cháy:
4
(2
(n < 5)
5
nCO2
nH2O – nCO2
43.Tìm công thức phân tử ancol no, mạch hở dựa vào tỉ lệ mol giữa ancol và O2 trong phản ứng cháy:
Giả sử đốt cháy hoàn toàn 1 mol ancol no, mạch hở A, công thức CnH2n +2Ox cần k mol thì ta có:
2k – 1 + x
(x n)
n=
3
số C của ancol no hoặc ankan =
44. Tính khối lượng ancol đơn chức no( hoặc hỗn hợp ancol đơn chức no )theo khối lượng CO2 và khối
lượng H2O:
mCO2
mancol = mH2O –
11
Lưu ý: Khối lượng ancol đơn chức( hoặc hỗn hợp ancol đơn chức no ) còn được tính:
mancol = 18nH2O – 4nCO2
45. Tính số đi, tri, tetra …, n peptit tối đa tạo bởi hỗn hợp gồm x amino axit khác nhau:
Số n peptitmax = xn
46. Tính số trigilxerit tạo bởi gilxerol với các axit cacboxylic béo:
n2(n + 1)
Số trieste =
2
47. Tính số ete tạo bởi hỗn hợp n ancol đơn chức:
n(n +1 )
Số ete =
2
48. Tính khối luợng amino axit A ( chứa n nhóm NH2 và m nhóm COOH ) khi cho amino axit này vào
dung dịch chứa a mol HCl, sau đó cho dung dịch sau phản ứng tác dụng vừa đủ với b mol NaOH:
(NH2)nR(COOH)m
MA(b – a)
mA =
m
Lưu ý: ( A): Amino axit (NH2)nR(COOH)m.
+) HCl (1:n) muối có M = MA + 36,5x.
+) NaOH (1:m) muối có M = MA + 22x.
49. Tính khối luợng amino axit A ( chứa n nhóm NH2 và m nhóm COOH ) khi cho amino axit này vào
dung dịch chứa a mol NaOH, sau đó cho dung dịch sau phản ứng tác dụng vứa đủ với b mol HCl:
(NH2)nR(COOH)m
MA( b – a)
mA =
n
Lưu ý:
+) Lysin: NH2(CH2)4CH(NH2)COOH.
+) Axit glutamic: H2NC3H5(COOH)2.
50. Tính số liên kết π của hợp chất hữu cơ mạch hở A, công thức CxHy hoặc CxHyOz dựa vào mối liên
quan giữa số mol CO2; H2O thu được khi đốt cháy A:
A là CxHy hoặc CxHyOz mạch hở,cháy cho nCO2 – nH2O = k.nA thì A có số π = k +1
2x – y – u +t +2
Lưu ý: Hợp chất CxHyOzNtClu có số πmax =
.
2
51. Xác định công thức phân tử của một anken dựa vào phân tử khối của hỗn hợp anken và H2 trước
và sau khi dẫn qua bột Ni nung nóng:
(Phản ứng hiđro hoá)
(M2 – 2)M1
n=
14(M2 – M1)
Lưu ý:
+ M1 là phân tử khối hỗn hợp anken và H2 ban đầu.
+ M2 là phân tử khối hỗn hợp sau phản ứng, không làm mất màu dd Br2.
+ Công thức của ankin dựa vào phản ứng hiđro hoá là:
5
6
n=
(M2 – 2)M1
7(M2 – M1)
6
I. LÝ THUYẾT
1. Bài tập về phản ứng đốt cháy
C n H 2n 2
3n 1
to
nCO2 + (n-1)H2O
O 2
2
* n CO n H O n ankin(p )
2
2
* n O (p ) n CO
2
n H2 O
2
2
2. Bài tập về phản ứng cộng hiđro
Phản ứng xảy ra 2 giai đoạn:
o
Ni, t
CnH2n-2 + H2
CnH2n
o
Ni, t
CnH2n + H2
CnH2n+2
(1)
(2)
* Tốc độ hiđro hóa ankin thành anken lớn hơn tốc độ hiđro hóa anken thành ankan.
* Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố đối với cacbon, ta có: n X n Y n H
2 (p )
(X: hỗn
hợp trước phản ứng, Y: hỗn hợp sau phản ứng)
* Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có: m X m Y
* dX / Y
MX nY
MY nX
* Vì X và Y chứa cùng số mol C và H nên khi đốt cháy X hay Y đều cho cùng kết quả
(cùng n O (p ) , n CO , n H O ), do đó có thể dùng kết quả đốt cháy X để áp dụng cho Y.
2
2
2
* Giả sử các phản ứng xảy ra hoàn toàn và nH ≥ 2nankin:
2
o
Ni, t
CnH2n-2 + 2H2
CnH2n+ 2
* Giả sử các phản ứng xảy ra hoàn toàn và dư H2:
o
Ni, t
CnH2n-2 + 2H2
CnH2n+ 2
3. Bài tập về phản ứng thế kim loại nặng (Áp dụng cho ank-1-in)
R-C≡CH + [Ag(NH3)2]+ + OH-
R-C≡CAg↓ + 2NH3 + H2O
HC≡CH + 2[Ag(NH3)2]+ + 2OH-
AgC≡CAg↓ + 4NH3 + 2H2O
* Khối lượng bình tăng = khối lượng ank-1-in.
II. BÀI TẬP ÁP DỤNG
1
1. Bài tập phản ứng cháy
Ví dụ 1: Đốt cháy 1 hiđrocacbon A mạch hở, có d A / KK 1,5 cần 8,96 lit O2, phản ứng
tạo ra 6,72 lit CO2. Xác định dãy đồng đẳng của A, CTPT và CTCT của A, biết các thể
tích khí đo ở đktc.
Giải:
6, 72
8,96
0,3 (mol) ; n O2 (p )
0, 4 (mol)
22, 4
22, 4
Ta có: n CO
2
→ n H O 2n O (p ) 2n CO 2.0, 4 2.0,3 0,2 (mol)
2
2
2
n CO2 n H2O → A chứa ít nhất 2 liên kết π.
d A / KK 1,5 → MA < 1,5.29 = 43,5 → A chứa tối đa 3 nguyên tử cacbon.
Gọi mC, mH lần lượt là khối lượng của các nguyên tố C và H, ta có:
m C 12n CO2 12.0,3 3, 6 (gam) ; m H 2n H2O 2.0, 2 0, 4 (gam)
→
x y
12 x
y
→ → CTPT của A: (C3H4)n
3 4
3,6 0,4
Do số nguyên tử cacbon tối đa bằng 3 → n = 1
→ CTPT của A: C3H4
→ A có thể là ankin hay ankađien.
CTCT của A: CH3-C≡CH, CH2=C=CH2
Ví dụ 2: Đốt cháy 1 hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon A, B thuộc cùng dãy đồng đẳng thu
được 19,712 lit CO2 (đktc) và 10,08 gam H2O.
a) Xác định dãy đồng đẳng của A, B (chỉ có thể là ankan, anken, ankin).
b) Xác định CTPT và CTCT có thể có của A, B biết rằng A, B đều ở thể khí ở đktc.
c) Tính thể tích O2 dùng để đốt cháy hết lượng hỗn hợp X trên.
Giải:
a) Ta có: n CO
2
19, 712
10, 08
0,88 (mol) ; n H2O
0,56 (mol)
22, 4
22, 4
n CO2 n H2O → A, B thuộc họ ankin.
b) A: CnH2n-2: a (mol)
B: CmH2m-2: b (mol)
C n H 2n 2 +
3n 1
to
nCO 2 (n 1)H 2 O
O 2
2
n CO2 n H2O a b 0,88 0,56 0,32 (mol)
2
→ n
n CO2
ab
0,88
2, 75
0,32
A: C2H2; B: C3H4
A: C2H2, B: C4H6
2nn m4 →
A: C≡CH
B: CH3-C≡CH
A: CH≡CH
B: CH3-C≡C-CH3, CH3-CH2-C≡CH
CTCT:
2. Bài tập về phản ứng cộng hiđro
Ví dụ 1: Một bình kín dung tích 2 lit ở 27,30C chứa 0,03 mol C2H2; 0,015mol C2H4 và
0,04 mol H2 có áp suất P1. Tính P1.
