Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi Hoá học 9

                  Kim loại

Tính chất

Nhôm

Sắt

Vàng

Màu sắc

Màu trắng bạc

Màu trắng xám

Màu vàng

Khối lượng riêng (g/cm³)

2,70

7,87

19,26

Nhiệt độ nóng chảy (^oC)

660

1535

1065

Khả năng phản ứng với

Oxygen 

Tạo oxide Al₂O₃

Tạo oxide Fe₃O₄

Không phản ứng

Chlorine

Tạo muối AlCl₃

Tạo muối FeCl₃

Không phản ứng

Dung dịch hydrochloric acid

Tạo dung dịch AlCl₃ và giải phóng khí H₂

Tạo dung dịch FeCl₂ và giải phóng khí H₂

Không phản ứng

Dung dịch copper(II) sulfate

Tạo dung dịch Al₂(SO₄)₃ và sinh ra Cu

Tạo dung dịch FeSO₄ và sinh ra Cu

Không phản ứng

Hợp kim

Thành phần chính

Tính chất đặc trưng

Ứng dụng phổ biến

Gang 

Fe và 2-5% C.

Cứng, giòn

Làm đường ống, phụ kiến đường ống dẫn nước cấp, nồi, chảo, khuôn đúc,….

Thép (thông thường)

Fe và dưới 2% C.

Cứng, dẻo hơn gang

Làm khung công trình xây dựng, thiết bị, máy móc.

Inox (thép đặc biệt)

Fe, Cr, Ni,…

Khó gỉ

Làm dụng cụ gia đình, chi tiết dùng trong y tế,…

Duralumin (hay dural)

Al, Cu, Mg, Mn.

Nhẹ, bền

Chế tạo cánh máy bay, áo giáp, khung xe đạp

Than hoạt tính: dùng trong mặt nạ phòng độc, chất khử màu, khử mùi.

Than cốc: làm nhiên liệu, nguyên liệu trong công nghiệp luyện kim,…

Than chì: làm điện cực, chất bôi trơn, ruột bút chì,…

Kim cương: làm đồ trang sức, mũi khoan, dao cắt kính,…

Một số tính chất

Kim loại

Phi kim

Tính chất vật lí

Tính dẫn điện

Dẫn điện tốt.

Thường không dẫn điện.

Tính dẫn nhiệt

Dẫn nhiệt tốt.

Thường dẫn nhiệt kém.

Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi

- Cao.

- Ở nhiệt độ phòng, kim loại tồn tại ở trạng thái rắn (trừ Hg).

- Thấp.

- Ở nhiệt độ phòng, phi kim tồn tại ở cả thể rắn, lỏng hoặc khí.

Khối lượng riêng

Khối lượng riêng lớn, phần lớn là kim loại nặng.

Phi kim ở thể rắn thường có khối lượng riêng nhỏ.

Tính chất hóa học

Khả năng tạo ion

Có xu hướng tạo ion dương.

Có xu hướng tạo ion âm khi tham gia phản ứng với kim loại.

Phản ứng với oxygen

Tạo oxide (thường là oxide base).

Thường tạo oxide acid.

Câu 1. Có hai lá kim loại cùng chất, cùng khối lượng, có hóa trị (II). Một lá được ngâm trong dung dịch Pb(NO₃)₂ và lá kia được ngâm trong dung dịch Cu(NO₃)₂. Sau một thời gian người ta lấy 2 lá kim loại ra khỏi dung dịch rửa nhẹ, làm khô. Nhận thấy khối lượng lá kim loại ngâm trong muối chì tăng thêm 19%, khối lượng lá kia giảm 9,6%. Giả thiết rằng trong hai thí nghiệm trên khối lượng kim loại bị hòa tan như nhau và toàn bộ kim loại giải phóng bám vào thanh kim loại ban đầu. Hãy xác định tên kim loại đã dùng.

Trả lời:

Gọi kim loại cần tìm là R với số mol là a (mol).

Phương trình hóa học: 

R + Pb(NO₃)₂ → R(NO₃)₂ + Pb

a                                               a          mol

R + Cu(NO₃)₂ → R(NO₃)₂ + Cu

a                                               a          mol

Theo bài ra, ta có:  =

⇒  = 112. Vậy R là Cd.

