Bài tiểu luận hóa học đề tài "Hệ thống bài tập và bài giải về kim loại tác dụng với muối"

Chia sẻ: Nguyen Ngoc Minh Kha | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:19

Thêm vào BST

Báo xấu

767
lượt xem 225
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Câu 1:Một hỗn hợp X gồm 6,5 gam Zn và 4,8 gam được cho vào 200ml dung dịch chứa CuSO4 0,5 M và AgNO3 0,3M. a)Chứng minh Cu và Ag kết tủa hết.tính khối lượng chất rắn A thu được. b)Để phản ứng hết với hỗn hợp X trên phải dùng bao nhiêu ml dung dịch. (Zn=65;Mg=24;Cu=64;Ag=108)

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài tiểu luận hóa học đề tài "Hệ thống bài tập và bài giải về kim loại tác dụng với muối"

1 Bài tập hóa học Nguyễn Ngọc Minh Kha BỘ CÔNG THƯƠNG ` TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP HUẾ BÀI TIỂU LUẬN Đề tài: Hệ thống bài tập và bài giải về kim loại tác dụng với muối. Tác giả: Nguyễn Ngọc Minh Kha Giáo viên hướng dẫn: Hồ Thị Kim Phụng Huế,5/2011
2 Bài tập hóa học Nguyễn Ngọc Minh Kha Câu 1:Một hỗn hợp X gồm 6,5 gam Zn và 4,8 gam được cho vào 200ml dung dịch chứa CuSO4 0,5 M và AgNO3 0,3M. a)Chứng minh Cu và Ag kết tủa hết.tính khối lượng chất rắn A thu được. b)Để phản ứng hết với hỗn hợp X trên phải dùng bao nhiêu ml dung dịch. (Zn=65;Mg=24;Cu=64;Ag=108) Bài giải a)thay vì tính chất phản ứng giữa Mg,Zn với CuSO 4 vàAgNO3 ,ta tính số mol e mà hỗn hợp X có thể cung cấp và dung dịch Y có thể nhận nZn =6,5/65=0,1 mol nMg =4,8/24=0,2 mol Zn – 2eZn2+ do : Mg – 2eMg2+ Tổng ne-(Mg*Zn) =(0,1+0,2)*2=0,6 mol nAg+ =nAgNO3=0,2*0,3=0,06 mol nCu2+ =nCuSO4 =0,2*0,5=0,1 mol Ag+ +eAg Cu2+ + 2eCu Tổng ne(Ag+,Cu2+) =0,06+0,1*3=0,26 mol
3 Bài tập hóa học Nguyễn Ngọc Minh Kha Để khử hết Ag và Cu chỉ cần 0,26 mol electron trong khi X có thể + 2+ cung cấp 0,6 mol vậy Ag+ Cu2+ bị khử hết. Ag và Cu kết tủa .Mg có tính khử mạnh hơn Zn nên Mg phản ứng trước. 0,2 mol Mg cung caaps0,4 mol electron >0,26 mol vậy chỉ có Mg phản ứng và nMg phản ứng =0,26/2= 0,13 mol còn dư: 0,2 – 0,13 =0,07 mol do đó chất rắn A gồm 0,06 mol Ag và 0,1 mol Cu, 0,07 mol Mg và 0,1 mol Zn mA =0,06*108+0 ,1*64+0,07*24+0,1*65=21,6 gam b)để phản ứng hết với dung dịch X, phải lấy một thể tích dung dịch Y có khả năng nhận được 0,6 mol electron VddY=(200*0,6)/0,26=461 ml Câu 2:Cho m gam Mg vào 300 ml dung dịch X chứa AgNO 3 0,1 M và CuSO4 0,2 M. Sau khi phản ứng hoàn tất ta thu được một chất rắn A có khối lượng n gam.tính m khi N=2,16 gam. Cho biết Ag+ bị khử trước Cu2+. Bài giải Ta có:Mg + 2Ag+=2Ag + Mg2+ nAg=nAgSO4=0,3*0,1=0,03 mol m1=mAg=0,03*108=3,24 gam
4 Bài tập hóa học Nguyễn Ngọc Minh Kha 2+ 2+ Mg + Cu =Cu + Mg nCu=nCuSO4=0,3*0,2=0,06 mol mCu=0,06*64=3,84 gam m2=m1+mCu=7,08 gam có hai cốc m1,m2 so sánh với gia trị n ta có thể biết được: 2,16