Nếu trong bình kín đã có 1 ít bột Ni làm xúc tác. Nung bình đến nhiệt độ cao để
phản ứng xảy ra hoàn toàn, sau đó đưa về t0 ban đầu thu được hỗn hợp khí A có áp suất
P2. Tính P2.
Cho hỗn hợp A tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 thu được 3,6
gam kết tủa. Tính thành phần % về thể tích của các chất trong hỗn hợp A.
Giải:
P1
0, 085.22, 4.273.1,1
1, 0471 (atm)
273.2
Ta có: n H 2n C H n C H → H2 phản ứng hết.
2
2
→ nS n T n H
P2
2
2 (p )
2
4
0,085 0,04 0,045 (mol)
0, 045.22, 4.273.1,1
0,5544 (atm)
273.2
Theo giả thiết sau phản ứng còn dư C2H2:
+ 2[Ag(NH3)2]+
CH≡CH
+ 2OH-
C2Ag2↓
+
4NH3
+ 2H2O
3,6
0,015(mol )
240
0,015 (mol)
→ Số mol C2H2 tham gia phản ứng = 0,03 – 0,015 = 0,015 (mol)
C2 H 2
o
Ni, t
+ H2
C2 H 4
0,015
C2 H 4
0,015
+
(1)
0,015
o
Ni, t
H2
C2 H 6
(2)
3
0,025
0,025
0,025
→ Số mol các chất trong hỗn hợp A: C2H2: 0,015 (mol); C2H4: 0,015 + 0,015 - 0,025 =
0,005 (mol); C2H6: 0,025 mol.
→ %VC H
2
2
0, 015
0, 005
33,3% ; %VC2 H4
11,1% ; %VC2 H6 55, 6% .
0, 045
0, 045
Ví dụ 2: Nhiệt phân CH4 ở giai đoạn trung gian, thổi toàn bộ hỗn hợp thu được qua
ống có Ni nung nóng được hỗn hợp khí A có M 12,12 . Trong A chứa hỗn hợp A1
(gồm 3 hiđrocacbon có cùng số cacbon trong phân tử). Biết hiđrocacbon chứa nhiều
hiđro nhất nặng 24 gam, chiếm
2
thể tích A1 và 1 mol A1 nặng 28,4 (gam). Tính thành
5
phần phần trăm về thể tích các chất trong A và A1.
Giải:
t
2CH4
C2H2 + 3H2
(1)
Ni, t
C2H2 + H2
C2 H 4
(2)
Ni, t
C2H2 + 2H2
C2 H 6
(3)
o
o
o
C2H2: x (mol)
A1: C2H4: y (mol)
C2H6: z (mol)
Theo giả thiết: n C H z
2
M A1
6
24
0,8.5
0,8 (mol) → n A1
2 (mol)
30
2
24 26x 28(2 0,8 x)
28, 4 (gam)
2
→ x = 0,4 (mol) → y = 0,8 (mol)
C2H2: 20%
A1: C2H4: 40%
C2H6: 40%
Từ (2) và (3) → n C H
2
→ nC H
2
→ nH
2 (1)
2 (1)
2 (d )
n C 2 H4 (2) n C 2 H6 (3) 0,8 0,8 1,6 (mol)
1, 6 0, 4 2 (mol)
3.2 6 (mol)
Từ (2) và (3) → n H
→ nH
2 (p )
2 (p )
n C 2 H4 (2) 2n C 2 H6 (3) 0,8 2.0,8 2, 4 (mol)
6 2, 4 3,6 (mol)
4
MA
16t 2.28, 4 2.3, 6
12,12 (gam) ( t n CH4 (d ) ; t 0)
5, 6 t
→t=1
Vậy A:
C2H2: 0,4 (mol) → 6,06%
C2H4: 0,8 (mol) → 12,12%
C2H6: 0,8 (mol) → 12,12%
CH4(dư): 1 (mol) → 15,15%
H2(dư): 3,6 (mol) → 54,55%
Ví dụ 3: Hỗn hợp Z gồm 0,15 mol CH4; 0,09 mol C2H2 và 0,2 mol H2. Nung nóng hỗn
hợp Z với xúc tác Ni thu được hỗn hợp Y. Cho Y qua dung dịch Br 2 dư thu được hỗn
hợp khí A có M 16 . Độ tăng khối lượng dung dịch Br2 là 0,82 gam. Tính số mol mỗi
chất trong A.
