Bài tập Hóa học Lớp 12 - Chuyên đề: Các dạng toán về phi kim - Đề 1 (Có đáp án)

Nội dung text: Bài tập Hóa học Lớp 12 - Chuyên đề: Các dạng toán về phi kim - Đề 1 (Có đáp án)

1. 7 - Các dạng toán về Phi kim (Đề 1) Câu 1. Cho 1,2 lít hỗn hợp gồm hiđro và clo vào bình thuỷ tinh đậy kín và chiếu sáng bằng ánh sáng khuếch tán. Sau một thời gian ngừng chiếu sáng thì thu được một hỗn hợp khí chứa 30% hiđroclorua về thể tích và hàm lượng của clo đã giảm xuống còn 20% so với lượng clo ban đầu. Thành phần phần trăm về thể tích của hiđro trong hỗn hợp ban đầu và trong hỗn hợp sau phản ứng lần lượt bằng A. 66,25% và 18,75%. B. 81,25% và 66,25%. C. 66,25% và 30,75% D. 88,25% và 30,75%. Câu 2. Cho 15 gam hỗn hợp X gồm Cu và Al tác dụng vừa đủ với hỗn hợp Y gồm O2 và Cl2 (có số mol bằng nhau) được 30,45 gam hỗn hợp Z gồm oxit và muối. Nếu cho X tác dụng với dung dịch HCl dư thì thu được V lít khí H2 (đktc). Giá trị của V là A. 10,08 lít B. 7,84 lít C. 4,48 lít D. 6,72 lít Câu 3. Cho a gam hỗn hợp FeS2 và FeCO3 với số mol bằng nhau vào 1 bình kín chứa oxi dư. Áp suất trong bình là P1 atm. Nung nóng bình để phản ứng xảy ra hoàn toàn rồi đưa bình về nhiệt độ ban đầu, áp suất khí trong bình lúc này là P2 atm. Biết thể tích chất rắn trước và sau phản ứng không đáng kể. Tỉ lệ P1/P2 là: A. 0,5 B. 1 C. 2 D. 2,5 Câu 4. Cho hỗn hợp X gồm 2 chất rắn FeCO3 và FeS2. Cho X cùng một lượng O2 vào bình kín có thể tích V lít. Đốt nóng bình cho phản ứng xảy ra (giả thiết khả năng phản ứng của 2 muối là như nhau, sản phẩm phản ứng là Fe2O3), sau phản ứng đưa về điều kiện ban đầu thu được chất rắn Y và hỗn hợp Z, áp suất trong bình lúc này là P. Để hoà tan hết rắn Y cần 200 ml dung dịch HCl 0,3M, thu được khí M và sản phẩm E còn lại, nếu đưa M vào bình kín V lít cùng điều kiện với Z thì áp suất trong bình là P/2. Thêm NaOH dư vào sản phẩm E được rắn F, lọc lấy F và làm khô ngoài không khí cân được 3,85 gam. Phần trăm khối lượng muối FeS2 trong hỗn hợp ban đầu là A. 42,03% B. 50,06% C. 40,1% D. 45,45% Câu 5. Cho 8,8 gam hỗn hợp X gồm FeCO3 và CaCO3 vào bình kín dung tích 1,2 lít chứa không khí (có tỉ lệ o thể tích VO2 : VN2 = 1 : 4 ) ở 19,5 C và 1 atm. Nung nóng bình ở nhiệt độ cao để phản ứng xảy ra hoàn toàn, được hỗn hợp rắn Y và hỗn hợp khí Z. Lượng hỗn hợp Y phản ứng vừa đủ với 200 gam dung dịch HNO3 6,72% được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch E. Khối lượng FeCO3 có trong X là A. 3,0 gam. B. 2,32 gam. C. 4,64 gam. D. 5,8 gam.
