Bài tập Hóa học Lớp 12 - Chuyên đề: Kim loại tác dụng axit - Đề 2 (Có đáp án)

Nội dung text: Bài tập Hóa học Lớp 12 - Chuyên đề: Kim loại tác dụng axit - Đề 2 (Có đáp án)

1. 11. Kim loại tác dụng axit (Đề 2) Câu 1. Hòa tan hết 10,24 gam Cu bằng 200 ml dung dịch HNO3 3M được dung dịch A. Thêm 400 ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch A để làm kết tủa hết ion Cu2+. Lọc bỏ kết tủa, cô cạn dung dịch được chất rắn khan đem nung đến khối lượng không đổi thu được 26,44 gam chất rắn. Số mol HNO3 đã phản ứng với Cu là A. 0,58 mol. B. 0,4 mol. C. 0,48 mol. D. 0,56 mol. Câu 2. Cho 2,16 gam hỗn hợp Mg và MgO vào dung dịch chứa 0,07 mol H2SO4 đặc, sau phản ứng hoàn toàn thu được 0,336 lít khí SO2 duy nhất (ở đktc) và 0,8 gam hỗn hợp rắn Y. Lọc, sấy khô Y rồi đem đốt trong không khí đến phản ứng hoàn toàn thu được chất rắn có khối lượng không đổi so với Y. Phần trăm khối lượng Mg trong hỗn hợp ban đầu có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây ? A. 44,0 B. 43,5 C. 45,0 D. 44,5 Câu 3. Hòa tan hoàn toàn 1,28 gam Cu vào dung dịch chứa 0,12 mol HNO3 thu được dung dịch X và hỗn hợp khí Y gồm NO và NO2. Cho X tác dụng hoàn toàn với 105 ml dung dịch KOH 1M, sau đó lọc bỏ kết tủa được dung dịch Y1. Cô cạn Y1 được chất rắn Z. Nung Z đến khối lượng không đổi, thu được 8,78 gam chất rắn. Tỷ khối của khí Y so với He là A. 8. B. 9,5. C. 9. D. 10. Câu 4. Hòa tan hoàn toàn 7,68 gam Cu vào dung dịch 0,48 mol HNO3, khuấy đều thu được V lít hỗn hợp khí NO2; NO (đktc) và dung dịch X chứa hai chất tan. Cho tiếp 200ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch X, lọc bỏ kết tủa, cô cạn dung dịch rồi nung đến khối lượng không đổi thu được 25,28 gam chất rắn. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị V gần nhất với A. 1,8 B. 2,7 C. 3,6 D. 5,4 Câu 5. Cho 82,05 gam hỗn hợp A gồm Al và Al2O3 (có tỷ lệ mol là 2,3:1) tan hoàn toàn trong dung dịch B chứa H2SO4 và NaNO3 thu được dung dịch C chỉ chứa 3 muối và m gam hỗn hợp khí D (trong D có 0,2 mol khí H2). Cho BaCl2 dư vào C thấy có 838,8 gam kết tủa xuất hiện. Mặt khác cho 23 gam Na vào dung dịch C sau khi các phản ứng xảy ra thì thấy khối lượng dung dịch giảm 3,1 gam. Giá trị của m gần nhất với A. 16 B. 13 C. 12 D. 15 Câu 6. Trộn 10,17 gam hỗn hợp X gồm Fe(NO3)2 và Al với 4,64 gam FeCO3 được hỗn hợp Y. Cho Y vào lượng vừa đủ dd chứa 0,56 mol KHSO4 được dd Z chứa 83,41 gam muối sunfat trung hòa và m gam hỗn hợp
