20 bài tập về kim loại tác dụng với HNO3, H2SO4 đặc có đáp án và lời giải chi tiết

Phương pháp giải:

Bảo toàn khối lượng

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Có : n_NO + n_NO2 = 0,05 mol ; M = 40g

=> n_NO = 0,01875; n_NO2 = 0,03125 mol

Ta có : n_NO3 = 3n_NO + n_NO2 = 0,0875 mol

Bảo toàn khối lượng: m_muối = m_KL + m_NO3 = 6,775g

Đáp án C

Phương pháp giải:

Bảo toàn e

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Bảo toàn e : 3n_Fe = 3n_NO

=> n_NO = n_Fe = 0,02 mol

m = 1,12g

Đáp án C

Phương pháp giải:

Bảo toàn e

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Bảo toàn e : 3.n_Fe = 3.n_NO => n_NO = 0,1 mol

=> V_NO = 2,24 lit

Đáp án A

Phương pháp giải:

Bài toán KL + HNO₃ => sản phẩm khử

Công thức giải nhanh:

1. n_e = n_NO2 + 3n_NO + 8n_N2O + 10n_N2 + 8n_NH4NO3

2. n_e = n_{NO3 trong muối KL}

3. n_HNO3 = 2n_NO + 4n_NO + 10n_N2O + 12n_N2 + 10n_NH4NO3

Lời giải chi tiết:

M_X = 32,8 gam; n_X = 0,25 mol

=> n_NO = 0,2 mol; n_N2O = 0,05 mol

n_HNO3 = 4n_NO + 10n_N2O + 10n_NH4NO3

=> n_NH4NO3 = 0,015 mol

Bảo toàn e: n_e = n_{NO3 muối KL} = 3n_NO + 8n_N2O + 8n_NH4NO3 = 1,12 mol

=> m = m_KL + m_{NO3 muối KL} + m_NH4NO3 = 99,52g

Đáp án C

Phương pháp giải:

bảo toàn e.

Lời giải chi tiết:

Cách giải :

Xét 11g A : Bảo toàn e : n_e = 2n_H2 = 0,8 mol = 2n_Fe + 3n_Al

Và m_Fe + m_Al = 11g

=> n_Fe = 0,1  ; n_Al = 0,2 mol

=> 22g A có : n_Fe = 0,2 mol ; n_Al = 0,4 mol

Bảo toàn e : 3n_Fe + 3n_Al = 3n_NO => n_NO = 0,6 mol

=> V_NO = 13,44 lit

Đáp án C

Phương pháp giải:

Bảo toàn e

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Bảo toàn e : 3n_Al = 10n_N2 => n_Al = 1/6 mol.

m= 4,5 gam.

Đáp án A

Phương pháp giải:

m_O = m_Y - m_X → n_O

Quy đổi hỗn hợp thành: 7 gam {Al, Mg, Fe} và O

Quá trình cho - nhận e:

Fe⁰ → Fe⁺³ + 3e                                    O⁰ + 2e → O^-2

Mg⁰ → Mg⁺² + 2e                                  N⁺⁵ + 3e → N⁺² (NO)

Al⁰ → Al⁺³ + 3e

Áp dụng bảo toàn e → 3n_Fe + 2n_Mg + 3n_Al = 2n_O + 3n_NO

BTNT "N" → n_{HNO3 pư} = 3n_Fe(NO3)3 + 2n_Mg(NO3)2 + 3n_Al(NO3)3 + n_NO

                                     = 3n_Fe + 2n_Mg + 3n_Al + n_NO

→ C_M

Lời giải chi tiết:

m_O = m_Y - m_X = 2,4 gam → n_O = 2,4/16 = 0,15 mol

Quy đổi hỗn hợp thành: 7 gam {Al, Mg, Fe} và 0,15 mol O

Quá trình cho - nhận e:

Fe⁰ → Fe⁺³ + 3e                                    O⁰ + 2e → O^-2

Mg⁰ → Mg⁺² + 2e                                  N⁺⁵ + 3e → N⁺² (NO)

Al⁰ → Al⁺³ + 3e

Áp dụng bảo toàn e → 3n_Fe + 2n_Mg + 3n_Al = 2n_O + 3n_NO = 0,15.2 + 3.0,1 = 0,6 mol

BTNT "N" → n_{HNO3 pư} = 3n_Fe(NO3)3 + 2n_Mg(NO3)2 + 3n_Al(NO3)3 + n_NO

                                     = 3n_Fe + 2n_Mg + 3n_Al + n_NO

                                     = 0,6 + 0,1 = 0,7 mol

→ C_M = 0,7 : 0,5 = 1,4 M

Đáp án B

Lời giải chi tiết:

