Chuyên đề H2SO4 đặc, HNO3

CHUYÊN ĐỀ: H2SO4 đặc, HNO3
Bài 1: Chia hỗn hợp gồm Na2O, ZnO, FexOy thành ba phần. Phần một tác dụng với nước dư
được chất rắn A và dung dịch B, cho chất rắn A tác dụng với dung dịch H 2SO4 loãng, dung dịch
B tác dụng với dung dịch HCl đến dư. Phần hai tác dụng với H 2 dư, nung nóng. Phần ba tác
dụng với dung dịch H2SO4 đặc dư. Hãy viết các phương trình phản ứng, biết các phản ứng xảy
ra hoàn toàn.
Bài 2: Cho Fe3O4 phản ứng hoàn toàn với dung dịch H 2SO4 loãng dư, thu được dung dịch X.
Chia X thành ba phần. Sục khí Cl 2 vào phần một. Phần hai phản ứng hoàn toàn với dung dịch
HNO3 loãng dư. Phần ba tác dụng với dung dịch KMnO4. Viết các phương trình phản ứng xảy
ra.
Bài 3: Khử hoàn toàn 4,06 gam một oxit kim loại M bằng 3,136 lít CO (đktc) ở nhiệt độ cao thành
kim loại và khí X. Tỉ khối của X so với H 2 là 18. Nếu lấy lượng kim loại M sinh ra hoà tan hết vào
dung dịch chứa m gam H 2SO4 98% đun nóng thì thu được khí SO 2 duy nhất và dung dịch Y. Xác
định công thức của oxit kim loại và tính giá trị nhỏ nhất của m.
∈
Gọi công thức của oxit cần tìm là MxOy (x,y N*)
t0
→ xM + yCO2 (1)
PPTH: MxOy + yCO 
MX

= 36

→

X có CO dư

Tính được số mol CO2 = 0,07 mol = số mol CO phản ứng
→ mol MxOy = 0,07/y → x*MM + 16*y = 58*y
Xét bảng:
2y/x

MM

1
21
loại

2
42
loại

↔

MM = (2y/x)*21

8/3
56
Fe (t/m)

3
62
loại

→ CT: Fe3O4
Số mol Fe = 0,0525 mol
t0
→ Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
2Fe + 6H2SO4 đặc 
Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4
Tính m = 10,5 gam.

Bài 4: Cho m gam hỗn hợp G gồm KHCO3 và CaCO3 tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư. Hấp
thụ toàn bộ lượng khí CO 2 sinh ra vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm KOH 1M và Ca(OH) 2
0,75M thu được 12 gam kết tủa. Tính m.
CaCO3 + H2SO4 → MgSO4 + CO2 + H2O
(1)
2KHCO3 + H2SO4 → K2SO4 + 2CO2 + 2H2O (2)
Số mol KOH = 1. 0,2 = 0,2 (mol)
Số mol Ca(OH)2 = 0,2. 0,75 = 0,15 (mol)
Số mol CaCO3 = 12 : 100 = 0,12(mol)
Phản ứng giữa CO2 và dung dịch KOH, Ca(OH)2 thu được kết tủa nên xảy ra hai trường hợp:
TH1: Phản ứng chỉ tạo một muối CaCO3 do phương trình :
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
(3)


Theo (3):

nCO2 = nCaCO3 = 0,12(mol )

→
Theo (1) và (2): Số mol G = tổng số mol CO2 = 0,12 mol
mG = 12 gam
TH2: Phản ứng tạo thành hai muối thì xảy ra các phương trình sau:
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
(4)
Ca(OH)2 + 2CO2 → Ca(HCO3)2
(5)
KOH + CO2 → KHCO3
(6)
nCa (OH )2 = nCO2 = nCaCO3 = 0,12(mol )

Theo (4):
nCO2 = 2nCa ( OH )2 = 2(0,15 − 0,12) = 0,06( mol )
Theo (5):
nCO2 = nKOH = 0, 2(mol )
Theo (6):
→
Theo (1) và (2): Số mol G = tổng số mol CO2 = 0,38 mol
mG = 38 gam

Bài 5: Đốt cháy hoàn toàn 6,44g hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu bằng dd H2SO4 đặc nóng dư.
Sau pư thu được 0,504 lít khí SO2 (SP khử duy nhất, ở đktc) và dd chứa 16,6g hỗn hợp muối
sunfat. Viết các PTPƯ xảy ra và tìm CT của oxit sắt.
Các PTHH
o