Giải:
Nung hỗn hợp Z với xúc tác Ni:
o
Ni, t
C2H2 + H2
C2 H 4
a
a
a
o
Ni, t
C2 H 6
C2H2 + 2H2
b
2b
b
Gọi a, b lần lượt là số mol của C2H4 và C2H6 có trong hỗn hợp Y.
→ Hỗn hợp Y gồm: 0,15 mol CH4; a mol C2H4; b mol C2H6; (0,09 - a - b) mol C2H2;
(0,2 - a - 2b) mol H2.
Cho Y qua dung dịch Br2 dư:
C2H4 + Br2 → C2H4Br2
C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4
Độ tăng khối lượng bình đựng dung dịch Br2: 28a + 26(0,09 – a – b) = 0,82 (*)
Hỗn hợp A gồm: 0,15 mol CH4, b mol C2H6, (0,2 – a – 2b) mol H2.
Ta có: M A
16.0,15 30b 0, 4 2a 4b
16 (**)
0,15 b 0, 2 a 2b
Từ (*) và (**) → a = 0,02 mol, b = 0,06 mol
→ Số mol mỗi chất trong A: 0,15 mol CH4, 0,06 mol C2H6, 0,06 mol H2.
Ví dụ 4: Dẫn V lít (ở đktc) hỗn hợp X gồm axetilen và hiđro đi qua ống sứ đựng bột
niken nung nóng, thu được khí Y. Dẫn Y vào lượng dư AgNO3 trong dung dịch NH3
thu được 12 gam kết tủa. Khí đi ra khỏi dung dịch phản ứng vừa đủ với 16 gam brom
5
và còn lại khí Z. Đốt cháy hoàn toàn khí Z thu được 2,24 lít khí CO2 (ở đktc) và 4,5
gam nước. Tính V.
Giải:
Ni, t
C2H2 + H2
C2 H 4
o
0,1
0,1
0,1
Ni,t
C2H2 + 2H2
C2 H 6
o
0,05
0,1
CH≡CH
0,05
+ 2[Ag(NH3)2]+
+ 2OH-
C2Ag2↓
4NH3
+ 2H2O
12
0,05
240
0,05
CH2=CH2
+
Br2
CH2Br-CH2Br
16
0,1
160
0,1
C2 H 6 +
7
to
O2
2CO2 + 3H2O
2
2,24
0,1
22,4
0,05
2H2
+
+
O2
t
o
0,15
2H2O
4,5
0,15 0,1
18
0,1
→ nC H
2
2 (X)
0,1 0, 05 0, 05 0, 2 (mol)
n H2 (X) 0,1 0, 05.2 0,1 0,3 (mol)
→ V = (0,2+0,3)22,4 = 11,2.