2. Câu 6. Trong một bình kín dung tích không đổi chứa 50gam hỗn hợp A gồm a1 gam FeCO3 chứa a% tạp chất trơ và a2 gam FeS2 cũng chứa a% tạp chất trơ và một lượng gấp 1.5 lần lượng cần thiết không khí giàu oxi (70% N2 và 30% oxi về thể tích).Nung nóng bình để các phản ứng xảy ra hoàng toàn thu được một oxit (B) và hỗn hợp khí C,sau đó đưa nhiệt độ bình về trạng thái ban đầu thấy áp suất trong bình vẫn như trước khi nung.Lấy chất rắn cho vào ống sứ,đốt nóng rồi cho một luồng CO đi qua.Sau khi kết thúc thí nghiệm,từ chất rắn còn lại trong ống sứ lấy ra được 17.92 gam sắt,biết rằng chỉ có 80% sắt oxi bị khử thành sắt.Cho hỗn hợp khí C vào một bình kín dung tích không đổi 5 lít có mặt xúc tác V2O5 nung nóng bình ở 546 độ C cho tới khi phản ứng oxi hóa SO2 đạt tới trạng thái cân bằng,thấy áp suất trong bình lúc đó là 38.304 atm.Phần trăm tạp chất trơ a là: A. 2,36% B. 4,12% C. 3,05% D. 2,14% Câu 7. (Đề NC) Chia 2m gam hỗn hợp X gồm Mg, Al và Cu thành hai phần bằng nhau. Phần một tác dụng với Cl2 dư, đun nóng thu được (m + 7,1) gam hỗn hợp muối. Oxi hóa phần hai cần vừa đúng V lít hỗn hợp khí Y (đktc) gồm O2 và O3. Biết tỉ khối hơi của Y đối với H2 là 20. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của V là A. 0,448 B. 0,672 C. 0,896 D. 1,120 Câu 8. Hỗn hợp X gồm hai muối FeCO3 và FeS2 có tỉ lệ số mol 1 : 1. Đem nung hỗn hợp X trong bình có thể tích không đổi, thể tích các chất rắn không đáng kể, đựng không khí dư (chỉ gồm N2 và O2) để các muối trên bị oxi hóa hết tạo oxit sắt có hóa trị cao nhất (Fe2O3). Để nguội bình, đưa nhiệt độ bình về bằng lúc đầu (trước khi nung), áp suất trong bình sẽ như thế nào ? A. Không đổi. B. Sẽ giảm xuống. C. Sẽ tăng lên. D. Không khẳng định được. Câu 9. Cho 69,16 gam hỗn hợp khí A gồm Clo và Oxi tác dụng vừa hết với 0,99 mol hỗn hợp B gồm Mg, Zn và Al thì thu được 105,64 gam hỗn hợp X gồm muối clorua và oxit của 3 kim loại. Cho X phản ứng vừa đủ với dung dịch HCl thì thu được dung dịch Y. Để tác dụng hết với các chất trong dung dịch Y cần dùng 715 ml Ba(OH)2 2M. Số mol Zn có trong B là: A. 0,3 B. 0,25 C. 0,15 D. 0,2 Câu 10. Nung m gam hỗn hợp X gồm FeS và FeS2 trong một bình kín chứa không khí (gồm 20% thể tích O2 và 80% thể tích N2) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn và hỗn hợp khí Y có thành phần thể tích: N2 = 83,33%; SO2 = 10,42% còn lại là O2. Thành phần % theo khối lượng của FeS trong X là A. 9,29%. B. 12,67%. C. 26,83%. D. 66,52%.
