30 bài tập vận dụng cao về tính chất hóa học của kim loại có đáp án và giải chi tiết

Phương pháp giải:

Khi kim loại phản ứng với hỗn hợp axit , trong đó có HNO3 thì nên dùng phương trình ion để không bỏ sót H+

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

TN₁ : n_Cu = 0,06 mol ; n_HNO3 = 0,08 mol

            3Cu + 8HNO₃ -> 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

=> n_NO = 0,02 mol (Cu dư)

TN₂ : n_Cu = 0,06 mol ; n_H+ = 0,16 mol ; n_NO3 = 0,08 mol

            3Cu + 8H⁺ + 2NO₃^- -> 3Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O

=> n_NO = 0,04 mol (Cu và H⁺ hết , NO₃^- dư)

=> V₁ : V₂ = n₁ : n₂ = 0,02 : 0,04 = 1 : 2

=> V₂ = 2V₁

Đáp án C

Phương pháp giải:

 bảo toàn electron ; Bảo toàn nguyên tố ; Bảo toàn khối lượng.

Lời giải chi tiết:

Phương pháp giải:

Bảo toàn e, bảo toàn khối lượng

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Giả sử có tạo muối NH₄⁺ ( a mol ). Khi đó :

2NO₃^-  + 12H⁺  + 10e → N₂ + 6H₂O

NO₃^-  + 10H⁺  + 8e → NH₄⁺ + 3H₂O

=> n_H+ = 12.n_N2 + 10.n_NH4+ => a = 0,05 và n_e = 0,04.10 + 0,05.8 = 0,8 mol

=> n_Mg = 0,8/2 = 0,4 mol

=> n_Mg(NO3)2 = 0,02 mol

Vậy dung dịch Y chứa : 0,42 mol Mg²⁺ , 0,05 mol NH₄⁺ , 0,98 mol Cl^- và K⁺ : 0,09 mol

=> m = 0,42.24 + 0,05.18+ 0,98.35,5 + 0,09.39 = 49,28 gam

Đáp án A

Phương pháp giải:

Qui đổi, bảo toàn e

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Qui hỗn hợp X về x mol Cu và y mol S

=> m_X = 64x + 32y = 30,4g

Bảo toàn e : 2n_Cu + 6n_S = 3n_NO => 2x + 6y = 2,7 mol

=> x = 0,3 ; y = 0,35 mol

Chất kết tủa gồm 0,3 mol Cu(OH)₂ và 0,35 mol BaSO₄

=> m = 110,95g

Đáp án C

Phương pháp giải:

Bảo toàn điện tích, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

X chỉ chứa các muối trung hòa gồm Cu²⁺ ; Mg²⁺ ; K⁺ ; SO₄^2- và NH₄⁺ ( nếu có)

Bảo toàn điện tích : 2.0,03 + 2.0,09 + 0,07 + n_NH4 = 0,16.2

=> n_NH4 = 0,01 mol

Bảo toàn H : 2n_H2O = 2n_H2SO4 – 4n_NH4 = 0,28 mol => n_H2O = 0,14 mol

Bảo toàn khối lượng : m_KL + m_KNO3 + m_H2SO4 – m_H2O – m_{ion muối} = m_khí

=> m_khí = 1,96g

=> M_khí = 39,2g

=> d_Khí/H2 = 19,6

Đáp án C

Phương pháp giải:

- Bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron

- Công thức tính nhanh với đề bài cho hỗn hợp rắn phản ứng với HNO3 tạo hỗn hợp sản phẩm khử của Nito:

n_H⁺ = 2n_NO2 + 4n_NO + 10n_N2O + 12n_N2 + 10n_NH4⁺

Lời giải chi tiết:

n_HNO3 = 0,68 mol

Vì để tạo 0,12 mol NO thì cần 0,48 mol H⁺ < 0,68 mol

NO₃^- + 4H⁺ + 3e  → NO + 2H₂O

=> Có tạo NH₄⁺

NO₃^- + 10H⁺ + 8e  → NH₄⁺ + 3H₂O

Có: n_H+ = 4n_NO + 10n_NH4+ => n_NH4+ = 0,02 mol

=> n_H2O = 0,02.3 + 0,12.2 = 0,3 mol

Bảo toàn khối lượng => m + 0,68.63 = 2,5m + 8,49 + 0,12.30 + 0,3.18

=> m = 16,9g

Có: n_e = 3n_NO + 8n_NH4+ = 0,52 mol

Gọi n là hóa trị của M => M_M = 16,9 : (0,52/n) =32,5n

Với n = 2 thì M_M = 65g (Zn)

Đáp án C

Phương pháp giải:

Tăng giảm khối lượng.

Lời giải chi tiết:

Lời giải chi tiết:

\(\left\{ \begin{gathered}
{\text{Mg}} \hfill \\
{\text{Al}} \hfill \\
\end{gathered} \right. + \left\{ \begin{gathered}
{\text{a}}\,{\text{mol}}\,{\text{AgN}}{{\text{O}}_{\text{3}}} \hfill \\
{\text{2a}}\,{\text{mol}}\,{\text{Cu(N}}{{\text{O}}_{\text{3}}}{{\text{)}}_{\text{2}}} \hfill \\
\end{gathered} \right. \to {\text{45}}{\text{,2g}}\,{\text{cr}}\,{\text{Y}}\xrightarrow{{ + {{\text{H}}_{\text{2}}}{\text{S}}{{\text{O}}_{{\text{4}}}}}}{\text{0}}{\text{,35}}\,{\text{mol}}\,{\text{S}}{{\text{O}}_{\text{2}}}\)

Giả sử chất rắn Y gồm Ag (a mol), Cu (2a mol)

\({{\text{m}}_{\text{Y}}} = {{\text{m}}_{{\text{Ag}}}} + {{\text{m}}_{{\text{Cu}}}} \Leftrightarrow {\text{108a}} + {\text{64}}{\text{.2a}} = {\text{45}}{\text{,2}} \Leftrightarrow {\text{a}} = {\text{0}}{\text{,192}}\,{\text{mol}}\)

\({{\text{n}}_{{\text{e}}\,{\text{nhuong}}}} = {{\text{n}}_{{\text{Ag}}}} + {\text{2}}{{\text{n}}_{{\text{Cu}}}} = {\text{0}}{\text{,192}} + {\text{2}}{\text{.2}}{\text{.0}}{\text{,192}} = {\text{0}}{\text{,96}} > {\text{2}}{{\text{n}}_{{\text{S}}{{\text{O}}_{\text{2}}}}} = {\text{2}}{\text{.0}}{\text{,35}} = {\text{0}}{\text{,7}}\)

Mg và Al phản ứng hết và Cu²⁺ dư.

