Đề thi HK2 Hóa 12 Đề 3

n_H2 = 0,15 mol,

n_HCl = 0,7 mol

Quy đổi hỗn hợp ban đầu thành Fe và O

Theo định luật bảo toàn nguyên tố H ta có:

n_H(HCl)= n_H(H2) + n_H(H2O)

=> n_H(H2O) = 0,7- 0,15.2 = 0,4 mol

=> n_H2O = 0,4:2 = 0,2 mol

=> n_O(H2O) = n_H2O = 0,2 mol

Bảo toàn nguyên tố Fe và O ta có

n_{O (X)} = n_{O (H2O)} = 0,2 mol

=> m_O = 0,2. 16 = 3,2 gam

m_Fe = m_M - m_O(H2O) = 20 - 16.0,2 = 16,8 gam

=> n_Fe = 0,3 mol

Chất rắn B thu được là Fe₂O₃

=> n_Fe2O3 = 1/2n_Fe = 0,3 : 2 = 0,15 mol

=> m_rắn =160.0,15 = 24 gam

Quy hỗn hợp X gồm Fe (x mol) và O (y mol)

⇒ 56x + 16y = 8,16 (1)

Vì dung dịch Z hòa tan Fe sinh ra khí NO ⇒ phản ứng đầu HNO₃ còn dư ⇒ thu được muối Fe (III)

Bảo toàn electron ta có:

3.n_Fe = 2.n_O + 3.n_NO ⇒ 3x = 2y + 3.0,06 (2)

Từ (1), (2) giải hệ phương trình ta được

x = 0,12; y = 0,09

Phương trình phản ứng

Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

Fe + 2Fe³⁺ → 3Fe²⁺

Bảo toàn electron:

2.n_Fe = 3.n_NO + n_Fe3+

⇒ 0,18 = (3.n_{HNO3 dư}) : 4 + 0,12

⇒ n_{HNO3 dư} = 0,08 mol

n_{HNO3 phản ứng ban đầu} = 4.n_NO + 2.n_O + n_{HNO3 dư} = 0,5 mol

C_{M HNO3} = 0,5 : 0,25 = 2M

Một chiếc chìa khoá làm bằng hợp kim Cu - Fe bị rơi xuống đáy giếng thỏa mãn các điều điện để xảy ra ăn mòn điện hóa:

• Có 2 điện cực khác nhau bản chất hóa học (Cu-Fe).
• Tiếp xúc trực tiếp với nhau.
• Nhúng cùng trong dung dịch chất điện ly (trong nước giếng có hòa tan chất điện ly.)

Vậy sau một thời gian chiếc chìa khóa sẽ bị ăn mòn điện hóa.

Khối lượng Al₂O₃ trong 2,5 tấn quặng là:

m_Al2O3 = 2,5.60% = 1,5 (tấn)

Sơ đồ điều chế:

      2Al₂O₃ 4Al + 3O₂

KL:  2.102          4.27

KL:  1,5      →      m

Do hiệu suất là 70% nên:

 n_BaSO4 = 0,12 mol

Fe₂(SO₄)₃ + 3Ba(NO₃)₂ 3BaSO₄ + 2Fe(NO₃)₃

   0,04                                  0,12          0,08

n_Fe2(SO4)3 = 0,04 mol

Vậy ta có:

n_Fe³⁺ = 0,04.2 = 0,08 mol

n_SO4^2- = 0,04.3 = 0,12 mol

m_Fe2(SO4)3 = 0,04.400 = 16 gam

 Khối lượng Fe₃O₄ có trong 1 tấn quặng là: 

Có: n_Fe = 3.n_Fe3O4

                                                   = 588 kg

- Để xử lí nước thải có chứa các ion kim loại nặng như Hg²⁺, Pb²⁺, Fe³⁺,... người ta sử dụng dung dịch kiềm, khi đó phản ứng sẽ xảy ra và hình thành các kết tủa hiđroxit của kim loại nặng, từ đó ta lọc bỏ kết tủa đi.

- Lý do sử dụng Ca(OH)₂ mà không sử dụng KOH hoặc NaOH vì Ca(OH)₂ giá thành rẻ (mua CaO ngoài thị trường sau đó cho tác dụng với H₂O thu được Ca(OH)­₂), dễ sử dụng và phổ biến hơn so với KOH (NaOH).

n_CuSO4 = 0,1 mol, n_FeSO4 = 0,06 mol

Thứ tự điện phân: CuSO₄ bị điện phân trước rồi đến FeSO₄

n_{e trao đổi} < 2.n_Cu²⁺

CuSO₄ chưa bị  điện phân hết.

Phản ứng điện phân:

Cu²⁺ + 2e → Cu

Lượng kim loại thoát ra ở catot là:

Phương trình minh họa cho các nội dung

3Cu + 8HNO₃→ 3Cu(NO₃)₂+ 4H₂O + 2NO

CuO + CO Cu + CO₂

2Cu + 2HCl + O₂→ 2CuCl₂+ 2H₂O

CuCl₂+ H₂S → CuS + 2HCl.

