BÀI TẬP DỰA VÀO THỨ TỰ PHẢN ỨNG HÓA HỌC

Thứ ba - 18/08/2020 09:18
Bài tập 1. Cho 175 ml dung dịch Ba(OH)2 1M vào 100 ml dung dịch Mg(HCO3)2 1M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam kết tủa. Tìm giá trị của m.
tải xuống (3)
tải xuống (3)
 
Bài tập 1. Cho 175 ml dung dịch Ba(OH)2 1M vào 100 ml dung dịch Mg(HCO3)2 1M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam kết tủa. Tìm giá trị của m.
GIẢI

TH1: Nếu lượng kết tủa Mg(OH)2 tạo ra cực đại
Mg(HCO3)2  + 2Ba(OH)2  Mg(OH)2  + 2BaCO3  + H2O       (1)
a mol               2a mol              a mol           2a mol
 Mg(HCO3)2  + Ba(OH)2  Mg(OH)2  +  Ba(HCO3)2              (2)
b mol                  b mol          b mol
Gọi a và b lần lượt là số mol Mg(HCO3)2 tham gia phản ứng (1) và (2)
Theo đề, ta có:    mkt = 0,1.58  + 0,15.197 = 35,35 (g)
TH2: Nếu gốc (HCO3) chuyển hết về gốc (CO3).
Mg(HCO3)2  + 2Ba(OH)2 Mg(OH)2  + 2BaCO3  + 2H2O       (3)
a mol               2a mol              a mol           2a mol
 Mg(HCO3)2  + Ba(OH)2  BaCO3 + MgCO3 + 2H2O                (4)
b mol                  b mol          b mol      b mol
Gọi a và b lần lượt là số mol Mg(HCO3)2 tham gia phản ứng (3) và (4)
Theo đề, ta có:     mkt  = 0,075.58  + 0,175.197 + 0,025.84 =  40,925 (g)
35,35 (g)  m  40,925 (g)
BẢN CHẤT
  • * Nếu Mg2+ phản ứng hết với OH:
Mg2+      + 2OH   Mg(OH)2           (1)  
0,1 mol   0,2 mol     0,1 mol
HCO  +  OH  CO  + H2O    (2)
0,15 mol     0,15 mol     0,15 mol
Ba2+    +    CO  BaCO3
0,15 mol   0,15 mol     0,15 mol
mkt  = 0,1.58  + 0,15.197 = 35,35 (g)
* Nếu HCO phản ứng hết với OH:
HCO    +  OH   CO  + H2O
0,2 mol       0,2 mol     0,2 mol
Mg2+      + 2OH  Mg(OH)2
0,075 mol   0,15 mol     0,075 mol
Ba2+         +  CO   BaCO3
0,175 mol   0,175 mol     0,175 mol
Mg2+         +  CO  MgCO3
0,025 mol   0,025 mol     0,025 mol
mkt = 0,075.58  + 0,175.197 + 0,025.84 = 40,925 (g)
Vì 2 phản ứng (1) và (2) xảy ra ngẫu nhiên   35,35 (g)  m  40,925 (g)
 
Bài tập 2. X là dung dịch có chứa 0,36 mol NaOH; Y là dung dịch chứa  0,11 mol AlCl3. Cho từ từ từng giọt dung dịch Y đến hết vào dung dịch X, thu được m gam kết tủa.
1) Nêu hiện tượng và viết các phương trình hóa học của phản ứng xảy ra.
2) Tính giá trị m. Giả thiết các phản ứng hóa học xảy ra hoàn toàn.
GIẢI
Hiện tượng: Có kết tủa keo trắng xuất hiện nhưng tan ngay rồi lại xuất hiện và tan ngay, hiện tượng này lặp đi lặp lại một thời gian, sau đó lượng kết tủa lớn dần đến cực đại và không tan nữa.
AlCl3     +   3NaOH  Al(OH)3 + 3NaCl
NaOH +  Al(OH)3  NaAlO2  + 2H2O
..........................................................................................................................
AlCl3    +    4NaOH  NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O
0,09 mol    0,36 mol       0,09 mol
AlCl3    +    3NaAlO2 + 6H2O  4Al(OH)3 + 3NaCl
0,02 mol     0,06 mol                    0,08 mol
mkt = 78.0,08 = 6,24 (g)
Bài tập 3. Nhỏ từ từ từng giọt cho đến hết 200 ml dung dịch NaOH vào 200 ml dung dịch gồm AlCl3 1M và HCl 1M thu được 7,8 gam kết tủa. Nêu hiện tượng xảy ra và xác định nồng độ mol của dung dịch NaOH.
GIẢI
TH1: Ban đầu không có hiện tượng gì xảy ra, sau một thời gian mới có kết tủa keo trắng xuất hiện, lượng kết tủa lớn dần đến cực đại.
NaOH   + HCl NaCl + H2O
0,2 mol   0,2 mol
AlCl3 + 3NaOH  Al(OH)3 + 3NaCl
0,1 mol   0,3 mol     0,1 mol