Ta có hệ pt: 

\(\left\{ \begin{gathered}
{\text{108}}{{\text{n}}_{{\text{Ag}}}} + {\text{64}}{{\text{n}}_{{\text{Cu}}}} = {\text{45}}{\text{,2}} \hfill \\
{{\text{n}}_{{\text{Ag}}}} + {\text{2}}{{\text{n}}_{{\text{Cu}}}} = {\text{2}}{{\text{n}}_{{\text{S}}{{\text{O}}_{\text{2}}}}} = {\text{0}}{\text{,7}} \hfill \\
\end{gathered} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{gathered}
{{\text{n}}_{{\text{Ag}}}} = {\text{0}}{\text{,3}} = {\text{a}} \hfill \\
{{\text{n}}_{{\text{Cu}}}} = {\text{0}}{\text{,2}} \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

Đáp án B

Phương pháp giải:

3 kim loại gồm: Ag, Cu và Fe dư   => n_{Fe dư} = n_H2  = 0,03 mol 

Fe      -2e  →Fe  ²⁺

Al     -3e  → Al³⁺

Ag⁺  +1e →Ag

x         x        x

Cu²⁺  +2e→Cu

y          2y    y

2H⁺  +2e→H₂

Bảo toàn e  => x+2y+0,06  = 0,1+0,09   => x+2y =0,13 (1)

m_rắn  = m_Ag   + m_Cu  + m_{Fe dư} =  108x+ 64y  + 0,03.56=8,12  => 108x+64y =6,44 (2)

(1),(2)  =>x,y

Lời giải chi tiết:

3 kim loại gồm: Ag, Cu và Fe dư   => n_{Fe dư} = n_H2  = 0,03 mol 

Fe      -2e  →Fe  ²⁺

0,05     0,1

Al     -3e  → Al³⁺

0,03    0,09

Ag⁺  +1e →Ag

x         x        x

Cu²⁺  +2e→Cu

y          2y    y

2H⁺  +2e→H₂

          0,06     0,03

Bảo toàn e  => x+2y+0,06  = 0,1+0,09   => x+2y =0,13 (1)

m_rắn  = m_Ag   + m_Cu  + m_{Fe dư} =  108x+ 64y  + 0,03.56=8,12  => 108x+64y =6,44 (2)

(1),(2)  => x= 0,03, y=0,05

=> [AgNO₃]=0,15M, [Cu(NO₃)₂]=0,25M

Đáp án A

Phương pháp giải:

M   +  Cd²⁺ → M²⁺  +  Cd

x                                     x

112x-Mx  = 0,0047m  => (1)

M   +  Pb²⁺ → M²⁺  +  Pb

x                                    x

207x-Mx= 0,0142m  (2)

(1), (2)  => M

Lời giải chi tiết:

M   +  Cd²⁺ → M²⁺  +  Cd

x                                     x

112x-Mx  = 0,0047m  => (1)

M   +  Pb²⁺ → M²⁺  +  Pb

x                                      x

207x-Mx= 0,0142m  (2)

lấy (1) chia cho (2)

=>  \(\frac{{112 - M}}{{207 - M}} = \frac{{0,0047}}{{0,0142}} \to M = 65(Zn)\)

Đáp án A                   

Lời giải chi tiết:

+ Thứ tự phản ứng:

Mg, Fe

AgNO₃, Cu(NO₃)₂

+ Do khi cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch E, lọc kết tủa và nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi, thu hỗn hợp 2 oxit nên AgNO₃ và Cu(NO₃)₂ phản ứng hết, Mg hết.

Gọi số mol AgNO₃ và Cu(NO₃)₂ lần lượt là x, y.

+ 2 oxit: Fe₂O₃ và MgO (0,15) => mFe₂O₃ = 8,4-0,15.40 = 2,4 gam => nFe₂O₃ = 0,015 mol

=> nFe pư = 0,015.2 = 0,03 mol

+ Khối lượng chất rắn Z: mZ = mFe dư + mAg + mCu => 0,07.56 + 108x + 64y = 20 (1)

+ BT e: 2nMg pư + 2nFe pư =  nAg + 2nCu => 2.0,15 + 2.0,03 = x+2y (2)

Giải (1) và (2) => x = 0,06; y = 0,15

Nồng độ AgNO₃ và Cu(NO₃)₂ ban đầu là 0,12M và 0,3M

Đáp án A

Phương pháp giải:

n_Cu  = (10,4. 0,191235 )/64= 0,03  (mol)  => n_Cu(NO3)2 = 0,03

=> n_Fe dư = 0,145 (mol)  => n_Fe pư = 0,205 (mol)

Bảo toàn nguyên tố N ta có: n_NO + n_NH4+ = 2n_Cu(NO3)2 

=> 3a + b = 0,03.2  (1)

Bảo toàn e: 2n_{Fe pư} + 3n_Al = 3n_NO + 2n_H2 + 8n_NH4+ + 2n_Cu2+

=> 23a + 8b = 0,47 (2)

Từ (1) và (2) => a = ? và b = ?

Bảo toàn điện tích với dung dịch Y gồm Al³⁺ (0,04 ); Fe²⁺: (0,205); NH₄⁺ (0,03) và SO₄^2-

=> n_SO4 = ? (mol)

=> m_muối = m_Al3+ + m_Fe2+ + m_NH4+ + m_SO42-

=> % Al₂(SO₄)₃ = ?

