Lý thuyết và bài tập trắc nghiệm Hóa học 9 - Bài 18: Nhôm (Có đáp án và lời giải)

Nội dung text: Lý thuyết và bài tập trắc nghiệm Hóa học 9 - Bài 18: Nhôm (Có đáp án và lời giải)

1. CHUYÊN ĐỀ NHÔM I. TÍNH CHẤT HÓA HỌC 1. Td với phi kim ( Cl2, O2 ) 2. Td với axít Chú ý: Al thụ động trong axít H2SO4 và HNO3 đặc nguội (Fe, Cr ) 3. Td với oxít kim loại (phản ứng nhiệt nhôm). 4. Td với nước. 2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2 Phản ứng trên nhanh chóng dừng lại vì lớp Al(OH)3 không tan trong nước đã ngăn cản không cho nhôm tiếp xúc với nước. Vật bằng nhôm hàng ngày tiếp xúc với nước dù ở nhiệt độ nào cũng khôgn xảy ra phản ứng là do trên bề mặt của vật được phủ một lớp Al2O3 rất mỏng và bền chắc không cho nước và khí thấm qua. 5. Td với dd kiềm. 2Al + 2NaOH + 6H2O 2Na[Al(OH)4] + 3 H2 Hoặc Al + NaOH + H2O NaAlO2 + 3/2H2 II. Điều chế PP duy nhất là đpnc oxít của nó: Al2O3 Al + O2 Trong quá trình điện phân người ta sử dụng Criolit (Na3AlF6). Có 3 tác dụng: 1. Làm hạ nhiệt độ nóng chảy của Al2O3 từ 20500C xuống khoảng 9000C 2. Làm cho tính dẫn điện cao hơn. 3. Tạo hỗn hợp nhẹ hơn Al để bảo vệ Al III. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG 1. Nhôm oxít. Là chất lưỡng tính Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + NaOH NaAlO2 + H2O Quặng boxit Al2O3.2H2O là nguyên liệu sản xuất nhôm kim loại. 2. Nhôm hiđroxit 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O Là hiđroxit lưỡng tính Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O (1) Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (2) • Điều chế Al(OH)3 - Từ muối nhôm: Al3+ + NH3 + H2O Al(OH)3 + NH4+ VD: AlCl3 + NH3 + H2O Al(OH)3 + NH4Cl + Nếu dùng bazơ phải vừa đủ nếu không Al(OH)3 sẽ tan theo phản ứng (2) - Từ NaAlO2 + Cho từ từ đến dư dd HCl vào dd NaAlO2, ban đầu có phản ứng:
2. NaAlO2 + HCl + H2O Al(OH)3 + NaCl Sau đó Al(OH)3 tan theo phản ứng (1) + Nếu thổi CO2 qua dd NaAlO2 thì sẽ thu được kết tủa Al(OH)3 (không bị tan) NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3 * Một số chú ý khi giải bài tập Al tác dụng với oxít kim loại - Phản ứng nhiệt nhôm: Al + oxit kim loại oxit nhôm + kim loại (Hỗn hợp X) (Hỗn hợp Y) - Thường gặp: + 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe + 2yAl + 3FexOy y Al2O3 + 3xFe + (6x – 4y)Al + 3xFe2O3 6FexOy + (3x – 2y)Al2O3 - Nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn, tùy theo tính chất của hỗn hợp Y tạo thành để biện luận. Ví dụ: + Hỗn hợp Y chứa 2 kim loại → Al dư ; oxit kim loại hết + Hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch bazơ kiềm (NaOH, ) giải phóng H2 → có Al dư + Hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch axit có khí bay ra thì có khả năng hỗn hợp Y chứa (Al2O3 + Fe) hoặc (Al2O3 + Fe + Al dư) hoặc (Al2O3 + Fe + oxit kim loại dư) - Nếu phản ứng xảy ra không hoàn toàn, hỗn hợp Y gồm Al2O3, Fe, Al dư và Fe2O3 dư - Thường sử dụng: + Định luật bảo toàn khối lượng: mhhX = mhhY + Định luật bảo toàn nguyên tố (mol nguyên tử): nAl (X) = nAl (Y) ; nFe (X) = nFe (Y) ; nO (X) = nO (Y) BÀI TẬP Bài 1: Nhúng một lá nhôm vào dd CuSO4, Sau một thời gian lấy lá Al ra khỏi dd thì thấy khối lượng dd giảm 1,38g. Khối lượng Al đã phản ứng là bao nhiêu? ĐA: 0,54g Bài 2. Cho 3,78g bột Al phản ứng vừa đủ với dd muối XCl3 tạo thành dd Y. Khối lượng chất tan trong dd Y giảm 4,06g so với dd XCl3. Tìm CTPT của muối XCl3 ĐA: mdd giảm = 0,14(X – 27) = 4,06 => X = 56