2. khí T trong đó có chứa 0,01 mol H2. Thêm NaOH vào Z đến khi toàn bộ muối sắt chuyển hết thành hidroxit và ngừng khí thoát ra thì cần 0,57 mol NaOH, lọc kết tủa nung trong không khí đên khối lượng không đổi thu được 11,5 gam chất rắn. Giá trị của m là A. 2,52 B. 2,7 C. 3,42 D. 3,22 Câu 7. 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 Câu 8. Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 và Fe(NO3)2 tan hết trong 320 ml dung dịch KHSO4 1M. Sau phản ứng thu được dung dịch Y chỉ chứa 59,04 gam muối trung hòa và 0,896 lít NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Cho dung dịch NaOH dư vào Y thì có 0,44 mol NaOH phản ứng. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng của Fe trong X gần giá trị nào nhất sau đây ? A. 3,5%. B. 2,0%. C. 3,0%. D. 2,5%. Câu 9. Cho 7,65 gam hỗn hợp X gồm Al và Al2O3 (trong đó Al chiếm 60% khối lượng) tan hoàn toàn trong dung dịch Y gồm H2SO4 và NaNO3, thu được dung dịch Z chỉ chứa 3 muối trung hòa và m gam hỗn hợp khí T (trong T có 0,015 mol H2). Cho dung dịch BaCl2 dư vào Z đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 93,2 gam kết tủa. Còn nếu cho Z phản ứng với NaOH thì lượng NaOH phản ứng tối đa là 0,935 mol. Giá trị của m gần giá trị nào nhất sau đây ? A. 2,5 B. 3,0 C. 1,0 D. 1,5 Câu 10. Hòa tan hết 13,52 gam hỗn hợp X gồm Mg(NO3)2, Al2O3, Mg và Al vào dung dịch NaNO3 và 1,08 mol HCl (đun nóng). Sau khi kết thức phản ứng thu được dung dịch Y chỉ chứa các muối và 3,136 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm N2O và H2. Tỷ khối của Z so với He bằng 5. Dung dịch Y tác dụng tối đa với dung dịch chứa 1,14 mol NaOH, lấy kết tủa nung ngoài không khí tới khối lượng không đổi thu được 9,6 gam rắn. Phần trăm khối lượng của Al có trong hỗn hợp X là A. 31,95%. B. 19,97%. C. 23,96%. D. 27,96% Câu 11. Cho 23,34 gam hỗn hợp X gồm Al, Al2O3 và Al(NO3)3 (trong đó oxi chiếm 34,961% về khối lượng) vào dung dịch chứa 1,58 mol NaHSO4 và 0,04 mol NaNO3, khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y chỉ chứa các muối trung hòa và 0,18 mol hỗn hợp khí Z gồm N2O; N2 và H2. Để tác dụng
3. tối đa các chất tan có trong dung dịch Y cần dùng dung dịch chứa 2,04 mol NaOH. Phần trăm khối lượng của N2 có trong hỗn hợp khí Z có giá trị gần nhất với A. 21,0% B. 21,5% C. 22,0% D. 22,5% Câu 12. Cho 30,24 gam hỗn hợp rắn X gồm Mg, MgCO3 và Mg(NO3)2 (trong đó oxi chiếm 28,57% về khối lượng hỗn hợp) vào dung dịch chứa 0,12 mol HNO3 và 1,64 mol NaHSO4, khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y chứa các muối trung hòa có khối lượng 215,08 gam và hỗn hợp khí Z gồm N2O, N2, CO2 và H2 (trong đó số mol của N2O bằng số mol của CO2). Tỉ khối hơi của Z so với He bằng a. Giá trị của a gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 6,5 B. 7,0 C. 7,5 D. 8,0 Câu 13. Hòa tan 35,04 gam hỗn hợp X gồm Mg, MgCO3 và Al(NO3)3 vào dung dịch chứa 1,68 mol NaHSO4. Sau khi kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y