Lời giải chi tiết:

n_Cu  = (10,4. 0,191235 )/64= 0,03  (mol)  => n_Cu(NO3)2 = 0,03

=> n_Fe dư = ( 10,4 -0,03.64)/56 = 0,145 (mol)  => n_Fe pư = 0,35 – 0,145 = 0,205 (mol)

Hỗn hợp khí có M = 10,4 => Dùng quy tắc đường chéo => n_NO = 3a và n_H2 = 7a (mol)

Bảo toàn nguyên tố N ta có: n_NO + n_NH4+ = 2n_Cu(NO3)2 

=> 3a + b = 0,03.2  (1)

Bảo toàn e: 2n_{Fe pư} + 3n_Al = 3n_NO + 2n_H2 + 8n_NH4+ + 2n_Cu2+

=> 2.0,205 + 3. 0,04 = 3.3a + 2.7a + 8b +  2. 0,03

=> 23a + 8b = 0,47 (2)

Từ (1) và (2) => a = 0,01 và b = 0,03 (mol)

Bảo toàn điện tích với dung dịch Y gồm Al³⁺ (0,04 ); Fe²⁺: (0,205); NH₄⁺ (0,03) và SO₄^2-

=> 3.0,04 + 2.0,205 = 0,03 + 2n_SO4

=> n_SO4 = 0,28 (mol)

=> m_muối = m_Al3+ + m_Fe2+ + m_NH4+ + m_SO42-

              = 0,04.27 + 0,205.56 + 0,03.18 + 0,28.96

              = 39,98 (g)

% Al₂(SO₄)₃ = (0,02. 342) :39,98 ).100% = 17,11% ≈ 17,15%

Đáp án C

Phương pháp giải:

Ta nhận thấy m_E < m_X => KL chưa phản ứng hết; AgNO₃ và Cu(NO₃)₂ hết

Lời giải chi tiết:

Ta nhận thấy m_E < m_X => KL chưa phản ứng hết; AgNO₃ và Cu(NO₃)₂ hết

\(\begin{gathered}
22,08(g)X\left\{ \begin{gathered}
Mg:a \hfill \\
Fe:b \hfill \\
\end{gathered} \right\} + \left\{ \begin{gathered}
AgN{O_3}:c \hfill \\
Cu{(N{O_3})_2}:2c \hfill \\
\end{gathered} \right\} \to \left\{ \begin{gathered}
Ran\,Y\left\{ \begin{gathered}
Ag:c \hfill \\
Cu:2c \hfill \\
Fe\,du \hfill \\
\end{gathered} \right\} \hfill \\
dd\,Z\xrightarrow{{ + NaOH\,du}} \downarrow T\xrightarrow{{{t^o}}}21,6(g)E\left\{ \begin{gathered}
MgO:a \hfill \\
F{e_2}{O_3} \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\xrightarrow{{BTe}}{n_{Fe\,pu}} = \frac{{c + 2.2c - 2a}}{2} = 2,5c - a \to {n_{Fe\,du}} = b - (2,5c - a) = a + b - 2,5c \hfill \\
22,08(g)X\left\{ \begin{gathered}
Mg:a \hfill \\
Fe:b \hfill \\
\end{gathered} \right\} + \left\{ \begin{gathered}
AgN{O_3}:c \hfill \\
Cu{(N{O_3})_2}:2c \hfill \\
\end{gathered} \right\} \to \left\{ \begin{gathered}
Ran\,Y\left\{ \begin{gathered}
Ag:c \hfill \\
Cu:2c \hfill \\
Fe\,du:a + b - 2,5c \hfill \\
\end{gathered} \right\} \hfill \\
dd\,Z\xrightarrow{{ + NaOH\,du}} \downarrow T\xrightarrow{{{t^o}}}21,6(g)E\left\{ \begin{gathered}
MgO:a \hfill \\
F{e_2}{O_3}:\frac{{2,5c - a}}{2} \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
(1)\xrightarrow{{BTe}}{n_{Ag}} + 2{n_{Cu}} + 3{n_{Fe\,du}} = 2{n_{S{O_2}}} \to c + 2.2c + 3(a + b - 2,5c) = 0,675.2 \hfill \\
(2){m_{Mg}} + {m_{Fe}} = {m_X} \to 24x + 56y = 22,08 \hfill \\
(3){m_E} = {m_{MgO}} + {m_{F{e_2}{O_3}}} \to 40a + 160\left( {\frac{{2,5c - a}}{2}} \right) = 21,6 \hfill \\
\to \left\{ \begin{gathered}
a = 0,36 \hfill \\
b = 0,24 \hfill \\
c = 0,18 \hfill \\
\end{gathered} \right. \to x = \frac{{0,18}}{{0,15}} = 1,2M \hfill \\
\end{gathered} \)

Đáp án B

Phương pháp giải:

Tính được n_AgNO3; n_Cu(NO3)2

Xét cả quá trình phản ứng, ta thấy chỉ có Mg nhường e và Ag⁺, Cu²⁺ nhận e.

Bte: 2n_{Mg pư} = n_Ag+ + 2n_Cu2+ => n_{Mg pư} = ? => n_{Mg dư} = ?

Ta có: m_X + m_Y = m + m_Ag + m_Cu + m_{Mg dư} => m = ?

Lời giải chi tiết:

n_AgNO3 = 0,036 mol

n_Cu(NO3)2 = 0,024 mol

Xét cả quá trình phản ứng, ta thấy chỉ có Mg nhường e và Ag⁺, Cu²⁺ nhận e.