TH2: Ban đầu không có hiện tượng gì xảy ra, sau một thời gian mới có kết tủa keo trắng xuất hiện, lượng kết tủa lớn dần đến cực đại, sau đó bị hòa tan một phần:
NaOH   + HCl  NaCl + H2O
0,2 mol   0,2 mol
AlCl3 + 3NaOH  Al(OH)3  + 3NaCl
0,2 mol   0,6 mol      0,2 mol
Al(OH)3     +    NaOH NaAlO2  + 2H2O
(0,2 – 0,1) mol  0,1 mol
Bài tập 4. M là dung dịch chứa 0,8 mol HCl. N là dung dịch chứa hỗn hợp 0,2 mol Na2CO3 và 0,5 mol NaHCO3. Đổ rất từ từ N vào M cho đến hết. Nêu hiện tượng xảy ra và tính thể tích khí thoát ra ỏ đktc.
GIẢI
HT: Có khí không màu, không mùi thoát ra ngay từ đầu ( ngay khi giọt dung dịch N đầu tiên rơi xuống gặp dung dịch M)
Gọi x là số mol Na2CO3 phản ứng và y là số mol NaHCO3 phản ứng.
Vì đổ từ từ N vào M cho đến hết, nên 2 phản ứng sau xảy ra đồng thời:
Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + CO2 + H2O
x mol       2x mol                  x mol
NaHCO3 + HCl NaCl + CO2  + H2O
y mol         y mol                  y mol
Vì 2 phản ứng xảy ra đồng thời và dung dich N đồng nhất     (I)
Mặt khác: nHCl  = 2x + y = 0,8 (II)
Từ (I) và (II)          
Bài tập 5Đổ từ từ 100 gam dung dịch KHSO4 vào 100 gam dung dịch K2CO3 thu được 198,9 gam dung dịch ( TN1), Nếu đổ từ từ 100 gam dung dịch K2CO3 vào 100 gam dung dịch KHSO4 thì thu được 197,8 gam dung dịch (TN2). Tính nồng độ % của dung dịch KHSO4 và dung dịch K2CO3 đã dùng ban đầu.
GIẢI
Gọi x, y lần lượt là số mol KHSO4 và K2CO3 có trong 100 mỗi dung dịch.
Vì dung dịch thu được ở 2 thí nghiệm đều có khối lượng < 100 + 100 = 200 (g)
 Ở cả 2 thí nghiệm đều có khí thoát ra.
 ;
TN1: Vì đổ từ từ KHSO4 vào K2CO3, nên ban đầu xảy ra phản ứng sau:
KHSO4  + K2CO3 KHCO3   +  K2SO4         (1)
y mol        y mol            y mol
Vì có khí thoát ra  Sau phản ứng (1), KHSO4 dư ( x> y)  nKHSO4 dư = x – y  (mol)
KHSO­4   + KHCO3  K2SO4 + CO2 + H2O    (2)
TN2: Vì đổ từ từ K2CO3 vào dung dich KHSO4 nên xảy ra phản ứng sau:
K2CO3  + 2KHSO4   2K2SO4 + CO2 + H2O  (3)
 ở thí nghiệm (1), KHCO3 dư.
 y > x – y  y >   ở thí nghiệm (2), K2CO3 dư.
Theo (2):
Theo (3):  
y = 0,1 – 0,025 = 0,075 (mol)
Bài tập 6.  A là dung dịch chứa 0,3 mol NaOH. B là dung dịch chứa 0,13 mol H3PO4.
TN1: Đổ rất từ từ từng giọt A vào B cho đến hết.
TN2: Đổ rất từ từ từng giọt B vào A cho đết hết.
Viết thứ tự các phản ứng xảy ra và tính số mol mỗi chất thu được sau phản ứng.
GIẢI
TN1: Vì đổ rất từ từ từng giọt dung dịch NaOH vào dung dịch H3PO4, ban đầu H3PO4 dư nên thứ tự phản ứng xảy ra như sau:
NaOH +   H3PO4  NaH2PO4  + H2O
0,13 mol  0,13 mol    0,13 mol
NaOH  + NaH2PO4  Na2HPO4  + H2O
0,13 mol    0,13 mol     0,13 mol
NaOH  + Na2HPO4  Na3PO4  + H2O
0,04 mol   0,04 mol      0,04 mol
 Dung dịch sau phản ứng chứa 0,04 mol Na3PO4 và 0,13 – 0,04 = 0,09 mol Na2HPO4
TN2: Vì đổ rất từ từ H3PO4 vào dung dịch NaOH, ban đầu NaOH dư nên thứ tự phản ứng xảy ra như sau:
3NaOH + H3PO4  Na3PO4  +  3H2O
0,3 mol     0,1 mol     0,1 mol
2Na3PO4  +  H3PO4  3Na2HPO4
0,06 mol      0,03 mol     0,09 mol
 Dung dịch sau phản ứng chứa 0,09 mol H3PO4 và 0,1 – 0,06 = 0,04 mol Na3PO4
Bài tập 7. Hỗn hợp A gồm Mg và Fe. Cho 5,1 gam hỗn hợp A vào 250 ml dung dịch CuSO4. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lọc, thu được 6,9 gam chất rắn B và dung dịch C. Thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch C. Lọc lấy kết tủa đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi được 4,5 gam chất rắn D. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của các kim loại trong hỗn hợp A.
GIẢI
Vì Mg đứng trước Fe và Fe đứng trước Cu trong dãy hoạt động hóa học nên thứ tự phản ứng như sau:
Mg + CuSO4  MgSO4 + Cu    (1)
x mol   x mol      x mol      x mol
Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu        (2)
y mol   y mol    y mol      y mol
Vì D gồm các oxit mà mD = 4,5 gam < mA = 5,1 gam kim loại dư, CuSO4 hết.
MgSO4 + 2NaOH  Mg(OH)2  + Na2SO4  (3)
x mol                            x mol
FeSO4 + 2NaOH  Fe(OH)2  +  Na2SO4  (4)
y mol                          y mol
Mg(OH)2  MgO  +  H2O   (5)
x mol                  x mol
4Fe(OH)2  +  O2  2Fe2O3  +  4H2O  (6)
y mol                              0,5y mol
Nếu Fe chưa phản ứng thì các phản ứng (2,4,6) không xảy ra và D chỉ chứa MgO
nMg (pư) = nMgO = 4,5/40 = 0,1125 (mol)  nCu = 0,1125 (mol)
mCu = 64.0,1125 = 7,2 (g) > mB = 6,9 (g): Vô lý  Fe đã phản ứng một phần.
(Hoặc: mB = ( 5,1 – 24.0,1125) + 0,1125.64 = 9,6 (g) ¹ 6,9 (g): Vô lý) 
Gọi x, y lần lượt là số mol của Mg ban đầu và số mol của Fe tham gia phản ứng.
Theo đề ta có: mB – mA = 64.(x +y) – ( 24x + 56y) = 6,9 – 5,1 = 1,8  40x + 8y = 1,8  (I)
Mặt khác: mD = 40x + 160.0,5y = 40x + 80y = 4,5 (II)
Từ (I) và (II)  x = y = 0,0375 (mol)
  
