Đề thi HK2 Hóa 12 Đề 3

 Chất rắn X gồm 3 kim loại là Ag, Cu và Fe dư:

Gọi số mol Ag, Cu và Fe lần lượt là a, b, c (mol)

m_hh = 108a + 64b + 56c = 8,12              (1)

Khi cho Z tác dụng với HCl, chỉ có Fe phản ứng tạo khí:

Fe + 2HCl FeCl₂ + H₂ 

n_Fe = n_H2 = 0,03 mol = c                         (2)

Xét phản ứng hợp kim tác dụng với dung dịch X: Sau phản ứng Fe còn dư (0,03 mol)   Al đã phản ứng hết

Quá trình nhường e:

0,03          0,09 

0,02             0,04

Quá trình nhận e:

a      a      a

  b     2b   

Bảo toàn e: a + 2b = 0,09 + 0,04                     (3)

Từ (1), (2), (3) ta có: a = 0,03, b = 0,05, c = 0,03 mol

C_{M AgNO3} = 0,03/0,2 = 0,15

Dung dịch muối không phản ứng với Fe là MgCl₂

Khi cho hỗn hợp kim loại phản ứng với Fe(NO₃)₃:

Fe + 2Fe(NO₃)₃ → 3Fe(NO₃)₂

Cu + 2Fe(NO₃)₃ → 2Fe(NO₃)₂ + Cu(NO₃)₂

  Loại bỏ được tạp chất mà không làm ảnh hưởng đến khối lượng Ag.

Khi đun nóng, kim loại Al tác dụng với Cl₂ tạo ra AlCl₃:

2Al + 3Cl₂ 2AlCl₃

Trong công nghiệp, gang và thép được sử dụng nhiều vì có ưu điểm là cứng, dẻo, ít bị ăn mòn.

Sắt không tác dụng được với FeCl₂

Phương trình phản ứng minh họa các phản ứng:

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

Quy đổi hỗn hợp rắn của Fe và 3 oxit thành: Fe và O

Gọi x, y lần lượt là số mol của Fe và O:

Ta có:

56x + 16y = 11,28 (1)

Bảo toàn electron:

3x + 2y = 0,03.3 (2)

Từ (1) và (2) ta có:

x = 0,15 = n_Fe; y = 0,18 = n_O.

n_CuSO4 = 0,1 mol

n_e = It/F = 5.(25.60 + 44)/96500 = 0,08 mol

Catot (-):

Cu²⁺ + 2e → Cu

0,08 → 0,04 mol

Cu²⁺ điện phân chưa hết nên H₂O chưa bị điện phân

Anot (+):

H₂O → 0,5O₂ + 2H⁺ + 2e

0,02 ← 0,08 mol

m _{dd giảm} = m_Cu + m_O2 = 0,04.64 + 0,02.32 = 3,2 gam

 Muối nitrat thu được là Fe(NO₃)₃:

n_Fe(NO3)3 = 1,6 mol

Bảo toàn Fe: 

m_Fe2O3 = 0,8.160 = 128 gam

Sau khi hấp thụ khí vào dung dịch xút thì khối lượng bình tăng là khối lượng của CO₂:

m_CO2 = 52,8 gam n_CO2 = 1,2 mol

n_{O (bị khử)} = n_{CO pư} = 1,2 mol

Bảo toàn khối lượng ta có: 

m_quặng = m_rắn + m_O = 300,8 + 1,2.16 = 320 gam

 Zn + Cu(NO₃)₂ → Zn(NO₃)₂+ Cu

Thí nghiệm cho thanh Zn nguyên chất vào dung dịch Cu(NO₃)₂ xảy ra ăn mòn điện hoá, do thỏa mãn cả 3 điều kiện về ăn mòn điện hóa học: Xuất hiện cặp Zn – Cu, tiếp xúc trực tiếp với nhau và các điện cực cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li.

 Cr₂O₃ có thể tan trong NaOH (đặc) tạo dung dịch màu xanh lục, còn Cr(OH)₂ không tan trong NaOH.

Cr₂O₃ + 2NaOH → 2NaCrO₂ + H₂O

Các phát biểu đúng là (3); (4).

(1) sai vì trong gang hàm lượng C chiếm 2 – 5% nên các nguyên tố C, Si, Mn, S chiếm ít nhất 2%.

(2) sai vì thành phần của thép có chứa 18% W và 5% Cr nên rất cứng, ứng dụng để chế tạo máy cắt gọt, phay,… không dùng để chế tạo máy bay.

