Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Giỏ hàng của tôi

1. Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ, khi có 10,8 gam cacbon phản ứng, thu được hỗn hợp khí X

Câu hỏi số 681963:
Vận dụng cao

1. Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ, khi có 10,8 gam cacbon phản ứng, thu được hỗn hợp khí X gồm CO, CO2 và H2. Lấy 2,24 lít X (đktc) sục vào nước vôi trong dư, tạo thành 1,0 gam kết tủa. Cho 1/10 hỗn hợp X khử hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Fe2O3 và CuO (nung nóng) thì vừa đủ, tạo thành chất rắn Y. Để hoà tan hết Y cần ít nhất 42 gam dung dịch H2SO4 70% (đặc, nóng), tạo ra khí SO2 (là sản phẩm khử duy nhất).

a) Viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra.

b) Xác định giá trị của m.

2. Nhiệt phân hoàn toàn 12,95 gam muối hiđrocacbonat của kim loại R (có hoá trị không đổi trong các hợp chất) được chất rắn A, hỗn hợp khí và hơi (hỗn hợp B). Dẫn toàn bộ B vào bình đựng dung dịch chứa 0,07 mol Ca(OH)2, thấy khối lượng bình tăng 5,3 gam và đồng thời có 4 gam kết tủa.

a) Xác định công thức phân tử của muối ban đầu.

b) Cho A vào 100 ml dung dịch axit H2SO4 0,2M (có khối lượng riêng D = 1,2 g/ml). Tính nồng độ % của dung dịch thu được.

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hoá học của các chất.

Giải chi tiết

1.

Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ:

nC = 10,8/12 = 0,9 mol

C  +  H2O → CO  +  H2

a→                  a          a

C  +  2H2O → CO  +  2H2

b→                   b         2b

nC = a + b = 0,9      (I)

Hỗn hợp khí X: CO: a mol; CO2: b mol; H2: (a + 2b) mol

2,24 lít X:

nX = 2,24/22,4 = 0,1 mol

Đặt số mol các chất: CO: ka mol; CO2 : kb mol; H2: (a + 2b).k mol

nCO + nCO2 + nH2 = nX ⟹ ka + kb + (a + 2b).k = 0,1         (II)

nCaCO3 = 1/100 = 0,01 mol

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O

kb→                          kb                    mol

nCaCO3 = kb = 0,01     (III)

(II)/(III) ⟹ [ka + kb + (a + 2b).k] / [kb] = 0,1/0,01 ⟹(2a + 2b)/b = 10      (*)

Từ (I),(*) ⟹ a = 0,7 mol; b = 0,2 mol

Hỗn hợp X: CO : 0,7 mol; CO2 : 0,2 mol; H2 : 1,1 mol  

1/10 hỗn hợp X: CO : 0,07 mol; CO2 : 0,02 mol; H2 : 0,11 mol

Đặt số mol các chất: Fe2O3 : x mol; CuO : y mol.

1/10 hỗn hợp X khử hoàn toàn hỗn hợp Fe2O3, CuO:

Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2

Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O

CuO + CO → Cu + CO2

CuO + H2 → Cu + H2O

nCO + nH2 = 3nFe2O3 + nCuO ⟹ 3x + y = 0,18    (IV)

Chất rắn Y: Fe : 2x mol; Cu: y mol.

Hòa tan Y cần lượng H2SO4 ít nhất, chứng tỏ tạo muối FeSO4:

nH2SO4 = 42.70%/98 = 0,3 mol

2Fe + 6H2SO4 (đặc) → Fe2(SO4)3 + 3SO2 ↑ + 6H2O  

Cu + 2H2SO4(đặc) → CuSO4 + SO2 ↑ + 2H2O

Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4

Hoặc viết gọn như sau:

Fe + 2H2SO4(đặc)  → FeSO4 + SO2 ↑ +H2O

2x → 4x                                                            mol

Cu + 2H2SO4(đặc) → CuSO4 + SO2 ↑ +H2O

y→   2y                                                                 mol

nH2SO4= 4x +  2y= 0,3 (V)

Từ (IV), (V) ⟹x = 0,03 mol; y = 0,09 mol

m = 160.0,03 + 80.0,09 = 12 gam  

2.

a)

Đặt công thức của muối hiđrocacbonat là R(HCO3)n:

2R(HCO3)n → R2(CO3)n + nCO2 ↑ + nH2O ↑        (1)

R2(CO3)n → R2On + nCO2 ↑                   (2)

Hỗn hợp B: CO2, H2O

Hấp thụ B vào dung dịch Ca(OH)2:

nCaCO3 = 4/100 = 0,04 mol

Thứ tự phản ứng:

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O     (3)

CO2 + CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2      (4)

mCO2 + mH2O = mbình tăng ⟹ mCO2 + mH2O = 5,3 (gam)

Trường hợp 1: Ca(OH)2

CO2+ Ca(OH)2   →    CaCO3 ↓ + H2O

0,04                           ←0,04                     mol

⟹ nCO2 = 0,04 (mol)

44.0,04 +18.nH2O = 5,3 ⟹ nH2O = 0,197 mol > nCO2 ⟹ Loại vì: chỉ xảy ra (1): nH2O = nCO2 hoặc xảy ra cả (1) và (2):  nCO2 >  nH2O    

Trường hợp 2: Ca(OH)2 hết

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O    (3)

0,07  ←0,07→        0,07                    mol

CO2 + CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2  (4)

x →  x                               mol

nCaCO3 dư = 0,07-x = 0,04 ⟹ x = 0,03 mol

nCO2 = 0,07 + 0,03 = 0,1 mol

⟹ nCO2= 0,1 mol

44.0,1 + 18. nH2O = 5,3 ⟹ nH2O = 0,05 mol < nCO2 ⟹ xảy ra cả (1) và (2)

2R(HCO3)n → R2(CO3)n + nCO2 ↑ + nH2O ↑(1)

0,1/n                 0,05/n        0,05   ←0,05              mol

R2(CO3)n   →   R2On   +    nCO2 ↑                 (2)

0,05/n              0,05/n    ← (0,1 - 0,05)                   mol

⟹(R + 61n). 0,1/n = 12,95 ⟹ R = 68,5n ⟹ n = 2, R = 137 (Ba)

⟹ Muối hidrocacbonat: Ba(HCO3)2

b)

nBa(HCO3)2 = 0,1/2 = 0,05 mol ⟹ nBaO = 0,05mol

Chất rắn A tác dụng với dung dịch H2SO4

nH2SO4 = 0,1.0,2 = 0,02 mol

Phương trình hóa học:

BaO      +   H2SO4      → BaSO4 ↓ + H2O

0,02       ←  0,02→         0,02                     mol

BaO         +       H2O→        Ba(OH)2

(0,05-0,02)   →                    0,03           mol

Dung dịch thu được: Ba(OH)2: 0,03 mol

mdd thu được = mBaO + mdd H2SO4  ̶  mBaSO4↓ = 153.0,05 + 100.1,2 – 233.0,02 = 122,99 gam

C%(Ba(OH)2 = 171.0,03 /122,99. 100% = 4,17%

Tham Gia Group 2K10 Ôn Thi Vào Lớp 10 Miễn Phí

>> Học trực tuyến lớp 9 & lộ trình Up 10! trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách (Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều), theo lộ trình 3: Nền Tảng, Luyện Thi, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com