(*) Phương pháp : Bảo toàn electron

- Lời giải :

Bảo toản e : 2n_M = n_NO2 = 1,2 mol => n_M = 0,6 mol

=> M_M = 24g => Magie

Đáp án D

Phương pháp giải:

+ Bảo toàn electron

+ Bảo toàn khối lượng

Lời giải chi tiết:

n_NO = 1,344: 22,4 = 0,06 (mol)

Bảo toàn e: n_{NO3 (trong muối)} = n_{e ( N+5 nhận)} = 3n_NO = 3. 0,06 = 0,18 (mol)

=> m_MUỐI = m_KL + m_{NO3 (trong muối)}

                = 10,84 + 0,18. 62

    = 22 (g)

Đáp án D

Phương pháp giải:

+ Bảo toàn electron

Lời giải chi tiết:

n_N2O = 0,56 : 22,4 = 0,025 (mol)

Gọi số mol của Mg và Al lần lượt là x và y (mol)

Ta có:  m_hh = 24x + 27y = 1,86 (1)

Bảo toàn e: n _{e Mg, Al} nhường = n _{e N+5} nhận=> 2x + 3y = 0,025.8 (2)

Từ (1) và (2) => x = 0,01 (mol) và y = 0,06 (mol)

%m _Mg = [(0,01. 24) : 1,86].100% =  12,9 %

% m_Al = 100% - 12,9% = 87,10%

Đáp án C

Phương pháp giải:

- Bảo toàn electron : ∑ n _{e (KL nhường)} = ∑ n _{e ( N+5  nhận)}

Lời giải chi tiết:

n_N2 = 0,672 : 22,4 = 0,03 (mol)

Nếu N⁺⁵ → N₂ thì n_{NO3- TRONG MUỐI} = 10n_N2 = 0,03.10 = 0,3 (mol)

BTKL: m_MUỐI = m_KL  + m_NO3- = 7,5 + 0,3.62 = 26,1 # 54, 9(g) => có tạo muối NH₄+

Gọi n_Mg = a mol; n_Al = b mol; n_NH4+ = c mol

∑ m_X = 24x + 27y = 7,5  (1)

∑ n_{e( KL nhường )} = ∑ n_{N+ 5( nhận)} <=>  2x + 3y = 8c +10.0,03  (2)

∑ m_muối  = 148a + 213b + 80c = 54,9 ( 3)

Từ (1), (2), (3) => a = 0,2 ; b = 0,1; c = 0,05 mol

CT nhanh: n_HNO3 = 10n_NH4+ + 12n_N2 = 10. 0,05 + 12. 0,03 = 0,86 (mol)

=> V_HNO3 = 0,86 (lít)

Đáp án A

Phương pháp giải:

G/s: n_Fe = n_Cu = x mol

56x + 64x = 36 => x = ?

Để thể tích HNO₃ là ít nhất thì tạo sản phẩm là Fe²⁺

Bte => 2n_Fe + 2n_Cu = 3n_NO => n_NO = ?

n_HNO3 = 4n_NO = ? => V _{dung dịch} = ?

Lời giải chi tiết:

G/s: n_Fe = n_Cu = x mol

56x + 64x = 36 => x = 0,3 mol

Để thể tích HNO₃ là ít nhất thì tạo sản phẩm là Fe²⁺

Bte => 2n_Fe + 2n_Cu = 3n_NO => n_NO = 0,4 mol

n_HNO3 = 4n_NO = 1,6 mol

=> V _{dung dịch} = 1,6 lít

Đáp án C

Phương pháp giải:

BTNT “Fe” ta có n_Fe = n_Fe(NO3)3 = ?

Quy đổi hỗn hợp X thành Fe và O

BTe: 3n_Fe = 2n_O + 3n_NO => n_O

=> m = m_Fe + m_O

Lời giải chi tiết:

n_Fe(NO3)2 = 21,78 : 242 = 0,09 mol

BTNT “Fe” ta có n_Fe = n_Fe(NO3)3 = 0,09 mol

Quy đổi hỗn hợp X thành Fe (0,09 mol) và O (x mol)

BTe: 3n_Fe = 2n_O + 3n_NO

=> 3.0,09 = 2x + 3.0,05 => x = 0,06 mol

=> m = m_Fe + m_O = 0,09.56 + 0,06.16 = 6 gam

Đáp án D

Phương pháp giải:

Đặt n_Fe = n_Cu = a mol → 56a + 64a = 12 gam → a = 0,1 mol

Đặt n_NO = x mol ; n_NO2 = y mol

Ta có: \({\overline M _Y} = \frac{{{m_{hh}}}}{{{n_{hh}}}} = \frac{{30x + 46y}}{{x + y}} = 19.2 = 38\)  → 8x = 8y → x = y

Áp dụng định luật bảo toàn e để xác định x, y.

