Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Bài toán tổng hợp kim loại, oxide, muối tác dụng acid và hấp thụ khí vào kiềm (Hóa học Lớp 12)

(AI giải đề cho tôi)
Gọi số mol Mg và MgCO3 (tỉ lệ 1:1) là x. Khối lượng: 24x + 84x = 108x = 10,8 → x = 0,1 mol. H2SO4 dư: Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2↑ (0,1 mol H2); MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + CO2↑ + H2O (0,1 mol CO2). Tổng khí = 0,2 mol → V = 0,2 × 22,4 = 4,48 lít. Khớp đáp án B.

HD:
Ba(OH)₂ + 2CO₂ → Ba(HCO₃)₂
BaCO₃ + NaHSO₄ → BaSO₄ + NaHCO₃
Ba(OH)₂ + CO₂ → BaCO₃ + H₂O
Ba(HCO₃)₂ + 2NaHSO₄ → BaSO₄ + 2CO₂ + Na₂SO₄ + 2H₂O

(AI giải đề cho tôi)
$n_{F{e}_3{O}_4}=11,6/232=0,05$ mol. Phản ứng: $F{e}_3{O}_4+4CO\to 3Fe+4C{O}_2$, nên $n_{C{O}_2}=4n_{F{e}_3{O}_4}=0,2$ mol (bằng số nguyên O trong oxit: $0,05\times 4=0,2$). Khí X gồm $C{O}_2$ và CO dư; CO không tác dụng với nước vôi trong, $C{O}_2+Ca(OH{)}_2\to CaC{O}_3\downarrow +H_{2}O$ với nước vôi dư nên $n_{CaC{O}_3}=n_{C{O}_2}=0,2$ mol. Vậy $m=0,2\times 100=20$ gam.

(AI giải đề cho tôi)
Sục hỗn hợp khí vào dung dịch $Ca(OH{)}_2$ dư: $C{O}_2$ bị hấp thụ do phản ứng $C{O}_2+Ca(OH{)}_2\to CaC{O}_3\downarrow +H_{2}O$; $S{O}_2$ bị hấp thụ do $S{O}_2+Ca(OH{)}_2\to CaS{O}_3\downarrow +H_{2}O$; $N{O}_2$ bị hấp thụ vì phản ứng với nước trong dung dịch: $3N{O}_2+H_{2}O\to 2HN{O}_3+NO$, sau đó $HN{O}_3$ trung hòa bởi $Ca(OH{)}_2$. Riêng $N_2$ trơ, không phản ứng nên không bị hấp thụ. Vậy có 3 khí bị hấp thụ.

(AI giải đề cho tôi)
X gồm Cu và CuO chưa phản ứng. Hòa tan trong HNO${}_3$ loãng:
$$3Cu+8HN{O}_3\to 3Cu(N{O}_3{)}_2+2NO\uparrow +4H_{2}O$$
$$CuO+2HN{O}_3\to Cu(N{O}_3{)}_2+H_{2}O$$
$n_{NO}=4,48/22,4=0,2$ mol $\Rightarrow n_{Cu}=\frac{3}{2}\cdot 0,2=0,3$ mol.
HNO${}_3$ cho phản ứng với Cu: $\frac{8}{3}\cdot 0,3=0,8$ mol. Còn lại cho CuO: $1-0,8=0,2$ mol $\Rightarrow n_{CuO}=0,1$ mol.
Tổng CuO ban đầu $=0,3+0,1=0,4$ mol (Cu tạo thành tương ứng CuO bị khử).
Hiệu suất $=\frac{0,3}{0,4}=75\%$. Kiểm tra bảo toàn: axit dùng đúng 1 mol, NO duy nhất 0,2 mol — thỏa mãn.