3. Bài 3. Hòa tan 8,46g hh Al và Cu trong dd HCl dư 10% (so với lý thuyết), thu được 3,36 lít khí X (đktc). Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của các chất trong hh đầu? G: HCl dư nên Al hết (Cu không phản ứng). làm bình thường => %Al = 31,91% Bài 4. Cho m gam hh X gồm Na2O và Al2O3 lắc vào nước cho phản ứng hoàn toànd thu dược 200ml dd A chỉ chứa một chtấ tan duy nhất có nồng độ 0,5M. % theo khối lượng các chất trong hh là? HD: Na2O + H2O NaOH NaOH + Al2O3 NaAlO2 + H2O %Na2O = 37,8% Bài 5. Cho 46,8 g hỗn hợp bột Al và Al2O3 tác dụng với dung dịch NaOH dư thoát ra 20,16 lit H2 ( đktc). Tính % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu ? A. Al : 36%; Al2O3 :64% B. Al: 34,62%, Al2O3 : 65,38 % C. Al = 17,3 %; Al2O3 = 82,7% D. Al = 32,4 %; Al2O3 = 67,6% Bài 6. Hòa tan a gam hh Al và Mg trong dd HCl loãng dư thu được 1568 cm3 khí (đktc). Nếu cũng cho a gam hh trên td với NaOH dư thì sau phản ứng còn lại 0,6g chất rắn. Tính % theo khối lượng của các chất. ĐA: 57,45% và 42,55% Bài 7. Người ta dùng quặng boxit để sản xuất Al. Hàm lượng Al2O3 trong quặng là 40%. Biết hiệu suất quá trình sản xuất là 90%. Để có được 4 tấn Al nguyên chất cần dùng bao nhiêu tấn quặng boxit? ĐA: 20,972 tấn Bài 8. Trong một loại quặng boxit có 50% Al2O3. Nhôm luyện từ quặng boxit đó chứa 1,5% tạp chất. Hiệu suất pahnr ứng là 100%. Lượng Al thu được khi luyện 0,5 tấn quặng boxit là bao nhiêu? ĐA: 134,368 Kg Bài 9. Để phân biệt các dd hóa chất riêng biệt: CuSO4, FeCl3, Al2(SO4)3, K2CO3, (NH4)2SO4, NH4NO3 người ta có thể dùng một trong những hóa chất nào sau: A. NaOH B. Ba(OH)2 C. Ba D. B và C Bài 10. Để phân biệt các dd hóa chất riêng biệt: NaCl, FeCl3, NH4Cl, (NH4)2CO3, AlCl3 người ta có thể dùng kim loại nào sau: A. K B. Na C. Mg D. Ba Bài 11: Cho 3,87 g hỗn hợp A gồm Mg và Al vào 250 ml dd chứa axit HCl 1M và H2SO4 0,5M , được dd D và 4,368 lit H2 (đktc) . a.Hãy chứng minh rằng trong dd D vẫn còn dư axit . b.Tính phần % khối lượng trong hỗn hợp A . + HD: a/ Mg và Al tác dụng với HCl và H2SO4 thực sự là tác dụng với H của hỗn hợp axit . n (H+) = nHCl + 2nH2SO4 = 0,25 + 0,25 = 0,5 mol . + 2+ Phản ứng : Mg + 2H Mg + H2 (1) + 3+ Al + 3H Al +H2 (2) + 2.4,368 (1) và (2) => n (H ) =2n (H2) = 0,39 0,5mol. 22,4 (2) n(H+) còn dư =0,5-0,39=0,11 mol.  Như vậy trong dd B vẫn còn dư axit .
4. Bài 12. Một hh gồm Na và Al có tỉ lệ số mol là 1:2. Cho hh này vào nước. Sau khi kết thúc phản ứng thu được 8,96 lít khí H2 (đktc) và m g chất rắn. Tính m HD: Gọi nNa = a mol; nAl = 2a; nH2 = 0,4 Na + H2O NaOH + 1/2H2 a a 0,5a Al + NaOH + H2O NaAlO2 + 3/2H2 (Dư) a 1,5a nH2 = 0,5a + 1,5a = 0,4 => a = 0,2 => m = mAl dư = 5,4g Chú ý khi phân tích đề: Sau phản ứng thu được chất rắn nên chất rắn phải là Al. Vì Al dư nên NaOH phải hết nên phải tính theo NaOH Bài 13: Một hh gồm Na và Al có tỉ lệ số mol là x:y. Cho hh này vào nước. Sau khi kết thúc phản ứng thu được 8,96 lít khí H2 (đktc) và 5,4 g chất rắn. Tỉ lệ x:y là? HD: xem bài 12 Bài 14. Một hh gồm Na và Al có tỉ lệ số mol là 2:3. Cho hh này vào nước. Sau khi kết thúc phản ứng thu được V lít khí H2 (đktc) và 2,7 g chất rắn. Giá trị của V là: HD: xem bài 12 Bài 15. Hòa tan 0,368 g hh gồm Zn và Al cần vừa đủ 25 lít dd HNO3 có PH = 3. Sau phản ứng ta chỉ thu được 3 muối. Thành phần phần trăm theo khối lượng mỗi kim loại trong hh là: A. 70,7% và 29,3% B. C. D. HD: PH = 3 => [H+] = 10-3 => nHNO3 = 0,025 Vì Sp thu được 3 muối nên 2 muối là Zn(NO3)2 và Al(NO3)3, muối còn lại là NH4NO3 Viết 2 pt rồi đặt x, y lần lượt là số mol Zn, Al ta có hpt: 65x + 27y = 0,368 10 30 x y 0,025 x = y = 0,004 4 8 Bài 16. Hòa tan 4,59 g Al trong dd HNO3 