3. Bài tập về phản ứng thế kim loại nặng
Ví dụ 1: Cho 17,92 lit hỗn hợp X gồm 3 hiđrocacbon khí: ankan, anken, ankin lấy theo
tỉ lệ thể tích 1 : 1 : 2 lội qua lượng dư AgNO3 trong dung dịch NH3, thu được 96 gam
kết tủa và hỗn hợp khí Y. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp khí Y thu 13,44 lit khí CO 2. Xác
định CTCT của 3 hiđrocacbon.
Giải:
Gọi a, b, c lần lượt là số mol của CnH2n+2, CmH2m,CpH2p-2.
→ a + b + c =17,92/22,4 = 0,8 (mol)
Mặt khác:
a : b : c = 1 : 1 : 2 → a = b = 0,2 (mol); c = 0,4 (mol)
X + AgNO3/NH3 dư:
6
CpH2p-2 + xAgNO3 + xNH3 → CpH2p-2Agx↓ + xNH4NO3
0,4 (mol)
→
0,4 (mol)
96
0, 4
14p 2 107x
→ 5,6p + 42,8x = 96,8
Theo giả thiết ankin phản ứng với AgNO3/NH3 → ankin phải là axetilen hoặc ank-1-in
→ x = 1, 2.
x = 1 → p = 96 (loại)
x = 2 → p = 2 (C2H2: CH≡CH)
Hỗn hợp khí Y: CmH2m: 0,2 (mol)
CnH2n+2: 0,2 (mol)
Phản ứng cháy:
C m H 2m
3m
to
O 2
mCO 2 mH 2 O
2
0,2
0,2m
C n H 2n 2
3n 1
to
O 2
nCO 2 (n 1)H 2 O
2
0,2
0,2n
→ 0,2m + 0,2n =13,44/22,4 = 0,6 → m + n = 3 (m ≥ 2, n ≥ 1) → m = 2, n = 1
→ X: CH4, CH2=CH2, CH≡CH.
Ví dụ 2: Một hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon A, B thuộc cùng 1 dãy đồng đẳng (đều ở
thể khí ở đktc). Để đốt cháy hết X cần dùng vừa đủ 20,16 lit O2 (đktc) và phản ứng tạo
ra 7,2 gam H2O.
a) Xác định dãy đồng đẳng của A, B; các CTPT có thể có của A, B (chỉ có thể là
ankan, anken, ankin).
b) Xác định CTCT đúng của A, B biết rằng khi cho lượng hỗn hợp X trên tác dụng với
lượng dư AgNO3 trong dung dịch NH3 thu được 62,7 gam kết tủa.
Giải:
a) n H O
2
7, 2
0, 4(mol)
18
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố đối với oxi, ta có:
n CO2 n O2 (p )
n H2 O
2
20,16 0, 4
0,7 (mol)
22, 4 0,2
7
n CO2 n H2O → A, B thuộc họ ankin.