Câu 2: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn trong 500 ml dung dịch HNO₃ 4M, sau phản ứng thu được dung dịch Y và 4,958 lít A (đkc) hỗn hợp gồm hai khí không màu có tỉ khối so với H2 là 18,5 trong đó có 1 khí hóa nâu ngoài không khí. Trung hòa dung dịch Y bằng lượng vừa đủ 100 mL dung dịch NaOH 1M, thu được dung dịch Z. Cô cạn Z, thu được 134,5 gam muối khan. Tính giá trị của m.

Trả lời:

Sơ đồ bài toán:

m(g)   → khí và dd Y

- Khí hóa nâu ngoài không khí là NO

M_A = 18,5.2 = 37 (gam/mol)

Khí còn lại trong A có M > 37 g/mol

A là: N₂O

 +

Gọi số mol NO là x ⇒ Số mol N₂O là 0,2 – x.

Theo bài ra, ta có: 30x + (0,2 – x)44 = 0,2.37

                               ⇒ x = 0,1 (mol).

Ta có:  = 2 mol;  = 0,1 mol;  = 0,1 mol;  = 0,1 mol.

= 134,5 – 0,1.85 = 126 gam.

= 2 – 0,1 = 1,9 (mol)

Bảo toàn N:  =  +  +  +

Gọi số mol gốc  trong muối là a.

⇒ = 1,9 - (a + 0,1.1 + 0,1.2) = 1,6 – a.

Bảo toàn H:  =  = 2a – 2,25.

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

1,9.63 = a.62 + (1,6 – a).18 + 0,2.37 + (2a – 2,25).18

⇒ a = 1,55

⇒ m = 126 – 1,55.62 – (1,6 – 1,55).18 = 29 (g).

Câu 3: Cho một thanh kim loại R hóa trị (II) không phản ứng với nước ở nhiệt độ phòng vào 200 gam dung dịch CuSO₄ 12% sau khi kết thúc phản ứng thu được dung dịch A chỉ có một muối tan của R có nồng độ 9,27835%.

a) Xác định tên kim loại.

b) Tính khối lượng kim loại R đã phản ứng.

Trả lời:

a)  = 0,15 mol.

Phương trình hóa học:

R + CuSO₄ → RSO₄ + Cu

0,15  0,15         0,15       0,15         (mol)

Theo bài ra, ta có:        

⇒   24 g/mol. Vậy R là Mg.

b)   = 3,6 (g). 

Câu 4: Nêu hiện tượng xảy ra và viết phương trình hóa học khi tiến hành các thí nghiệm sau:

- Thí nghiệm 1: Cho đinh sắt sạch vào dung dịch copper (II) sulfate.

- Thí nghiệm 2: Cho dây đồng vào dung dịch sulfuric acid có nồng độ 98% đun nóng.

- Thí nghiệm 3: Cho mẫu kim loại Sodium bằng hạt đậu xanh vào dung dịch copper (II) sulfate.

- Thí nghiệm 4: Sục từ từ khí carbon dioxide đến dư vào dung dịch nước vôi trong.

Trả lời:

- Thí nghiệm 1. Khi cho đinh sắt sạch vào dung dịch copper(II) sulfate, trên bề mặt đinh sắt (phần bị nhấn chìm trong dung dịch) có một lớp kim loại màu đỏ bám vào, màu xanh của dung dịch nhạt dần rồi mất hẳn (nếu đinh sắt dư).

PTHH: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

- Thí nghiệm 2. Cho dây đồng vào dung dịch sulfuric acid có nồng độ 98% rồi đun nóng thì dung dịch từ không màu chuyển dần sang màu xanh đồng thời có khí mùi hắc thoát ra.

PTHH: Cu + 2H₂SO_4(đặc) → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

- Thí nghiệm 3. Cho mẫu kim loại Sodium bằng hạt đậu xanh vào dung dịch copper (II) sulfate, viên kim loại sodium nóng chảy, vo tròn, chạy vòng quanh, nổi trên mặt nước, có khí không màu thoát ra đồng thời dung dịch xuất hiện kết tủa xanh lơ, màu xanh của dung dịch nhạt dần rồi mất hẳn (nếu sodium dư).