1M, người ta thu được 1 hh gồm 2 khí NO và N2O có tỉ khối hơi so với hiđro bằng 16,75 a. Tính khối lượng muối thu được b. Tính thể tích các khí đo ở đktc c. Tính thể tích dd HNO3 vừa đủ dùng HD: Viết 2 pt và giải hệ => nNO = 0,0882 nN2O = 0,0294 a. 35,5 g c. 0,6468 lit Bài 17. Cho m gam Al vào 100 ml dung dịch chứa Cu(NO3)2 0,5M và AgNO3 0,3M sau khi phản ứng kết thúc thu được 5,16g chất rắn . Giá trị của m là: A. 0,24g B. 0,48g C. 0,81g D. 0,96g HD: Phản ứng xảy ra lần lượt: Al + 3Ag+ Al3+ + 3Ag (1) 0,01 0,03 0,03 2Al + 3Cu2+ 2Al3+ + 3Cu (2) x 1,5x Nếu Cu2+ hết thì m chất rắn > 5,16 => Cu2+ dư 108.0,03 + 64.1,5x = 5,16 => x = 0,02
5. Chú ý: Dạng này ta cứ đặt nAl phản ứng (2) là x (sẽ bao quát được mọi trường hợp mà không cần phải xét các trường hợp xảy ra) Bài 18. Khi cho 41,4 gam hỗn hợp X gồm Fe2O3, Cr2O3 và Al2O3 tác dụng với dung dịch NaOH đặc (dư), sau phản ứng thu được chất rắn có khối lượng 16 gam. Để khử hoàn toàn 41,4 gam X bằng phản ứng nhiệt nhôm, phải dùng 10,8 gam Al. Thành phần phần trăm theo khối lượng của Cr2O3 trong hỗn hợp X là (Cho: hiệu suất của các phản ứng là 100%) A. 50,67%. B. 20,33%. C. 66,67%. D. 36,71% HD: mFe2O3 = 16  0,1 mol 2Al + Fe2O3 0,2 0,1 2Al + Cr2O3 (0,4-0,2) 0,1 Bài 19: Cho một hỗn hợp Na và Al vào nước (có dư). Sau khi phản ứng ngừng thu được 4,48 lít khí hiđro và còn dư lại một chất rắn khộng tan . Cho Chất này tác dụng với H2SO4 loãng (vừa đủ ) thì thu được 3,36 lit khí và một dd . Các khí đo điều kiện chuẩn . Tìm khồi lượng của hỗn hợp đầu . HD Na + H2O NaOH + ½ H2 (1) x x 0,5x 3 Al + H2O + NaOH NaAlO2 + H2 (2) 2 x x 1,5x Chất rắn còn dư là Al : 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (3) (1) và (2) => Số mol H2 khi cho Na-Al vào nước : 1 3 4.48 x x 2x 0,2 x 0,1mol 2 2 22,4 2 (3) => số mol Al dư tác dụng với H2SO4 : n(Al) = n =0,1 mol 3 H 2 nNa = 0,1 mol => m (Na ) = 2,3 g . n(Al ban đầu ) = 0,1 + 0,1 = 0,2 mol. => m (Al) = 0,2 .27 = 5,4 g . Bài 20. Một hỗn hợp X gồm Al và Fe2O3 .Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn thu được chất rắn A .A tác dụng với NaOH dư thu được 3,36 lit khí (đktc) còn lại chất rắn B. Cho B tác dụng dung dịch H2SO4 loãng,dư thu được 8,96 lit khí (đktc) . Khối lượng của Al và Fe2O3 tương ứng là: A. 13,5g và 16g B. 13,5g và 32g C. 6,75g và 32g D. 10,8g và 16g Bài 21: Có một hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M hóa trị không đổi, khối lượng hỗn hợp là 15,06 g .Chia hỗn hợp A thành 2 phần bằng nhau . -Phần 1: hòa tan hết vào dd HCl được 3,696 l H2 ( đkc). -Phần 2: hòa tan hết vào dd dịch HNO3 loãng dư thu được 3,96 l NO (đkc) . Tìm M. Bài làm : 15,06 Khối lượng mỗi phần là : 7,53g 2
6. Trong mỗi phần đăt: n( Fe) = x ; n( M) = y . Khối lượng mỗi phần : 56x + My = 7,53 (g) . (I) Phần I : Fe + HCl FeCl3 + H2 x x n M + HCl MCln + H2 2 n y y 2 Phần II: Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O x x 3M + 4nHNO3 3M(NO3)n + nNO + 2nH2O ny Y 3 n Số mol H2 : x + y = 0,165 (II) 2 n Số mol NO: x + y = 0,15 (III) 2 Lấy III – II => x= 0,12 mol; My 0,81 g II => ny = 0,33-0,12x2 = 0,09 mol M => 9 M 9n n n 1 2 3 M 9 (loại ) 18 (loại ) 27 (nhận) Bài 22: . Cho 100 ml dung dịch Al2(SO4)3 tác dụng với 100 ml dung dịch Ba(OH)2 (Biết nồng độ mol của Ba(OH)2 bằng ba lần nồng độ của Al2(SO4)3 ) thu được kết tủa A .Nung A đến khối lượng không đổi thì khối lượng chất rắn thu được bé hơn khối lượng của A là 5,4g Nồng độ của Al2(SO4)3 và Ba(OH)2 trong dung dịch đầu theo thứ tự là: A. 0,5M và 1,5M B. 1M và 3M C. 0,6M và 1,8M D. 0,4M và 1,2M HD: Al2(SO4)3 + 3 Ba(OH)2 2 Al(OH)3 + 3BaSO4 0,1x 0.3x 0,2x 0,3x Theo bài ra các chất phản ứng vừa đủ ( Al(OH)3 không bị tan) A gồm: Al(OH)3 và BaSO4 chất rắn gồm: Al2O3 và BaSO4 Ta có: 78.0,2x – 102.0,1x = 5,4 => x = 1 Bài 23: . Một hỗn hợp 26,8g gồm Al và Fe2O3 .Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm thu được chất rắn A. Chia A thành 2 phần bằng nhau Phần I tác dụng dung dịch NaOH dư thu được khí H2 Phần II tác dụng với HCl dư thu được 5,6 lit khí H2 (đktc) Khối lượng Al và Fe2O3 có trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là: A. 5,4g và 11,4g B. 10,8g và 16g C. 2,7g và 14,1g D. 7,1g và 9,7g HD: 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe 0,5y y Al 3/2H2 Có hpt 1,5x + y = 0,25 x 1,5x 160.0,5y + 27(x+y) = 26,8:2 Fe H2 => x = y = 0,1 y y
7. Bài 24: . 100 ml dung dịch A chứa NaOH 0,1M và NaAlO2 0,3M .Thêm từ từ HCl 0,1M vào dung dịch A cho đến khi kết tủa tan trở lại một phần,lọc kết tủa ,nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được 1,02g chất rắn .Thể tích dung dịch HCl đã dùng là: A. 0,5 lit B. 0,6 lit C. 0,7 lit D. 0,8 lit HD: H+ + OH- H2O 0,01 0,01 HCl + NaAlO2 + H2O Al(OH)3 + NaCl 0,0 0,03 0,03 Kết tủa tan một phần: Al(OH)3 + 3HCl (0,03-0,02) 0,03 Al(OH)3 Al2O3 0,02 0,01 => nHCl = 0,07 Bài 25: . Hoà tan 0,54g Al bằng 0,5 lit dung dịch H2SO4 0,1M thu được dung dịch A.Thêm V lit dung dịch NaOH 0,1M vào dung dịch A cho đến khi kết tủa tan trở lại 1 phần ,lọc kết tủa nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được 0,51g chất rắn .Giá trị V là: A. 0,8 lit B. 1,1 lit C. 1,2 lit D. 1,5 lit HD: Al + 3H+ Al3+ + 3/2H2 0,02 0,06 Theo ph => A gồm: nH+ dư = 0,1-0,06=0,04 và nAl3+ = 0,02 H+ + OH- H2O 0,04 0,04 Al3+ + 3OH- Al(OH)3 0,02 0,06 0,02 Al(OH)3 + NaOH (do kết tủa tan trở lại 1 phần) (0,02-0,01) 0,01 Al(OH)3 Al2O3 0,01 0,005 => nNaOH = 0,11 Bài 26: . Hoà tan 10,8g Al trong một lượng vừa đủ H2SO4 thu được dung dịch A.Thể tích NaOH 0,5M cần phải thêm vào dung dịch A để kết tủa sau khi nung đến khối lượng không đổi được chất rắn có khối lượng 10,2g là: A. 1,2 lit hay 2,8lit B. 1,2 lit C. 0,6 lit hay 1,6 lit D. 1,2 lit hay 1,4 lit HD: Do lượng NaOH thêm vào dd chưa biết nên ta xét 2 TH TH1: Al2(SO4)3 dư (NaOH hết) => V = 1,2 TH2: Al2(SO4)3 hết (NaOH dư) nên Al(OH)3 tan 1 phần => V = 2,8 Bài 27: . Cho 7,22g hỗn hợp X gồm Fe và một kim loại M có hoá trị không đổi,chia X thành 2 phần bằng nhau Phần I tác dụng với HCl dư thu được 2,128 lit khí (đktc) Phần II cho tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu được 1,792 lit NO duy nhất (đktc) Kim loại M và % M trong hỗn hợp là: A. Al với 53,68% B. Cu với 25,87% C. Zn với 48,12% D. Al với 22,44% HD: * Nếu M không td với: nFe = nH2 = 0,095 => mFe = 2.56.0,095 > 7,22 (loại) * xmol Fe H2 Fe NO ymol 2M nH2 3M nNO
8. nH2 = x + ny/2 = 0,095 ny = 0,09 nNO = x + ny/3 = 0,08 x = 0,05 => y = 0,09/n 56x + My =7,22:2 => 0,09M/n = 0,81 => M = 9n n = 3; M = 27 Bài 28: : Cho hỗn hợp A gồm a mol Al và 0,2 mol Al2O3 tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được dung dịch B. dẫn khí CO2 dư vào dung dịch B thu được kết tủa D. Lọc lấy kết tủa D rồi đ em nung đến khối lượng không đổi thu được 40,8g chất rắn E. a là: A. 0,4mol B. 0,3mol C. 0,6mol D. Kết quả khác HD: ta có sơ đồ: a mol Al 0,2 mol Al2O3 Al2O3 (0,4 mol) AD ĐLBT nguyên tố: a + 2.0,2 = 2.0,4 => a = 0,4 Bài 29: : Hoà tan hỗn hợp A gồm 13,7g Ba và 5,4g Al vào một lượng nước có dư thì thể tích khí thoát ra ở đktc là: A. 6,72 lit B. 4,48 lit C. 13,44 lit D. 8,96 lit