Đề thi giữa kì 2 Hóa 12 - Đề 1

Phèn chua công thức hóa học là K₂SO₄.Al₂(SO₄)₃.24H₂O, hay viết gọn là K(Al(SO₄)₂.12H₂O) được ứng dụng làm trong nước.

Những kim loại có độ hoạt động trung bình như Zn, Fe, Sn, Pb,... thường được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện, nghĩa là khử ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử như C, CO, H₂ hoặc các kim loại hoạt động.

Ta dùng dung dịch Fe₂(SO₄)₃ vì sau phản ứng không tạo ra kim loại mới.

Phương trình hóa học:

Fe + Fe₂(SO₄)₃ → FeSO₄

- Nếu X là Al₂(SO₄)₃ thì chất Y là BaSO₄ (không tác dụng với H₂SO₄) ⇒ Không thoả mãn.

- Nếu X là Al(OH)₃ thì 2 phương trình (a), (b) đều thu được cùng một sản phẩm ⇒ Không thoả mãn.

Vậy chỉ có muối AlCl₃ và Al(NO₃)₃ thoả mãn phương trình trên.

Ta có: Cr₂O₃ và Al₂O₃ tan trong dung dịch NaOH đặc dư ⇒ chất rắn còn lại là Fe₂O₃ có khối lượng 8 gam.

⇒ n_Fe2O3 = 0,05 mol

Gọi số mol của Cr₂O₃ là 2x mol.

Khử 41,4 gam X bằng phản ứng nhiệt nhôm (lượng các chất lấy gấp đôi ban đầu):

       2Al + Cr₂O₃ Al₂O₃ + 2Cr

mol: 4x ← 2x

        2Al + Fe₂O₃ Al₂O₃ + 2Fe

mol: 0,2 ← 0,1

⇒ n_{Al cần dùng} = 4x + 0,2 = 0,4 ⇒ x = 0,05 (mol)

⇒ m_Al2O3 = 20,7− 8 − 0,05.152 = 5,1 gam

n_Cl2 = 0,08 (mol)

Gọi công thức chung của muối đem điện phân là RCl:

        2RCl 2R + Cl₂

mol:               →

⇒ R = 23 (Na)

Vậy muối là NaCl.

Công thức của natri hiđrocacbonat NaHCO₃.

n_CaCO3 = 0,12 mol

Phản ứng nhiệt phân:

      CaCO₃ CaO + CO₂

mol: 0,12   →   0,12

⇒ m_CaO = 0,12.56 = 6,72 (gam)

Muốn thu được clorua vôi, ta có thể điện phân dung dịch CaCl₂ bão hòa không có màng ngăn, điện cực trơ. Ca(OH)₂ và khí Cl₂ phản ứng với nhau sinh ra dung dịch clorua vôi.

Để bảo vệ vỏ tàu biển bằng thép, người ta gắn vào mặt ngoài của vỏ tàu (phần chìm dưới nước) những khối kẽm. Kết quả là kẽm bị nước biển ăn mòn thay cho thép.

Dung dịch Ca(OH)₂ là bazơ làm phenolphtalein từ không màu chuyển sang màu hồng.

Nước cứng là nước có chứa nhiều cation Ca²⁺ và Mg²⁺. Nước chứa ít hoặc không chứa Ca²⁺ và Mg²⁺ được gọi là nước mềm.

Mẫu nước đề bài cho không chứa Ca²⁺ và Mg²⁺ nên là nước mềm.

 Trong ăn mòn điện hóa, xảy ra sự oxi hóa ở cực âm và sự khử ở cực dương.

n_Al = 0,28 mol; n_Fe2O3 = 0,12 mol; n_H2 = 0,33 mol

n_Al > 2n_Fe2O3 ⇒ Hiệu suất phản ứng tính theo Fe₂O₃.

Gọi x là số mol Fe₂O₃ tham gia phản ứng nhiệt phân:

                   2Al  +  Fe₂O₃   Al₂O₃  +  2Fe      (1)

Ban đầu:   0,28         0,12

Phản ứng: 2x             x                          2x

Sau p/ư: 0,28 – 2x  0,12 – x                  2x

Sau phản ứng hỗn hợp tối đa gồm: Al (0,28 – 2x) mol; Fe₂O₃; Al₂O₃, Fe: 2x mol

Trong hỗn hợp Al và Fe tác dụng với H₂SO₄ tạo thành khí H₂:

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

mol: 0,28 – 2x             →            1,5(0,28 – 2x)

         Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

mol:  2x             →                    2x

⇒ n_H2 = 1,5(0,28 – 2x) + 2x = 0,33 mol

⇒ x = 0,09 (mol)