Vậy phát biểu: "Đồng phản ứng với HNO₃ loãng giải phóng khí nitơ". không đúng đồng phản ứng với HNO₃ sau phản ứng giải phóng khí nito oxit

Theo quy tắc α, Fe³⁺ oxi hóa được Cu thành Cu²⁺:

2Fe³⁺ + Cu 2Fe²⁺ + Cu²⁺

Trong tự nhiên, các kim loại kiềm tồn tại ở cả dạng đơn chất và hợp chất.

Cho khí CO₂ vào lượng dư dung dịch Ca(OH)₂ sẽ tạo kết tủa

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ ↓ + H₂O

Phương trình phản ứng 

3NaOH + AlCl₃ → 3NaCl + Al(OH)₃

Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H­₂O

n_AlCl3 = 0,2.1 = 0,2 mol và

n_Al(OH)3 = 7,8 : 78 = 0,1 mol

Vì n_Al(OH)3 < n_AlCl3 nên xảy ra 2 trường hợp kết tủa chưa tạo thành tối đa hoặc kết tủa tối đa rồi tan một phần

Để NaOH lớn nhất thì kết tủa tạo thành tối đa rồi tan một phần

→ n_NaOH = 3n_AlCl3 + n_{Al(OH)3 bị hòa tan} = 3.0,2 + (0,2 – 0,1 ) = 0,5 mol

→ V_NaOH = 0,5: 2 = 0,25 lít = 250 ml

Phương trình hóa học 

Fe₂O₃ + 3CO 2Fe + 3CO₂ 

Khối lượng Fe2O3 có trong 1,2 tấn quặng hematit là:

Theo phương trình ta có:

Khối lượng sắt thu được (theo lý thuyết) là:

Vì hiệu suất là 80% nên khối lượng Fe thu được thực tế là:

Khối lượng gang thu được là: 

Nhỏ từ từ cho đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl₃, ban đầu có kết tủa keo trắng xuất hiện.

3NaOH + AlCl₃ → Al(OH)₃ ↓ + 3NaCl

Sau đó kết tủa keo trắng tan trong NaOH dư tạo dung dịch trong suốt (vì Al(OH)₃ có tính lưỡng tính tan được trong dung dịch axit dư, và kiềm dư)

NaOH + Al(OH)₃ → NaAlO₂ + 2H₂O

Kim loại phản ứng mạnh với nước ở nhiệt độ thường là Ca.

 Do có cân bằng: Cr₂O₇^2- + H₂O ⇄ 2CrO₄^2- + 2H⁺

                       (màu da cam)        (màu vàng)

Khi thêm kiềm vào thì cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận làm cho màu da cam (Cr₂O₇^2-) chuyển sang màu vàng (CrO₄^2-). Khi thêm axit vào thì cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch làm cho màu vàng (CrO₄^2-) chuyển sang màu da cam (Cr₂O₇^2-).

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

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

Thêm NaOH 1 thời gian thì mới có kết tủa nên ta có H⁺ dư

Bảo toàn e: 2n_Mg + 3n_Al = 2n_H2 = 0,8 mol                        (1)

m_hh =  m_Mg + m_Al = 7,98 gam                                           (2)

n_Mg = 0,13; n_Al = 0,18 mol

Tại thời điểm n_{kết tủa} = 0,24 mol thì kết tủa đang tan dần

n_{kết tủa} = n_Mg(OH)2 + [4n_Al3+ - (n_OH - n_H+ - 2n_Mg(OH)2)]

0,24 = 0,13 + [4.0,18 (1,03 n_H+ 2.0,13)]

n_H+ = 0,16 mol

Khi để vôi sống trong không khí ẩm một thời gian sẽ có hiện tượng một phần bị chuyển hóa trở lại thành đá vôi. Khí CO₂ là tác nhân gây ra hiện tượng trên:

CO₂ + CaO → CaCO₃

Ta có hỗn hợp X gồm Ba, BaO, Ba(OH)₂ có cùng số mol nên:

n_H2 = n_Ba = n_BaO = n_Ba(OH)2 ⇒ n_{Ba(OH)2 sau p/ư} = 3a mol

Quan sát trên đồ thị ta thấy: tại thời điểm n_CO2 = 3,6a mol thì n_BaCO3 = 0,192 mol.

⇒ n_Ba(HCO3)2: 3a – 0,192 (mol)

Bảo toàn nguyên tố C ta có:

n_C = n_CO2 = 0,192 + 2.(3a – 0,192) = 3,6a ⇒ a = 0,08 mol

⇒ m = m_Ba + m_BaO + m_Ba(OH)2

        = 0,08.137 + 0,08.153 + 0,08.171

        = 36,88 gam

Chất phản ứng được với NaOH là: Al(NO₃)₃, HCl, CO₂

Phương trình phản ứng liên quan

Al(NO₃)₃ + 3NaOH → Al(OH)₃ + 3NaNO₃

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

CO₂ + NaOH → Na₂CO₃ + H₂O.