Bài tập 8.
TN1: Cho từ từ từng giọt đến hết 100 ml dung dịch FeCl2 0,5M vào 100 ml dung dịch AgNO3 1,2M.
TN2: Cho từ từ từng giọt đến hết 100 ml dung dịch AgNO3 1,2M vào 100 ml dung dịch FeCl2 0,5M.
Tính khối lượng kết tủa thu được ở mỗi thí nghiệm và viết phương trình hóa học.
GIẢI

Thí nghiệm 1: vì nhỏ từ từ từng giọt FeCl2 vào dung dịch AgNO3 nên 2 phản ứng sau xảy ra đồng thời:
Ag+ + Cl- AgCl             (1)
x          x        x mol
Fe2+ + Ag+  Fe3+  + Ag  (2)
y         y                         y mol
Gọi x và y lần lượt là số mol Cl- và Fe2+ tham gia phản ứng. Vì 2 phản ứng xảy ra đồng thời

( Hình dung thí nghiệm 1 như sau: Giả sử trong mỗi giọt dung dịch có chứa a mol FeCl2 ( a mol Fe2+; 2a mol Cl-) do ban đầu AgNO3 dư nên Fe2+ và Cl- phản ứng hết ngay sau khi nhỏ mỗi giọt vào tỉ lệ số mol Fe2+ và Cl- phản ứng = a : 2a = 1 : 2)
Thí nghiệm 2: Vì nhỏ từ từ từng giọt AgNO3 vào dung dịch FeCl2 nên phải xét 2 trường hợp sau.
TH1: Cl- kết tủa hết.
Ag+ + Cl- AgCl             (1)
0,1     0,1      0,1 mol
Fe2+ + Ag+  Fe3+  + Ag  (2)
0,02   0,02                    0,02 mol
m(kt) = 0,1.143,5 + 0,02.108 = 16,51 (g)
TH2: Fe2+ bị oxi hóa hết thành Fe3+
Fe2+ + Ag+  Fe3+  + Ag           (1)
0,05   0,05                   0,05 mol
Ag+ + Cl- AgCl                      (2)     
0,07    0,07    0,07 mol
m(kt) = 0,07.143,5 + 0,05.108 = 15,445 (g)
Vì phản ứng tạo kết tủa AgCl và phản ứng oxi hóa Fe2+ thành Fe3+ xảy ra ngẫu nhiên
15,445 (g)  m(kt) 16,51 (g)
( Hình dung trường hợp này như sau: Giả sử trong mỗi giọt dung dịch AgNO3 có chứa (a + b) mol AgNO3; ban đầu FeCl2 dư ( cả Fe2+ và Cl- đều dư) nên AgNO3 hết sau mỗi lần nhỏ. Vì Ag+ phản ứng ngẫu nhiên với cả Fe2+ và Cl- nên tùy thuộc vào sự tiếp xúc của Fe2+ và Cl- với Ag+ mà lượng Ag sinh ra nhiều hơn hay AgCl nhiều hơn. Nếu có a mol AgNO3 phản ứng tạo a mol Ag thì có b mol AgCl tạo ra và ngược lại nên phải xét 2 trường hợp là vì vậy)
Bài tập 9. Cho 1 mol Fe dạng bột vào dung dịch chứa 2,75 mol AgNO3 đến phản ứng hoàn toàn. Tính số mol các chất sau phản ứng.
GIẢI
Vì thứ tự của các cặp trong dãy điện hóa như sau: Fe2+/Fe  >  Fe3+/Fe2+  >  Ag+/Ag
nên thứ tự phản ứng như sau:
Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2  + 2Ag
1 mol  2 mol        1 mol           2 mol
Fe(NO3)2 + AgNO3  Fe(NO3)3  + Ag
0,75 mol     0,75 mol     0,75 mol      0,75 mol
nAg = 2 + 0,75 = 2,75 (mol);
Bài tập 10. Cho a mol Fe dạng bột vào dung dịch chứa b mol AgNO3 đến phản ứng hoàn toàn. Tính số mol các chất sau phản ứng theo a và b.
GIẢI
Vì thứ tự của các cặp trong dãy điện hóa như sau: Fe2+/Fe  >  Fe3+/Fe2+  >  Ag+/Ag nên thứ tự phản ứng như sau:
Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2  + 2Ag  (1)
Nếu Fe dư  Có b/2 mol Fe(NO3)2; b mol Ag và (a-b/2) mol Fe dư
Nếu (1) vừa đủ Có a hoặc b/2 mol Fe(NO3)2; 2a hoặc b mol Ag
Nếu sau (1), AgNO3 b > 2a
TH1: Nếu 2a < b < 3a:
Fe(NO3)2   +   AgNO3      Fe(NO3)3  +  Ag  (2)
(b-2a) mol     (b-2a) mol     (b-2a) mol     (b-2a) mol
 Có (b-2a) mol Fe(NO3)3; 2a + (b-2a) = b mol Ag; a – (b-2a) = (3a – b) mol Fe(NO3)2
TH2: b = 3a, với trường hợp này có thể gộp (1) với (2) thành phản ứng sau.
Fe + 3AgNO3  Fe(NO3)3  + 3Ag  (3)
 Có a hoặc b/3 mol Fe(NO3)3 và 3a hoặc b mol Ag
TH3: b >3a AgNO3 dư, xảy ra phản ứng sau.
Fe + 3AgNO3  Fe(NO3)3  + 3Ag 
 Có a mol Fe(NO3)3; 3a mol Ag và (b – 3a) mol AgNO3 dư.                         
Bài tập 11. Sục 0,02 mol Cl2 vào dung dịch chứa 0,06 mol FeBr2 thu được dung dịch A. Cho AgNO3 dư vào A thu được m gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính giá trị m.  
GIẢI
Vì: Fe3+/Fe2+ > Br20/2Br- > Cl20/2Cl- nên xảy ra phản ứng sau:
3Cl2      +    6FeBr2   4FeBr3  +   2FeCl3   (1)
0,02 mol    0,04 mol      mol     mol