5 Bài tập hóa học Nguyễn Ngọc Minh Kha để khử hết 0,03 molAg và 0,06 mol Cu cần một số mol Mg là: + 2+ 0,03/2 +0,06=0,075 mol mMgpu=0,075*24=1,8 gam khối lượng Mg ban đầu:1,8+0,92=2,72 gam Câu 5:cho 2,24 gam Fe vào 200ml dung dịch chứa hỗn hợp AgNO 30,1 M và CuSO40,5 M.sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X và m gam chất rắnY. Xác định m. Bài giải nFe =2,24/56=0,04 mol nANO3=nAg+=0,02 mol:nCu+=0,1 mol Fe + 2Ag+ Fe2+ + 2Ag Fe + Cu2+Fe2+ +Cu mkl=mAg +mCu=0,02*108+0,03*64=4,08 gam Câu 6: Cho 0,10 mol Ba vào dung dịch chứa 0,10 mol CuSO 4 và 0,12 mol HCl. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lọc lấy kết tủa nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là: Bài giải Các phản ứng xảy ra là: Ba + 2HCl → BaCl2 + H2 BaCl2 + CuSO4 → BaSO4 + CuCl2 Ba + 2H2O →Ba(OH)2 + H2 Ba(OH)2 + CuSO4 → BaSO4 + Cu(OH) 2
6 Bài tập hóa học Nguyễn Ngọc Minh Kha Cu(OH) 2 CuO + H2O m (chất rắn) = mBaSO4 + mCuO = (0,06 + 0,04).233 + 0,04.80 = 26,5 gam Câu 7: Cho hỗn hợp gồm 1,12 gam Fe và 1,92 gam Cu vào 400 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm H2SO4 0,5M và NaNO3 0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Cho V ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch X thì lượng kết tủa thu được là lớn nhất. Giá trị tối thiểu của V là: Bài giải nFe = 0,02 mol ; nCu = 0,03 mol → Σ ne cho = 0,02.3 + 0,03.2 = 0,12 mol nH+ = 0,4 mol ; nNO3– = 0,08 mol (Ion NO3– trong môi trường H+ có tính oxi hóa mạnh như HNO3) - Bán phản ứng: NO3– + 3e + 4H+ → NO + 2H2O → kim loại kết và H+ dư Do → nH+ dư = 0,4 – 0,16 = 0,24 mol → Σ nOH– (tạo kết tủa max) = 0,24 + 0,02.3 + 0,03.2 = 0,36 → V = 0,36 lít hay 360 ml Câu 8: Cho 24,3 gam bột Al vào 225 ml dung dịch hỗn hợp NaNO 3 1M và NaOH 3M khuấy đều cho đến khi khí ngừng thoát ra thì dừng lại và thu được V lít khí (ở đktc).Giá trị của V là: Bài giải nAl = 0,9 mol ; nNO3– = 0,225 mol ; nOH– = 0,675 mol 8Al + 3NO3– + 5OH– + 18H2O → 8[Al(OH) 4]– + 3NH3 (1)
7 Bài tập hóa học Nguyễn Ngọc Minh Kha → NO3– hết Do Bđ: 0,9 0,225 0,675 Pư: 0,6 ← 0,225 → 0,375 0,225 Dư: 0,3 0 0,3 Al + OH– (dư) + H2O → AlO2– + H2 (2) 0,3 0,3 0,45 Từ (1) ; (2) → V = (0,225 + 0,45).22,4 = 15,12 lít Câu 9: Cho m gam hỗn hợp bột các kim loại Ni và Cu vào dung dịch AgNO3 dư. Khuấy kĩ cho đến khi phản ứng kết thúc thu được 54 gam kim loại. Mặt khác cũng cho m gam hỗn hợp bột các kim loại trên vào dung dịch CuSO4 dư, khuấy kĩ cho đến khi phản ứng kết thúc, thu được kim loại có khối lượng bằng (m + 0,5) gam. Giá trị của m là: Bài giải Gọi nNi = x mol ; nCu = y mol có trong m gam hỗn hợp Ni + 2Ag+ → Ni2+ + 2Ag (1) Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag (2) Ni + Cu2+ → Ni2+ + Cu (3) - Từ (3) → (64 – 59).x = 0,5 → x = 0,1 mol (*) - Từ (1) → nAg(1) = 0,2 mol → mAg(1) = 21,6 gam → mAg(2) = 54 – 21,6 = 32,4 gam → nAg(2) = 0,3 mol → y = 0,15 mol (**) - Từ (*) ; (**) → m = 0,1.59 + 0,15.64 = 15,5 gam Câu 10: Cho 2,24 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm AgNO3 0,1M và Cu(NO3)2 0,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra
8 Bài tập hóa học Nguyễn Ngọc Minh Kha hoàn toàn, thu được dung dịch X và m gam chất rắn Y. Giá trị của m là: Bài giải nFe = 0,04 mol ; nAg+ = 0,02 mol ; nCu2+ = 0,1 mol Thứ tự các phản ứng xảy ra là: (Fe2+/Fe < Cu2+/Cu < Fe3+ < Fe2+ < Ag+ < Ag) Fe + 2Ag+ → Fe2+ + 2Ag (1) 0,01← 0,02 → 0,02 Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu (2) 0,03→ 0,03 Từ (1) ; (2) → mY = 0,02.108 + 0,03.64 = 4,08 gam Câu 11: Cho m g bột Fe vào 800 ml dung dịch Cu(NO 3)2 0,2M và H2SO4 0,25M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,6m gam hỗn hợp bột kim loại và V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của m và V lần lượt là: Bài giải nCu2+ = 0,16 mol ; nNO3– = 0,32 mol ; nH+ = 0,4 mol - Các phản ứng xảy ra là: Fe + 4H+ + NO3– → Fe3+ + NO + 2H2O (1) 0,1 ← 0,4 → 0,1 0,1 0,1 → VNO = 0,1.22,4 = 2,24 lít (*) Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+ (2) 0,05 ← 0,1 Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu (3) 0,16 ← 0,16 - Từ (1) ; (2) ; (3) → nFepư = 0,1 + 0,05 + 0,16 = 0,31 mol - Hỗn hợp bột kim loại gồm Fe dư và Cu → (m – 0,31.56) + 0,16.64 = 0,6m → m = 17,8 gam (**)
9 Bài tập hóa học Nguyễn Ngọc Minh Kha Câu 12: : Cho hỗn hợp gồm 1,2 mol Mg và x mol Zn vào dung dịch chứa 2 mol Cu2+ và 1 mol Ag+ đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được một dung dịch chứa ba ion kim loại. Trong các giá trị sau đây, giá trị nào của x thoả mãn trường hợp trên: Giải: - Dung dịch chứa 3 ion kim loại → Mg2+, Zn2+, Cu2+ - Σ ne cho = (2,4 + 2x) mol và Σ ne nhận = 1 + 2.2 = 5 mol - Yêu cầu bài toán thỏa mãn khi Σ ne cho < Σ ne nhận hay (2,4 + 2x) < 5 → x < 1,3 → x =1,2 Câu 13:cho 19,2 gam Cu vào 500ml dung dịch NaNO3 1M, sau đó thêm 500 ml dung dịch HCl 2M.Cu có tan hết hay không?tính thể tích khí NO? Bài giải Với sự hiện diện của H+,NO-3 oxi hóa được Cu nNO3=0,5*1=0,5 mol;nCu=19,2/64=0,3 mol nH+=0,5*2=1 mol phương trình phản ứng dưới dạng ion: 3Cu + 2NO3- + 8H+ = 3Cu2+ +2NO + 4H2O để hòa tan hết 0,3 mol Cu cần 0,2 mol NO3- và 0,8 mol H+ . với 0,5 mol NO3-và 1 molH+ ta dư NO3- và H+ nên Cu tan hết. VNO=0,2*22,4=4,48 ml Câu 14: Cho 8,4 gam Fe vào dung dịch có chứa 0,4 mol AgNO 3. Kết thúc phản ứng khối lượng muối là bao nhiêu?