Lời giải chi tiết:

Đặt n_Fe = n_Cu = a mol → 56a + 64a = 12 gam → a = 0,1 mol

Đặt n_NO = x mol ; n_NO2 = y mol

Ta có:   → 8x = 8y → x = y

Các quá trình cho - nhận e:   

Theo định luật bảo toàn e: n_{e cho} = n_{e nhận}  ↔ 0,3 + 0,2  = 3x + y  = 3x + x → x = 0,125 = y

→ V = (x+ y).22,4 = 5,6 lít

Đáp án C

Phương pháp giải:

Ta có: m_Cu = 0,7m và m_Fe = 0,3m

Khối lượng chất rắn sau khi kết thúc các phản ứng là 0,75m → Chất rắn này gồm 0,7m gam Cu và 0,05m gam Fe → m_{Fe pứ} = 0,3m - 0,05m = 0,25m

Ta có: n_NO+ n_NO2 = 0,25 mol (1)

Quá trình nhận electron:

NO₃^-+ 1e+ 2H⁺ → NO₂+ H₂O

NO₃^-+ 3e+ 4H⁺ → NO+ 2H₂O

Ta có: n_H+ = 2.n_NO2+ 4.n_NO = 0, 7 mol (2)

Giải hệ (1) và (2) ta có: n_NO và n_NO2

Quá trình cho electron là:

Fe → Fe²⁺+ 2e

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:

2.n_Fe = n_NO2+ 3.n_NO → n_{Fe pứ} = 0,25m/56

→ Tính được giá trị m.

Lời giải chi tiết:

Ta có: n_HNO3 = 44,1: 63 = 0,7 mol

Ta có: m_Cu = 0,7m và m_Fe = 0,3m

Khối lượng chất rắn sau khi kết thúc các phản ứng là 0,75m → Chất rắn này gồm 0,7m gam Cu và 0,05m gam Fe → m_{Fe pứ} = 0,3m- 0,05m = 0,25m

Ta có: n_NO+ n_NO2 = 0,25 mol (1)

Quá trình nhận electron:

NO₃^-+ 1e+ 2H⁺ → NO₂+ H₂O

NO₃^-+ 3e+ 4H⁺ → NO+ 2H₂O

Ta có: n_H+ = 2.n_NO2+ 4.n_NO = 0, 7 mol (2)

Giải hệ (1) và (2) ta có: n_NO = 0,1 mol và n_NO2 = 0,15 mol

Do sau phản ứng vẫn còn Fe dư và Cu nên quá trình cho electron là:

Fe → Fe²⁺+ 2e

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:

2.n_Fe = n_NO2+ 3.n_NO = 0,15 + 3.0,1 = 0,45 mol → n_{Fe pứ} = 0,225 mol  = 0,25m/56 (mol) → m = 50,4 gam

Đáp án D

Phương pháp giải:

Từ thể tích và tỉ lệ mol ta tính được số mol NO₂, NO, N₂O

Quá trình nhận electron:

NO₃^- + 1e + 2H⁺ → NO₂ + H₂O

NO₃^- + 3e + 4H⁺ → NO + 2H₂O

2NO₃^- + 8e + 10H⁺ → N₂O+ 5H₂O

Ta có: n_H+ = 2.n_NO2 + 4.n_NO + 10.n_N2 = n_HNO3

Để tìm khối lượng muối khan ta dùng định luật bảo toàn khối lượng: m_X + m_HNO3 = m_{muối khan} + m_H2O + m_{khí Y}

→ Giá trị của m.