Vì FeBr2 dư: 0,06 – 0,04 = 0,02 (mol)  dd A chứa 0,02 mol FeBr2;  mol FeBr3
mol FeCl3.
dd AgNO3 dư + dd A: Vì Fe3+/Fe2+ > Ag+/Ag nên:
3AgNO3 + FeBr2      2AgBr +   Ag  +    Fe(NO3)3           (2)
                 0,02 mol         0,04 mol     0,02 mol   
3AgNO3 + FeBr3      3AgBr+ Fe(NO3)3                           (3)
                  mol        0,08  mol
3AgNO3 + FeCl3       3AgCl+  Fe(NO3)3                         (4)
                 mol        0,04 mol
Thu được: 0,04 mol AgCl; 0,12 mol AgBr; 0,02 mol Ag
 m = 143,5.0,04  + 0,12.188 + 108.0,02 = 30,46 (g)
Bài tập 12. Sục 0,3 mol Cl2 vào dung dịch chứa 0,3 mol FeBr2 cho đến. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính khối lượng mỗi muối sau phản ứng.
GIẢI
Vì Fe3+/Fe2+ > Br20/2Br- > Cl20/2Cl- nên thứ tự phản ứng như sau:
3Cl2      +    6FeBr2      4FeBr3  +   2FeCl3           
0,15 mol   0,3 mol       0,2 mol          0,1 mol

3Cl2    +   2FeBr3     2FeCl3  + 3Br2
0,15 mol    0,1 mol      0,1 mol                 
Bài tập 13. Sục từ từ V lít khí CO2 (đktc) vào 1 lít dung dịch NaOH 0,4M và Ba(OH)2 0,16M.
  1. Tính V để có kết tủa lớn nhất.
  2. Tính V để thu được 19,7 gam kết tủa.
  3. Tính khối lượng kết tủa khi V = 14,784 lít.
GIẢI