10 Bài tập hóa học Nguyễn Ngọc Minh Kha Bài giải Ta có: nFe= 0,15 mol, nAgNO3= 0,4 mol. Fe + 2AgNO3 => Fe(NO3)2 + 2Ag 0,15 0,15 0,3 Fe(NO3)2 + AgNO3 => Fe(NO3)3 + Ag 0,1 0,1 0,1 Suy ra: mFe(NO3)2 = 0,05.(56+62.2) =9 g. MFe(NO3)3 = 0,1.(56+62.3) =24,2 g. Vậy khối lượng muối là : 24,2 + 9 = 33,2 g. Câu 15:Ngâm một lá sắt trong dung dịch đồng sunfat, sau phản ứng khối lượng lá sắt tăng thêm 1,2 g. khối lượng đồng tạo ra bám trên sắt là bao nhiêu? Bài giải Ta có : Fe + CuSO4 => FeSO4 + Cu x x x x Suy ra: mtăng = - 56.x + 64x = 1,2  8x = 1,2 => x = 0,15.  mCu = 0,15.64 = 9,6 g. Câu 16:Cho 11,2 g bột sắt vào 500 ml dung dịch AgNO3 1M. Kết thúc phản ứng thu được a gam chất rắn. Khối lượng chất rắn là bao nhiêu?
11 Bài tập hóa học Nguyễn Ngọc Minh Kha Bài giải: Ta có : nFe = 0,2 mol, nAgNO = 0,5 mol. Fe + 2AgNO3 => Fe(NO3)2 + 2Ag 0,2 => 0,4 0,4 Fe(NO3)2 + AgNO3 => Fe(NO3)3 + Ag 0,1 ZnSO4 + 2FeSO4 0,1 Cu + ZnSO4 0,1 => 0,1 => 0,1 Suy ra: mCu = 0,1.64 =6,4g. Câu 18:Ngâm một lá kẽm trong 100ml dung dịch AgNO3 0,1 mol. Kết thúc phản ứng, khối lượng lá kẽm là bao nhiêu?
12 Bài tập hóa học Nguyễn Ngọc Minh Kha Bài giải Ta có : nAgNO3 = 0,01 mol. Zn + 2AgNO3 => Zn(NO3)2 + 2Ag 0,005 a = 1,08 – (0,005.65) =0,755g. Câu 19: Cho 8,4 g Fe vào dung dịch có chứa 0,4mol AgNO 3. Kết thúc phản ứng, khối lượng bạc là bao nhiêu? Bài giải Ta có : nFe= 0,15 mol, nAgNO3 = 0,4mol. Fe + 2AgNO3 => Fe(NO3)2 + 2Ag 0,15 => 0,3 0,15 0,3 Fe(NO3)2 + AgNO3 => Fe(NO3)3 + Ag 0,1
13 Bài tập hóa học Nguyễn Ngọc Minh Kha Ta có : Fe + CuSO4 => FeSO4 + Cu x x mtăng = 64x - 56x = 0,8  8x =0,8 => x = 0,1. CMcuso4 = 0,1/0,2 = 0,5 mol/l. Câu 21: Cho a mol kim loại Na vào 100 ml dung dịch AlCl 3 1M. Khi phản ứng kết thúc thu được 4,68 g kết tủa. Số a mol của Na là bao nhiêu? Bài giải TH1 : Ta có : nAlCl3 = 0,1. Na + H2O => NaOH + 1/2H2 a a 3NaOH +AlCl3 => Al(OH) 3 + 3NaCl 0,3 NaAlO2 + 2H2O b b ta có : nAl(OH)3 = 4,68/78 = 0,06.  b = 0,1 – 0,06 = 0,04. Suy ra : nNa = 0,3 + 0,04 = 0,34 mol. TH2 : Na + H2O => NaOH + 1/2H2 a a 3NaOH +AlCl3 => Al(OH) 3 + 3NaCl
14 Bài tập hóa học Nguyễn Ngọc Minh Kha 0,06.3 ZnSO4 + Cu x x Fe + CuSO4 => FeSO4 + Cu Y y • 65x + 56y = 17,7 (1)  mKL thu được > mKLban đầu =>Zn hết, Fe có phản ứng .  xét Zn, Fe hết : 19,2 g kim loại là Cu. nCu = 19,2/64 = 0,3 x + y > 17,7/65 0,31 > x + y > 0,27  => x + y < 0,4.kim loại hết. mCu = x +y = 0,3 (2). Từ (1) và (2) ta có hệ : • 65x + 56y = 17,7 • x + y = 0,3  x = 0,1. y = 0,2.