PTHH: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

2NaOH + CuSO₄ → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄.

- Thí nghiệm 4. Sục từ từ khí carbon dioxide vào dung dịch nước vôi trong cho đến dư, đầu tiên dung dịch xuất hiện kết tủa trắng, lượng kết tủa tăng dần, sau đó lượng kết tủa giảm dần rồi mất hẳn tạo thành dung dịch trong suốt không màu.

PTHH: CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

CO₂ + H₂O + CaCO₃ → Ca(HCO₃)₂.

Câu 5: Chia m gam hỗn hợp gồm Na và Al thành hai phần bằng nhau:

Phần 1: cho vào nước thu được dung dịch A, chất rắn B và 9,916 lít H₂ (đkc).

Phần 2: Cho vào dung dịch NaOH dư thu được dung dịch D và 13,6345 lít H₂ (đkc).

(Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn)

a) Tính m.

b) Lấy 350 mL dung dịch HCl xM cho vào A thu được 3a gam kết tủa. Mặt khác cho 500 mL dung dịch HCl xM cho vào dung dịch A thu được 2a gam kết tủa. Tính x và a.

Trả lời:

a) Phương trình phản ứng

Phần 1:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂                  (1)

x                           x                           mol

2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂  (2)

x            x                                 x                     mol

Phần 2:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂                     (3)

x                           x                           mol

2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂ (4)

y                                                               mol

Vì thể tích H₂ thoát ra ở phần 2 nhiều hơn phần 1 nên ở phản ứng (2) Al dư.

Gọi x, y lần lượt là số mol của Na và Al trong một phần:

Từ (1), (2), (3), (4) ta có hệ phương trình:

⇒

Giá trị của m là: m = 2(0,2.23 + 0,3.27) = 25,4 (gam)

b) Dung dịch A chứa 0,2 mol NaAlO₂

Khi cho HCl vào dung dịch A thì các phản ứng xảy ra theo thứ tự ưu tiên sau:

NaAlO₂ + HCl + H₂O → Al(OH)₃ + NaCl (1)

Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O (2)

Ta có:  = 0,35x,  = 3a ⇒  = 3y mol (*)

= 0,5x,  = 2a ⇒ = 2y mol (**)

Do khi tăng số mol HCl thì lượng kết tủa giảm nên trong trường hợp (**) đã xảy ra phản ứng (2).

TH₁: (*) kết tủa chưa bị hòa tan (chưa xẩy ra phản ứng (2):

0,35x 0,2 ⇒ x 

Xét ở (*)

NaAlO₂ + HCl + H₂O → Al(OH)₃ + NaCl (1)

0,35x       0,35x                 0,35x

Xét ở (**)

NaAlO₂ + HCl + H₂O → Al(OH)₃ + NaCl (1)

0,2 mol    0,2 mol             0,2 mol

Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O (2)

    0,5x – 0,2

= 0,2 -  =

Theo bài ra ta có phương trình

= (loại).

TH₂: (*) kết tủa bị hòa tan một phần

0,35x > 0,2 ⇒ x >

Xét ở (*)

NaAlO₂ + HCl + H₂O → Al(OH)₃ + NaCl (1)

0,2 mol    0,2 mol             0,2 mol

Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O (2)

   0,35x – 0,2        mol

= 0,2 -  =

Xét ở (**)

NaAlO₂ + HCl + H₂O → Al(OH)₃ + NaCl (1)

0,2 mol     0,2 mol            0,2 mol

Al(OH)₃ + 3HCl   →   AlCl₃ + 3H₂O (2)

   0,5x – 0,2

= 0,2 -  =

Theo bài ra ta có phương trình

(thỏa mãn).

Câu 6: Nêu hiện tượng và viết các phương trình hóa học xảy ra khi cho kim loại Ba (dư) lần lượt vào các dịch: CuSO₄, AlCl₃, (NH₄)₂CO₃.

Trả lời:

- Khi cho Ba vào dung dịch CuSO₄ đầu tiên thấy có khí không màu thoát ra, sau đó thấy có kết tủa trắng lẫn kết tủa xanh lam xuất hiện:

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H_2­

Ba(OH)₂ + CuSO₄ →Cu(OH)₂ + BaSO₄

- Khi cho Ba (dư) vào dung dịch AlCl₃ đầu tiên thấy có khí thoát ra, sau đó có kết tủa trắng xuất hiện, kết tủa trắng tan dần.