3. Câu 11. Cho 8,8 gam hỗn hợp X gồm FeCO3 và CaCO3 vào bình kín dung tích 1,2 lít chứa không khí (có tỉ lệ o thể tích VO2 : VN2 =1 : 4 ) ở 19,5 C và 1 atm. Nung nóng bình ở nhiệt độ cao để phản ứng xảy ra hoàn toàn, được hỗn hợp rắn Y và hỗn hợp khí Z. Lượng hỗn hợp Y phản ứng vừa đủ với 200 gam dung dịch HNO3 6,72% được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch E. Khối lượng FeCO3 có trong X là A. 3,0 gam. B. 2,32 gam. C. 4,64 gam. D. 5,8 gam. Câu 12. Nung hỗn hợp X gồm FeS2, FeS được trộn theo tỉ lệ mol 1:1 trong một bình kín chứa không khí (gồm 20% O2 và 80% N2) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn Y và hỗn hợp khí Z gồm SO2, N2, O2. Biết thành phần phần trăm thể tích SO2 trong hỗn hợp Z là 11,25%. Thành phần phần trăm thể tích N2 trong hỗn hợp Z là: A. 74,5%. B. 84,5%. C. 64,5%. D. 94,5% Câu 13. Cho hỗn hợp X gồm Al và Mg tác dụng vừa đủ với 1,344 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm O2 và Cl2, d 27,375. Sau phản ứng thu được 5,055 gam chất rắn. Khối lượng của Al và Mg trong hỗn hợp ban đầu Y/H2 lần lượt là: A. 0,81; 0,72. B. 0,81; 0,96. C. 0,27; 0,24. D. 0,81; 0,24. Câu 14. Cho 7,84 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm Cl2 và O2 phản ứng vừa đủ với 11,1 gam hỗn hợp Y gồm Mg và Al, thu được 30,1 gam hỗn hợp Z. Phần trăm khối lượng của Al trong Y là A. 75,68% B. 24,32% C. 51,35% D. 48,65% Câu 15. Nung hỗn hợp gồm x mol Fe(NO3)2, y mol FeS2 và z mol FeCO3 trong bình kín chứa một lượng dư không khí. Sau khi các phản ứng xẩy hoàn toàn đưa bình về nhiệt độ ban đầu thấy áp suất bình không đổi so với ban đầu. Mối liên hệ giữa x, y, z là A. 6x + 2z = y. B. 3x + z = y. C. 9x + 2z = 3y. D. 6x + 4z = 3y. Câu 16. Hỗn hợp X gồm a mol Mg và 2a mol Fe. Cho hỗn hợp X tác dụng với oxi, sau một thời gian thu được (136a + 11,36) gam hỗn hợp Y. Cho hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu được 3 sản phẩm khử có cùng số mol gồm NO, N2O và NH4NO3. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 647a gam chất rắn khan. Đốt hỗn hợp X bằng V lít hỗn hợp khí Cl2 và O2 (đktc) thu được hỗn hợp Z gồm các oxit và muối clorua (không còn khí dư). Hoà tan hỗn hợp Z cần vừa đủ 0,8 lít dung dịch HCl 2M, thu được dung dịch T. Cho dung dịch T tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được 354,58 gam kết tủa. Giá trị của V gần nhất với A. 12,5. B. 14,5. C. 15,5.