15 Bài tập hóa học Nguyễn Ngọc Minh Kha mFe = 0,2.56 = 11,2 g. mZn = 0,1.65 = 6,5 g. Câu 23: Điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực bằng đồng . a, viết phương trình hóa học của phản ứng ở các điện cực . b, Có nhận xét gì về sự thay đổi nồng độ của ion Cu2+ trong dung dịch. c, Biết anot là một đôạn dây đồng có đường kính 1mm được nhúng sâu 4m trong dung dịch CuSO4 . Tính thể tích và khối lượng đồng nhúng trong dung dịch. Bài giải: a, Cực âm : Cu2+ + 2e => Cu Cực dương: Cu - 2e => Cu2+ b, Nhìn tổng thể, nồng độ ion Cu2+ là không đổi về cục bộ , nồng độ Cu2+ xung quanh vùng điện cực âm giảm, ngược lại nồng độ ion Cu2+ tawng owr xung quanh cực dương nếu người ta không khuấy dung dịch. c, Thể tích điện cực đồng nhúng trong dung dịch CuSO4: VCu = 3,1416.0,5.0,5.40 = 31,416 (nm3)  mCu = 8,92.31,416 =0,28023 gam. Câu 24: Cho m gam Fe vaof 100 ml dung dịch CuSO4 thì nồng độ của Cu2+ còn lại trong dung dịch sau phản ứng bằng ½ nồng độ của Cu 2+ ban đầu và thu được chất rắn A có khối lượng (m + 0,16) gam. Giá trị m và nồng độ mol/l dung dịch CuSO4 ban đầu là bao nhiêu ?
16 Bài tập hóa học Nguyễn Ngọc Minh Kha Bài giải Fe + CuSO4 => FeSO4 + Cu x => x x x vì thanh kimloaij tăng nên áp dụng phương trình đại số sau : mkim loại tăng = 64x – 56x =0,16  x = 0,02. => mFe = 0,02.56 = 1,12 gam. Câu 25: một thanh kim loại M có hóa trị 2 nhúng vào hai lít dung dịch FeSO4 có khối lượng tăng lên 16 gam.Nếu nhúng cùng thanh kim loại ấy vao 1 lít dung dịch CuSO4 thì khối lượng thanh tăng lên 20 gam. Biết rằng các phản ứng nói trên đều hoàn thành và sau phản ứng còn dư kim loại M. 2 dung dịch FeSO4và CuSO4 có cùng nồng độ mol ban đầu.tính nồng độ mol của mỗi dung dịch? Bài giải Sau phản ứng dư M vậy hết Fe2+ và Cu2+.với FeSO4,độ tăng khối lượng: m= mFe – mM tan Gọi x là số mol FeSO4ban đầu. M +Fe2+ = Fe + M2+ m =x(56-M)=16 (1) M + Cu2+ = Cu + M2+ m= mCu –mM tan=x(64-M)=20 (2) (2)/(1)=(64-M)/(56-M)=20/16=5/4 256-4M=280-5M