Lời giải chi tiết:

Ta đặt số mol NO₂, NO, N₂O lần lượt là 3x, 2x, x mol → 3x + 2x + x = 13,44/22,4 → x = 0,1 mol

→ số mol NO₂, NO, N₂O lần lượt là 0,3; 0,2; 0,1 mol

Quá trình nhận electron:

NO₃^- + 1e + 2H⁺ → NO₂ + H₂O

NO₃^- + 3e + 4H⁺ → NO + 2H₂O

2NO₃^- + 8e + 10H⁺ → N₂O+ 5H₂O

Ta có: n_H+ = 2.n_NO2 + 4.n_NO + 10.n_N2O = 2.0,3 + 4.0,2 + 10. 0,1 = 2,4 mol = n_HNO3

Bảo toàn nguyên tố H ta có: n_H2O = ½ . n_HNO3 = 1,2 mol

Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có: m_X + m_HNO3 = m_{muối khan} + m_H2O + m_{khí Y}

→ m = m_{muối khan} = m_X + m_HNO3 - m_H2O - m_{khí Y} = 100 + 2,4.63 - 1,2.18 - 0,3.46 - 0,2.30 - 0,1.44 = 205,4 gam

Đáp án C

Phương pháp giải:

Nếu dung dịch Y chỉ chứa Mg(NO₃)₂ thì m_Mg(NO3)2 < 55,8 gam

→ Dung dịch Y phải chứa NH₄NO₃ → m_NH4NO3 = 55,8- m_Mg(NO3)2 → n_NH4NO3

Quá trình nhận e:

2NO₃^- + 10e + 12H⁺ → N₂ + 6H₂O

NO₃^- + 8e + 10H⁺ → NH₄⁺ + 3H₂O

Theo 2 bán phản ứng trên ta có: n_H+ = 12.n_N2 + 10.n_NH4+ = n_HNO3 → Nồng độ của HNO₃.

Lời giải chi tiết:

Ta có: n_N2 = 0,03 mol; n_Mg = 0,35 mol

Nếu dung dịch Y chỉ chứa Mg(NO₃)₂ thì m_Mg(NO3)2 = 0,35. 148 = 51,8 gam < 55,8 gam

→Dung dịch Y phải chứa NH₄NO₃ → m_NH4NO3 = 55,8- m_Mg(NO3)2 = 4 gam → n_NH4NO3 = 4/ 80 = 0,05 mol

Quá trình nhận e:

2NO₃^- + 10e + 12H⁺ → N₂ + 6H₂O

NO₃^- + 8e + 10H⁺ → NH₄⁺ + 3H₂O

Theo 2 bán phản ứng trên ta có: n_H+ = 12.n_N2 + 10.n_NH4+ = 12.0,03 + 10. 0,05 = 0,86 mol = n_HNO3

→ C_{M HNO3} = 0,86/1 = 0,86 M

Đáp án B

Phương pháp giải:

Bảo toàn electron

Lời giải chi tiết:

Đặt số mol NO là a mol; số mol NO₂ là  b mol

Suy ra a + b = 0,2 mol; 30a + 46b = 0,2.17.2 = 6,8 gam

Giải hệ trên ta có a = 0,15 và b = 0,05

Quá trình cho e :

Cu → Cu²⁺+ 2e

Quá trình nhận e :

N⁺⁵ + 3e → N⁺²

N⁺⁵ + 1e → N⁺⁴

Áp dụng định luật bảo toàn e : 2.n_Cu = 3.n_NO + 1.n_NO2 → n_Cu = (3.n_NO+ n_NO2) : 2 = 0,25 mol

Suy ra m = 0,25.64 = 16 gam

Đáp án D

Phương pháp giải:

Bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Bảo toàn khối lượng : m_oxit = m_M + m_O2 => n_O2 = 0,0525 mol

=> n_{e nhường} = n_{e nhận} = 4n_O2 = 0,21 mol

Cứ 6,72g M nhường 0,21 mol e => 5,04g M nhường 0,1575 mol e.

=> n_NO = 0,1575/3 = 0,0525 mol => V_NO = 1,176 lit

Đáp án A

Phương pháp giải:

Bảo toàn e

Lời giải chi tiết:

n_Al = 0,1 mol

n_Fe(NO3)3 = 0,075 mol

n_Cu(NO3)2 = 0,075 mol

Thứ tự các phản ứng:

Al        +     3Fe(NO₃)₃ → Al(NO₃)₃ + 3Fe(NO₃)₂

0,025_{dư 0,075}← 0,075 →                            0,075

2Al       +    3Cu(NO₃)₂ → 2Al(NO₃)₃ + 3Cu

0,05_{dư 0,025} ← 0,075 →                           0,075

2Al + 3Fe(NO₃)₂ → 2Al(NO₃)₃ + 3Fe

0,025 → 0,0375 →                      0,0375

→ m _{chất rắn} = 0,075.64 + 0,0375.56 = 6,9 gam

Đáp án A