Thứ tự của các phản ứng xảy ra:
CO2 + Ba(OH)2  BaCO3  +  H2O  (1)
CO2 + 2NaOH  Na2CO3  +  H2O   (2)
CO2 + Na2CO3 + H2 2NaHCO3  (3)
CO2 + BaCO3 + H2 Ba(HCO3)2   (4)
a)  Lượng kết tủa lớn nhất khi Ba(OH)2 hết và phản ứng (4) chưa xảy ra
nBa(OH)   nCO nBa(OH) + nNaOH
 0,16.22,4 = 3,584 (l)   VCO (0,16 + 0,4) = 12,544 (l)
b)    Phải xét 2 trường hợp:
TH1: Ba(OH)2 dư, chỉ xảy ra phản ứng (1)
 VCO = 0,1.22,4 = 2,24 (l)
TH2: Ba(OH)2 thiếu, kết tủa bị hòa tan 1 phần theo pư (4)
nCO = nBa(OH) + nNaOH + nBaCO( bị hòa tan) = 0,16 + 0,4 + (0,16-0,1) = 0,62 (mol)
 VCO = 0,62.22,4 = 13,888 (lít)
c)  Vì 0,56 mol < nCO = = 0,66 (mol)  < 0,56 + 0,16 = 0,72 (mol) Kết tủa mới bị hòa tan một phần theo phản ứng (4).
nCO(4)  = 0,66 – 0,56 = 0,1 (mol)  ( bị hòa tan) = 0,1 (mol);  = 197.(0,16 -0,1) = 11,82 (g)
Bài tập 14. Cho 9,2 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào dung dịch hỗn hợp AgNO3 và Cu(NO3)2, thu được chất rắn Y và dung dịch Z. Hòa tan hết Y bằng dung dịch H2SO4 ( đặc, nóng dư), thu được 6,384 lít khí SO2 ( sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Cho dung dịch NaOH dư vào Z, thu được kết tủa T. Nung T trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 8,4 gam hỗn hợp rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính phần % khối lượng của mỗi kim loại trong X.
GIẢI
Vì mhh oxit = 8,4 (g) < mX = 9,2 (g)  kim loại dư  2 muối hết. Mặt khác chất rắn thu được là hỗn hợp và Mg hoạt động hóa học mạnh hơn Fe  Mg hết, Fe đã phản ứng 1 phần.
Gọi a, b lần lượt là số mol Mg và số mol Fe phản ứng; c là số mol Fe dư.
Vì mức độ hoạt động hóa học của các kim loại giảm dần theo dãy sau: Mg, Fe, Cu, Ag nên thứ tự phản ứng như sau:   Mg + 2AgNO3 Mg(NO3)2  + 2Ag    (1)
Nếu Mg dư:    Mg + Cu(NO3)2  Mg(NO3)2  + Cu   (2)
            Fe + Cu(NO3)2  Fe(NO3)2  + Cu   (3)
Nếu sau (1), AgNO3 dư:  Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2  + 2Ag   (4)
Fe + Cu(NO3)2  Fe(NO3)2  + Cu   (5)
Theo (1,2,3) hoặc (1,4,5) ta đều có: nAg + 2.nCu = 2.nMg + 2.nFe = 2a + 2b  (mol)
Dung dịch Z chứa: Mg(NO3)2 và Fe(NO3)2
Mg(NO3)2 + 2NaOH  Mg(OH)2  + 2NaNO3  (6)
Fe(NO3)2 + 2NaOH  Fe(OH)2  + 2NaNO3  (7)
Mg(OH)2 MgO  + H2O   (8)
4Fe(OH)2  + O2 2Fe2O3  + 4H2O  (9)
Y: Fe dư, Cu, Ag
2Fe + 6H2SO4 (đ) Fe2(SO4)3  + 3SO2 + 6H2O   (10)
Cu + 2H2SO4 (đ) CuSO4  + SO2  + 2H2O   (11)
2Ag + 2H2SO4 (đ) Ag2SO4  + SO2  + 2H2O   (12)
Theo (10,11,12): 2. = 3.nFe + (nAg + 2.nCu) = 3c + 2a + 2b
 3c + 2a + 2b = = 0,57 (mol)
 
Bài tập 15. Hòa tan hoàn toàn 16,4 gam hỗn hợp X gồm MgO và MgCO3 trong dung dịch H2SO4. Sau phản ứng thu được dung dịch A và 2,24 lít khí CO2 (đktc). Cho 300 ml dung dịch Ba(OH)2 1,5M vào A thu được 110,6 gam kết tủa và 500 ml dung dịch B. Tính CM của dung dịch B.
GIẢI