17 Bài tập hóa học Nguyễn Ngọc Minh Kha suy ra:m=24 là Mg (1)suy ra: x=16/(56-24)=0,5 mol [FeSO4]=[CuSO4]=0,5/1=0,5 M Câu 26:tương tự đề như câu 25. Nếu khối lương ban đầu của thanh M là 24 gam, chứng minh rằng sau phản ứng với 2 dung dịch trên còn dư M.tính khối lượng thanh kim loại sau 2 phản ứng trên? Bài giải Nếu m Mg bđ=24 gam mMg bđ=24/24=1 mol > x=0,5 mol Vậy dư Mg cho 2 phản ứng trên -với FeSO4, khối lượng thanh Mg sau phản ứng: mrắn=mFe +mMg dư=0,5*56+(24-0,5*24)=40 gam với CuSO4:mrắn=mCu+mMg dư=44 gam Câu 27:một thanh kim loại A hóa trị 2 khi nhúng vào một dung dịchCuSO4thì có khối lượng giảm 1% so với khối lượng ban đầu, nhưng cùng thanh kim loại ấy khi nhúng vào dung dịch muối Hg2+ thì có khối lượng tăng lên 67,5% so với khối lượng thanh ban đầu.xác định kim loại A biết rằng độ giảm số mol của Cu2+ bằng 2 lần độ giảm số mol của Hg+? Bài giải Với dung dịch CuSO4:gọi 2x=nCu2+ pứ A+Cu2+=A2++Cu Độ giảm khối lượng=mA tan-mCu
18 Bài tập hóa học Nguyễn Ngọc Minh Kha =2x(A-64)=m/100 (1) NHg2+ bi khử=x Độ tăng khối lượng khi nhúng thanh A vào dung dịch Hg+: A + Hg+=A+ + Hg MHg-mA tan=x(200-A)=(67,5/100)*m (2) (2)/(1) suy ra(200-A)/(2(A-64))=67,5A=65 là Zn Câu 28: tương tự câu 27 hãy tính số mol của Hg2+ ,Cu2+bị khử trong trường hợp m=100 gam? Bài giải Nếu m=100 gam thay vào câu 27 ta được: 2x(65-64)=100/100=1 x=0,5 mol Hg+ và 2x=1mol Cu2+ Câu 29:một thanh kim loại Mhóa trị 2 được nhúng vào trong 1 lít dung dịch CuSO4 0,5 M. sau khi lấy thanh M ra và cân lại ,thấy khối lượng thanh tăng 1,6 gam, nồng độ CuSO4còn 0,3M.hãy xác định kim loại M? Bài giải M + Cu2+ = M2+ + Cu Số mol Cu2+phản ứng là: 1(0,5-0,3)=0,2 mol Độ tăng khối lượng của thanh kin loaị M: M=mCu-mM tan=0,2(64-M)=1,6 Suy ra:M=56 là Fe
19 Bài tập hóa học Nguyễn Ngọc Minh Kha Câu 30:lấy theo đề câu 29 . lấy một thanh M có khôi lượng ban đầu bằng 8,4 gam nhúng vào dung dịch chứa AgNO30,2M vàCuSO40,1M. thanh M có tan hết hay không ? tính khối lượng chất rắn A thu được sau phản ứng và nồng độ molcacs ion kim loại trong dung dịch B? Bài giải nFe bđ=8,4/56=0,15 mol nAg+ bđ=0,2*1=0,2 mol nCu2+ bđ=0,1 mol Ag+có tính õi hóa mạnh hơn Cu2+ nênAg+ phản ứng trước với Fe: Fe + 2Ag+ = Fe2+ +Ag Sau phản ứng trên Ag+còn dư:0,15-0,1=0,05 mol Ta có phản ứng 2 Fe +Cu2+ = Fe2+ + Cu Vậy Fe tan hết và trong dung dịch B có thu được có chứa Fe2+ và Cu2+dư: CM(Fe2+)=0,15/1=0,15 M;CM(Cu2+)=0,05/1=0,05 M Chất rắn A gồm 0,2 mol Ag và 0,05 mol Cu: mA=0,2*108+0,05*64=24,8 gam