(AI giải đề cho tôi)
Fe để trong không khí tạo hỗn hợp oxit (FeO, Fe3O4, Fe2O3) nhưng khi tác dụng với HNO3 loãng (dư), toàn bộ Fe bị oxy hóa lên Fe3+, tạo muối Fe(NO3)3. Số mol Fe = 5,6/56 = 0,1 mol → nFe(NO3)3 = 0,1 mol → m = 0,1 × 242 = 24,2 gam. Đáp án B.

(AI giải đề cho tôi)
Điều kiện $m_1<m_3<m_2$ nghĩa là sau khi nung trong không khí phải còn chất rắn có khối lượng nhỏ hơn khối lượng ban đầu nhưng khác 0.
- NaHCO${}_3$: $2NaHC{O}_3\to N{a}_{2}C{O}_3+C{O}_2+H_{2}O$; 168 g → 106 g, còn rắn nhẹ hơn: thỏa.
- NaNO${}_3$: $2NaN{O}_3\to 2NaN{O}_2+O_2$; 170 g → 138 g: thỏa.
- NH${}_4$Cl: bay hơi hoàn toàn, không còn rắn: không thỏa.
- I${}_2$: thăng hoa hết: không thỏa.
- K${}_2$CO${}_3$: bền khi nung, $m_3=m_2$: không thỏa.
- Fe: $4Fe+3O_2\to 2F{e}_2{O}_3$, tăng khối lượng ($m_3>m_2$): không thỏa.
- Fe(OH)${}_2$: $4Fe(OH{)}_2+O_2\to 2F{e}_2{O}_3+4H_{2}O$; 360 g → 320 g: thỏa.
- FeS${}_2$: $4Fe{S}_2+11O_2\to 2F{e}_2{O}_3+8S{O}_2$; 480 g → 320 g: thỏa.
Vậy có 4 chất thỏa mãn: NaHCO${}_3$, NaNO${}_3$, Fe(OH)${}_2$, FeS${}_2$.

(AI giải đề cho tôi)
Giai đoạn tăng: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (tỉ lệ 1:1). Giai đoạn giảm: CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 (cũng 1:1, tức 22,4 lít CO2 làm tan 100 g CaCO3). Theo đồ thị: tại V khối lượng kết tủa 3a, cực đại 8a tại V1, và tại (V + 12,32) còn 2a. Gọi x = V1 − V, y = (V + 12,32) − V1 thì x + y = 12,32 và tỉ lệ: 5a/(x) = 6a/(y) (vì mỗi lít CO2 tương ứng 100/22,4 g CaCO3) → x/y = 5/6 → x = 5,6 lít; y = 6,72 lít. Suy ra a = 5,6 × (100/22,4)/5 = 5. Khối lượng kết tủa cực đại 8a = 40 g = 0,4 mol CaCO3. Vậy V1 = 0,4 × 22,4 = 8,96 lít. Khớp đáp án A.

Khi $n_{C{O}_2}$ = 0,4a mol thì $n_{BaC{O}_3}$ = 0,5 mol ⇒ 0,4a = 0,5 ⇒ a = 1,25
• Khi $n_{C{O}_2}$ = a mol thì số mol BaCO₃ không tăng nữa ⇒ $n_{Ba(OH{)}_2}$ = a = 1,25 mol
• Khi $n_{C{O}_2}$ = 2a mol thì số mol BaCO₃ bắt đầu giảm ⇒ Chứng tỏ bắt đầu chuyển muối cacbonat thành hidrocacbonat
⇒ $n_{NaOH}$ = 2.(2a - a) = 2,5 mol
⇒ m = 23.2,5 + 137.1,25 = 228,75 gam
• Khi $n_{C{O}_2}$ = x mol thì $n_{BaC{O}_3}$ = 0,5 mol và kết tủa bị hòa tan một phần
⇒ x = 2a + (a - 0,5) = 3,25 mol

(AI giải đề cho tôi) Giai đoạn 1 (0 → 0,15 mol CO₂): CO₂ tác dụng với Ca(OH)₂ tạo kết tủa CaCO₃, n_CaCO₃ max = 0,15 mol. Giai đoạn 2 (0,15 → 0,45 mol CO₂): CO₂ tác dụng với KOH (n_KOH = 0,3 mol) tạo KHCO₃, lượng kết tủa giữ nguyên ở 0,15 mol. Giai đoạn 3 (0,45 → 0,5 mol CO₂): CO₂ hòa tan CaCO₃: CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂, số mol CaCO₃ tan = 0,5 − 0,45 = 0,05 mol. Vậy x = 0,15 − 0,05 = 0,10 mol.