MgCO3 + H2SO4  MgSO4  + CO2 + H2O     (1)
0,1 mol       0,1 mol      0,1 mol    0,1 mol
nMgO = (16,4 – 0,1.84)/40 = 0,2 (mol)
MgO + H2SO4  MgSO4 + H2O                      (2)
0,2 mol                  0,2 mol
 = 0,1 + 0,2 = 0,3 (mol); = 0,45 (mol)
dung dịch A chứa: MgSO4 và có thể có H2SO4 dư.
Nếu H2SO4 hết: Ba(OH)2 + MgSO4   BaSO4  + Mg(OH)2
                               0,3 mol         0,3 mol        0,3 mol    0,3 mol
mkt = 0,3.233 + 0,3.58 = 87,3 (g) < 110,6 (g)   ( trái với giả thiết)  H2SO4
Vì H2SO4 dư nên thứ tự phản ứng như sau:
Ba(OH)2 + H2SO4  BaSO4  + 2H2O          (3)
Ba(OH)2 + MgSO4  BaSO4  + Mg(OH)2    (4)
TH1: Nếu Ba(OH)2. Theo (4): = 0,3 (mol)
 = (110,6 -87,3)/233 = 0,1 (mol) (mol)
 (mol) CM (Ba(OH)2) = 0,05/0,5 = 0,1M
TH2: Nếu MgSO4
Theo (3,4): (mol)  = (110,6 – 233.0,45)/58 = 0,1 (mol)
 = 0,1 (mol)  = 0,3 – 0,1 = 0,2 (mol)  CM (MgSO4) = 0,2/0,5 = 0,4M
Bài tập 16. Cho từ từ 100 ml dung dịch hỗn hợp Na2CO3 1M và KHCO3 aM vào 200 ml dung dịch HCl 1M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được 2,688 lít CO2 (ở đktc). Tính a ?
GIẢI
nNa2CO3 = 0,1.1 = 0,1 (mol);  nNaHCO3 = 0,1.a (mol);  nHCl = 0,2.1 = 0,2 (mol);
nCO2 = 2,688/22,4 = 0,12 (mol)  HCl hết, cả hai muối đều dư.
Vì ban đầu axit dư nên các phản ứng xảy ra đồng thời:
Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + H2O + CO2
x mol        2x mol                             x mol
NaHCO3 + HCl  NaCl  +  H2O + CO2
y mol          y mol                              y mol
Gọi x, y là số mol Na2CO3 và NaHCO3 tham gia phản ứng.
Ta có hệ phương trình
Vì 2 phản ứng xảy ra đồng thời
Bài tập 17.   M là dung dịch chứa 0,8 mol HCl. N là dung dịch chứa hỗn hợp 0,2 mol Na2CO3 và 0,5 mol NaHCO3.
TN1: Đổ rất từ từ M vào N cho đến hết.
TN2: Trộn nhanh 2 dung dịch M và N vào nhau cho đến hết.
Tính thể tích khí thoát ra (đktc) ở mỗi thí nghiệm.
GIẢI
TN1: Đổ rất từ từ HCl vào Na2CO, NaHCO3
Na2CO3  + HCl  NaHCO3 + NaCl                        (1)
0,2                0,2         0,2
NaHCO3 + HCl  NaCl  + CO2 +  H2O                (2)
 0,7             0,6                       0,6
Thể tích CO2 bay ra: 0,6 x 22,4 = 13,44 lít
TN2:  - Nếu Na2CO3 phản ứng hết với HCl:
Na2CO3 + 2HCl  2NaCl  +  CO2  +  H2O  
0,2              0,4                          0,2
NaHCO3 +  HCl  NaCl  + CO2 + H2O
0,5               0,4                       0,4
Thể tích CO2 bằng: ( 0,2 + 0,4).22,4 = 13,44 lít.
- Nếu NaHCO3 phản ứng hết với HCl:
NaHCO3 +  HCl  NaCl  +  CO2 + H2O
0,5                0,5                       0,5
Na2CO3 + 2HCl  2NaCl  +  CO2  +  H2O  