2FexOy + (6x-2y)H2SO4đặc

t
→

xFe2(SO4)3 + (3x-2y)SO2
(3 x − 2 y ).a
2

a.x
2

a
to

→

↑

+ (6x-2y)H2O
(mol)

↑

Cu + 2H2SO4đặc
CuSO4 + SO2 + 2H2O
b
b
b
- Đặt số mol FexOy và Cu lần lượt là a và b (mol)

(mol)

- Theo PT và đề bài ta có hệ PT: (56x+16y).a + 64.b =6,44
400.

a.x
2

+ 160.b = 16,6

(3 x − 2 y ).a
2

+b=

0,504
22,4

- Giải hệ PT ta được x:y = 3:4 => CT oxit sắt là Fe3O4
Bài 6: Chia 7,22g hỗn hợp A gồm Fe và R (R là kim loại có hoá trị không đổi) thành 2 phần
bằng nhau:
- Phần 1: Phản ứng với dung dịch HCl dư, thu được 2,128 lit H2(đktc)
- Phần 2: Phản ứng với HNO3, thu được 1,972 lit NO(đktc)
a/ Xác định kim loại R.
b/ Tính thành phần % theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A.
Hướng dẫn:
a/ Gọi 2x, 2y (mol) là số mol Fe, R có trong hỗn hợp A --> Số mol Fe, R trong 1/2 hỗn hợp A là
x, y.
Viết các PTHH xảy ra:


Lập các phương trình toán học;
mhh A = 56.2x + 2y.MR (I)
2

nH = x + ny/2 = 0,095 (II)
nNO = x + ny/3 = 0,08
(III)
Giải hệ phương trình ta được: MR = 9n (với n là hoá trị của R)
Lập bảng: Với n = 3 thì MR = 27 là phù hợp. Vậy R là nhôm(Al)
b/ %Fe = 46,54% và %Al = 53,46%.
Bài 7: Thả một viên bi sắt hình cầu bán kính R vào 500ml dd HCl nồng độ CM, sau khi kết thúc
pư thấy bán kính viên bi còn lại một nửa, nếu cho viên bi sắt còn lại này vào 117,6g dd H 2SO4
5% (Coi khối lượng dd thay đổi không đáng kể), đến khi bi sắt tan hết dd H 2SO4 có nồng độ mới

là 4%.
a) Tính bán kính R của viên bi, biết khối lượng riêng của viên bi sắt là 7,9 g/cm 3. Viên bi bị
ăn mòn theo mọi hướng, cho
b) Tính CM của dd HCl
HD: a) Ta có mH
2

4

2

4

SO

ban đầu

=

117 ,6.5
100

4
V = πR 3
π = 3,14
3

.

(V là thể tích hình cầu, R là bán kính)

= 5,88 gam

5,88
98

nH SO =
= 0,06 mol
Khối lượng H2SO4 sau khi hòa tan phần còn lại của viên bi:
117 ,6.4
4,704
n H 2 SO4 =
= 0,048mol
100
98
2
4
mH SO =
= 4,704 gam =>
- Phương trình phản ứng
→
↑
Fe + 2HCl
FeCl2 + H2
(1)
0,168
0,084
(mol)
→
↑

Fe + H2SO4
FeSO4 + H2
(2)
0,012
0,012
(mol)
0,672
m Fe( 2 ) = 0,012.56 = 0,672 g ⇒ VBi( con _ lai) =
= 0,085cm 3
7,9
- Từ (2) ta có:
- Gọi bán kính viên bi còn lại là R1. Ta có
4
3
.3,14.R1 = 0,085 ⇒ R1 = 0,273cm
3
- Vậy Rban đầu = 2.0,273 = 0,546cm
0,168
C M ( HCl ) =
= 0,336M
0,5
b) Theo (1) ta có:

Bài 8: Thêm từ từ V lít dung dịch H2SO4 0,5M vào 200 ml dung dịch X gồm Ba(OH)2 0,5M,
NaAlO2 1,5M cho đến khi kết tủa tan một phần, được chất rắn Y. Đem nung Y đến khối lượng
không đổi thì thu được 24,32 gam chất rắn Z chứa hai hợp chất. Viết các phương trình hóa học
và tính V.


