Bài tập Hóa học Lớp 12 - Chuyên đề: Kim loại tác dụng axit - Đề 3 (Có đáp án)

Nội dung text: Bài tập Hóa học Lớp 12 - Chuyên đề: Kim loại tác dụng axit - Đề 3 (Có đáp án)

1. 12. Kim loại tác dụng axit (Đề 3) Câu 1. Hòa tan hoàn toàn 100 gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu , Ag trong dung dịch HNO3 (dư). Kết thúc phản ứng thu được 13,44 lít hỗn hợp khí Y gồm NO2, NO, N2O theo tỉ lệ số mol tương ứng là 3 : 2 : 1 và dung dịch Z (không chứa muối NH4NO3). Cô cạn dung dịch Z thu được m gam muối khan. Giá trị của m và số mol HNO3 đã phản ứng lần lượt là: A. 205,4 gam và 2,5 mol B. 199,2 gam và 2,4 mol C. 205,4 gam và 2,4 mol D. 199,2 gam và 2,5 mol Câu 2. Hòa tan 6,25 gam hỗn hợp Zn và Al vào 275 ml dung dịch HNO3 thu được dung dịch A, chất rắn B gồm các kim loại chưa tan hết cân nặng 2,516 gam và 1,12 lít hỗn hợp khí D (ở đktc) gồm NO và NO2. (Dung dịch không chứa muối amoni)Tỉ khối của hỗn hợp D so với H2 là 16,6. Tính nồng độ mol/l của HNO3 và tính khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch sau phản ứng. A. 0,65M và 11,794 gam. B. 0,65M và 12,35 gam. C. 0,75M và 11,794 gam. D. 0,55M và 12.35 gam. Câu 3. Hòa tan hết 5,36 gam hỗn hợp FeO, Fe2O3. Fe3O4 trong dung dịch chứa 0,03 mol HNO3 và 0,18 mol H2SO4, kết thúc phản ứng thu được dung dịch X và 0,01 mol khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Cho 0,02 mol Cu tác dụng hết với ½ dung dịch X, thu được dung dịch Y. Khối lượng Fe2(SO4)3 chứa trong dung dịch Y là. A. 20 B. 5 C. 24 D. 10 Câu 4. Hòa tan 6 gam hỗn hợp Mg, Al, Zn trong dung dịch HNO3 vừa đủ, sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y và hỗn hợp gồm 0.02 mol NO, 0.02 mol N2O. Làm bay hơi dung dịch Y thu được 25,4 gam muối khan. Số mol HNO3 bị khử: A. 0,08 B. 0,06 C. 0,09 D. 0,07 Câu 5. Hòa tan hoàn toàn 31,25 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al và Zn trong dung dịch HNO3, sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y và hỗn hợp khí Z gồm 0,1 mol N2O và 0,1 mol NO. Cô cạn dung dịch Y thu được 157,05 gam hỗn hợp muối. Vậy số mol HNO3 đã bị khử trong phản ứng trên là: A. 0,35 mol B. 0,40 mol C. 0,45 mol D. 0,50 mol Câu 6. Hoà tan hoàn toàn 42,9 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn trong dung dịch HNO3 thu được dung dịch Y và hỗn hợp khí Z gồm 0,15 mol N2, 0,1 mol N2O và 0,1 mol NO. Cô cạn cần thận dung dịch Y thu được 232,9 gam hỗn hợp muối. Số mol HNO3 đã tham gia phản ứng trên là A. 3,7 mol B. 6,8 mol.