Bte: 2n_{Mg pư} = n_Ag+ + 2n_Cu2+ => n_{Mg pư} = (0,036 + 2.0,024):2 = 0,042 mol

=> n_{Mg dư} = 0,08 – 0,042 = 0,038 mol

Ta có: m_X + m_Y = m + m_Ag + m_Cu + m_{Mg dư} => 4,21 + 4,826 = m + 0,036.108 + 0,024.64 + 0,038.24

=> m = 2,7 gam

Đáp án D

Phương pháp giải:

Bảo toàn e, bảo toàn khối lượng

Lời giải chi tiết:

\(\begin{gathered}
5,1(g)\left\{ \begin{gathered}
Al \hfill \\
Mg \hfill \\
\end{gathered} \right. + \left\{ \begin{gathered}
AgN{O_3}:3k \hfill \\
Cu{(N{O_3})_2}:4k \hfill \\
\end{gathered} \right. \to 29,68(g)\,ran\,Y\left\{ \begin{gathered}
Ag:x \hfill \\
Cu:y \hfill \\
\end{gathered} \right\} + dd\,X\left\{ \begin{gathered}
M{g^{2 + }} \hfill \\
A{l^{3 + }} \hfill \\
C{u^{2 + }}\,du \hfill \\
N{O_3}^ - \hfill \\
\end{gathered} \right\} \hfill \\
29,68(g)ran\,Y\left\{ \begin{gathered}
Ag:x \hfill \\
Cu:y \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + HN{O_3}dac,\,du}}N{O_2}:0,5 \to \left\{ \begin{gathered}
108x + 64y = 29,68 \hfill \\
x + 2y = 0,5(BTe) \hfill \\
\end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered}
x = 0,18 \to k = 0,06 \hfill \\
y = 0,16 \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
G/s\left\{ \begin{gathered}
Al:u \hfill \\
Mg:v \hfill \\
\end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered}
27u + 24v = 5,1 \hfill \\
\xrightarrow{{BTe:3{n_{Al}} + 2{n_{Mg}} = {n_{Ag}} + 2{n_{Cu}}}}3u + 2v = 0,18 + 2.0,16 \hfill \\
\end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered}
u = 0,1 \hfill \\
v = 0,1 \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\to X\left\{ \begin{gathered}
A{l^{3 + }}:0,1 \hfill \\
M{g^{2 + }}:0,1 \hfill \\
C{u^{2 + }}du:4k - y = 0,08 \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\to m = {m_{Mg{{({\text{OH)}}}_{\text{2}}}}}{\text{ + }}{{\text{m}}_{{\text{Cu(OH}}{{\text{)}}_{\text{2}}}}}{\text{ = 0,1}}{\text{.58 + 0,08}}{\text{.98 = 13,64(g)}} \hfill \\
\end{gathered} \)

Đáp án A

Phương pháp giải:

Chất rắn sau khi nung chỉ nặng 8,4 gam nên toàn bộ Mg và Fe không thể chuyển hết về oxit vì lúc đó m_rắn > 9,2 gam, tức là trong Y phải có chứa Fe dư → AgNO₃ và Cu(NO₃)₂ phản ứng hết

Ta có n_SO2 = 0,285 mol

Đặt x, y, z là số mol Mg, Fe phản ứng và Fe dư → 24x + 56y + 56z = 9,2 gam

Bảo toàn electron ta có: 2x + 2y + 3z  = 2.0,285

Chất rắn cuối bài gồm MgO: x mol và Fe₂O₃: y/2 mol → 40x + 160.y/2 = 8,4 gam

Giải hệ trên ta có: x; y và z.

Lời giải chi tiết:

Chất rắn sau khi nung chỉ nặng 8,4 gam nên toàn bộ Mg và Fe không thể chuyển hết về oxit vì lúc đó m_rắn > 9,2 gam, tức là trong Y phải có chứa Fe dư → AgNO₃ và Cu(NO₃)₂ phản ứng hết

Ta có n_SO2 = 0,285 mol

Đặt x, y, z là số mol Mg, Fe phản ứng và Fe dư → 24x + 56y + 56z = 9,2 gam

Viết quá trình cho e và nhận e cho quá trình X + AgNO₃, Cu(NO₃)₂ → Y . Sau đó Y+ H₂SO₄:

QT cho e:

Mg → Mg²⁺+ 2e

Fe → Fe²⁺+ 2e

Fe → Fe³⁺+ 3e

QT nhận e:

S⁺⁶+ 2e → S⁺⁴
Chất rắn cuối bài gồm MgO: x mol và Fe₂O₃: y/2 mol → 40x + 160.y/2 = 8,4 gamBảo toàn electron ta có: 2x + 2y + 3z  = 2.0,285

Giải hệ trên ta có: x = 0,15; y = 0,03 và z  = 0,07 → n_Fe  = 0,1 mol → %m_Fe = 60,87%

Đáp án D

Phương pháp giải:

Lập sơ đồ cả quá trình diễn biến phản ứng trong đề bài, từ đó biện luận chất rắn cuối cùng gồm thành phần gì, chất nào dư sau phản ứng => thành phần các chất trong các hỗn hợp.

Áp dụng định luật bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố để tìm số mol các chất trong X

=> %m_Fe(X)

Lời giải chi tiết:

- Giả sử Mg, Fe đều phản ứng hết với muối kim loại => Z chứa toàn bộ số mol Mg²⁺ ; Fe^x+

=> T chứa Mg(OH)₂ và Fe(OH)_x => Chất rắn cuối cùng là MgO và Fe₂O₃ chắc chắn phải có khối lượng lớn hơn lượng kim loại ban đầu trong X => Không thỏa mãn đề bài (7,2 < 7,36)

=> Các muối nitrat phản ứng hết, kim loại dư và đó là Fe (vì Mg phản ứng trước)

=> kết tủa Y gồm Cu, Ag, Fe.

- Gọi n_Mg = a ; n_Fe(pứ) = b ; n_{Fe dư} = c => m_X = 24a + 56b + 56c = 7,36 ⁽¹⁾

- Bảo toàn e cho phản ứng trao đổi muối : 2n_Mg + 2n_{Fe pứ} = n_Ag + 2n_Cu = 2a + 2b

- Khi Y + H₂SO₄ đặc nóng (Fe → Fe³⁺)

Bảo toàn electron : 2n_Cu + n_Ag + 3n_{Fe dư} = 2n_SO2 = 2.5,04/22,4 = 0,45 mol

=> 2a + 2b + 3c = 0,45 ⁽²⁾

- Như đã phân tích ở trên. chất rắn cuối cùng gồm MgO và Fe₂O₃.