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H_2­

3Ba(OH)₂ + 2AlCl₃ → 2Al(OH)₃ + 3BaCl₂

2Al(OH)₃ + Ba(OH)₂ → Ba(AlO₂)₂ + 4H₂O

- Khi cho Ba vào dung dịch (NH₄)₂CO₃ đầu tiên thấy có khí thoát ra, sau đó thấy có khí mùi khai thoát ra và kết tủa trắng xuất hiện.

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H_2­

Ba(OH)₂ + (NH₄)₂CO₃ → BaCO₃ + 2NH_3­ + 2H₂O

Câu  7: Hỗn hợp rắn X gồm K, K₂O, Al, Al₂O₃. Hòa tan hoàn toàn m gam X vào nước dư, thu được dung dịch Y (chỉ chứa 1 chất tan duy nhất) và 7,437 lít (đkc) khí H₂. Sục CO₂ dư vào Y, thu được 23,4 gam kết tủa. Tìm m (biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn).

Trả lời:

Số mol H₂ = 0,3 mol, số mol Al(OH)₃ = 0,3 mol

Theo giả thiết thì trong dung dịch chỉ còn KAlO₂, lượng KOH phản ứng vừa hết

Gọi x, y, z, t lần lượt là số mol của K, K₂O, Al, Al₂O₃

Các phương trình hóa học:

2K + 2H₂O → 2KOH + H₂ (1)

x                        x           0,5x                              mol

K₂O + H₂O → 2KOH (2)

y                       2y                                               mol

2Al + 2KOH + 2H₂O → 2KAlO₂ + 3H₂ (3)

z           z                            z             1,5z           mol

Al₂O₃ + 2KOH → 2KAlO₂ + H₂O (4)

t             2t              2t

CO₂ + KAlO₂ + H₂O → Al(OH)₃ + KHCO₃ (5)

           z + 2t                  z + 2t                         mol

Ta có:

0,5x + 1,5z = 0,3 ⇒  x + 3z = 0,6

z + 2t = 0,3 ⇒ 3z + 6t = 0,9 (*)

z + 2t = x + 2y = 0,3 (**)

Cộng (*) với (**)⇒ x + 3z + 2y + 6t = 0,9 + 0,3 = 1,2

⇒ y + 3t = 0,3

Mặt khác ta có: m = 39x + 94y + 27z + 102t

                              = 39(x + 2y) + 27(z + 2t) + 16(y + 3t)

                              = 39.0,3 + 27.0,3 + 16.0,3 = 24,6 gam.

Câu 8: Hỗn hợp X gồm Al và Fe. Hòa tan hoàn toàn 3,28 gam X trong 500 mL dung dịch H₂SO₄ 0,5M, thu được dung dịch Y. Thêm 300mL dung dịch KOH 2M vào Y, lọc kết tủa rồi nung trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 1,6 gam chất rắn. Tính % khối lượng các kim loại trong hỗn hợp X (biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn).

Trả lời:

Các phương trình hóa học:

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂                                  (1)

2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂                       (2)

2KOH + H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2H₂O                      (3)

FeSO₄ + 2KOH → Fe(OH)₂ + K₂SO₄                 (4)

Al2(SO₄)₃ + 6KOH → 2Al(OH)₃ + 3K₂SO₄        (5)

Al(OH)₃ + KOH → KAlO₂ + 2H₂O                    (6)

4Fe(OH)₂ + O₂ 2Fe₂O₃ + 4H₂O                     (7)

2Al(OH)₃ Al₂O₃ + 3H₂O                                 (8)

Ta có số  = 0,25 mol;  = 0,6 mol

Từ các phản ứng (1) đến (5) ta nhận thấy  = 2 = 0,5 mol 

⇒ Lượng KOH tham gia phản ứng (6) là 0,1 mol.

Gọi x, y lần lượt là số mol Fe và Al ban đầu,

TH1: Giả sử lượng Al(OH)₃ còn dư sau phản ứng (6).