2. C. 3,2 mol D. 5,6 mol. Câu 7. Hòa tan hoàn toàn x gam hỗn hợp kim loại X trong dung dịch HNO3, sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y và hỗn hợp gồm 0,1 mol N2O và 0,1 mol NO. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 127x/30 gam hỗn hợp muối. Vậy số mol HNO3 đã bị khử trong phản ứng trên nếu x trong đoạn [33, 41] A. 0,4 mol B. 0,325 mol C. 0,3 mol D. 0,35 mol Câu 8. (Đề NC) Hoà tan hoàn toàn 15,5 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn trong dung dịch HNO3 thu được dung dịch Y và 2,24 lít hỗn hợp khí Z (ở đktc) gồm N2 và N2O có tỉ khối so với hiđro là 18. Cô cạn cẩn thận dung dịch Y thu được 85,7 gam hỗn hợp muối. Số mol HNO3 đã tham gia phản ứng trên là A. 2,90 mol. B. 1,35 mol. C. 1,10 mol. D. 2,20 mol. Câu 9. Lấy m gam Na cho tác dụng với 500ml HNO3 thu được dung dịch M và thoát ra 0,672 (l) hỗn hợp N (đktc) gồm 2 khí X và Y. Cho thêm vào M dung dịch NaOH dư thì thoát ra 0,336 (l) khí Y. Biết rằng quá trình khử HNO3 chỉ tạo ra sản phẩm khử duy nhất. Xác định m (g): A. 9,2 gam B. 5,75 gam C. 6,9 gam D. 8,05 gam Câu 10. Hòa tan hoàn toàn 1,44 gam Mg cần V lit dung dịch hỗn hợp NaHSO4 2M và NaNO3 0,3M thu được dung dịch X chứa m gam chất tan (không có muối amoni) ; hỗn hợp 2 khí không màu, có một khí hóa nâu trong không khí và hỗn hợp có tỉ khối so với heli là 31/6. Giá trị của V ; m lần lượt là: A. 0,1 và 27,06 B. 0,1 và 25,98 C. 0,075 và 27,96 D. 0,075 và 27,06 Câu 11. Cho 31,15 gam hỗn hợp bột Zn và Mg (tỷ lệ mol 1 : 1) tan hết trong dung dịch hỗn hợp gồm NaNO3 và NaHSO4 thu được dung dịch X chỉ chứa m gam hỗn hợp các muối và 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm N2O và H2. Khí Y có tỷ khối so vơi H2 bằng 11,5. Giá trị của m gần nhất với A. 239. B. 240. C. 241. D. 242. Câu 12. (NC) Lấy m gam K cho tác dụng với 500ml dung dịch HNO3 thu được dung dịch M và thoát ra 0,336 lít hỗn hợp X (đktc) gồm 2 khí và dung dịch Y chứa 17,97 gam hỗn hợp muối. Biết rằng quá trình khử HNO3 chỉ tạo một sản phẩm duy nhất. Giá trị m gần nhất với giá trị nào dưới đây ? A. 6,8. B. 5,8. C. 6,1. D. 7,8.
3. Câu 13. Cho 4,44 gam bột Mg tan hết trong dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 (dư) và KNO3, thu được dung dịch X chứa m gam muối và 0,56 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm N2 và H2 có tỉ khối so với H2 bằng 11,4. Giá trị của m là A. 28,74. B. 28,97. C. 23,52. D. 18,035. Câu 14. Hòa tan hoàn toàn 31,25 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al và Zn trong dung dịch HNO3, sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y và hỗn hợp khí Z gồm 0,1 mol N2O và 0,1 mol NO. Cô cạn dung dịch Y thu được 157,05 gam hỗn hợp muối. Vậy số mol HNO3 đã bị khử trong phản ứng trên là: A. 0,35 mol. B. 0,45 mol. C. 0,40 mol. D. 0,50 mol. Câu 15. Hòa tan hoàn toàn 100 gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu, Ag trong dung dịch HNO3 (dư). Kết thúc phản ứng thu