4. D. 16,5. Câu 17. Đốt cháy 4,16 gam hỗn hợp gồm Mg và Fe trong khí O2, thu được 5,92 gam hỗn hợp X chỉ gồm các oxit. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch HCl vừa đủ, thu được dung dịch Y. Cho dung dịch NaOH dư vào Y, thu được kết tủa Z. Nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 6 gam chất rắn. Mặt khác cho Y tác dụng với dung dịch AgNO3 dư, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m gần nhất với A. 33,0 B. 32,0 C. 32,5 D. 31,5 Câu 18. Cho 8,654 gam hỗn hợp khí Cl2 và O2 tác dụng vừa đủ với 0,396 mol hỗn hợp Y gồm Mg, Zn, Al thì thu được 23,246 gam hỗn hợp muối clorua và oxit của 3 kim loại. Cho Z phản ứng vừa đủ với V ml dung dịch HCl 1M thì thu được dung dịch T. Cho từ từ dung dịch Ba(OH)2 2M vào T đến khi lượng kết tủa thu được không thay đổi về khối lượng thì cần vừa đủ 286 ml. Giá trị của V là A. 780 B. 864 C. 572 D. 848 Câu 19. Đốt cháy hỗn hợp gồm 0,96 gam Mg và 2,24 gam Fe với hỗn hợp khí X gồm clo và oxi, sau phản ứng chỉ thu được hỗn hợp Y gồm các oxit và muối clorua (không còn khí dư). Hòa tan Y bằng một lượng vừa đủ 60 ml dung dịch HCl 2M, thu được dung dịch Z. Cho AgNO3 dư vào dung dịch Z,thu được 28,345 gam kết tủa. Phần trăm thể tích của clo trong hỗn hợp X là A. 46,15%. B. 43,64%. C. 53,85%. D. 56,36%. Câu 20. Hòa tan hết 12,96 gam hỗn hợp gồm Mg và MgCO3 trong dung dịch chứa HCl và HNO3, thu được dung dịch X chỉ chứa các muối có khối lượng m gam và 5,376 lít hỗn hợp khí Y gồm ba khí không màu có tỉ khối hơi so với He bằng 55/12. Đem toàn bộ hỗn hợp Y trộn với 1,544 lít O2, thu được 6,024 lít hỗn hợp khí Z. Các khí đều đo ở đktc và các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là. A. 41,8 B. 45, 29 C. 43,94 D. 54, 05 ĐÁP ÁN & LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: B Trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất thì tỉ lệ thể tích chính là tỉ lệ số mol H2 + Cl2 ⇄ 2HCl Gọi thể tích của H2 và Cl2 lúc đầu lần lượt là x, y lít → x + y = 1,2 Theo đề bài có lượng Cl2 sau phản ứng là 0,2y lít
5. → VCl2 pư = 0,8y → VHCl = 1,6y Lượng khí HCl chiếm 30% → V sau phản ứng = = Vậy VH2 dư = - 1,6y - 0,2y = → = x- 0,8y Giải hệ → x = 0,975 và y = 0,225 %H2 trong hỗn hợp ban đầu = . 100% = 81,25% %H2 trong hỗn hợp sau phản ứng = . 100% = 66,25% Câu 2: D Ta có: Trong Y có Đặt → Mặt khác khi cho tác dụng với HCl chỉ có Al phản ứng Câu 3: B Giả sử số mol của 2 chất là x Bảo toàn e: Như vậy, trong quá trình phản ứng, có 3x mol O2 mất đi và có thêm 3x mol hỗn hợp khí tạo thành
6. Do vậy, áp suất trong bình là không đổi. Câu 4: B Gọi a,b lần lượt là số mol của Gọi x là hiệu suất phản ứng. , dư, dư (Do áp suất sau bằng áp suất trước ) [TEX]n_{HCl}=0,06(mol)=6(0,5ax+0,5bx)+2a(1-x)+2b(1-x) [TEX]n_F=n_{Fe_2O_3}=0,024(mol) [TEX]\to a+b=0,024.2 (Định luật bảo toàn nguyên tố Fe) Ta có hệ pt: [TEX]a+b=0,024.2 [TEX]2(2ax+bx)=a(1-x)+b(1-x) [TEX]6(0,5ax+0,5bx)+2a(1-x)+2b(1-x)=0,06 [TEX]\to x= 0,25, a=0,024 b=0,024 %[TEX]FeS_2 =\frac{0,024.120.100}{0,024.116+0,024.120}=50,06% %[TEX]FeCO_3 =49,94% Câu 5: D có nkk = = 0,05 mol → nO2 = 0,01 mol 2FeCO3 + 0,5O2 → Fe2O3 +2 CO2 to FeCO3 ––– –→ FeO + CO2 to CaCO3 ––– –→ CaO + CO2