0,15           0,3                         0,15
Thể tích CO2 bằng: ( 0,5 + 0,15).22.4 = 14,56 (lít) 13,44 (lít) < VCO2 < 14,56 (lít)
Bài tập 18.    Hỗn hợp X gồm FeO và Fe2O3. Hòa tan hoàn toàn 39,2 gam X vào dung dịch HCl ( HCl dùng dư 8% so với lượng cần thiết), thu được dung dịch A có chứa 77,7 gam hỗn hợp muối. Thêm 500 ml dung dịch AgNO3 2,9M vào dung dịch A, thu được m (g) kết tủa và V lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Tính giá trị của m và V.
GIẢI
Đặt số mol FeO là a và số mol Fe2O3 là b ( a > 0; b > 0)
  FeO    +    2HCl  FeCl2 + H2O                    (1)
   a mol        2a             a                  
  Fe2O3     + 6HCl  2FeCl3  + 3H2O              (2)
    b mol          6b          2b                      
Theo đề ra ta có:   
 0,5.2,9 = 1,45 mol; nHCl (dư) = (2.0,1 + 6.0,2).8% = 0,112 (mol)
ånCl (A) = 2.0,1 + 6.0,2 + 0,112 = 1,512 (mol)
FeCl­2 + 2AgNO3 Fe(NO3)2  + 2AgCl    (1)
0,1 mol   0,2              0,1              0,2 mol
9Fe(NO3)2 + 12HCl   4FeCl3   +  5Fe(NO3)3  + 3NO   +  6H2O  (2)
0,084           0,112 mol   mol                      0,028 mol
0,1 – 0,084 = 0,016 (mol);  = 2.0,2 + =  >
TH1: Nếu AgNO3 chuyển hết về AgCl:
FeCl­3 + 3AgNO3 Fe(NO3)3  + 3AgCl   (3)
            1,25                             1,25 mol
 m = 143,5.(1,25 + 0,2) = 208,075 (g)
TH2: Nếu 0,016 mol Fe(NO3)2 chuyển hết về Fe(NO3)3
Fe(NO3)2 + AgNO3 Fe(NO3)3 + Ag      (4)
                    0,016 mol                 0,016 mol
= 1,45 – 0,2 – 0,016 = 1,234 (mol). Ta có:  <  
FeCl­3 + 3AgNO3 Fe(NO3)3  + 3AgCl   (5)
    1,234 mol                       1,234 mol
  m = 143,5. ( 0,2 + 1,234) + 0,016.108 = 207,507 (g)
Vì 2 phản ứng (4) và (5) xảy ra ngẫu nhiên  207,507 (g)   m  208,075 (g)
BÀN CHẤT
Ag+:  1,45 mol; Cl- : 1,512 mol; H+: 0,112 mol; Fe2+: 0,1 mol; Fe3+: 0,4 mol; NO3-: 1,45 mol
Do tính oxi hóa của NO3- trong H+ mạnh hơn Ag+ nên:
3Fe2+ + NO3- + 4H   3Fe3+  + NO + 2H2O
0,084               0,112                  0,028 mol
Fe2+ dư: 0,1 – 0,084 = 0,016 (mol)
Do phản ứng tạo kết tủa AgCl và phản ứng oxi hóa khử (Ag+ + Fe2+ Ag + Fe3+) là 2 phản ứng xảy ra ngẫu nhiên nên phải xét 2 trường hợp sau để xác định cận trên và cận dưới:
TH1: Ag+ chuyển hết về AgCl ( 1,45 < 1,512; Cl- dư)
Ag+  + Cl-  AgCl
1,45                1,45 mol
 m = 143,5.1,45 =  208,075 (g)
TH2: 0,016 mol Fe2+ chuyển hết về Fe3+:
Fe2+ + Ag+ Fe3+  + Ag
0,016  0,016               0,016 mol
Ag+  + Cl-  AgCl
1,434             1,434 mol
m = 143,5. ( 0,2 + 1,234) + 0,016.108 = 207,507 (g)
                                207,507 (g)   m  208,075 (g)
 