Bảo toàn nguyên tố : n_Mg = n_MgO = a ; n_Fe2O3 = ½ n_{Fe pứ} = 0,5b

=> m_rắn = m_MgO + m_Fe2O3 = 40a + 160.0,5b = 40a + 80b = 7,2 ⁽³⁾

Từ (1,2,3) => a = 0,12 ; b = 0,03 ; c = 0,05 mol

=> m_Fe(X) = 56.(0,03 + 0,05) = 4,48g

=> %m_Fe(X) = 4,48 : 7,36 = 60,87%

Đáp án C  

Phương pháp giải:

Do cho X tác dụng với NaOH dư sau đó nung kết tủa thu được 2 oxit nên 2 oxit là MgO và CuO

=> Trong phản ứng đầu Mg, Al hết, Cu(NO₃)₂ dư

Sơ đồ:

m_Mg + m_Al = 24a + 27b = 3,72 (1)

m_Ag + m_Cu = 108c + 64e = 20 (2)

n_NaOH = 2n_Mg2+ + 4n_Al3+ + 2n_Cu2+ => 2a + 4b + 2(d-e) = 0,46 (3)

m_MgO + m_CuO = 40a + 80 (d-e) = 7,6 (4)

BTe: 2n_Mg + 3n_Al = n_Ag + 2n_Cu => 2a + 3b = c + 2e (5)

Giải hệ thu được a, b, c, d, e

=> x : y = c : d

Lời giải chi tiết:

Do cho X tác dụng với NaOH dư sau đó nung kết tủa thu được 2 oxit nên 2 oxit là MgO và CuO

=> Trong phản ứng đầu Mg, Al hết, Cu(NO₃)₂ dư

Sơ đồ:

m_Mg + m_Al = 24a + 27b = 3,72 (1)

m_Ag + m_Cu = 108c + 64e = 20 (2)

n_NaOH = 2n_Mg2+ + 4n_Al3+ + 2n_Cu2+ => 2a + 4b + 2(d-e) = 0,46 (3)

m_MgO + m_CuO = 40a + 80 (d-e) = 7,6 (4)

BTe: 2n_Mg + 3n_Al = n_Ag + 2n_Cu => 2a + 3b = c + 2e (5)

Giải 5 phương trình trên thu được a = 0,11; b = 0,04; c = 0,12; d = 0,15; e = 0,11

=> x : y = c : d = 0,12 : 0,15 = 4 : 5

Đáp án A

Phương pháp giải:

Vì m_{kim loại}= 1,28 =  m_Cu = 0,02.64→ kim loại chỉ có Cu

→ dung dịch chỉ chứa Mg(NO₃)₂ và Fe(NO₃)₂

→ n_Mg(NO3)2 = ?

Bảo toàn điện tích có 2n_Fe²⁺ + 2n_Mg²⁺ = n_NO3^-→ n_Fe²⁺ = 0,04 mol

Z + HCl thì     3Cu  + 8H⁺  + 2NO₃^- → 3Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O

                      3Fe ⁺²  + 4H⁺  +   NO₃^- → 3Fe³⁺ + NO +2 H₂O

→tính theo dư hết tìm thành phần trong M

                           Fe²⁺ + Ag⁺ → Fe³⁺  +Ag

                           Ag⁺  +Cl^- → AgCl

→m = m_Ag + m_AgCl

Lời giải chi tiết:

Vì m_{kim loại}= 1,28 =  m_Cu = 0,02.64→ kim loại chỉ có Cu → dung dịch chỉ chứa Mg(NO₃)₂ và Fe(NO₃)₂

Ta có n_Mg(NO3)2 = 0,025 mol( =n_Mg)

Bảo toàn điện tích có 2n_Fe²⁺ + 2n_Mg²⁺ = n_NO3^- → 2.0,025 +2 n_Fe²⁺ = 0,03.3 + 0,02.2 = 0,13 → n_Fe²⁺ = 0,04 mol

Z + HCl thì     3Cu  + 8H⁺  + 2NO₃^- → 3Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O

Trước PƯ      0,02     0,1       0,13

Sau PƯ            0          0,467    0,117

                      3Fe ⁺²  + 4H⁺  +   NO₃^- → 3Fe³⁺ + NO +2 H₂O

Trước PƯ: 0,04       0,0467    0,117      

Sau PƯ    0,005           0           0,105 mol

Dung dịch M chứa 0,005 mol Fe²⁺, 0,035 mol Fe³⁺, 0,1 mol Cl^-; 0,025 mol Mg²⁺; 0,02 mol Cu²⁺; 0,105 mol NO₃^-

M + AgNO₃ thì Fe²⁺ + Ag⁺ → Fe³⁺  +Ag

                           Ag⁺  +Cl^- → AgCl

→m = m_Ag + m_AgCl = 0,005.108 + 0,1.143,5 = 14,89 g

Đáp án D

Phương pháp giải:

\(Mg,Fe + (A{g^ + },C{u^{2 + }}) \to \left\langle \begin{gathered}Y:Ag,Cu,Fe\xrightarrow{{ + {H_2}S{O_4}dac,{t^0}}}\underbrace {S{O_2}}_{0,285\,mol} + (F{e^{3 + }},C{u^{2 + }},A{g^ + }) \\Z:M{g^{2 + }},Z{n^{2 + }}\xrightarrow{{ + NaOH}}\underbrace{Mg{{(OH)}_2},Fe{{(OH)}_2}}_T\xrightarrow{{{t^0}}}\underbrace {MgO,F{e_2}{O_3}}_{8,4\,(g)}\\\end{gathered}  \right.\)

Gọi số mol Mg là x; Fe trong Y là y và Fe trong Z là z

→pt m hỗn hợp ban đầu

Bảo toàn e : 2x + 3y + 2z = 2n_SO2

Pt khối lương T 

Lời giải chi tiết:

\(Mg,Fe + (A{g^ + },C{u^{2 + }}) \to \left\langle \begin{gathered}Y:Ag,Cu,Fe\xrightarrow{{ + {H_2}S{O_4}dac,{t^0}}}\underbrace {S{O_2}}_{0,285\,mol} + (F{e^{3 + }},C{u^{2 + }},A{g^ + }) \\Z:M{g^{2 + }},Z{n^{2 + }}\xrightarrow{{ + NaOH}}\underbrace{Mg{{(OH)}_2},Fe{{(OH)}_2}}_T\xrightarrow{{{t^0}}}\underbrace {MgO,F{e_2}{O_3}}_{8,4\,(g)} \\\end{gathered}  \right.\)

 Gọi số mol Mg là x; Fe trong Y là y và Fe trong Z là z

→ m_X = 24x + 56y + 56z = 9,2  (1)

Bảo toàn e : 2x + 3y + 2z = 2n_SO2= 2.0,285 = 0,57 (2)  

m_{chất rắn} = 40x + 80z = 8,4   (3)

giải hệ (1), (2) và (3) ⇒ x = 0,15 ; y = 0,07 ; z = 0,03

→ %Fe = (0,1.56.100)/9,2 = 60,87%

Đáp án B

Phương pháp giải:

Cho hh X (Fe, Al) tác dụng với dd Y (Ag⁺, Cu²⁺) sau phản ứng thu được rắn T gồm 3 kim loại => rắn T chứa Ag, Cu và Fe dư => Al phản ứng hết.

Dùng bảo toàn e

Lời giải chi tiết:

Đặt n_Fe = 3a (mol) => n_Al = 3a (mol)

=> 5a.56 + 3a.27 = 7,22

=> a = 0,02 (mol)

=> n_Fe = 0,1(mol) ; n_Al = 0,06 (mol)

Cho hh X (Fe, Al) tác dụng với dd Y (Ag⁺, Cu²⁺) sau phản ứng thu được rắn T gồm 3 kim loại => rắn T chứa Ag, Cu và Fe dư => Al phản ứng hết.

T phản ứng với HCl chỉ có Fe phản ứng tạo ra khí H₂: 0,06 (mol)

BT e: n_Fe dư = n_H2 = 0,06 (mol)

=> n_Fe pư với dd Y = 0,1 - 0,06 = 0,04 (mol)

Đặt số mol của Ag⁺ và Cu²⁺ lần lượt là x và y (mol)

Ta có hệ phương trình:

\(\left\{ \matrix{
\buildrel {BT:e} \over
\longrightarrow 2{n_{Fe\,pu}} + 3{n_{Al}} = {n_{A{g^ + }}} + {n_{C{u^{2 + }}}} \hfill \cr
{m_T} = {m_{Ag}} + {m_{Cu}} + {m_{Fe\,du}} \hfill \cr} \right. \Rightarrow \left\{ \matrix{
2.0,04 + 3.0,06 = x + 2y \hfill \cr
108x + 64y + 0,06.56 = 16,24 \hfill \cr} \right. \Rightarrow \left\{ \matrix{
x = 0,06 \hfill \cr
y = 0,1 \hfill \cr} \right.\)

\( \Rightarrow \left\{ \matrix{
{C_M}Cu{(N{O_3})_2} = {{0,1} \over {0,4}} = 0,25\,(M) \hfill \cr
{C_M}AgN{O_3} = {{0,06} \over {0,4}} = 0,15\,(M) \hfill \cr} \right.\)

Đáp án C

Phương pháp giải:

- Khi hỗn hợp A gồm Fe, Zn tác dụng với dung dịch chứa AgNO₃, Cu(NO₃)₂ thì:

Bảo toàn khối lượng: m_Y = m + m_AgNO3 + m_Cu(NO3)2 – m_X = 6,422 + m (1)

- Cho 0,08 mol một Mg vào dung dịch Y thu được dung dịch T có chứa Mg²⁺, NO₃^- và có thể có chứa thêm các ion kim loại trong dung dịch Y.

Biện luận kiểm tra xem dung dịch muối cuối cùng gồm những chất nào ?

=> Chỉ có Mg(NO₃)₂

Bảo toàn khối lượng: m_Y + m_Mg = m_Mg(NO3)2 + m_Z

Thay (1) vào => m

Lời giải chi tiết:

- Khi hỗn hợp A gồm Fe, Zn tác dụng với dung dịch chứa AgNO₃, Cu(NO₃)₂ thì:

Bảo toàn khối lượng: m_Y = m + m_AgNO3 + m_Cu(NO3)2 – m_X = 6,422 + m (1)

- Cho 0,08 mol một Mg vào dung dịch Y thu được dung dịch T có chứa Mg²⁺, NO₃^- và có thể có chứa thêm các ion kim loại trong dung dịch Y.

Theo giả thuyết: n_Mg = n_Mg2+ = 0,08 mol và n_NO3 = 2n_Cu(NO3)2 + n_AgNO3 = 0,084 mol

Ta thấy: 2n_Mg2+  > n_NO3 (Vô lý vì không thỏa mãn bảo toàn điện tích)

=> T chỉ chứa Mg(NO₃)₂: 0,042 mol

Bảo toàn khối lượng: m_Y + m_Mg = m_Mg(NO3)2 + m_Z

Thay (1) vào ta được: 6,422 + m + 1,92 = 0,042.148 + 4,826

=> m = 2,7g

Đáp án C  

Phương pháp giải:

Chất rắn sau khi nung nặng 10,8 gam nên toàn bộ lượng Mg và Fe không chuyển hết về oxit trong E được (Lúc đó khối lượng chất rắn E phải lớn hơn 11,04 gam).

Vậy trong Y phải có Fe dư → AgNO₃ và Cu(NO₃)₂ đã phản ứng hết.