Bài 9: Nung m gam hỗn hợp A gồm Al và Fe xOy trong điều kiện không có không khí. Sau phản

ứng, thu được chất rắn B. Chia B thành hai phần. Cho phần một tác dụng với dung dịch NaOH
dư, thu được 1,68 lít khí và 12,6 gam chất rắn. Cho phần hai tác dụng với dung dịch H 2SO4 đặc
nóng dư, thu được 27,72 lít SO 2 và dung dịch D có chứa 263,25 gam hai muối sunfat. Biết các
phản ứng xảy ra hoàn toàn, chất khí đo ở đktc. Viết các phương trình phản ứng, xác định m và
công thức FexOy.
Bài 10: Hoà tan hết 7,74 gam hỗn hợp hai kim loại magie và nhôm bằng 500ml dung dịch chứa
hai axit HCl 1M và H2SO4 0,28M thu được dung dịch A và 8,736 lít khí hiđro đo ở điều kiện
tiêu chuẩn. Viết phương trình hóa học và tính khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung
dịch A.
nHCl = 0,5 mol , nH2SO4 = 0,14 mol, nH2 = 0,39 mol
nH2(trong axit) = 0,5/2 + 0,14 = 0,39 mol
=> axit phản ứng vừa đủ với kim loại.
mMuối = mkim loại + mCl + mSO4 = 7,74 + 0,5.35,5 + 0,14.96 = 38,93 gam
Bài 11: Hòa tan 55 gam hỗn hợp Na 2CO3 và Na2SO3 bằng 500 ml dung dịch H2SO4 1M (vừa đủ)
ta thu được hỗn hợp khí A và dung dịch chứa một muối trung hòa duy nhất.
1) Cho hỗn hợp khí A và bình kín có một ít bột xúc tác V 2O5. Bơm tiếp oxi vào bình ta
thu được hỗn hợp khí B có tỉ khối so với hiđro là 21,71. Tính số mol oxi đã bơm vào bình.
2) Nung nóng bình một thời gian ta thu được hỗn hợp khí C có tỉ khối so với hidro là
22,35. Tính % thể tích các khí có trong hỗn hợp C.
Bài 12: Hòa tan hoàn toàn một lượng kim loại M trong dung dịch H 2SO4 loãng có nồng độ

20% (lấy dư 20% so với lượng cần cho phản ứng). Dung dịch thu được có nồng độ của
muối tạo thành là 23,68%. Xác định kim loại M?
Gọi hóa trị của kim loại M trong phản ứng là n ( 1

→

PTHH: 2M + nH2SO4
Gọi số mol của M là x

nH 2 SO4 pu =

Theo PT 1: nhidro =

≤

n

≤

3)

M2(SO4)n + nH2 (1)

nx
2
⇒ nH 2 SO4 ban dau =

Vì dùng dư 20% so với lượng phản ứng
Khối lượng dung dịch H2SO4 đã dùng là:
Theo định luật bào toản khối lượng:

nx ×120
= 0, 6nx ( mol )
2 × 100

98 × 0, 6nx
× 100 = 294nx( gam)
20

mdung dịch sau phản ứng = mkim loại + mdung dịch axit – mhidro = Mx + 294nx Theo PT: nmuối =
mmuối =

1
2

1
2

nM =

1
2

nx (mol)

nx(2M + 96)= Mx + 49nx

nx
×2
2

= Mx +293nx (gam)


Ta lại có C%muối = 23,68%, khối lượng của muối =
Ta có phương trình: Mx + 49nx =
Giải PT ta được: M = 28n.
n
M

23, 68
(16,8 + 293nx)
100

23, 68
(Mx + 293nx)
100

2
28
56
(loại)
(Fe)
Vậy kim loại hóa trị II khối lượng mol = 56 là sắt (Fe)
Fe + H2SO4


→

1

3
84
(loại)

FeSO4 + H2

Bài 13: Cho 20 gam hỗn hợp bột A (gồm Al và Cu) hòa tan bằng 500ml dd NaOH aM
cho tới khi khí ngừng thoát ra thì thu được 6,72 lít H 2 (ở đktc) và còn lại m1 gam kim loại

không tan. Lấy m1 gam kim loại này cho vào 360ml dd ZnSO 4 2M, sau khi phản ứng xảy
ra hoàn toàn thu được (m1+28,2)gam kim loại. Mặt khác, lấy 20 gam A hòa tan vào
500ml dd H2SO4 đặc nóng bM cho tới khi khí ngừng thoát ra thì thu được 10,08 lít SO 2
duy nhất (ở đktc) và còn lại m2 gam kim loại không tan B. Tính a, b và m2.
Bài 14: Cho 6,94 gam hỗn hợp Fe xOy, Al2O3 và Al hoà tan trong 100ml dung dịch H 2SO4
1,8M; sinh ra 0,672 lít khí H2 (đktc). Biết lượng axit đã lấy dư 20% sơ với lượng cần thiết
để phản ứng. Xác định công thức phân tử của oxit sắt.