chỉ chứa các muối trung hòa và 0,2 mol hỗn hợp khí Z gồm CO2, N2O, N2 và H2. Đế tác dụng tối đa các chất tan trong dung dịch Y cần dùng dung dịch chứa 1,75 mol NaOH, thu được 40,6 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng của N2O trong hỗn hợp Z có giá trị gần nhất với A. 47,0% B. 48,5% C. 47,5% D. 48,0% Câu 14. Cho m gam hỗn hợp Mg, Fe, Al2O3, Fe3O4 (trong đó oxi chiếm 20% về khối lượng) tan vừa đủ trong 140 gam dung dịch H2SO4 61,6% đun nóng nhẹ, sau phản ứng thoát ra 6,048 lít hỗn hợp 2 khí H2 và SO2 có tỉ khối so với He là 65/6. Phần dung dịch thu được đem cho tác dụng với dung dịch NH3 dư thu được 45,52 gam kết tủa. Giá trị của m là A. 34,40 B. 27,15 C. 32,00 D. 28,00 Câu 15. Cho m gam hỗn hợp H gồm FexOy, Fe, Cu tác dụng hết với 200 gam dung dịch chứa HCl 32,85% và HNO3 9,45%, sau phản ứng thu được 5,824 lít khí NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất và dung dịch X chứa (m + 60,24) gam chất tan. Cho a gam Mg vào dung dịch X, khi phản ứng kết thúc thấy thoát ra khí Y gồm 2 khí, trong đó có khí hóa nâu trong không khí; tỉ khối của Y đối với He bằng 4,7 và (m - 6,04) gam chất rắn T. Giá trị của a là A. 21,48 B. 21,84 C. 21,60 D. 21,96 ĐÁP ÁN & LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: D
4. Nếu chất rắn chỉ chứa NaNO2 → mchất rắn = 0,4. 69 = 27,6 gam > 26,44 → chất rắn gồm NaNO2 : a mol và NaOH dư : b mol Ta có hệ → Luôn có nNaOH pư = nHNO3 dư+ 2nCu(NO3)2 → nHNO3 dư = 0,36 - 2. 0,16 = 0,04 mol → nHNO3 pư = 0,6- 0,04 = 0,56 mol. Câu 2: D Áp dụng BTKL có MgSO4 là 0,05 mol. Bảo toàn S → trong Y có 0,005 mol S↓. Đem đốt Y thấy khối lượng rắn sau không thay đổi chứng tỏ 0,8 gam gồm {S; Mg và MgO}. Tuy nhiên, chắc chắn 0,8 gam cuối cùng đó chỉ có thể là MgO với 0,02 mol. Bảo toàn Mg ||→ trong hỗn hợp đầu có 0,07 mol Mg → nO = 0,03 mol ||→ có 0,04 mol Mg và 0,03 mol MgO. ||→ %khối lượng Mg = 0,04 × 24 ÷ 2,16 = 44,44%. Gần với giá trị 44,5 nhất. Câu 3: B Nhận thấy nếu dung dịch KOH vừa đủ thì chất rắn thu được chỉ chứa KNO2: 0,105 mol → mZ = 0,105.85 = 8,925 >8,78 gam → dung dịch Y chứa KNO2 và KOH dư 0,02 mol Cu Dd X dd Y 8,78 gam Bảo toàn nguyên tố K → x+ y = 0,105 Theo đề bài 85x+ 56y = 8,78 → x= 0,1 và y = 0,005 Gọi số mol của NO và NO2 lần lượt là a, b mol Bảo toàn ngyên tố N → a + b = 0,12 - 0,1= 0,02 Bảo toàn electron → 3a + b = 2. 0,02 Giải hệ : a = 0,01 và b = 0,01