được 13,44 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm NO2, NO, N2O theo tỉ lệ số mol tương ứng là 3 : 2 : 1 và dung dịch Z (không chứa muối NH4NO3). Cô cạn dung dịch Z thu được m gam muối khan. Giá trị của m và số mol HNO3 đã phản ứng lần lượt là A. 205,4 gam và 2,5 mol. B. 199,2 gam và 2,4 mol. C. 205,4 gam và 2,4 mol. D. 199,2 gam và 2,5 mol. Câu 16. Cho 4,32 gam Mg vào dung dịch hỗn hợp gồm NaNO3 và H2SO4, đun nhẹ đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X, 0,896 lít hỗn hợp khí Y có khối lượng 0,92 gam gồm hai khi không màu (trong đó có một khí hóa nâu trong không khí) và còn lại 2,04 gam chất rắn không tan. Cô cạn cẩn thận dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là A. 18,27. B. 14,90. C. 14,86. D. 15,75 Câu 17. Hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn. Hòa tan hoàn toàn 15 gam X trong dung dịch HNO3, sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch Y và 2,24 lít hỗn hợp khí NO và N2O có số mol bằng nhau. Cô cạn dung dịch Y thu được 63,5 gam muối. Thể tích dung dịch HNO3 1M tối thiểu để hòa tan hoàn toàn X là A. 1,9 lít B. 1,425 lít C. 0,95 lít D. 0,475 lít. Câu 18. Hòa tan hoàn toàn 25,3 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn bằng dung dịch HNO3. Sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch Y và 4,48 lít (đktc) khí Z (gồm hai hợp chất khí không màu) có khối lượng 7,4 gam. Cô cạn dung dịch Y thu được 122,3 gam hỗn hợp muối. Tính số mol HNO3 đã tham gia phản ứng. A. 0,4 mol B. 1,4 mol C. 1,9 mol D. 1,5 mol
4. Câu 19. Hoà tan hết 6,0 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn trong dung dịch HNO3 vừa đủ, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y và hỗn hợp khí gồm 0,02 mol NO và 0,02 mol N2O. Làm bay hơi dung dịch Y thu được 25,4 gam muối khan. Tổng số mol ion nitrat bị khử trong các phản ứng trên là: A. 0,07 mol. B. 0,08 mol. C. 0,06 mol. D. 0.09 mol. Câu 20. Cho 8,64 gam Mg vào dung dịch hỗn hợp NaNO3 và H2SO4, đun nhẹ đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch A; 1,792 lít (đktc) hỗn hợp khí B có khối lượng B có khối lượng 1,84 gam gồm 2 khí không màu có một khí hóa nâu và còn lại 4,08 gam chất rắn không tan. Cô cạn cẩn thận dung dịch A thu được m gam muối khan. Giá trị m là A. 31,5 gam B. 29,72 gam C. 36,54 gam D. 29,80 gam ĐÁP ÁN & LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: C ta có : số mol e nhận là : 0,1.8 cộng 0,1.2.3 cộng 0,1.3 bằng 1,7mol Khối luong m là: 100 cộng 1,7.62 bằng 205,4 gam . số mol HNO3 là: 1,7 cộng 0,1.2 cộng 0,1.2 cộng 0,1.3 bằng 2,4mol Câu 2: A Gọi số mol của NO và NO2 lần lượt là x, y Ta có hệ → Có nHNO3 = 4nNO + 2nNO2 = 4. 0,04 + 2. 0,01 = 0,18 mol → CM = 0,65M - mmuối = mkl + mNO3 = 6,25- 2,516 + 62. ( 0,04. 3 + 0,01) = 11,794 gam Câu 3: B •Qui đổi hỗn hợp sắt ban đầu về Dung dịch axit có : b 6b 2b a a/3 10a/3 a/3 số mol khí : a/3 = 0,01 ===> a = 0,03 Ta có Dung dịch X sau phản ứng có : Cho Cu tác dụng với 1/2 dd X