7. Vì hỗn hợp Y tác dụng với HNO3 sinh khí → Y chứa FeO và O2 hết → nFe2O3 = 001. 1: 0,5 = 0,02 mol Hỗn hợp Y chứa Fe2O3 : 0,02 mol, FeO : x mol, CaO : y mol → 116 ( 0,02.2 + x) + 100y = 8,8 nHNO3 = mol Bảo toàn electron có nNO =nFeO : 3 = x: 3 Bảo toàn nguyên tố N → nHNO3 = 3nFe(NO3)3 + 2nCa(NO3)2 + nNO → = 3. ( 0,04 + x) + 2y + Giải hệ → x =0,01 và y = 0,03 → meCO3 = 116. ( 0,04 + 0,01) = 5,8 gam. Câu 6: A Gọi số mol của FeCO3 và FeS2 lần lượt là x;y Khi đó, thay vào phương trình tổng 50 gam của hỗn hợp A, ta suy ra được a=2,36 Câu 7: C
8. Bảo toàn e: Câu 8: A to 2FeCO3 + 0,5 O2 ––– –→ Fe2O3 + 2CO2 (1) to 4FeS2 +11 O2 ––– –→ 2Fe2O3 + 8SO2 Giả sử số mol của FeCO3 1 mol và FeS2 1 mol Có ∑nO2 đã dùng = 3 mol, nCO2 + nSO2 = 1 +2 = 3 mol Thấy ∑nO2 đã dùng = nCO2 + nSO2 nên tổng số mol trước phản ứng và sau phản ứng bằng nhau Trong cùng điều kiện nhiệt độ, thể tích thì tỉ lệ số mol bằng tỉ lệ về áp suất → áp suất trong bình không đổi Câu 9: A Gọi Số mol Mg, Zn và Al lần lượt là x, y, z. Ta có hệ: =>Đáp án A Câu 10: A Câu 11: D có nkk = = 0,05 mol → nO2 = 0,01 mol 2FeCO3 + 0,5O2 → Fe2O3 +2 CO2
9. to FeCO3 ––– –→ FeO + CO2 to CaCO3 ––– –→ CaO + CO2 Vì hỗn hợp Y tác dụng với HNO3 sinh khí → Y chứa FeO và O2 hết → nFe2O3 = 001. 1: 0,5 = 0,02 mol Hỗn hợp Y chứa Fe2O3 : 0,02 mol, FeO : x mol, CaO : y mol → 116 ( 0,02.2 + x) + 100y = 8,8 nHNO3 = mol Bảo toàn electron có nNO =nFeO : 3 = x: 3 Bảo toàn nguyên tố N → nHNO3 = 3nFe(NO3)3 + 2nCa(NO3)2 + nNO → = 3. ( 0,04 + x) + 2y + Giải hệ → x =0,01 và y = 0,03 → meCO3 = 116. ( 0,04 + 0,01) = 5,8 gam. Câu 12: B to {FeS; FeS2} + {O2; N2} ––– –→ Fe2O3 + {N2; SO2; O2}. 4FeS +7 O2 → 2Fe2O3 +4 SO2 4FeS2 + 11O2 → 4Fe2O3 + 8SO2 Gọi số mol N2 là 4x mol → O2 : x mol Giả sử trong 100 mol Y thì có 11,25 mol SO2 , → nFeS = nFeS2 = nSO2 : 3 = 11,25 : 3 = 3, 75 mol → nO2 pư = 3,75. ( + ) = 16, 875 mol → trong Y chứa N2 : 4x mol, O2 dư: x - 16,875 Có 4x + x - 16,875 + 11,25 = 100 → x = 21,125 % N2= . 100 = 84,5 %. Câu 13: B
10. Hỗn hợp X gồm + 0,06 mol hỗn hợp Y → 5,055 gam chất rắn. → mAl + mMg = 27a + 24b = 5,055 - 0,06 × 27,375 × 2 (*) • 0,06 mol hỗn hợp khí Y gồm O2 và Cl2, dY/H2 = 27,375. Ta có hpt → • Theo bảo toàn electron: 3 × nAl + 2 × nMg = 2 × nCl2 + 4 × nO2 → 3a + 2b = 4 × 0,025 + 2 × 0,035 ( ) Từ (*) và ( ) → a = 0,03 mol; b = 0,04 mol → mAl = 0,03 × 27 = 0,81 gam; mMg = 0,04 × 24 = 0,96 gam Câu 14: B Gọi số mol của Cl2 và O2 lần lượt là x, y Ta có hệ → Gọi số mol của Mg và Al lần lượt là a, b Ta có hệ → %mAl = . 100% = 24,32%. Câu 15: B to 2Fe(NO3)2 ––– –→Fe2O3 + 4NO2 + 0,5O2 to 4FeS2 + 11O2 ––– –→ 2Fe2O3 + 8SO2 to 2FeCO3 + 0,5O2––– –→ Fe2O3 + 2CO2 Áp suất trước phản ứng và sau phản ứng không đổi → số mol khí trước phản ứng = số mol khí sau phản ứng → nO2 phản ứng = nSO2 + nO2+ nNo2 + nCO2