5. dY/He = = 9,5 Câu 4: C X chứa hai chất tan là Cu(NO3)2 và HNO3 dư Nếu chất rắn chỉ chứa NaNO2 : 0,4 mol→ mchất răn = 0,4. 69 27,6 > 25, 28 gam → chất rắn chứa NaNO2 : a mol và NaOH dư : b mol Ta có hệ → Có nNO3(X)/sub> = nNaNO2 = 0,32 mol - Bảo toàn nguyên tố N → nNO + nNO2 = nHNO3 - nNO3 (X) = 0,48 - 0,32 = 0,16 mol → V = 3,584 lít Câu 5: C Ta có nAl2O3 = 0,5 mol, nAl= 1,15 mol, nBaSO4 = 3,6 mol → nH2SO4 = 3,6 mol - Vì sinh ra khí H2 nên toàn bộ NO3 đi hết vào D + 3+ + + 2- → Dung dịch C chỉ chứa 3 muối nên lượng H hết → Al : 2,15 mol, Na : x mol, NH4 : y mol, SO4 : 3,6 mol Bảo toàn điện tích → x+y= 3,6.2 - 2,15. 3= 0,75 mol - + - Ta có nNa= nOH = 1 mol vì dd dịch sau phản ứng không còn muối NH4 nên lượng OH sẽ tham gia phản ứng + - 3+ với NH4 trước hết : y mol, lượng OH còn lại sẽ tham gia phản ứng với Al - Vì 1 < 2,15 + y → nên lượng Al(OH)3 được tính theo OH → nAl(OH)3 = mdd giảm = mAl(OH)3 + mNH3 + mH2 - mNa → 3,1 + 23 - 0,5.2= 78. + 17y → y = 0,1 mol → x= 0,65 Bảo toàn nguyên tố H → nH2O = = 3,2 mol Bảo toàn khối lượng → mD = 82,05 + 3,6.98 + 0,65. 85 - 3,6.96 - 2,15.27 -0,1.18 - 0,65.23- 3,2. 18 = 12,1. Câu 6: C
6. 10,17 khí T + dd Z ↓ 11,5 g Khi thêm dung dịch NaOH vào dung dịch Z thu được dung dịch chứa K2SO4: 0,28 mol , Na2SO4 : 0,28 mol và NaAlO2 : 0,57- 0,28-0,28 = 0,01 mol Gọi số mol Fe(NO3)2 : x mol và Al : y mol. Ta có hệ → + Có NH4 = = 0,02 mol Bảo toàn nguyên tố H → nH2O = = 0,23 mol Bảo toàn khối lượng → m = 10,17 + 4,64 + 0,56. 136-83,41-0,23. 18 = 3.42 gam. Câu 7: 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 →
7. 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. Câu 8: C m gam 59,04 gam Y dd - Khi cho NaOH vào Y , bảo toàn điện tích → nNO3 = 0,12 mol bảo toàn nguyên tố N → nFe(NO3)2 = = 0,08 mol Vì dung dịch chỉ chứa muối trung hòa nên H+ phản ứng hết - → nHSO4 = 8nFe3O4 + 4nNO → nFe3O4 = = 0,02 mol mX = 59,04 → mFe = = 0,15 mol Bảo toàn nguyên tố Fe → nFe = 0, 15 - 0,02. 3 - 0,08 = 0,01 mol % Fe = . 100% = 2,86% Câu 9: D 7,65 gam X khí T + dd Z 0,4 mol BaSO4↓ - 2- Do khí T chỉ chứa H2 → NO3 phản ứng hết → muối Z là muối SO4 .
8. Khi cho Z phản ứng với NaOH tạo dung dịch chứa Na2SO4 : 0,4 mol và NaAlO2: 0,23 mol Bảo toàn nguyên tố Na → x + 0,935 = 0,4.2 + 0,23 → x = 0,095 mol Bảo toàn điện tích trong Z → y = 0,4.2 - 0,23.3 - 0,095 = 0,015 mol Bảo toàn nguyên tố H → nH2O =( 0,4.2 - 4. 0,015- 2. 0,015 ) : 2= 0,355 mol Bảo toàn khối lượng : mkhí = 7,65 + 0,095. 85 + 0,4. 98 - 0,23. 27 - 0,015. 18 - 0,4. 96 - 0,095. 23 - 0,355. 18 = 1,47 gam. Câu 10: C Gọi số mol của N2O và H2 lần lượt là x,y mol Ta có hệ → - Do sinh khí H2 nên dung dịch Y chỉ chứa muối Cl 13,52 g dd Y ↓ 9,6 gam MgO ( 0,24 mol) Bảo toàn điện tích → 3a + b + c = 1,08- 2. 0,24 (1) 3+ 2+ + nNaOH pu = 4nAl + 2nMg + nMH4 → 1,14 = 4a + 2. 0,24 + c (2) Bảo toàn nguyên tố H → nH2 = = 0,46 -2c Bảo toàn khối lượng : 13,52 + 1,08. 36,5 + 85.b = 27a+ 23b + 18c + 0,24. 24 + 1,08 . 35,5 + 5.4.0,14 + 18. ( 0,46-2c) → 27a -62b -18c = -2,24 (3) Giải hệ (1), (2), (3) → a = 0,16, b = 0,1, c= 0,02 Bảo toàn nguyên tố N → nMg(NO3)2 = = 0,02 mol, → nMg = 0,22 mol Gọi số mol của Al2O3 và Al lần lượt là d, e