HD: Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 0,1 0,1 0,1 Ba(OH)2 + 2Al + 2H2O Ba(AlO2)2 + 3H2 0,1 0,2 0,3 nBa = 0,1 nAl = 0,2 nH2 = 0,4  8,96 lit Bài 30: Thực hiện hai thí nghiệm sau: • Thí nghiệm 1: Cho m gam hỗn hợp Ba và Al vào nước dư, thu được 0,896 lít khí (ở đktc) • Thí nghiệm 2: Cũng cho m gam hỗn hợp trên cho vào dung dịch NaOH dư thu được 2,24 lít khí (ở đktc) Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là: A. 2,85 gam B. 2,99 gam C. 2,72 gam D. 2,80 gam HD: nH2 ở thí nghiệm 1 = 0,04 < nH2 ở thí nghiệm 2 = 0,1 mol → ở thí nghiệm 1 Ba hết, Al dư còn thí nghiệm 2 thì cả Ba và Al đều hết - Gọi nBa = x mol và nAl = y mol trong m gam hỗn hợp - Thí nghiệm 1: Ba + 2H2O → Ba2+ + 2OH– + H2 x → 2x x Al + OH– + H2O → AlO2– + 3/2H2 2x→ 3x → nH2 = 4x = 0,04 → x = 0,01 mol - Thí nghiệm 2: tương tự thí nghiệm 1 ta có: nH2 = x + 3y/2= 0,1 → y = 0,06 mol → m = 0,01.137 + 0,06.27 = 2,99 gam → đáp án B Bài 31: Hỗn hợp X gồm các kim loại Al, Fe, Ba. Chia X thành 3 phần bằng nhau: Phần 1 cho tác dụng với nước dư, thu được 0,896 lít H2. Phần 2 cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được 1,568 lít H2. Phần 3 tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được 2,24 lít H2. (Các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các thể tích khí đo ở điều kiện chuẩn). % theo Khối lượng của Al hỗn hợp X là: A. 25% B. 55% C. 25,56% D. Kq khác HD: Tương tự bài trên Bài 32: Cho m gam Al tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 thấy tạo ra 11,2 lít hỗn hợp 3 khí NO, N O, N có tỉ lệ mol n : n : n = 1: 2: 2. Giá trị của m là gam: 2 2 NO N2 N2O
9. A. 35,1 B. 16,8 C. 1,68 D. 2,7 HD: Tính số mol các khí rồi AD ĐLBT electron Bài 33:(ĐHB-09-10) Cho 150 ml dd KOH 1,2M td vứi 100 ml dd AlCl3 nồng độ x mol/l, thu được dd Y và 4,68 gam kết tủa. Loại bỏ kết tủa, thêm tiếp 175 ml dd KOH 1,2M vào Y, thu được 2,34 gam kết tủa. Giá trị của x là: A. 1,2 B. 0,8 C. 0,9 D. 1,0 Bài 34: (ĐHA-09-10) Cho luồng khí CO dư đi qua 9,1 gam hh gồm CuO và Al2O3 nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn. Khối lượng CuO có trong hh ban đầu là: A. 0,8 g B. 8,3 g C. 2,0 g D. 4,0 g 9,1 8,3 0,05 HD: nCuO = nO = 16 Bài 35:(ĐHA-09-10) Cho 3,024 gam một kim loại M tan hết trong dung dịch HNO3 loãng, thu được 940,8 ml khí NxOy (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) có tỉ khối đối với H2 bằng 22. Khí NxOy và kim loại M là: A. NO và Mg B. NO2 và Al C. N2O và Al D. N2O và Fe HD: M(NxOy) = 44 → nN2O = 0,042 mol M → Mn+ + ne 2NO3- + 8e + 10H+ → N2O + 5H2O Theo đlbt mol electron: ne cho = ne nhận → 3,024 → → No duy nhất n = 3 và M = 27 → Al → đáp án C Bài 36: (ĐHA-09-10) Cho 3,68 gam hỗn hợp gồm Al và Zn tác dụng với một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 10 %, thu được 2,24 lít khí H2 (ở đktc). Khối lượng dung dịch thu được sau phản ứng là: A. 101,68 gam B. 88,20 gam C. 101,48 gam D. 97,80 gam HD: nH2 = nH2SO4 = 0,1 mol → m (dung dịch H2SO4) = 98 gam → m (dung dịch sau phản ứng) = 3,68 + 98 - 0,2 = 101,48 gam → đáp án C Bài 37: (ĐHA-09-10) Hoà tan hoàn toàn 14,6 gam hỗn hợp X gồm Al và Sn bằng dung dịch HCl (dư), thu được 5,6 lít khí H2 (ở đktc). Thể tích khí O2 (ở đktc) cần để phản ứng hoàn toàn với 14,6 gam hỗn hợp X là: A. 2,80 lít B. 1,68 lít C. 4,48 lít D. 3,92 lít HD: Gọi nAl = x mol ; nSn = y mol → 27x + 119y = 14,6 (1) ; nH2 = 0,25 mol - Khi X tác dụng với dung dịch HCl: ( Chú ý: Sn thể hiện 2 hoá trị khác nhau ) Bài 38:(ĐHA-09-10) Cho 7,68 gam hỗn hợp X gồm Mg và Al vào 400 ml dung dịch Y gồm HCl 1M và H2SO4 0,5M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 8,512 lít khí (ở đktc). Biết trong dung dịch, các axit phân li hoàn toàn thành các ion. Phần trăm về khối lượng của Al
