Dung dịch X gồm CuCl₂ 0,2M; FeCl₂ 0,3M; FeCl₃ 0,3M. Cho m (g) bột Mg vào 100ml dung dịch X khuấy đều đến khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch B. Thêm dung dịch KOH dư vào B được kết tủa D. Nung D trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 5,4 g chất rắn E. Giá trị của m là:

Hướng dẫn:

Nếu không có kim loại thoát ra
⇒ Chất rắn gồm Fe₂O₃; MgO, CuO
Lại có: \(m_{Fe2O3} + m_{CuO} = 0,03 \times 160 + 0,02 \times 80 = f6,4g >5,4\)
⇒ Cu²⁺ giả sử phản ứng mất x mol
Mg + 2Fe³⁺ → Mg²⁺ + 2Fe²⁺
Mg + Cu²⁺ → Mg²⁺ + Cu
⇒ n_{Mg pứ} = (0,015 + x) mol
⇒ chất rắn gồm: 0,03 mol Fe₂O₃; (0,02 - x) mol CuO; (0,015 + x) mol MgO
⇒ x = 0,04 mol
⇒ n_{Fe pứ} = 0,055 mol ⇒ m = 1,32 g

Bài 4:

Hòa tan hỗn hợp gồm 0,1 mol Zn; 0,05 mol Cu; 0,3 mol Fe trong dung dịch HNO₃. Sau khi các kim loại tan hết thu được dung dịch không chứa NH₄NO₃ và khí NO là sản phẩm khử duy nhất, Số mol HNO₃ tối thiểu cần dùng là:

Hướng dẫn:

Bảo toàn e ta được: 0,1 x 2 + 0,05 x 2 + 0,3x 2 = 3x ⇒ x = 0,3(mol).
Ta có \(n_{HNO_3}= 4n_{NO} \Rightarrow n_{HNO_3} = 1,2 \ (mol)\).
Cách khác:
Tư duy: Hòa tan hết với lượng axit min khi các muối sinh ra đều là muối X(NO₃)₂.
Vậy mol NO₃⁻ trong này bằng 2 lần tổng số mol kim loại.
Mà các kim loại đều nhường 2e. Vậy mol khí NO = \(\frac{2}{3}\) tổng số mol kim loại
⇒ n NO₃⁻ = 2 tổng n_KL +23 tổng n_KL = n_axit

3.2. Bài tập Tính chất hóa học của crom, đồng và hợp chất của chúng - Nâng cao

Bài 1:

Dung dịch X chứa m gam hỗn hợp CuSO₄ và NaCl. Thực hiện điện phân dung dịch X cho đến khi nước bắt đầu điện phân ở cả 2 điện cực thì dừng lại, khi đó ở anot thoát ra 4,48 lít khí (đktc). Dung dịch sau điện phân có thể hòa tan tối đa 2,7 gam Al. Giá trị lớn nhất của m là:

Hướng dẫn:

Catot:
Cu²⁺ + 2e → Cu
Anot:
2Cl^- → Cl2 + 2e
2H2O → 4H⁺ + O₂ + 4e
Khi 2 điện cực cùng thoát khí thì dừng ⇒ catot chưa điện phân nước
Mà dung dịch sau điện phân phản ứng với Al
⇒ anot có điện phân nước
⇒ nH+ = 3nAl = 0,3 mol ⇒ \(n_{O_{2}}\) = 0,075 mol
⇒ \(n_{Cl_{2}}\) = nkhí – \(n_{O_{2}}\) = 0,125 mol
Bảo toàn e: n_e = 2n_Cu = \(2n_{Cl_{2}}+ 4n_{O_{2}}\) ⇒ n_Cu = 0,275 mol
Ban đầu có: 0,275 mol CuSO4; 0,25 mol NaCl
⇒ m = 58,625g

Bài 2:

Thực hiện các phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp gồm m gam Al và 4,56 gam Cr₂O₃ (trong điều kiện không có O₂), sau khi phản ứng kết thúc, thu được hỗn hợp X. Cho toàn bộ X vào một lượng dư dung dịch HCl (loãng, nóng), sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 2,016 lít H₂ (đktc). Còn nếu cho toàn bộ X vào một lượng dư dung dịch NaOH (đặc, nóng), sau khi phản ứng kết thúc thì số mol NaOH đã phản ứng là:

Hướng dẫn:

Cr₂O₃: 0,03 mol

\(\begin{array}{l} 2Al + C{r_2}{O_3}\mathop \to \limits^{{t^0}} A{l_2}{O_3} + 2Cr\\ \begin{array}{*{20}{c}} {\begin{array}{*{20}{c}} {}&{} \end{array}}&{0,03 \to 0,03 \leftarrow 0,06} \end{array} \end{array}\)

X không có Al

\(\\ Cr\rightarrow H_2 \\ 0,06\rightarrow 0,6\)

nH₂ (đề) = 0,09 > 0,06

\(\Rightarrow\) Al dư

\(\\ Al_{du}\rightarrow \frac{3}{2}H_2 \\ 0,02\leftarrow 0,03\)

X gồm:

Al dư: 0,02;

Al₂O₃: 0,03;

Cr: 0,06 (không phản ứng NaOH)

sản phẩm nhiệt nhôm tác dụng OH^-

nOH^- = nAl(ban đầu)

\(\Rightarrow\) NaOH(phản ứng) = 0,08