Chủ đề 14: Axit sunfuric đặc tác dụng với kim loại-Phương pháp giải theo bảo toàn electron

a, Chỉ có Mg phản ứng với HCl, Cu không phản ứng

\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}ddB:HCl,MgCl_2\\Y:Cu\end{matrix}\right.\)

\(n_{H_2}=\dfrac{4,48}{22,4}=0,2\left(mol\right)\)

PTHH: \(Mg+2HCl\rightarrow MgCl_2+H_2\uparrow\)

          0,2<----------------------------0,2

\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{Mg}=0,2.24=4,8\left(g\right)\\m_{Cu}=11,2-4,8=6,4\left(g\right)\end{matrix}\right.\\ \rightarrow n_{Cu}=\dfrac{6,4}{64}=0,1\left(mol\right)\)

PTHH: \(Cu+2H_2SO_{4\left(đặc,nóng\right)}\rightarrow CuSO_4+SO_2\uparrow+2H_2O\)

           0,1------------------------------------------->0,1

\(b,\left\{{}\begin{matrix}\%m_{Mg}=\dfrac{4,8}{11,2}.100\%=42,86\%\\\%m_{Cu}=100\%-42,86\%=57,14\%\end{matrix}\right.\)

\(d,n_{NaOH}=0,15.2=0,3\left(mol\right)\)

Xét \(T=\dfrac{0,3}{0,1}=3\) => Tạo muối Na₂SO₃ và NaOH dư

PTHH: \(2NaOH+SO_2\rightarrow Na_2SO_3+H_2O\)

             0,2<-------0,1------>0,1

\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}C_{M\left(NaOH.dư\right)}=\dfrac{0,3-0,2}{0,15}=\dfrac{2}{3}M\\C_{M\left(Na_2SO_3\right)}=\dfrac{0,1}{0,15}=\dfrac{2}{3}M\end{matrix}\right.\)

\(m_{KL\left(mỗi.phần\right)}=\dfrac{1}{2}.15,6=7,8\left(g\right)\)

- Phần 1:

\(n_{SO_2}=\dfrac{7,84}{22,4}=0,35\left(mol\right)\)

PTHH:

\(Zn+2H_2SO_{4\left(đ,nóng\right)}\rightarrow ZnSO_4+SO_2\uparrow+2H_2O\left(1\right)\\ Cu+2H_2SO_{4\left(đ,nóng\right)}\rightarrow CuSO_4+SO_2\uparrow+2H_2O\left(2\right)\\ 2Al+6H_2SO_{4\left(đ,nóng\right)}\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3SO_2\uparrow+6H_2O\left(3\right)\)

Theo PTHH (1,2, 3): \(n_{H_2O}=n_{H_2SO_4}=2n_{SO_2}=2.0,35=0,7\left(mol\right)\)

Áp dụng ĐLBTKL:

\(m_{KL}+m_{H_2SO_4}=m_{muối.sunfat}+m_{SO_2}+m_{H_2O}\)

=> m_{muối sunfat} = 7,8 + 0,7.98 - 0,35.64 - 0,7.18 = 41,4 (g)

\(\rightarrow m_{SO_4^{2-}}=41,4-7,8=33,6\left(g\right)\\ n_{SO_4^{2-}}=\dfrac{33,6}{96}=0,35\left(mol\right)\)

- Phần 2:

PTHH:

\(2Zn+O_2\underrightarrow{t^o}2ZnO\\ 2Cu+O_2\underrightarrow{t^o}2CuO\\ 4Al+3O_2\underrightarrow{t^o}2Al_2O_3\)

\(n_{O^{2-}}=n_{SO_4^{2-}}=0,35\left(mol\right)\\ \rightarrow m_{O^{2-}}=0,35.16=5,6\left(g\right)\\ \rightarrow m=5,6+7,8=13,4\left(g\right)\)

a)

- Cho các khí tác dụng với giấy quỳ tím ẩm:

+ QT chuyển đỏ: HCl

+ QT ban đầu chuyển đỏ, sau đó mất màu: Cl₂

\(Cl_2+H_2O⇌HCl+HClO\)

+ QT không chuyển màu: O₂, O₃ (1)

- Dẫn 2 khí ở (1) qua dd KI/hồ tinh bột:

+ Không hiện tượng: O₂

+ dd chuyển màu xanh: O₃

\(2KI+O_3+H_2O\rightarrow2KOH+O_2+I_2\)

b) 

- Dẫn các khí qua dd Cu(NO₃)₂:

+ Không hiện tượng: SO₂, CO₂, O₂ (1)

+ Kết tủa đen: H₂S

\(H_2S+Cu\left(NO_3\right)_2\rightarrow CuS\downarrow+2HNO_3\)

- Dẫn khí ở (1) qua dd Ca(OH)₂ dư:

+ Không hiện tượng: O₂

+ Kết tủa trắng: CO₂, SO₂ (2)

\(CO_2+Ca\left(OH\right)_2\rightarrow CaCO_3\downarrow+H_2O\)

\(SO_2+Ca\left(OH\right)_2\rightarrow CaSO_3\downarrow+H_2O\)

- Dẫn khí ở (2) qua dd Br₂ dư:

+ Không hiện tượng: CO₂

+ dd nhạt màu: SO₂

\(SO_2+Br_2+2H_2O\rightarrow2HBr+H_2SO_4\)

Al

Al?

Al

$Fe + H_2SO_4 \to FeSO_4 + H_2$
$n_{Fe} = n_{H_2} = \dfrac{3360}{1000.22,4} = 0,15(mol)$
$n_{SO_2} = \dfrac{4480}{22,4.1000} = 0,2(mol)$
Bảo toàn electron : 

$3n_{Fe} + 2n_{Cu} = 2n_{SO_2}$

Suy ra: $0,15.3 + 2n_{Cu} = 0,2.2 \Rightarrow n_{Cu} = -0,025<0$

(Sai đề)

Gọi $n_{O(oxit)} = y(mol)$
Ta có : 

$56x + 0,15.64 + 16y = 31,2(1)$

$n_{SO_2} = 0,3(mol)$

Bảo toàn electron : $3x + 0,15.2 = 2y + 0,3.2(2)$

Từ (1)(2) suy ra x = y = 0,3

Đáp án A

n Fe = 3,36/56 = 0,06(mol) ; n S= 1,28/32 = 0,04(mol)

Bảo toàn elelctron : 

3n Fe + 6n S = 2n SO2

<=> n SO2 = (0,06.3 + 0,04.6)/2 = 0,21(mol)

V SO2 = 0,21.22,4 = 4,704(lít)

Đáp án A

Theo gt ta có: $n_{Mg}=0,16(mol);n_{Al}=0,08(mol);n_{khi}=0,07(mol)$

Bảo toàn e ta có: $n_{e}=0,56(mol)$

$\Rightarrow e=8$

Vậy chất khử X là $H_2S$

n Mg = 3,84/24 = 0,16(mol)

n Al = 2,16/27 = 0,08(mol)

n X = 1,568/22,4 = 0,07(mol)

Gọi n là số e trao đổi của X khi pư

Bảo toàn e, ta có :

2n Mg + 3n Al = n . nX

<=> 0,16.2 + 0,08.3 = 0,07n

<=> n = 8

Vậy X là H2S(hidro sunfua)