5. 0,015 0,01 0,04 0,015 0,05 0,01 0,05 0,01 Khi cô cạn thu được : Câu 4: A Gọi số mol NH4NO3 là x mol - Có mmuối = mkl + mNO3 + mNH4NH3 → 25,4 = 6 + 62. ( 0,02. 3 + 0,02. 8+ 8x) + 80x → x = 0,01 mol - + → nNO3 bị khử = nNO + 2nN2O + nNH4 = 0,02 + 0,02. 2 + 0,01 = 0,07 mol. Câu 5: B 31,25 gam hhX gồm Mg, Al, Zn + HNO3 → ddY + hhZ gồm 0,1 mol N2O và 0,1 mol NO. Cô cạn ddY → 157,05 gam hh muối. • Gọi x là số mol HNO3 tham gia phản ứng. Giả sử ddY có NH4NO3 → mol. Theo BTNT H: mol. Theo BTKL: 31,25 + 63x = 157,05 + 0,1 x 44 + 0,1 x 30 + (0,3x + 0,28) x 18 → x = 2,4 mol → nNH4NO3 = 0,1 mol. nHNO3 bị khử = nNH4NO3 + 2 x nN2O + nNO = 0,1 + 2 x 0,1 + 0,1 = 0,4 mol Câu 6: A Gọi số mol của NH4NO3 là x mol - Ta có mmuối = mkl + mNO3 + mNH4NO3 → 232,9 = 42,9 + 62. ( 0,15.10 + 0,1.8 + 0,1.3+8x) + 80x → x = 0,05 Có nHNO3 pư = 12nN2 + 10 nN2O + 4 nNO + 10nNH4NO3 = 12. 0,15 + 10. 0,1 + 4. 0,1 + 10. 0,05 = 3,7 mol. Câu 7: A TH1: Dung dịch Y không chứa muối NH4NO3 - → mmuối = mkl + mNO3 → = x + 62. ( 0,1. 8 + 0,1. 3) → x = 21,09 ( loại)
6. TH2: Dung dịch Y chứa y mol NH4NO3 - → mmuối = (mkl + mNO3 _ + mNH4NO3→ = x + 62.( 0,1. 8 0,1. 3+ 8y) + 80y → = 68,2 + 5676y Vì x trong đoạn [33,41] nên y trong (0,067;0,112) Số mol HNO3 đã bị khử trong phản ứng trên là: 0,1 + 0,1.2 +y = 0,3 + y Số mol HNO3 đã bị khử trong phản ứng trên trong khoảng (0,367; 0,412) Câu 8: B cần chú ý 2 chỗ: đề không nói hỗn hợp khí là sản phẩm duy nhất và cho khối lượng muối → tồn tại muối NH4NO3 có x mol. Tính nhanh: mmuối = mX + mNO3- + mNH4NO3 = 85,7 ↔ 15,5 + 62 × ( 8x + 0,05 × 8 + 0,05 × 10) + 80x = 85,7 → x = 0,025 mol. Vậy nHNO3 = 0,025 × 10 + 0,05 × 10 + 0,05 × 12 = 1,35 mol. Câu 9: C + Khi thêm M vào dung dịch NaOH sinh khí Y → M chứa NH4 dư: 0,015 mol và Y là NH3 : 0,015 mol, Khí X là H2 Na + HNO3 → dd M + + H2O Na + HNO3 → NaNO3 + NH4NO3 + H2O 2 Na+ 2H2O →2 NaOH + H2 2x x NaOH + NH4NO3 → NaNO3 + NH3 + H2O 2x 2x Ta có x + 2x = 0,03 → x = 0,01 mol Vậy nH2 = 0,01 mol ,nNH3 = 0,01.2+ 0,015 = 0,035 mol Bảo toàn electron → nNa = 0,01.2 + 8. 0,035 = 0,3 mol → m = 6.9 gam. Câu 10: B hỗn hợp khí có và có một khí hóa nâu trong không khí nên có
7. Mặt khác: Vì có khí nên sẽ hết Dung dịch X có: BT điện tích: BT S: Câu 11: B Ta có nZn = nMg = 0,35 mol Gọi số mol của N2O và H2 lần lượt là a,b mol Ta có hệ → + Bảo toàn electron → nNH4 = = 0,05 mol - + Do sinh ra H2 nên toàn bộ lượng NO3 chuyển hóa thành N2O và NH4 → nNaNO3 = 0,1.2 + 0,05 = 0,25 mol - + Luôn có nHSO4 = 2nH2+10 nN2O + 10nNH4 = 1,7 mol 2+ 2+ + 2- + Dung dịch X chứa Zn : 0,35 mol , Mg : 0,35 mol , Na : 0,25 + 1,7 = 1,95 mol, SO4 : 1,7 mol, NH4 : 0,05 mol → m = 31,15 + 1,95. 23 + 1,7. 96 + 0,05. 18= 240,1 gam. Câu 12: A Y chứa 17,97 gam hỗn hợp muối → 2 muối tạo thành là KNO3: x mol và NH4NO3 : y mol Vì quá trình khử HNO3 chỉ tạo một sản phẩm khử duy nhất NH4NO3 nhưng lại sinh ra 2 khí → 2 khí là H2 và NH3