A: CnH2n-2 (a mol)
B: CmH2m-2 (b mol)
Công thức chung của 2 ankin: C n H 2n 2
3n 1
to
O 2
nCO 2 (n 1)H 2O
2
Cn H 2n 2
n(a b)
a+b
(n 1)(a b)
a b 0, 7 0, 4 0,3 (mol)
→ n CO n H O a b
2
→ n
2
n CO2
ab
0, 7 7
0,3 3
Giả sử n < m
→
n 2, m 3
n 2, m 4
→
C2 H 2 , C 3 H 4
C2 H 2 , C 4 H 6
b) Cặp C2H2, C3H4:
Ta có hệ:
2a 3b 0, 7
a b 0,3
→
a 0, 2(mol)
b 0,1(mol)
Cả hai đều là ank-1-in nên đều cho kết tủa với AgNO3/NH3:
CH≡CH + 2AgNO3 + 2NH3 → C2Ag2↓ + 2NH4NO3
0,2
0,2
CH3-C≡CH + AgNO3 + NH3 → CH3-C≡CAg↓ + 2NH4NO3
0,1
0,1
→ Khối lượng kết tủa = 240.0,2 + 147.0,1 = 62,7 gam (đúng)
Cặp C2H2, C4H6:
Ta có hệ:
2a 4b 0, 7
a b 0,3
→
a 0, 25(mol)
b 0, 05(mol)
Trường hợp 1: CH≡CH & CH3-CH2-C≡CH
CH≡CH + 2AgNO3 + 2NH3 → C2Ag2↓ + 2NH4NO3
0,25
0,25
CH3-CH2-C≡CH + AgNO3 + NH3 → CH3-CH2-C≡CAg↓ + 2NH4NO3
0,05
0,05
8
→ Khối lượng kết tủa = 240.0,25 + 161.0,05 = 68,05 gam (Loại)
Trường hợp 2: CH≡CH & CH3-C≡C-CH3
→ Khối lượng kết tủa = 240.0,25 = 60 gam (Loại)
Vậy: A là CH≡CH, B là CH3-C≡CH
9
1
CÁC CÔNG THỨC GIẢI NHANH TRẮC NGHIỆM HOÁ HỌC
I.PHẦN VÔ CƠ:
1. Tính lượng kết tủa xuất hiện khi hấp thụ hết lựơng CO2 vào dd Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2:
(Đk:nktủa
n
=n - – n
kết tủa
OH
CO2
2. Tính lượng kết tủa xuất hiện khi hấp thụ hết lượng CO2 vào dd chứa hỗn hợp NaOH và Ca(OH)2
hoặc Ba(OH)2:
(Đk:nCO3-
nCO3- = nOH- – nCO2
So sánh với nBa2+ hoặc nCa2+ để xem chất nào phản ứng hết
3. Tính VCO2 cần hấp thụ hết vào dd Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2 thu được lượng kết tủa theo yêu cầu:
+) nCO2 = nktủa
+) nCO2 = nOH- – nktủa
4. Tính Vdd NaOH cần cho vào dd Al3+ để xuất hiện lượng kết tủa theo yêu cầu:
+) nOH- = 3nktủa
+) nOH- = 4n Al3+ – nktủa
5. Tính Vdd HCl cần cho vào dd Na[Al(OH)]4 (hoặc NaAlO2) để xuất hiện lượng kết tủa theo yêu cầu:
+) nH+ = nktủa
+) nH+ = 4nNa[Al(OH)]4- – 3nktủa
6.Tính Vdd NaOH cần cho vào dd Zn2+ để xuất hiện lượng kết tủa theo yêu cầu:
+) nOH- = 2nktủa
+) nOH- = 4nZn2+ –2nktủa
7. Tính khối lượng muối sunfat thu được khi hoà tan hết hỗn hợp kim loại bằng H2SO4 loãng giải
phóng H2:
msunfat = mh2 + 96nH2
8. Tính khối lượng muối clorua thu được khi hoà tan hết hỗn hợp kim loại bằng dd HCl giải phóng
H2 :
m clorua = mh2 +71nH2
9. Tính khối lượng muối sunfat thu được khi hoà tan hết hỗn hợp oxit kim loại bằng H2SO4 loãng:
msunfat = mh2 + 80nH2SO4
10.Tính khối lượng muối clorua thu được khi hoà tan hết hỗn hợp oxit kim loại bằng dd HCl:
m clorua = mh2 +27,5nHCl
11. Tính khối lượng muối clorua thu được khi hoà tan hết hỗn hợp kim loại bằng dd HCl vừa đủ:
m clorua = mh2 +35,5nHCl
12. Tính khối lượng muối sunfat thu được khi hoà tan hết hỗn hợp các kim loại bằng H2SO4 đặc,nóng
giải phóng khí SO2 :
mMuối= mkl +96nSO2
13. Tính khối lượng muối sunfat thu được khi hoà tan hết hỗn hợp các kim loại bằng H2SO4 đặc,nóng
giải phóng khí SO2 , S, H2S:
mMuối= mkl + 96(nSO2 + 3nS+4nH2S)
14. Tính số mol HNO3 cần dùng để hòa tan hỗn hợp các kim loại:
nHNO3 = 4nNO + 2nNO2 + 10nN2O +12nN2 +10nNH4NO3
Lưu ý: +) Không tạo ra khí nào thì số mol khí đó bằng 0.