Khi điện phân dung dịch CuCl₂ để điều chế kim loại Cu:

Ở catot: Cu²⁺ + 2e → Cu

Ở anot: 2Cl^- → Cl₂ + 2e

CuCl₂ Cu + Cl₂

n_CO2 = 0,2 (mol)

Gọi số mol của Na₂CO₃ và CaCO₃ lần lượt là x và y:

Phương trình hóa học:

       Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂↑ + H₂O

mol:  x                               x           x

       CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O

mol:  y                               y           y

Ta có hệ phương trình:

⇒ m = m_Na2CO3 + m_CaCO3

        = 0,15.106 + 0,05.100

        = 20,9 (gam)

Phản ứng điện phân:

         2MCl_n → 2M + nCl₂

mol:              ← 0,25

Chỉ có giá trị: n = 2; M = 64 phù hợp.

Vậy kim loại M là Cu.

n_Cl2 = 0,45 (mol)

        2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃

mol:  0,3 ← 0,45           

⇒ m_Al = 0,3.27 = 8,1 (g)

Các kim loại kiềm dễ tác dụng với nước, với oxi trong không khí nên để bảo quản, người ta ngâm chìm các kim loại kiềm trong dầu hỏa.

- Dung dịch NaOH và Na₂SO₄ tác dụng với Ba(HCO₃)₂ chỉ tạo 1 kết tủa:

2NaOH + Ba(HCO₃)₂ → BaCO₃↓ + Na₂CO₃ + 2H₂O

Na₂SO₄ + Ba(HCO₃)₂ → BaSO₄↓ + 2NaHCO₃

- Dung dịch HCl tác dụng với Ba(HCO₃)₂ chỉ tạo khí CO₂:

2HCl + Ba(HCO₃)₂ → BaCl₂ + 2CO₂↑ + 2H₂O

- Dung dịch H₂SO₄ tác dụng với Ba(HCO₃)₂ vừa thu được kết tủa BaSO₄, vừa có khí CO₂ thoát ra:

Ba(HCO₃)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2CO₂↑ + 2H₂O 

Bột nhôm trộn với bột sắt oxit (gọi là hỗn hợp tecmit) để thực hiện phản ứng nhiệt nhôm dùng hàn đường ray.

n_Fe = 0,05

Phương trình hóa học

      4AgNO₃ + 2H₂O → 4Ag ↓ + O₂ ↑ + 4HNO₃

mol:   x          →               x    → 0,25x  →   x

Gọi n_AgNO3 bị điện phân là x (mol)

Ta có: m_{dd giảm} = m_Ag + m_O2

⇒ 108x + 0,25x. 32 = 9,28

⇒ x = 0,08 (mol)

Theo đề bài dung dịch X là AgNO₃ và HNO₃ có nồng độ mol/l bằng nhau:

⇒ n_AgNO3 dư = n_HNO3 = 0,08 (mol)

          Fe  +  4H⁺  +  NO₃^-  →  Fe³⁺  +  NO  +  2H₂O    (1)

P/ư: 0,02 ← 0,08 → 0,02  →   0,02

Dư: 0,03                   0,14

          Fe + 2Ag⁺ → Fe²⁺ + 2Ag↓                                   (2)

P/ư: 0,03 → 0,06 → 0,03

Dư:  0,02

          Ag⁺ + Fe²⁺ → Fe³⁺ + Ag↓                                    (3)

P/ư: 0,02 → 0,02→ 0,02

Sau phản ứng (1), (2), (3) ta có:

n_Fe²⁺ = n_{Fe²⁺ (2)} – n_{Fe²⁺ (3)} = 0,03 – 0,02 = 0,01 (mol)

n_Fe³⁺ = n_{Fe³⁺ (1)} + n_{Fe³⁺ (3)} = 0,02 + 0,02 = 0,04 (mol)

Vậy dung dịch Y gồm: Fe(NO₃)₂: 0,01 mol; Fe(NO₃)₃: 0,04 (mol)

⇒ m = 0,01.180 + 0,04.242 = 11,48 (g)

n_H2 = 0,045 (mol)

Gọi số mol Na ban đầu là 3x (mol) ⇒ số mol Al₂O₃ là 2x (mol).