Bài tập 19.    Hòa tan hết m gam hỗn hợp gồm Na, Na2O, Ba và BaO vào nước, thu được 0,3 mol khí H2 và dung dịch X. Hấp thụ hoàn toàn 0,64 mol khí CO2 vào dung dịch X, thu được dung dịch Y chỉ chứa các muối và kết tủa Z. Chia dung dịch Y làm 2 phần bằng nhau:
- Cho rất từ từ phần 1 vào 200 ml dung dịch HCl 1,2M thì thoát ra 0,15 mol khí CO2.
- Cho rất từ từ 200 ml dung dịch HCl 1,2M vào phần 2, thì thoát ra 0,12 mol khí CO2.
Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, HCl đều phản ứng hết trong cả hai thí nghiệm. Tính giá trị của m
GIẢI

 dung dịch Y chứa cả muối cacbonat và hiđrocacbonat Ba chuyển hết vào kết tủa BaCO3; dung dịch chỉ chứa NaHCO3 và Na2CO3, không chứa Ba(HCO3)2.
Phần 2: Vì đổ từ từ HCl vào Y nên thứ tự phản ứng xảy ra như sau:
Na2CO3 + HCl  2NaCl + NaHCO3    (1)
Do có khí thoát ra Na2CO3 hết.
NaHCO3 + HCl  NaCl + CO2 + H2O (2)
                 0,12 mol             0,12 mol
Theo (1):
Phần 1: Vì đổ từ từ muối vào HCl nên 2 phản ứng sau xảy ra đồng thời:
Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + CO2 + H2O  (3)
a mol        2a mol                    a mol
NaHCO3 + HCl  NaCl + CO2 + H2O    (4)
b mol        b mol                    b mol
HCl hết, 2 muối dư.
Gọi a và b lần lượt là số mol Na2CO3 và NaHCO3 phản ứng.
Ta có
Bảo toàn nguyên tố C:
Bảo toàn nguyên tố Na:
Quy đổi hỗn hợp X thành hỗn hợp chỉ chứa Na, Na2O và BaO nBaO = 0,24 (mol)
BaO + H2O Ba(OH)2
2Na + 2H2O 2NaOH + H2
0,6                      0,6          0,3 mol
Na2O  +  H2O 2NaOH
0,02 mol          (0,64 – 0,6) mol
 (g)



















 

Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá

Click để đánh giá bài viết

  Ý kiến bạn đọc

Bạn đã không sử dụng Site, Bấm vào đây để duy trì trạng thái đăng nhập. Thời gian chờ: 60 giây