+) Giá trị nHNO3 không phụ thuộc vào số kim loại trong hỗn hợp.
1
2
+)Chú ý khi tác dụng với Fe3+ vì Fe khử Fe3+ về Fe2+ nên số mol HNO3 đã dùng để hoà tan
hỗn hợp kim loại nhỏ hơn so với tính theo công thức trên. Vì thế phải nói rõ HNO3 dư bao nhiêu %.
15. Tính số mol H2 SO4 đặc,nóng cần dùng để hoà tan 1 hỗn hợp kim loại dựa theo SO2 duy nhất:
nH2SO4 = 2nSO2
16. Tính khối lượng muối nitrat kim loại thu được khi cho hỗn hợp các kim loại tác dụng HNO3(
không có sự tạo thành NH4NO3):
mmuối = mkl + 62( 3nNO + nNO2 + 8nN2O +10nN2)
Lưu ý:
+) Không tạo ra khí nào thì số mol khí đó bằng 0.
+) Nếu có sự tạo thành NH4NO3 thì cộng thêm vào mNH4NO3 có trong dd sau phản ứng.
Khi đó nên giải theo cách cho nhận electron.
+) Chú ý khi tác dụng với Fe3+,HNO3 phải dư.
17. Tính khối lượng muối thu được khi cho hỗn hợp sắt và các oxit sắt tác dụng với HNO3 dư giải
phóng khí NO:
242
mMuối=
(mh2 + 24nNO)
80
18. Tính khối lượng muối thu được khi hoà tan hết hỗn hợp gồm Fe,FeO, Fe2O3,Fe3O4 bằng HNO3
đặc,nóng,dư giải phóng khí NO2:
242
mMuối=
(mh2 + 8nNO2)
80
Lưu ý: Dạng toán này, HNO3 phải dư để muối thu được là Fe(III).Không được nói HNO3 đủ vì Fe
dư sẽ khử Fe3+ về Fe2+ :
Nếu giải phóng hỗn hợp NO và NO2 thì công thức là:
242
mMuối=
(mh2 + 8nNO2 +24nNO)
80
19. Tính khối lượng muối thu được khi hoà tan hết hỗn hợp gồm Fe,FeO, Fe2O3,Fe3O4 bằng H2SO4
đặc,nóng,dư giải phóng khí SO2:
400
mMuối=
(m 2 + 16nSO2)
160 h
20. Tính khối lượng sắt đã dùng ban đầu, biết oxi hoá lượng sắt này bằng oxi được hỗn hợp rắn X.
Hoà tan hết rắn X trong HNO3 loãng dư được NO:
56
mFe=
(m 2 + 24nNO)
80 h
21. Tính khối lượng sắt đã dùng ban đầu, biết oxi hoá lượng sắt này bằng oxi được hỗn hợp rắn X.
Hoà tan hết rắn X trong HNO3 loãng dư được NO2:
56
mFe=
(m 2 + 8nNO2)
80 h
22.Tính VNO( hoặc NO2) thu được khi cho hỗn hợp sản phẩm sau phản ứng nhiệt nhôm(hoàn toàn
hoặc không hoàn toàn) tác dụng với HNO3:
1
nNO = [3nAl + (3x -2y)nFexOy
3
nNO2 = 3nAl + (3x -2y)nFexOy
23. Tính pH của dd axit yếu HA:
1
(Với là độ điện li của axit trong dung dịch.)
pH = – (log Ka + logCa) hoặc pH = –log( Ca)
2
Lưu ý: công thức này đúng khi Ca không quá nhỏ (Ca > 0,01M)
2