10. trong X là: A. 56,25 % B. 49,22 % C. 50,78 % D. 43,75 % HD: Σ nH+ = 0,8 mol ; nH2 = 0,38 mol → nH+phản ứng = 0,76 mol < 0,8 mol → axit dư, kim loại hết - Gọi nMg = x mol ; nAl = y mol → → % Al = % → đáp án A Bài 39: :(ĐHA-09-10) Cho 24,3 gam bột Al vào 225 ml dung dịch hỗn hợp NaNO3 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: A. 11,76 lít B. 9,072 lít C. 13,44 lít D. 15,12 lít Hướng dẫn: nAl = 0,9 mol ; nNO3– = 0,225 mol ; nOH– = 0,675 mol 8Al + 3NO3– + 5OH– + 18H2O → 8[Al(OH)4]– + 3NH3 (1) Do → NO3– hết 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 → đáp án D Bài 40:(ĐHA-09-10) Hoà tan hoàn toàn 12,42 gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được dung dịch X và 1,344 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí là N2O và N2. Tỉ khối của hỗn hợp khí Y so với khí H2 là 18. Cô cạn dung dịch X, thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là: A. 38,34 gam B. 34,08 gam C. 106,38 gam D. 97,98 gam HD: nAl = 0,46 mol → ne cho = 1,38 mol ; nY = 0,06 mol ; Y = 36 - Dễ dàng tính được nN2O = nN2 = 0,03 mol → Σ ne nhận = 0,03.(8 + 10) = 0,54 mol < ne cho → dung dịch X còn chứa muối NH4NO3 → nNH4+ = NO3– = mol - Vậy mX = mAl(NO ) + mNH NO = 0,46.213 + 0,105.80 = 106,38 gam → đáp án C (Hoặc có thể tính mX = mKl + mNO – tạo muối + mNH = 12,42 + (0,03.8 + 0,03.10 + 0,105.8 + 0,105).62 + 0,105.18 = 106,38 gam) Bài 41: Nung nóng m gam hỗn hợp Al và Fe2O3 (trong điều kiện không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn , thu được hỗn hợp rắn Y. Chia Y thành hai phần bằng nhau: • Phần 1: tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng (dư) sinh ra 3,08 lít khí H2 (ở đktc) • Phần 2: tác dụng với dung dịch NaOH (dư) sinh ra 0,84 lít khí H2 (ở đktc) Giá trị của m là: A. 22,75 gam B. 21,40 gam C. 29,40 gam D. 29,43 gam HD: nH2(1) = 0,1375 mol ; nH2(2) = 0,0375 mol - Hỗn hợp rắn Y tác dụng với NaOH giải phóng H2 → Al dư và vì phản ứng xảy ra hoàn toàn nên thành phần hỗn hợp rắn Y gồm: Al2O3, Fe và Al dư
11. - Gọi nFe = x mol ; nAl dư = y mol có trong 1/2 hỗn hợp Y - Từ đề ta có hệ phương trình: - Theo đlbt nguyên tố đối với O và Fe: nAl2O3 = nFe2O3 = = 0,05 mol - Theo đlbt khối lượng: m = (0,05.102 + 0,1.56 + 0,025.27).2 = 22,75 gam → đáp án A Bài 42: Nung nóng m gam hỗn hợp gồm Al và Fe3O4 trong điều kiện không có không khí. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH (dư) thu được dung dịch Y, chất rắn Z và 3,36 lít khí H2 (ở đktc). Sục khí CO2 (dư) vào dung dịch Y, thu được 39 gam kết tủa. Giá trị của m là: A. 45,6 gam B. 57,0 gam C. 48,3 gam D. 36,7 gam HD: nH2 = 0,15 mol ; nAl(OH)3 = 0,5 mol - Từ đề suy ra thành phần hỗn hợp rắn X gồm: Fe, Al2O3 (x mol) và Al dư (y mol) - Các phản ứng xảy ra là: 2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2 Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4] CO2 + Na[Al(OH)4] → Al(OH)3 + NaHCO3 - nH2 = 0,15 mol → y = 0,1 mol - Theo đlbt nguyên tố đối với Al: 2x + y = 0,5 → x = 0,2 mol - Theo đlbt nguyên tố đối với O: nO(Fe O ) = nO(Al O ) → nFe3O4 = mol - Theo đlbt nguyên tố đối với Fe: nFe = 3nF3O4 = 3.0,15 = 0,45 mol - Theo đlbt khối lượng: m = 0,45.56 + 0,2.102 + 0,1.27 = 48,3 gam → đáp án C Bài 43: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm Al và một oxit sắt FexOy (trong điều kiện không có không khí) thu được 92,35 gam chất rắn Y. Hòa tan Y trong dung dịch NaOH (dư) thấy có 8,4 lít khí H2 (ở đktc) thoát ra và còn lại phần không tan Z. Hòa tan 1/2 lượng Z bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) thấy có 13,44 lít khí SO2 (ở đktc) thoát ra. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khối lượng Al2O3 trong Y và công thức oxit sắt lần lượt là: A. 40,8 gam và Fe3O4 B. 45,9 gam và Fe2O3 C. 40,8 gam và Fe2O3 D. 45,9 gam và Fe3O4 HD: nH2 = 0,375 mol ; nSO2(cả Z) = 2.0,6 = 1,2 mol - Từ đề suy ra thành phần chất rắn Y gồm: Fe, Al2O3, Al dư và phần không tan Z là Fe - nH2 = 0,375 mol → nAl dư = 0,25 mol - nSO2 = 1,2 mol → nFe = mol - mAl2O3 = 92,35 – 0,8.56 – 0,25.27 = 40,8 gam (1) → nAl2O3 = 0,4 mol - Theo đlbt nguyên tố đối với O → nO(Fe O ) = 0,4.3 = 1,2 mol - Ta có: → công thức oxit sắt là Fe2O3 (2) - Từ (1) ; (2) → đáp án C Chú ý: Có thể tìm CT như sau 2y Al + 3 FexOy y Al2O3+ 3x Fe nFe 3x 0,8 2 nAl2O3 y 0,4 3
12. Bài 44: Trộn 5,4 gam bột Al với 17,4 gam bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm (trong điều kiện không có không khí). Giả sử chỉ xảy ra phản ứng khử Fe3O4 thành Fe. Hòa tan hoàn toàn chất rắn sau phản ứng bằng dung dịch H2SO4 loãng (dư) thu được 5,376 lít khí H2 (ở đktc). Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm và số mol H2SO4 đã phản ứng là: A. 75 % và 0,54 mol B. 80 % và 0,52 mol C. 75 % và 0,52 mol D. 80 % và 0,54 mol HD: nAl = 0,2 mol ; nFe3O4 = 0,075 mol ; nH2 = 0,24 mol - Phản ứng xảy ra không hoàn toàn: 8Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe x→ 0,5x (mol) - Hỗn hợp chất rắn gồm: - Ta có phương trình: .2 + (0,2 – x).3 = 0,24.2 → x = 0,16 mol → Hphản ứng = % (1) - nH+phản ứng = 2.nFe + 3.nAl + 6.nAl2O3 + 8.nFe3O4 = 0,36 + 0,12 + 0,48 + 0,12 = 1,08 mol → nH2SO4phản ứng = mol (2) - Từ (1) ; (2) → đáp án D Bài 45: Hỗn hợp A gồm Al và Fe 2O3 . Thực hiện phản ứng nhiệt Al hoàn toàn hỗn hợp A thu được hỗn hợp B.Chia hỗn hợp B thành 2 phần bằng nhau. - Phần I :Tác dụng với HCl lấy dư thu được 1,12 l H2 (đkc). - Phần II: cho tác dụng với dung dịch NaOH còn dư thấy có 4,4 g chất rắn không tan. Tìm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp B. HD:Phản ứng nhiệt nhôm: 2Al + Fe2O3 > Fe + Al2O3 - Nếu B gồm có : Al2O3 , Fe : +Tác dụng dung dịch HCl : chỉ có sắt cho H2 . Fe + 2HCl > FeCl2 + H2 1.12 n 1 n 0,05mol;m 1 0,05.56 2,8g. Fetrong B H 2 Fetrong B 2 22,4 2 +Tác dụng dung dịch NaOH : Chỉ có sắt khong tan => m 1 4,4g 2,8g (loại trường hợp này ) Fetrong B 2 - Nếu b gồm Al2O3 , Fe , Al còn dư +Tác dụng với HCl chỉ có Al, Fe cho H2 nên m 1 2,8(g) Fetropng B 2 +Tác dụng NaOH chỉ có sắt không tan nên
13. m 1 2,8(g) (loại trường hợp này ) Fetropng B 2 -Vậy B gồm có : Al2O3 , Fe , Fe2O3 dư 1 B ddHCl : Fe + 2HCl > FeCl2 + H2 2 Al2O3 +2HCl > 2AlCl3 +3H2O Fe2O3 +6H2Cl > 2FeCl3 +3H2O => n 1 nH 0,05mol;m 1 0,05.56 2,8g Fetrong B 2 Fetrong B 2 2 1 B ddHCl : Al2O3 = 2NaOH > 2NaAlO2 + H2O 2 m (Fe) + m (Fe2O3 trong ½ B =4,4-2,8=1,6 g . Phản ứng nhiệt nhôm cho thấy : n (Al2O3 trong ½ B ) =1/2n (Fe) =0,025 mol Vậy trong hỗn hợp B có : mFe =2,8.2=5,6 g m(Fe2O3 ) 1,6.2 = 3,2 g ; m (Al2O3) = 0,025 .204 =5,1 g . Bài 46. Có 2 dd : - dd A: NaOH ( 4g NaOH/1lit ) - dd B: H2SO4 0,5M Trộn lẫn V1 (lit) dd A với V2 (lit) dd B được V (lit) dd C. TN1: Lấy V (lit) dd C cho phản ứng với lượng dư BaCl2 tạo thành 34,95 g kết tủa. TN2: Lấy V (lit) dd C cho phản ứng với 450 ml dd Al2(SO4)3 0,2M được kết tủa E. Nung nóng E đến khối lượng không đỏi được 6,12 g chất rắn. Xác định tỉ số V1 : V2 HD: 540 BTHH (trang 40) Bài 47: Đột 40,6 g một hợp kim gồm