Đặt số mol Mg, Fe phản ứng và Fe dư lần lượt là x, y, z mol

Ta có: m_{hỗn hợp X} = 24x + 56y + 56z = 11,04 gam (1)

Chất rắn Y gồm: a mol Ag; 2a mol Cu; z mol Fe dư. Dung dịch Z chứa Mg²⁺ và Fe²⁺

Quá trình cho e:

Mg → Mg²⁺+ 2e

Fe → Fe²⁺+ 2e

Quá trình nhận e:

Ag⁺+ 1e → Ag

Cu²⁺+ 2e → Cu

Áp dụng bảo toàn electron ta có:

2x+2y =0,15 a + 2.0,3a

Khi cho Y tác dụng với H₂SO₄ đặc nóng dư theo bảo toàn electron ta có:

n_Ag+ 2.n_Cu+ 3.n_{Fe dư} = 2.n_SO2 => 0,15 a + 2.0,3a + 3.z = 2.0,3375 (*)

=> 2x + 2y + 3z = 0,675 (2)

Hỗn hợp rắn E gồm x mol MgO và y/2 mol Fe₂O₃ → 40x + 160.y/2 = 10,8 gam (3)

Giải hệ 3 phương trình trên ta có: x; y và z

Thay z vào (*) => a

Lời giải chi tiết:

Ta có: n_AgNO3 = 0,15a mol; n_Cu(NO3)2 = 0,15.2a = 0,3a mol; n_SO2 = 0,3375 mol

Chất rắn sau khi nung nặng 10,8 gam nên toàn bộ lượng Mg và Fe không chuyển hết về oxit trong E được (Lúc đó khối lượng chất rắn E phải lớn hơn 11,04 gam).

Vậy trong Y phải có Fe dư. → AgNO₃ và Cu(NO₃)₂ đã phản ứng hết.

Đặt số mol Mg, Fe phản ứng và Fe dư lần lượt là x, y, z mol

Ta có: m_{hỗn hợp X} = 24x + 56y + 56z = 11,04 gam (1)

Chất rắn Y gồm: a mol Ag; 2a mol Cu; z mol Fe dư. Dung dịch Z chứa Mg²⁺ và Fe²⁺

Quá trình cho e:

Mg → Mg²⁺+ 2e

Fe → Fe²⁺+ 2e

Quá trình nhận e:

Ag⁺+ 1e → Ag

Cu²⁺+ 2e → Cu

Áp dụng bảo toàn electron ta có:

2x+2y =0,15 a + 2.0,3a

Khi cho Y tác dụng với H₂SO₄ đặc nóng dư theo bảo toàn electron ta có:

n_Ag+ 2.n_Cu+ 3.n_{Fe dư} = 2.n_SO2 ↔0,15 a + 2.0,3a + 3.z = 2.0,3375 (*)

↔2x + 2y + 3z = 0,675 (2)

Hỗn hợp rắn E gồm x mol MgO và y/2 mol Fe₂O₃ → 40x + 160.y/2 = 10,8 gam (3)

Giải hệ 3 phương trình trên ta có: x = 0,18; y = 0,045 và z = 0,075

Thay z vào (*) ta có: a = 0,6

Đáp án C

Phương pháp giải:

Bảo toàn khối lượng

Lời giải chi tiết:

AgNO₃ : x (mol)

Cu(NO₃)₂ : y (mol)

Dd Y : Cu(NO₃)₂ : 0,5x + y (mol)

Dd Z : Fe(NO₃)₂ : 0,5x + y (mol)

Vì sự chênh lệch khối lượng muối là do kim loại Cu thay thế Ag; Fe thay thế Cu còn NO₃^- bảo toàn nên :

                        2b   =   a + c

=>2 ( 0,5. x + y). 64 = 108x + 64y + (0,5x + y).56

=> 72x = 8y

=> 9x = y => x : y = 1: 9

Đáp án D

Phương pháp giải:

Bảo toàn electron

Lời giải chi tiết:

TN₁ thu được 2 kim loại Cu và Fe; TN₂ thu được 2 kim loại Ag và Cu ⟹ 2 thí nghiệm Al đều hết

Mà 2 thí nghiệm dùng lượng Al như nhau nên lượng e trao đổi của 2 thí nghiệm cũng như nhau

*TN₁: Kim loại gồm Cu (a mol) và Fe (giả sử là b mol)

→ m_KL(TN1) = 64a + 56b = 19,008 (1)

Bảo toàn Fe → n_Fe2+ = n_Fe3+ - n_Fe = a - b (mol)

Như vậy, n_{e nhận (TN1)} = 2n_Cu + 3n_Fe + n_Fe2+ = 2a + 3b + (a - b) = 3a + 2b (mol) = n_{e nhận (TN2)}

*TN₂: Kim loại gồm Ag (3a mol) và Cu

n_{e nhận (TN2)} = n_Ag + 2n_Cu → n_Cu = [(3a + 2b) - 3a]/2 = b mol

→ m_{KL (TN2)} = 108.3a + 64b = 69,888 (2)

Giải hệ (1) (2) được a = 0,192 và b = 0,12

Vậy tổng khối lượng Cu của 2 thí nghiệm là:

∑m_Cu = (0,192 + 0,12).64 = 19,968 gam

Đáp án D

Phương pháp giải:

Khi kết tủa lớn nhất thì dung dịch cuối cùng thu được là NaNO₃

- Bảo toàn nguyên tố N ta có: \({n_{NaN{{\rm{O}}_3}}} = 2.{n_{Zn{{(N{O_3})}_2}}} + 2.{n_{Cu{{(N{O_3})}_2}}}\)

- Bảo toàn nguyên tố Na ta có: \({n_{NaOH}} = {n_{NaN{{\rm{O}}_3}}} = {n_{O{H^ - }(ket\,\,tua)}}\)

- Khối lượng phần kim loại trong kết tủa là: \({m_{KL(hi{\rm{dr}}oxit)}} = {m_{hi{\rm{dr}}oxit}} - {m_{O{H^ - }(hi{\rm{dr}}oxit)}}\)

- Bảo toàn khối lượng cho kim loại và ion kim loại để tính m:

\({m_{Mg}} + {m_{Zn{{(N{O_3})}_2}}} + {m_{Cu{{(N{O_3})}_2}}} + {m_{NaOH}} = {m_{KL(lan\,1)}} + {m_{KL(hi{\rm{dr}}oxit)}}\)

Lời giải chi tiết:

Khi kết tủa lớn nhất thì dung dịch cuối cùng thu được là NaNO₃

Bảo toàn nguyên tố N ta có: \({n_{NaN{{\rm{O}}_3}}} = 2.{n_{Zn{{(N{O_3})}_2}}} + 2.{n_{Cu{{(N{O_3})}_2}}} = 2.0,036 + 2.0,06 = 0,192(mol)\)

Bảo toàn nguyên tố Na ta có: \({n_{NaOH}} = {n_{NaN{{\rm{O}}_3}}} = 0,192(mol) = {n_{O{H^ - }(ket\,\,tua)}}\)

Khối lượng phần kim loại trong kết tủa là: \({m_{KL(hi{\rm{dr}}oxit)}} = 8,004 - 0,192.17 = 4,74(g)\)

Bảo toàn khối lượng cho kim loại và ion kim loại:

\({m_{Mg}} + {m_{Zn{{(N{O_3})}_2}}} + {m_{Cu{{(N{O_3})}_2}}} + {m_{NaOH}} = {m_{KL(lan\,1)}} + {m_{KL(hi{\rm{dr}}oxit)}}\)

\( \Leftrightarrow m + 0,036.65 + 0,06.64 = 6,3 + 4,74\)

\( \Leftrightarrow m = 4,86(g)\)

Đáp án A

Phương pháp giải:

n_Cu(NO3)2 : n_AgNO3 = 1,2 : 0,8 = 3/2

Đặt n_Cu(NO3)2 = 3x và n_AgNO3 = 2x (mol)

X tác dụng với lượng tối đa NaOH tạo thành NaNO₃ => n_NaNO3 = n_NaOH

BTNT “N”: 2n_Cu(NO3)2 + n_AgNO3 = n_NaNO3 => x

=> n_Cu(NO3)2 và n_AgNO3

Ta thấy: m_{Cu max} + m_{Ag max} < 22,84 gam

=> Cu(NO₃)₂ và AgNO₃ hết, KL dư

Đặtn_Fe = 3y và n_Mg = y (mol)

TH1: Mg dư, Fe chưa phản ứng

TH2: Mg hết, Fe dư

Lời giải chi tiết:

n_Cu(NO3)2 : n_AgNO3 = 1,2 : 0,8 = 3/2

Đặt n_Cu(NO3)2 = 3x và n_AgNO3 = 2x (mol)

X tác dụng với lượng tối đa NaOH tạo thành NaNO₃ => n_NaNO3 = n_NaOH = 0,36 mol

BTNT “N”: 2n_Cu(NO3)2 + n_AgNO3 = n_NaNO3

=> 2.3x + 2x = 0,36 => x = 0,045

=> n_Cu(NO3)2 = 0,135 mol và n_AgNO3 = 0,09 mol

Ta thấy: 0,135.64 + 0,09.108 = 18,36 gam < 22,84 gam

=> Cu(NO₃)₂ và AgNO₃ hết, KL dư

Đặtn_Fe = 3y và n_Mg = y (mol)

TH1: Mg dư, Fe chưa phản ứng

BTe: 2n_Mg = 2n_Cu + n_Ag => 2n_{Mg pư} = 2.0,135 + 0,09 => n_{Mg pư} = 0,18 mol

=> n_{Mg dư} = y – 0,18 mol (y > 0,18 mol)

m _rắn = m_{Mg dư} + m_Fe + m_Cu + m_Ag => 22,84 = 24(y-0,18) + 56.3y + 18,36 => y = 11/240 < 0,18 (loại)

TH2: Mg hết, Fe dư

m _rắn = m _Cu + m_Ag + m_{Fe dư} => m_{Fe dư} = m _rắn – (m_Cu + m_Ag) = 22,84 – 18,36 = 4,48 gam

=> n_{Fe dư} = 0,08 mol => n_{Fe pư} = 3y – 0,08 (mol)

BTe: 2n_Mg + 2n_Fe = 2n_Cu + n_Ag => 2.y + 2.(3y – 0,08) = 2.0,135 + 0,09

=> y = 0,065

=> n_Fe = 0,195 mol và n_Mg = 0,065 mol

=> m = 0,195.56 + 0,065.24 = 12,48 gam

Đáp án B

Phương pháp giải:

-Bảo toàn e

-Kim loại phản ứng với HNO₃ tạo sản phẩm khử thì áp dụng :

 Công thức : n_e = n_NO2 + 3n_NO + 8n_N2O + 10n_N2 + 8n_NH4NO3

Lời giải chi tiết:

Cách giải

Có : M_X = 36g , n_X = 0,24 mol => n_N2 = n_N2O = 0,12 mol

Al sẽ chuyển hết thành Al(NO₃)₃ => n_Al(NO3)3 = n_Al = m/27 (mol)

=> m_Al(NO3)3 = 7,89m < 8m => có NH₄NO₃ => n_NH4NO3 = m/720 (mol)

Bảo toàn e : 3n_Al = 8n_N2O + 10n_N2 + 8n_NH4NO3

=> 3.m/27 = 8.0,12 + 10.0,12 + 8.m/720

=> m = 21,6g

Đáp án B

Lời giải chi tiết:

Phương pháp: Bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng

Lời giải:

Bảo toàn N : n_{NO3(dd dầu)} = n_{NO3(dd Y)} = 0,05 mol

n_Zn = 0,075 mol > n_NO3 => Zn dư

=> Y chỉ có 0,025 mol Zn(NO₃)₂

Bảo toàn khối lượng : m_{muối X} + m_Zn = m_rắn(2) + m_Zn(NO3)2

=> m_{muối X} = 5,3g

Bảo toàn khối lượng : m_{muối (dd đầu)} + m_Fe = m_rắn(1) + m_muối X

=> m_Fe = 1,24g

Đáp án C