(a) CO₂ + 2KOH dư → K₂CO₃ + H₂O

(b) Ban đầu xuất hiện kết tủa, sau đó kết tủa tan ngay lập tức do NaOH dư:

AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃↓ + 3NaCl

Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O

(c) HCl + NaAlO₂ dư + H₂O → Al(OH)₃↓ + NaCl

=> Kết tủa Al(OH)₃

(d) NaAlO₂ + CO₂ + 2H₂O → Al(OH)₃↓+ NaHCO₃

=> Kết tủa Al(OH)₃

(e) 2NaHCO₃ + Ba(OH)₂ → Na₂CO₃ + BaCO₃ ↓ + 2H₂O

=> Kết tủa BaCO₃

Vậy có 3 thí nghiệm kết tủa sau phản ứng là: (c), (d), (e).

Cho hỗn hợp gồm N₂, H₂, NH₃ đi qua dung dịch H₂SO₄ đặc, dư thì chỉ có NH₃ phản ứng:

  2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄

Sau phản ứng thể tích khí còn một nửa:

%V_NH3 = 50%

 Ta có: n_Cl2 = 10,08 : 22,4 = 0,45 mol

Phương trình phản ứng:

K₂Cr₂O₇ + 14HCl → 2KCl + 2CrCl₃ + 3Cl₂ + 7H₂O

The phương trình phản ứng:

n_K2Cr2O7 = n_Cl2 = 0,45 : 3 = 0,15 mol

m_K2Cr2O7 = 0,15. 294 = 44,1 gam.

Phản ứng Ca(HCO₃)₂ CaCO₃ + H₂O + CO₂ giải thích sự tạo thành thạch nhũ trong các hang động đá vôi, cặn trong ấm đun nước,..

 Sắt tây là sắt được phủ lên bề mặt bởi kim loại Sn (thiếc)

Khi sắt tiếp xúc với oxi sẽ bị oxi hóa nên khối lượng sắt tăng lên là khối lượng oxi.

m_O = 1,41 - 1 = 0,41 gam

Gọi công thức oxit là Fe_xO_y:

Ta có: 

x = 2; y = 3

Vậy công thức oxit là Fe₂O₃

Phương trình phản ứng

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

Zn + 2AgNO₃ → Zn(NO₃)₂ + 2Ag

Zn + Cu(NO₃)₂ → Zn(NO₃)₂ + Cu

Zn + 2NaOH + 2H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] + H₂

Cả 4 dung dịch đều phản ứng với Zn.

n_{Al(OH)3 thu được} = 7,8/78 = 0,1 mol

Để NaOH cần dùng là lớn nhất thì kết tủa bị hòa tan một phần

2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O                  (1)

  0,2       ← 0,1

6NaOH + Al₂(SO₄)₃ → 3Na₂SO₄ + 2Al(OH)₃↓    (2)

0,6      ←     0,1             →                     0,2

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

0,1      (0,2 - 0,1) 

Ta có:

n_NaOH = 0,2 + 0,6 + 0,1 = 0,9 mol

V_NaOH = 0,9/ 2 = 0,45 lít

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.

 Crom phản ứng với axit HCl hoặc H₂SO₄ loãng sinh ra khí H₂ và muối Cr²⁺

Cr + H₂SO_4(loãng) → CrSO₄ + H₂

n_Fe2(SO4)3 = 0,5.0,25 = 0,125 mol

n_Zn = 19,565 = 0,3 mol

Zn + Fe₂(SO₄)₃ → ZnSO₄+ 2FeSO₄

Từ phương trình ta có Zn dư

n_{Zn dư} = 0,3 − 0,125 = 0,175 mol

n_FeSO4 = 0,25 mol

Zn + FeSO₄ → ZnSO₄ + Fe↓

Từ phương trình ta có FeSO₄ dư

 n_Fe↓ = n_Zn = 0,175 mol

⇒ m_{chất rắn} = 0,175.56 = 9,8 gam

Xác định sự thay đổi số oxi hóa 

2Al + 6H₂SO₄→ Al₂(SO₄) + 3SO₂ + 6H₂O

Vậy tỉ lệ giữa a : b = 2:6 = 1 : 3

Cho NaOH dư lần lượt vào các chất sau, sau đó lại thêm NH₃ dư vào, ta có:

• CuCl₂:

2NaOH + CuCl₂ → Cu(OH)₂ + 2NaCl

Cu(OH)₂ + 4NH₃ → [ Cu(NH₃)₄ ](OH)₂

• ZnCl₂:

2NaOH + ZnCl₂ → Zn(OH)₂ + 2NaCl

Zn(OH)₂ + 4NH₃ → [Zn(NH₃)₄](OH)₂

• AlCl₃:

3NaOH + AlCl₃→ Al(OH)₃↓ + 3NaCl

NaOH + Al(OH)₃ → NaAlO₂ + 2H₂ O

• FeCl₃:

  3NaOH + FeCl₃ →Fe(OH)₃↓ + 3NaCl.

  → chỉ thu được kết tủa FeCl₃.

 n_Al = 0,3 mol

Quá trình nhường nhận e:

0,3          3.0,3                                                       3x    x

3x = 0,9 x = 0,3 mol

V_NO = 0,3.22,4 = 6,72 lít.