Từ các phản ứng và giả thiết ta có hệ:

⇒ Không có nghiệm thích hợp.

TH2: Lượng Al(OH)₃ tan hết, kết tủa chỉ còn Fe(OH)₂

⇒ = 0,02;  = 0,08 ⇒ Thỏa mãn giả thiết.

Vậy % khối lượng các kim loại trong hỗn hợp đầu là:

% = 34,15%; % = 65,85%.

Câu 9: Cho hỗn hợp 2 kim loại Fe và Cu tác dụng với khí chlorine dư thu được 59,5 gam hỗn hợp muối. Cùng lượng hỗn hợp trên cho tác dụng với lượng dư dung dịch HCl 10% thu được 25,4 gam một muối.

a. Tính khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp thu được.

b. Tính thể tích dung dịch HCl 10% (D = 1,0 g/ml) đã phản ứng.

Trả lời:

a)  = 0,2 mol

PTHH: 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

             0,2                     0,2      mol

Cu + Cl₂ → CuCl₂

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

0,2   0,4         0,2                   mol

= 0,2.162,5 = 32,5 gam;  = 59,5 – 32,5 = 27 gam

b) =  = 146 (g).

Câu 10: Nung hỗn hợp gồm Mg và Al trong bình kín chứa hỗn hợp khí A gồm Cl₂ và O₂, sau phản ứng chỉ thu được hỗn hợp B gồm các oxit và muối chloride (không còn khí dư). Hòa tan B cần vừa đủ 200 ml dung dịch HCl 0,2M thu được dung dịch D. Cho dung dịch AgNO₃ dư vào D, kết thúc phản ứng thu được 11,48 gam kết tủa. Tính thành phần phần trăm theo thể tích các khí trong hỗn hợp A.

Trả lời:

Bảo toàn Cl, ta có:  =  = 0,02 (mol).

⇒   = 0,01 (mol)

Vậy

⇒  = 33,33%.

Câu 11: Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp X gồm Fe và kim loại M có hóa trị (II) trong 175 gam dung dịch HCl 14,6%, thu được 7,437 lít khí H₂ (đkc) và dung dịch Y. Mặt khác, khi cho 3,6 gam kim loại M vào 300 mL dung dịch H₂SO₄ 1M thì sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn vẫn còn dư acid. 

a. Xác định kim loại M.

b. Tính nồng độ phần trăm các chất tan trong Y.

Trả lời

= 0,7 mol;  = 0,3 mol;  = 0,3 mol. 

a. Gọi công thức chung của hai kim loại Fe và M là X ta có: 

X + 2HCl → XCl₂ + H₂ 

0,3   0,6                    0,3 mol

=  = 40 ⇒  < 40 < = 56 (*).

Mặt khác: 

M + H₂SO₄ → MSO₄ + H₂ 

=  < 0,3 ⇒  = 12 (**).

Từ (*) và (**) suy ra M là Mg (24)

b. Gọi số mol Mg, Fe trong 12 gam X lần lượt là x và y

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂

x          2x         x             x (mol) 

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂ 

y        2y           y            y (mol)

Ta có: ⇒

=  = 0,15 mol;  = 0,6 mol ⇒  = 0,1 mol.

= 12 + 175 - 0,3 . 2 = 186,4 gam.

.

.

.

Câu 12: Cho hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào dung dịch Y gồm Cu(NO₃)₂ và AgNO₃. Lắc đều cho phản ứng xong, thu được hỗn hợp chất rắn Z gồm 3 kim loại và dung dịch T gồm 2 muối.

a. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.

b. Trình bày phương pháp hóa học tách riêng từng kim loại ra khỏi hỗn hợp Z.

c. Từ dung dịch T, hãy trình bày sơ đồ điều chế riêng từng kim loại mà không làm thay đổi khối lượng của mỗi kim loại so với trong T.

Trả lời:

a) Chất rắn Z gồm: Ag, Cu, Fe.

Dung dịch T gồm: Mg(NO₃)₂ và Fe(NO₃)₂

PTHH: Mg + 2AgNO₃ → Mg(NO₃)₂ + 2Ag

            Mg + Cu(NO₃)₂ → Mg(NO₃)₂ + Cu

            Fe + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2Ag

           Fe + Cu(NO₃)₂ → Fe(NO₃)₂ + Cu

b) Hòa tan Z bằng dung dịch HCl dư, lọc chất rắn, cho nước lọc rồi cô cạn dung dịch sau đó hòa tan chất rắn đó vào nước, điện phân hoàn toàn dung dịch thu được Fe.