8. 2 K + 2H2O → 2KOH + H2 KOH + NH4NO3 → NH3 + KNO3 + H2O Thấy nKOH= nNH3 = 2nH2 mà nH2 + nNH3 = 0,015 mol → nH2 = 0,005 mol và nNH3 = 0,01 mol Ta có hệ → → m = 0,17. 39 = 6,63 gam. Câu 13: A Gọi số mol của N2 và H2 lần lượt là x, y Ta có hệ → + Nhận thấy 2nMg > 2nH2 + 10nN2 → tạo muối NH4 = = 0,02 mol - + Vì sinh khí H2 nên NO3 chuyển hóa thành N2, NH4 Bảo toàn nguyên tố N → nKNO3 = 2. 0,02 + 0,02 = 0,06 mol mmuối= mK2SO4 + mMgSO4 + m(NH4)2 SO4 = 0,03. 174 + 0,01. 132 + 0,185.120= 28,74 gam. Câu 14: C 31,25 gam hhX gồm Mg, Al, Zn + HNO3 → ddY + hhZ gồm 0,1 mol N2O và 0,1 mol NO. Cô cạn ddY → 157,05 gam hh muối. • Gọi x là số mol HNO3 tham gia phản ứng. Giả sử ddY có NH4NO3 → mol. Theo BTNT H: mol. Theo BTKL: 31,25 + 63x = 157,05 + 0,1 x 44 + 0,1 x 30 + (0,3x + 0,28) x 18 → x = 2,4 mol → nNH4NO3 = 0,1 mol. nHNO3 bị khử = nNH4NO3 + 2 x nN2O + nNO = 0,1 + 2 x 0,1 + 0,1 = 0,4 mol Câu 15: C
9. Có nN2O = 0,1 mol; nNO = 0,2 mol và nNO2 = 0,3 mol - Có mmuối = mkl + mNO3 = 100 + 62. ( 0,1. 8 + 0,2. 3+ 0,3) = 205,4 gam Có nHNO3 pư = 0,1.10 + 0,2. 4 + 0.3.2 = 2,4 mol. Câu 16: B Có MY = = 23 → Y gồm hai khi không màu (trong đó có một khí hóa nâu trong không khí) , Y gồm NO : 0,03 mol, H2 : 0,01 mol Do sinh khí H2 nên dung dịch chỉ chứa muối sunfat Do sau phản ứng thấy còn chất rắn không tan Mg→ H+ phản ứng hết Có nMg phản ứng = 0,18 - 0,085 = 0,095 mol Gọi số mol của Na2SO4, (NH4)2SO4 lần lượt là a, b → nNaNO3 = 2a mol, nH2SO4 = 0,095 + a + b Bảo toàn nguyên tố N → 2a = 2b + 0,03 + + Có nH = 4nNO + 10nNH4 + 2nH2 → 2. ( 0,095 + a+ b) = 4. 0,03 + 10. 2b+ 2. 0,01 Giải hệ a= 0,02 và b = 0,005 → mmuối = 0,095.120 + 0,02. 142+ 0,005. 132= 14,9 gam. Câu 17: C Gọi số mol của NH4NO3 là a mol - Có mmuối = mkl + mNO3 + mNH4NO3 → 63,5 = 15 + 62. ( 0,05. 3 + 0,05. 8+ 8a) + 80a → a = 0,025 mol nHNO3 = 0,05.4 + 10. 0,05 + 10. 0,025 = 0,95 mol → V = 0,95 lít. Câu 18: C Có MZ = 7,4 : 0,2 = 37 → Z có thể chứa N2 và N2O hoặc NO và N2O TH1: NO: x mol và N2O : y mol Ta có hệ → Gọi số mol của NH4NO3 là z mol Có mmuối = 25,3 + 62. ( 0,1. 3 + 0,1. 8 + 8z) + 80z= 122,3 → z = 0,05 Có nHNO3 pư = 4. 0,1 + 10. 0,1 + 10. 0,05 = 1,9 mol. Câu 19: A
10. Gọi số mol NH4NO3 là x mol - Có mmuối = mkl + mNO3 + mNH4NH3 → 25,4 = 6 + 62. ( 0,02. 3 + 0,02. 8+ 8x) + 80x → x = 0,01 mol - + → nNO3 bị khử = nNO + 2nN2O + nNH4 = 0,02 + 0,02. 2 + 0,01 = 0,07 mol. Câu 20: D Có MY = = 23 → Y gồm hai khi không màu (trong đó có một khí hóa nâu trong không khí) , Y gồm NO : 0,06 mol, H2 : 0,02 mol Do sinh khí H2 nên dung dịch chỉ chứa muối sunfat Do sau phản ứng thấy còn chất rắn không tan Mg→ H+ phản ứng hết Có nMg phản ứng = 0,36 - 0,17 = 0,19 mol Gọi số mol của Na2SO4, (NH4)2SO4 lần lượt là a, b → nNaNO3 = 2a mol, nH2SO4 = 0,19 + a + b Bảo toàn nguyên tố N → 2a = 2b + 0,06 + + Có nH = 4nNO + 10nNH4 + 2nH2 → 2. ( 0,19 + a+ b) = 4. 0,06 + 10. 2b+ 2. 0,01 Giải hệ a= 0,04 và b = 0,01 → mmuối = 0,19.120 + 0,04. 142+ 0,01. 132= 29,8 gam.