9. Ta có hệ → %Al = .100% = 23,96%. Câu 11: C 2- Vì sinh khí H2 nên dung dịch Y chỉ chứa muối SO4 23,34 gam Y dd Bảo toàn nguyên tố Na → nNaAlO2 = ( 2,04 + 1,62) - 1,58.2 = 0,5 mol + Bảo toàn điện tích trong dung dịch Y → nNH4 = 0,04 mol Có nN(X) = = 0,12 mol → nAl(NO3)3 = 0,04 mol, nAl2O3 = = 0,05 mol, nAl= 0,36 mol Gọi số mol của N2O và N2 lần lượt là a, b mol Bảo toàn nguyên tố N → a + b = ( 0,12+ 0,04- 0,04) : 2 = 0,06 mol → nH2O = 0,12 mol bảo toàn electron → 8a + 10b + 2. 0,12+ 8. 0,04 = 0,36.3 Giải hệ → a = 0,04, b = 0,02 % N2 = . 100% = 21,875%. Câu 12: B Vì sinh khí H2 nên dung dịch Y chỉ chứa muối sunfat 215,08 g Ta có hệ → Gọi số mol của MgCO3 và Mg(NO3)2 ;ần lượt là a, b mol
10. 30,24g + Z Ta có hệ → Bảo toàn nguyên tố N → nN2 = = = 0,04 mol + + Có nH = 2nH2 + 12nN2+ 10nN2O + 10nNH4 → 1,64 + 0,12= 2nH2 + 12. 0,04 + 10. 0,06+ 10. 0,04 → nH2 = 0,14 mol DZ/He = ≈ 6,958 . Câu 13: D Vì sinh khí H2 nên dung dịch Y chỉ chứa muối sunfat 35,04 g X Y ↓0,7 mol Mg(OH)2 Khi Y tác dụng với NaOH thì tạo ra dung dịch chứa Na2SO4 : 1,68 mol, NaAlO2: (1,75+ 1,68)-1,68. 2 = 0,07 mol + Bảo toàn điện tích trong Y → nNH4 = 0,07 mol Gọi số mol của Mg và MgCO3 lần lượt là a. b mol Ta có hệ → Gọi số mol của N2O và N2 lần lượt là a, b Bảo toàn nguyên tố N → a + b = ( 0,07.3 - 0,07) : 2 = 0,07 → nH2 = 0,2- 0,0555-0,07 = 0,0745 Bảo toàn electron → 8a + 10b + 2.0,0745 + 8. 0,07 = 2. 0,6445 Giải hệ → a = 0,06và b= 0,01
11. %mN2O = . 100% = 47,9%. Câu 14: D Gọi số mol H2 và SO2 lần lượt là x,y Ta có hệ → Coi X gồm dd + 0,09 molH2 + 0,18 mol SO2 + (có thể có x mol S) + H2O - 2- Phần kết tủa gồm các hidroxit → nOH = 2nSO4 = ne nhường= + Luôn có nH = 2nO + 2nH2 + 4nSO2 + 8nS → 0,88.2 =2. + 2. 0,09 + 4. 0,18 + 8x Bảo toàn electron → = 2. + 2. 0,09 + 2. 0,18 + 6.x Giải hệ → m = 28 và x = 0,02. Câu 15: B m gam H ( m + 60,24) g X + NO : 0,26 mol + H2O Áp dụng bảo toàn khối lượng → m + 1,8. 36,5 + 0,3. 63 = m + 60,24 + 0,26. 30+ mH2O → nH2O = 0,92 mol Khi cho Mg vào dung dịch X sinh ra hỗn hợp khí Y có MY = 18,8 → X chứa khí NO: 3x mol và H2 : 2x mol → Dd( m + 60,24) g X chứa m- 6,04 gam chât T + Có nH dư = 1,8 + 0,3 - 2. 0,92 = 0,26 mol Có nH2O = nNO + nO(H) → nO(H) = 0,4 mol Có mFe + mCu = m- 0,4. 16 = m- 6,4
12. Có mFe + mCu + mMg = m- 6,04 → mMg= 0,36 gam ( 0,015 mol) Khi cho Mg + dd X → dd chứa Bảo toàn nguyên tố N → 3x+ y = 0,04 + + nH dư = 4nNO + 2nH2 + 10nNh4 → 0,26 = 4.3x + 2.2x + 10y Giải hệ → x= 0,01, y = 0,01 2+ Bảo toàn điện tích → nMg = ( 1,8- 0,01) :2 = 0,895 mol → ∑ nMg = ( 0,895 + 0,015). 24 = 21,84 gam.