BÀI TẬP DỰA VÀO THỨ TỰ PHẢN ỨNG HÓA HỌC

 

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:    m_kt = 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:     m_kt  = 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
m_kt = 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: n_HCl  = 2x + y = 0,8 (II)
Từ (I) và (II)          

Bài tập 5.  Đổ 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)  n_{KHSO4 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)
Vì  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 m_D = 4,5 gam < m_A = 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
n_{Mg (pư)} = n_MgO = 4,5/40 = 0,1125 (mol)  n_Cu = 0,1125 (mol)
m_Cu = 64.0,1125 = 7,2 (g) > m_B = 6,9 (g): Vô lý  Fe đã phản ứng một phần.
(Hoặc: m_B = ( 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: m_B – m_A = 64.(x +y) – ( 24x + 56y) = 6,9 – 5,1 = 1,8  40x + 8y = 1,8  (I)
Mặt khác: m_D = 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
n_Ag = 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 dư  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
và 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. Tính V để có kết tủa lớn nhất. Tính V để thu được 19,7 gam kết tủa. 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 + H₂O   2NaHCO₃  (3)
CO₂ + BaCO₃ + H₂O   Ba(HCO₃)₂   (4)
a)  Lượng kết tủa lớn nhất khi Ba(OH)₂ hết và phản ứng (4) chưa xảy ra
n_Ba(OH)   n_CO n_Ba(OH) + n_NaOH
 0,16.22,4 = 3,584 (l)   V_CO (0,16 + 0,4) = 12,544 (l)
b)    Phải xét 2 trường hợp:
TH1: Ba(OH)₂ dư, chỉ xảy ra phản ứng (1)
 V_CO = 0,1.22,4 = 2,24 (l)
TH2: Ba(OH)₂ thiếu, kết tủa bị hòa tan 1 phần theo pư (4)
n_CO = n_Ba(OH) + n_NaOH + n_{BaCO( bị hòa tan)} = 0,16 + 0,4 + (0,16-0,1) = 0,62 (mol)
 V_CO = 0,62.22,4 = 13,888 (lít)
c)  Vì 0,56 mol < n_CO = = 0,66 (mol)  < 0,56 + 0,16 = 0,72 (mol) Kết tủa mới bị hòa tan một phần theo phản ứng (4).
n_CO(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 m_{hh oxit} = 8,4 (g) < m_X = 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: n_Ag + 2.n_Cu = 2.n_Mg + 2.n_Fe = 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 + 6H₂SO_{4 (đ)} Fe₂(SO₄)₃  + 3SO₂ + 6H₂O   (10)
Cu + 2H₂SO_{4 (đ)} CuSO₄  + SO₂  + 2H₂O   (11)
2Ag + 2H₂SO_{4 (đ)} Ag₂SO₄  + SO₂  + 2H₂O   (12)
Theo (10,11,12): 2. = 3.n_Fe + (n_Ag + 2.n_Cu) = 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
n_MgO = (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
m_kt = 0,3.233 + 0,3.58 = 87,3 (g) < 110,6 (g)   ( trái với giả thiết)  H₂SO₄ dư
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 dư. Theo (4): = 0,3 (mol)
 = (110,6 -87,3)/233 = 0,1 (mol) (mol)
 (mol) C_M (Ba(OH)₂) = 0,05/0,5 = 0,1M
TH2: Nếu MgSO₄ dư
Theo (3,4): (mol)  = (110,6 – 233.0,45)/58 = 0,1 (mol)
 = 0,1 (mol)  = 0,3 – 0,1 = 0,2 (mol)  C_M (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
n_Na2CO3 = 0,1.1 = 0,1 (mol);  n_NaHCO3 = 0,1.a (mol);  n_HCl = 0,2.1 = 0,2 (mol);
n_CO2 = 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) < V_CO2 < 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; n_{HCl (dư)} = (2.0,1 + 6.0,2).8% = 0,112 (mol)
ån_{Cl (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

Vì  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
Vì 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 n_BaO = 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)