n_Fe = 0,2 mol; n_Fe2O3 = 0,03 mol

n_Fe²⁺ = 0,26 mol

Do cần dùng tối thiểu HCl nên tạo thành Fe²⁺

Bảo toàn điện tích: n_Cl- = 2n_Fe²⁺ = 0,52 mol

V = 0,52/2 = 0,26 lít = 260ml 

Dãy điện hóa các kim loại

Fe + Cu(NO₃)₂ → Fe(NO₃)₂ + Cu 

Fe đẩy được Cu²⁺ không tác dụng với Mg²⁺, Fe²⁺ và K⁺

 n_Ba(OH)2 = 0,02 mol; n_CuSO4 = 0,02 mol

=> n_Cu(OH)2 = nCu = 0,02 mol;

n_BaSO4 = n_Ba(OH)2 = n_CuSO4 = 0,02 mol

=> m_{kết tủa} = m_Cu(OH)2 + m_BaSO4 = 0,02.98 + 0,02.233 = 6,62 gam

Cho hỗn hợp khí và hơi qua bình đựng dung dịch NaHCO₃ dư, hiđroclorua bị giữ lại.

HCl_(k) + NaHCO_{3 (dd)} NaCl_(dd) + CO₂ + H₂O_(l)

Tiếp tục cho hỗn hợp còn lại đi qua bình đựng H₂SO₄ đặc, hơi nước bị hấp thụ. Ta thu được CO₂ tinh khiết.

AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃↓ + 3NaCl

  a     →    3a    →      a

Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O

   a      →      a

Nếu n_NaOH = 4a thì kết tủa sẽ tan hết để có kết tủa thì:

n_NaOH < 4a b < 4a

a:b > 1:4

n_Cr2O3 = 0,1 mol

Bảo toàn khối lượng ta có: 

m_Al = m_X - m_Cr2O3 = 23,3 - 15,2 = 8,1 gam

n_Al = 0,3 mol

2Al + Cr₂O₃ Al₂O₃ + 2Cr

0,2 0,1                  0,2  

Bảo toàn số mol electron:

3n_{Al (dư)} + 2n_Cr = 2n_H2

n_H2 = 0,35 mol 

V = 7,84 lít

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

Gọi số mol của Cu và Ag là a và b (mol):

Ta có:

m_hh = 64a + 108b = 3                  (1)

m_muối = m_Cu(NO3)2 + m_AgNO3

= 188a + 170b = 7,34                   (2)

Từ (1) và (2) ta có a = 0,03; b = 0,01

%m_Fe = 100% - 64% = 36%

 Những kim loại có độ hoạt động trung bình như Zn, Fe, Sn, Pb,...thường được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện

n_KOH = 0,06 mol

n_CrCl2 = 0,03 mol

Phương trình phản ứng

2KOH + CrCl₂ → Cr(OH)₂ + 2KCl

0,06      0,03       →   0,03

=> Phản ứng vừa đủ

Theo phương trình phản ứng

n_Cr(OH)2 = n_CrCl2 = 0,03 mol

Khi để ngoài không khí thì:

4Cr(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Cr(OH)₃

0,03                              → 0,03

=> m_{kết tủa} = 0,03.103 = 3,09 gam

Cr₂O₃ + 2Al Al₂O₃ + 2Cr

   x         2x         x           2x

3FeO + 2Al → Al₂O₃ + 3Fe

    3y       2y        y           3y

Vậy hỗn hợp sau phản ứng gồm: 

Vì chia Y thành 2 phần bằng nhau nên ta nhân đôi được 0,08 mol NaOH và 0,1 mol H₂.

- Tác dụng với NaOH: Vì Cr₂O₃ chỉ tác dụng với NaOH đặc, còn NaOH loãng không được nên chỉ có Al và Al₂O₃ phản ứng:

n_NaOH = n_Al + 2n_Al2O3

a - 2x - 2y + 2(x + y) = 0,08

a = 0,08

- Tác dụng với HCl:

Bảo toàn e:

3n_Al + 2n_Fe + 2n_Cr = 2n_H2

3(a - 2x - 2y) + 2.2x + 2.3y = 0,2

3a - 2x = 0,2

Thay a = 0,08 vào được x = 0,02

Hàm lượng %Fe trong các quặng:

Manhetit (Fe₃O₄):

Hemantit đỏ (Fe₂O₃):

Pirit sắt (FeS₂): 

Xederit (FeCO₃)

Ta có: n_CH3COOH = n_NaOH 

12,4.10^-3 .0,1 = 1,24.10^-3 mol

m_{CH3COOH (1 lít)} = 1,24.10^-3 .60.100 = 7,44 gam

Khi nhỏ vài giọt quì tím vào dung dịch phèn nhôm amoni thì dung dịch có màu hồng:

(NH₄)₂SO₄.Al₂(SO₄)₃.24H₂O → 2NH₄⁺+ 2Al³⁺+ 4SO₄^2- + 24H₂O

• Dung dịch HCl là dung dịch axit, pH < 7 làm quỳ tím hóa đỏ.
• Dung dịch kiềm NaOH có pH > 7, môi trường bazơ   làm quỳ tím hóa xanh
• Dung dịch Na₂SO₄, KCl có pH = 7, môi trường trung tính không làm quỳ tím đổi màu.