PTHH: Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

            FeCl₂ Fe + Cl₂

Nung chất rắn lọc được ở trên trong không khí đến khối lượng không đổi rồi hòa tan chất rắn thu được bằng dung dịch HCl dư, lọc chất rắn sấy khô thu được Ag.

Cô cạn chất rắn rồi hòa tan vào nước sau đó điện phân hoàn toàn dung dịch thu được Cu.

PTHH: 2Cu + O₂ 2CuO

             CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O

             CuCl₂ Cu + Cl₂

Câu 13: Nung 8,4 gam Fe trong không khí, sau phản ứng thu được m gam chất rắn X gồm Fe, Fe₂O₃, Fe₃O₄, FeO. Hoà tan m gam hỗn hợp X vào dung dịch HNO₃ đặc nóng dư thu được 2,479 lít khí NO₂ (đkc) là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị m là bao nhiêu?

Trả lời:

= 0,1 mol;  = 0,15 mol.

Bảo toàn Fe:  =  = 0,15 mol

Bảo toàn N:  = 3.0,15 + 0,1 = 0,55 mol

Bảo toàn H:  = 0,55: 2 = 0,275 mol

Bảo toàn khối lượng: m + 63.0,55 = 0,15.242 + 0,1.46 + 18.0,275

⇒ m = 11,2 gam.

Câu 14: Lấy một ít bột Fe cho vào dung dịch HCl vừa đủ thu được dung dịch X. Nhỏ từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch X có hiện tượng gì xảy ra?

Trả lời:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

2NaOH + FeCl₂ → Fe(OH)₂ (↓ trắng xanh) + 2NaCl

4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃ (↓ nâu đỏ).

Như vậy khi nhỏ từ từ đến dư NaOH vào dung dịch X (FeCl₂) sẽ thu được kết tủa trắng xanh Fe(OH)₂, sau đó kết tủa dần chuyển sang màu nâu đỏ do trong không khí Fe(OH)₂ bị oxi hóa thành Fe(OH)_3.

Câu 15: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Al và Al₂O₃ bằng 1,4 lít dung dịch HNO₃ 1M thu được dung dịch Y và 1,7353 lít (đkc) hỗn hợp khí Z gồm N₂O và NO nặng 2,52 gam. Cô cạn dung dịch Y được chất rắn T. Nung T đến khối lượng không đổi thu được m + 4,8 gam chất rắn. Mặt khác để tác dụng với các chất trong Y cần tối đa 1,67 lít dung dịch KOH 1M (Các phản ứng xảy ra hoàn toàn). Xác định thành phần % khối lượng Al trong X.

Trả lời:

= 1,4 mol;  = 0,03 mol;  = 0,04 mol;  = 1,67 mol.

Khi nhiệt phân T đến khối lượng không đổi được Al₂O₃

⇒ = 4,8 gam;

⇒ = 0,3 mol.

⇒  = 0,2 mol.

+

Bảo toàn N:  = 0,03.2 + 0,04 + 2y + 3(0,2 + 2x)

                                             = 6x + 2y + 0,7.

Bảo toàn H:  =

Bảo toàn khối lượng: 

48x + (6x + 2y + 0,7).63 = 3(0,2 + 2x)62 + 80y + 2,52 + .18

⇒ y = 0,03 (mol).

= 0,7 – 6x – 2y.

KOH                  +        HNO₃             →        KNO₃     +       H₂O

0,7 – 6x – 2.0,03        0,7 – 6x – 2.0,03

KOH   +   NH₄NO₃ → KNO₃ + NH₃ + H₂O

0,03           0,03

Al(NO₃)₃   +   4KOH → 3KNO₃ + KAlO₂ + 2H₂O

0,2 + 2x       4(0,2 + 2x)

Ta có phương trình: 0,8 + 8x + 0,03 + 0,7 – 6x – 2.0,03 = 1,67

⇒ x = 0,1

= 34,6%.