Hòa tan hỗn hợp vào nước dư, phương trình phản ứng xảy ra:

       2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

mol: 3x         →         3x    →   1,5x                 

⇒ 1,5x = 0,045 (mol)

⇒ x = 0,03 (mol)

⇒ n_{Al2O3 bđ} = 0,06 (mol)

Sau phản ưng chất rắn còn dư nên NaOH phản ứng hết:

         Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O

mol: 0,045 ← 0,09

⇒ m = m_{Al2O3 dư} = 102.(0,06 – 0,045).102 = 1,53 (gam)

Dùng kim loại có tính khử mạnh hơn Fe để tạo thành một pin điện hóa. Khi đó kim loại này bị ăn mòn điện hóa, Fe được bảo vệ.

Dùng Zn làm điện cực bảo vệ. Na có tính khử quá mạnh nên không thể dùng làm điện cực bảo vệ.

Kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA của bảng tuần hoàn, gồm các nguyên tố beri (Be), magie (Mg), canxi (Ca), stronti (Sr) và radi (Ra).

Trường hợp không thu được chất rắn sau khi phản ứng kết thúc là: Cho khí CO₂ dư vào dung dịch gồm Ba(OH)₂.

Thứ tự phản ứng:

CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃↓ + H₂O (Lúc đầu OH^- rất dư so với CO₂)

BaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ba(HCO₃)₂

Ta có công thức biểu diễn định luật Faraday:

Bột nhôm trộn với bột sắt oxit (gọi là hỗn hợp tecmit) để thực hiện phản ứng nhiệt nhôm dùng hàn đường ray.

n_Fe2O3 = 0,1 mol

Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂            

0,1               →                0,3

n_CO2 = 0,3 mol

Ta có Ca(OH)₂ dư nên chỉ tạo thành kết tủa CaCO₃

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H2O 

0,3             →              0,3

m_CaCO3 = 0,3.100 = 30g

Chất tác dụng với dung dịch NaOH sinh ra khí H₂ là Al:

2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂

NaHCO₃ được dùng trong công nghiệp dược phẩm như chế thuốc giảm đau dạ dày.

Hợp kim mà trong đó Zn không bị ăn mòn điện hóa phải có kim loại hoạt động hóa học mạnh hơn kẽm.

⇒ Hai hợp kim đó là: Al – Zn (1) và Mg – Zn (4).

Phương trình hóa học:

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

mol: 0,4                    ←                              0,6

m = m_Al = 0,4.27 = 10,8 (gam)

a) Đúng do xảy ra phản ứng:

 Ca(OH)₂ + M(HCO₃)₂ → CaCO₃ + MCO₃ + H₂O 

b) Đúng.

c) Đúng.

⇒ Phản ứng tạo thành hỗn hợp muối.

d) Sai.

Các kim loại kiềm tan tốt trong nước, ở nhiệt độ thường Be không tan trong nước, Mg hầu như khôn tan trong nước.

Nhôm bền trong không khí và nước do trên bề mặt của nhôm được phủ kín lớp Al₂O₃ rất mỏng, bền và mịn.

Chất không tác dụng được với dung dịch KHCO₃ là NaCl. 

Nước cứng mà trong thành phần có chứa HCO₃^- thì khi đun nóng sẽ thu được kết tủa.

Ca(HCO₃)₂ CaCO₃ + CO₂ + H₂O

Nước có tính cứng vĩnh cửu có chứa ion: Mg²⁺, Ca²⁺, SO₄^2-, Cl^-

⇒ dùng Na₂CO₃ và Na₃PO₄ để làm mềm nước vì tạo ra MgCO₃, CaCO₃, Mg₃(PO₄)₂ và Ca₃(PO₄)₂ kết tủa ⇒ loại bỏ được Mg²⁺, Ca²⁺ ra khỏi nước.

Phương trình phản ứng nhiệt phân:

CaCO₃ CaO + CO₂

X là chất khí nên là CO₂.

    X                               Y                                       Z

Giả sử tách hỗn hợp Y thành: Na, Ca, Ba (m gam và OH^- (y mol)

⇒ Hỗn hợp Z: Na, Ca, Ba (m gam) và HCO₃^- (y mol)

Ta có hệ phương trình:

⇒ Trong hỗn hợp X khối lượng kim loại là 24.

Gọi số mol oxi trong hỗn hợp T là y (mol). Theo bài ra ta có oxi chiếm 6,25% về khối lượng của X:

⇒ y = 0,1

Gọi số mol Na, Na₂O, Ca và BaO trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là a, b, c, d ta có:

Ta có:

n_O = n_Na2O + n_BaO = b + d = 0,1

n_OH- = a + 2b + 2c + 2d = 0,92

H₂ = (n_Na + n_Ca)/2 = (a + 2c)/2 = (0,92 – 2.0,1)/2 = 0,36 (mol)

⇒ V_H2 = 0,36.22,4 = 8,064 (lít)