11. → + = 2y + 0,25x + 2x + z → 0,75y = 2,25x + 0,75z → 3x + z = y Câu 16: C X + O → Y. BTKL → nO = 0,71 mol. từ khối lượng muối → mNH4NO3 = 647a – 148a – 2a × 242 = 15a ||→ ncác sp khử = 15a ÷ 80 mol. ||→ bảo toàn e cả quá trình có: Vừa rồi là chúng ta xử lí xong bài toán phụ. bây giờ tập trung vào BT chính + sơ đồ: Gộp quá trình ta có: Giải hệ số mol Ag ||→ có 2,2 mol AgCl và 0,36 mol Ag, bảo toàn Cl → có 0,3 mol Cl2 Vậy V = (0,3 + 0,4) × 22,4 = 15,68 lít. Câu 17: C Gọi số mol của Mg và Fe lần lượt là x, y mol Ta có hệ → Bảo toàn khối lượng → mO2= 1,76 gam → nO2 = 0,055 mol Luôn có nHCl = 4nO2 = 0,22 mol Vì dung dịch AgNO3 dư → dung dịch sau phản ứng chứa Fe(NO3)3 , Cu(NO3)2 Bảo toàn electron → nAg = 2nMg + 3nFe - 4nO2 = 0,01 mol → m↓ = mAgCl + mAg = 0,22. 143,5 + 0,01. 108 = 32,65 gam Câu 18: A
12. 0,396 mol Y 23, 246 g Y dung dịch chứa + Mg(OH)2 Có x + y + z = 0,396 Bảo toàn khối lượng → 24x + 65y + 27z = 23, 246-8,654 Giải hệ → x = 0,22 ; y = 0,12; z = 0,056. Gọi số mol của Cl2 và O2 lần lượt là a, b Ta có hệ → Khi tham gia phản ứng với HCl thì chỉ có oxit phản ứng → nHCl = 4nO2 = 0,78 mol → V = 780ml Câu 19: C hỗn hợp Y Z ↓ + dung dịch chứa Khi tác dụng với HCl chỉ có các oxit bị hòa tan → nHCl = 4nO2 → nO2 = 0,03 mol Gọi số mol của Cl2 và Ag lần lượt là x, y mol Bảo toàn nguyên tố Cl → nAgCl = 2nCL2 + nHCl = 2. x + 0,12 → 143,5( 2. x + 0,12) + 108y = 28,345 Bảo toàn electron cho toàn bộ quá trình 3nFe + 2nMg = 2nCl2 + 4nO2 + nAg → 3. 0,04 + 2.0,04 = 2.x + 4. 0,03 + y Giải hệ → x= 0,035 và y = 0,01
13. %Cl2 = . 100% = 53,85%. Câu 20: C Nhận thấy MY = > 2 → trong hỗn hợp 3 khí không màu chắc chắn chứa 2 khí là H2 và CO2 Một khí còn lại có thể là NO, N2, N2O. Vì khi trộn với O2 thì thầy 5,376 + 1,544 > 6,024 → chứng tỏ thể tích giảm đi → vậy xảy ra phản ứng vối O2 trong điều kiện thường → khí đó là NO ( Các khí khác cần điều kiện nhiệt độ thường) 2NO + O2 → 2NO2 Nhận thấy thể tích giảm chính là lượng oxi tham gia phản ứng → nO2 = = 0,04 mol → nNO = 2nO2 = 0,08 mol Gọi số mol của H2 và CO2 lần lượt là a, b Ta có hệ → Bảo toàn nguyên tố C → nMgCO3 = nCO2 = 0,04 mol → nMg = = 0,4 mol + + Nhận thấy 2nMg = 2nH2 + 3nNO → sinh ra NH4 → nNH4 = =0,04 mol Dung dịch sau phản ứng chứa ( chú ý vì sinh ra H2 nên trong dung dịch - không chứa NO3 ) → m muối = 0,44. 24 + 0,04. 18 + 0,92.35,5 = 43,94 gam.