Câu 4(VD) : (1,5 điểm)1....

Câu hỏi: Câu 4(VD) : (1,5 điểm)1. Cho V lit CO₂ (dktc)hấp thụ hoàn toàn vào 200 ml dung dịch hỗn hợp KOH 1M và Ba(OH)₂ 1,5M thu được 47,28g kết tủa. Hãy tính giá trị của V2. X là hỗn hợp bột gồm Al, CuO và 2 oxit sắt, trong đó oxi chiếm 13,71% về khối lượng hỗn hợp. Tiến hành nhiệt nhôm (không có không khí) một lượng chất rắn X thu được hỗn hợp rắn Y. Cho Y vào dung dịch NaOH dư thấy thoát ra V lit khí H₂ (dktc) và có 1,2 mol NaOH đã tham gia phản ứng, chất rắn còn lại không tan có khối lượng 28g. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Hãy tính giá trị của V.

Đáp án

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

1. Ta có : n_BaCO3 = 47,28 : 197 = 0,24 mol

n_KOH = 0,2 mol ; n_Ba(OH)2 = 0,3 mol > n_BaCO3 => n_OH- = n_KOH = 2n_Ba(OH)2 = 0,8 mol

Vậy ta có 2 trường hợp :

+) TH₁ : OH^- dư

Chỉ có phản ứng : CO₂ + Ba(OH)₂ $\rightarrow$ BaCO₃ + H₂O

+) TH₂ : CO₂ hòa tan 1 phần kết tủa (OH hết trước)

Các phản ứng xảy ra :

CO₂ + 2OH^- $\rightarrow$ CO₃^2- + H₂O

CO₃^2- + CO₂ + H₂O $\rightarrow$ 2HCO₃^-

2. Sau phản ứng nhiệt nhôm, khi cho Y + NaOH thấy có khí thoát ra khí H₂

=> Chứng tỏ Al dư => Sau phản ứng nhiệt nhôm, oxit sắt và oxit đồng chuyển hoàn toàn thành kim loại.

Hỗn hợp Y gồm : Fe, Cu, Al, Al₂O₃.

Tổng quát ta có : (Al, Al₂O₃) + NaOH $\rightarrow$ NaAlO₂

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố : n_NaOH = n_NaAlO2 = n_{nguyên tố Al (Y)}

Mặt khác sau phản ứng với NaOH có 28g chất rắn chính là Fe và Cu

Theo đề : %m_O = 13,71% m_X = 13,71%m_Y

=> %m_Y - %m_O = %m_{Nguyên tố kim loại} = 86,29%

=> m_O : m_{Nguyên tố kim loại}= a : b và m_{Nguyên tố kim loại}

=> m_O => n_O

- Xét trong phân tử Al₂O₃ trong Y : 3n_Al2O3 = n_O => n_Al2O3

Bảo toàn nguyên tố Al trong Y : n_{nguyên tố Al} = n_Al + n_Al2O3.2 => n_Al

Phương trình hóa học : NaOH + Al + H₂O $\rightarrow$ NaAlO₂ + 1,5H₂

=> V_H2

Giải chi tiết:

1. Ta có : n_BaCO3 = 47,28 : 197 = 0,24 mol

n_KOH = 0,2 mol ; n_Ba(OH)2 = 0,3 mol > n_BaCO3 => n_OH- = n_KOH = 2n_Ba(OH)2 = 0,8 mol

Vậy ta có 2 trường hợp :

+) TH₁ : OH^- dư

Chỉ có phản ứng : CO₂ + Ba(OH)₂ $\rightarrow$ BaCO₃ + H₂O

Mol 0,24 ¬ 0,24

Vậy V_CO2 = 0,24.22,4 = 5,376 lit

+) TH₂ : CO₂ hòa tan 1 phần kết tủa (OH hết trước)

Các phản ứng xảy ra :

CO₂ + 2OH^- $\rightarrow$ CO₃^2- + H₂O

Mol 0,4 ¬ 0,8 $\rightarrow$ 0,4

CO₃^2- + CO₂ + H₂O $\rightarrow$ 2HCO₃^-

Mol (0,4 – 0,24) $\rightarrow$ 0,16

Vậy V_CO2 = 22,4.(0,4 + 0,16) = 12,544 lit

Sau phản ứng nhiệt nhôm, khi cho Y + NaOH thấy có khí thoát ra khí H₂

=> Chứng tỏ Al dư => Sau phản ứng nhiệt nhôm, oxit sắt và oxit đồng chuyển hoàn toàn thành kim loại.

Hỗn hợp Y gồm : Fe, Cu, Al, Al₂O₃.

Tổng quát ta có : (Al, Al₂O₃) + NaOH $\rightarrow$ NaAlO₂

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố : n_NaOH = n_NaAlO2 = n_{nguyên tố Al (Y)} = 1,2 mol

Mặt khác sau phản ứng với NaOH có 28g chất rắn chính là Fe và Cu

Theo đề : %m_O = 13,71% m_X = 13,71%m_Y

=> %m_Y - %m_O = %m_{Nguyên tố kim loại} = 86,29%

=> m_O : m_{Nguyên tố kim loại} = 13,71 : 86,29 . m_{Nguyên tố kim loại} = 28 + 27.1,2 = 60,4g

=> m_O = 9,6g => n_O = 0,6 mol

- Xét trong phân tử Al₂O₃ trong Y : 3n_Al2O3 = n_O => n_Al2O3 = 0,2 mol

Bảo toàn nguyên tố Al trong Y : n_{nguyên tố Al} = n_Al + n_Al2O3.2 => n_Al = 0,8 mol

Phương trình hóa học : NaOH + Al + H₂O $\rightarrow$ NaAlO₂ + 1,5H₂

Mol 0,8 $\rightarrow$ 1,2

=> V_H2 = 1,2.22,4 = 26,88 lit

Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm

Đề thi chính thức vào 10 môn Hóa - Hệ chuyên -Chuyên Lam Sơn - Thanh Hóa - năm 2018 - 2019 (có lời giải chi tiết)

↑