Phản ứng:

Zn + CdCl₂ → ZnCl₂ + Cd

Theo phương trình phản ưng:

Cứ 1 mol Zn ( 65 gam) → 1 mol Cd (112 gam) khối lượng tăng 47 gam

Vậy x mol Zn → x mol Cd khối lượng tăng 3,29 gam

⇒ x = 3,29/47 = 0,07 mol

m_{cadimi tách ra} = 0,07.112 = 7,84 gam

Khí thu được là CO₂:

Gọi công thức chung của hỗn hợp muối là: M₂(CO₃)_n

Phương trình phản ứng:

       M₂(CO₃)_n + 2nHNO₃ → 2M(NO₃)_n + nCO₂ + nH₂O

mol:                      0,8            ←                   0,4 →   0,4

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m_muối = 37,6 + 0,8.63 − 0,4.44 − 0,4.18 = 63,2 gam.

Ta có: 

n_SO2 = 0,2 mol

n_KOH = 0,4 mol

Xét tỉ lệ số mol của KOH và SO₂

k = 2 => Phản ứng tạo 1 muối trung hòa.

Phương trình phản ứng xảy ra

SO₂ + 2KOH → K₂SO₃ + H₂O

0,2           0,4 → 0,2

Theo phương trình phản ứng ta có:

n_SO2 = n_K2SO3 = 0,2 mol

=> m_K2SO3 = 158.0,2 = 31,6 gam.

Phương trình phản ứng minh họa:

 2Al + 2KOH + 2H₂O → 2KAlO₂ + 3H₂ 

 n_HCl = 0,35 .1,5 = 0,525 mol

Phương trình phản ứng

K₂CO₃ + HCl → KHCO₃ + KCl (1)

0,375 → 0,375 → 0,375

KHCO₃ + HCl → KCl + CO₂ + H₂O (2)

0,15 (0,525 - 0,375) 0,15

Theo phương trình phản ứng

n_CO2 =n_KHCO3 = 0,15 mol

V_CO2 = 0,15.22,4 = 3,36 lít

n_CaCO3= n_K2CO3 + n_KHCO3 - n_CO2 = 0,375 + 0,3 - 0,15 = 0,525 mol

=> m_CaCO3 = 52,5 gam.

 Al và Fe đều phản ứng được với dung dịch CuSO₄ giải phóng Cu

Phương trình phản ứng

2Al + 3CuSO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3Cu

CuSO₄ + Fe → Cu + FeSO₄

 Dựa vào đồ thị ta có:

- Khi V = 150 ml thì NaOH bị trung hòa hết 

n_H+ = n_OH- 

x = 0,15 mol

- Khi V = 750 ml thì Al(OH)₃ bị hòa tan một phần:

n_H+ = n_OH- + n_AlO2- + 3.(n_AlO2- − n_Al(OH)3) 

n_H+ = n_OH- + 4n_AlO2- − 3n_Al(OH)3

0,75 = 0,15 + 4y - 3.0,2 

y = 0,3 mol

N⁺⁵ + 3e→ N⁺²

     0,12 ← 0,04

N⁺⁵ + 1e → N⁺⁴

     0,06 ← 0,06

Ta có n_{NO3- (muối)} = Σn _{electron nhận}

=> n_NO3- = 3.n_NO + n_NO2 = 0,12 + 0,06 = 0,18 mol

Ta có: m_muối = m_{3 kim loại} + m_NO3-

m_muối = 3,58 + 0,18.62 = 14,74 (g)

Nước cứng tạm thời là do các muối Ca(HCO₃)₂; Mg(HCO₃)₂ gây ra.

Nước cứng vĩnh cữu là do các muối CaCl₂; MgCl₂; CaSO₄; MgSO₄ gây ra.

Nước cứng toàn phần là nước có cả tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu.

→ Nước cứng có chứa Ca²⁺, Mg²⁺, HCO₃^-; Cl^- thuộc loại nước cứng toàn phần

 n_Fe³⁺ = 0,1 mol, n_Fe²⁺ = 0,2 mol, n_Cu²⁺ = 0,1 mol, n_H⁺ = 0,2 mol

Thứ tự điện phân:

Fe³⁺ Cu²⁺   H⁺ Fe²⁺
.
Bảo toàn e tại điện cực ta có:

n_{e trao đổi}  = n_Fe³⁺ + 2n_Cu²⁺ + n_H⁺ + 2n_Fe²⁺
Thay số mol các ion theo thứ tự ưu tiên vào để so sánh, ta có:
0,5 mol < (0,1 + 2.0,1 + 0,2) + 2.02 = 0,9 mol
Fe²⁺ còn dư, phản ứng điện phân dừng lại ở H⁺ và lượng H⁺ cũng đã hết.
Tại catot chỉ có Cu sinh ra:

mCu = 0,1.64 = 6,4 gam