BÀI TẬP DỰA VÀO THỨ TỰ PHẢN ỨNG HÓA HỌC

Thứ ba - 18/08/2020 09:18
In ra
Đóng cửa sổ này

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.

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)

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 m_kt = 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 m_kt = 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 C_M 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)

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)

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

Na₂CO₃hết.
NaHCO₃ + HCl

NaCl + CO₂ + H₂O (2)
0,12 mol 0,12 mol
Theo (1):