Al và Zn trong bình đựng khí Clo dư thu được 65,45 g hỗn hợp rắn . Cho hỗn hợp rắn này tan hết trong dd dịch HCl thì thu được V lit H 2 (đkc) .Dẫn V lit này qua ống đựng 80 g đồng đun nóng sau một thời gian thấy trong ống còn lại 73,32 g chất rắn và chỉ có 80 % H2 tham gia phản ứng . Xác định % khối lượng của các kim loại trong hợp kim Al và Zn . Bài 48: Cho 23,8 g X (Cu , Fe , Al ) tác dụng vừa hết với 14,56 l Cl 2 (đkc) thu được hỗn hợp muối Y . Mặt khác 0,35 mol X tác dụng với dd HCl có dư thu được 0,2 mol H2 (đkc). Tìm phần trăm khối lượng trong hỗn hợp Y. Bài 49: Cho 12,45 g hỗn hợp X gồm Al và kịm loại M hóa trị II tác dụng với dd HNO3 loãng lấy dư thu được 1,12lit hỗn hợp hợp 2 khí có tỷ khối hơi so với hiđro là 18,8 và dd Y.Cho dd Y tác dụng với dd NaOH lấy dư thu được 0,448 lit NH3.Cho biết số mol hỗn hợp X là 0,25 mol; các khí đo ở đktc. a. Viết các phản ứng xảy ra . b. Tìm kim loại M và khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X. Bài 50: Hỗn hợp A gồm Al và FexOy .Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn thu được 92,35 g chất rắn B > Hòa tan B trong dung dịch NaOH lấy dư thấy thoát ra 8,4 lit khí (đktc) và
14. chất D không tan .Cho D tan hết trong dung dịch HCl lấy dư thu được 17,92 l H2 (ĐKC) .Tìm khối lượng FexOy và khối lượng mỗi chất trong A. (ĐHA-2010)Cho 4 hh, mỗi hh gồm 2 chất rắn có số mol bằng nhau: Na2O và Al2O3; Cu và FeCl3; BaCl2 và CuSO4; Ba và NaHCO3. Số hh có thể tan hoàn toàn trong nước (dư)chỉ tạo ra dd là: A. 4 B. 2 C. 1 D. 3 Chỉ có Na2O và Al2O3 vì: Na2O + H2O 2NaOH 2NaOH + Al2O3 2NaAlO2 + H2O (phản ứng vừa đủ) Các hh còn lại đều tạo cả chất không tan lần lượt là: Cu dư; BaSO4; BaCO3 Câu 30(CĐA,B-2010): Nhỏ từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch X. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn chỉ thu được dung dịch trong suốt. Chất tan trong dung dịch là A. AlCl3 B. CuSO4 C. Fe(NO3)3 D. Ca(HCO3)2 Hướng dẫn giải 2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2  + Na2SO4 3NaOH + Fe(NO3)3 → Fe(OH)3  + 3NaNO3 2NaOH + Ca(HCO3)2 → CaCO3  + Na2CO3 + 2H2O 4NaOH + AlCl3 → NaAlO2 + 2H2O + 3NaCl CĐA,B-2010: Cho 1,56 gam hỗn hợp gồm Al và Al 2O3 phản ứng hết với dung dịch HCl (dư), thu được V lít khí H2 (đktc) và dung dịch X. Nhỏ từ từ dung dịch NH 3 đến dư vào dung dịch X thu được kết tủa, lọc hết lượng kết tủa, nung đến khối lượng không đổi thu được 2,04 gam chất rắn. Giá trị của V là A. 0,672 B. 0,224 C. 0,448 D. 1,344 Hướng dẫn giải Cách 1: n x(mol);n y(mol) 27x 102y 1,56(*) Al Al2O3 1 1 2,04 Bảo toàn nguyên tố Al: n n n n x y 0,02( ) cr Al2O3 2 Al Al2O3bd 2 102 Giải (*) và ( ) được x = 0,02 → V = 0,02.22,4.3/2 = 0,672(lit) Cách 2: Chất rắn sau phản ứng là Al 2O3, chênh lệch khối lượng giữa chất rắn với lượng hỗn hợp ban đầu do Al tạo Al2O3 (chính là khối lượng oxi tạo oxit với Al ban đầu) nên : Trong dạng toán nhiệt nhôm: bạn trình bày hơi dài đấy: Bạn có thể sử dụng pp quy đổi như sau: đặt x, y, z là mol Al, Fe, O trong hỗn hợp: khi đó ta có: x = 0.5 3x -2z = 0.3 4y-3z=0 giải ra: x = 0,5 ; y = 0.45 ; z = 0.6 mhh = 0.5x27+0.45x56+0.6x16 = 48,3 học sinh chỉ cần dùng máy tính có thể giải ra rồi đó bạn à. Hoặc câu 43 thế này nhé: quy đôi hỗn hợp thành Al, Fe, O với số mol tương ứng là a, b, c khi đó ta có:
15. 27a + 56b + 16c = 92,35 3a - 2c = 0.75 3b = 2.4 giải ra ta được : a = 1.05 ; b= 0.8 ; c = 1,2 khi đó ta có: x/y = b/c = 2/3: oxit sắt là Fe2O3 mol Al2O3 = c/3 = 0.4 suy ra m Al2O3 = 40,8 Bạn nghiên cứu cách này: để giải cho học sinh. sẽ rất nhanh đấy bạn à.