(AI giải đề cho tôi)
Ag không tác dụng với HCl; chỉ Al phản ứng: $2Al+6HCl\to 2AlC{l}_3+3H_2$. $n_{H_2}=3,36/22,4=0,15$ mol $\Rightarrow n_{Al}=\frac{2}{3}\cdot 0,15=0,1$ mol $\Rightarrow m_{Al}=2,7$ gam. $\%Al=2,7/5,0\cdot 100=54,0\%$. Khớp đáp án A.

1,6 mol X $\to$ Y + 1,44 mol R (CO${}_2$, NO${}_2$, O${}_2$, SO${}_2$) $\to n_{O/R}=2,88$ mol
Y + 3,5 mol HNO${}_3$ $\to$ Z (Ag${}^{+}$, Fe${}^{3+}$, Mg${}^{2+}$, NO${}_3^{-}$, SO${}_4^{2-}$) + 0,77 mol NO${}_2$, 0,3 mol CO${}_2$ + H${}_2$O
Cho Z + Ba(NO${}_3$)${}_2$ dư thu được 0,01 mol kết tủa $\to n_{S{O}_4^{2-}}=0,01$ mol
Bảo toàn nguyên tố H $\to n_{H_{2}O}=1,75$ mol
Bảo toàn nguyên tố N $\to n_{N{O}_3/Z}=2,73$ mol
Bảo toàn nguyên tố oxi: $n_{O/Y}=0,77\times 2+0,3\times 2+1,75+2,73\times 3+0,01\times 4-3,5\times 3=1,62$ mol
Bảo toàn nguyên tố oxi trong phản ứng nung: $n_{O/X}=n_{O/X}+n_{O/R}=2,88+1,62=4,5$ mol
$\to n_{hh(FeC{O}_3,AgN{O}_3)}=4,5/3=1,5$ mol $\to n_{Mg,FeS}=0,1$ mol $\to \%=6,25\%$ (lời giải nguồn ghi "đáp án A"; bảng đáp án chính thức là B)

(AI giải đề cho tôi)
n(Zn) = 13/65 = 0,2 mol. Thứ tự phản ứng: Ag⁺ trước, sau đó Fe³⁺ → Fe²⁺, cuối cùng Cu²⁺.
1) Zn + 2AgNO₃: cần 0,05 mol Zn, tạo 0,1 mol Ag = 10,8 g. Zn còn 0,15 mol.
2) Zn + 2Fe(NO₃)₃ → Zn(NO₃)₂ + 2Fe(NO₃)₂: cần 0,05 mol Zn. Zn còn 0,10 mol.
3) Zn + Cu(NO₃)₂: 0,1 mol Zn phản ứng vừa đủ với 0,1 mol Cu²⁺, tạo 0,1 mol Cu = 6,4 g.
Khối lượng kết tủa = 10,8 + 6,4 = 17,2 gam. Khớp với đáp án nguồn D.

(AI giải đề cho tôi)
Câu 37*: Hỗn hợp X gồm Al, Fe${}_3$O${}_4$, CuO, oxi chiếm 25% khối lượng.

- $n_{CO}=\frac{1,344}{22,4}=0,06$ mol. Khí Z có $M_Z=18\times 2=36$ g/mol là hỗn hợp CO${}_2$ và CO dư: $44a+28b=36(a+b)\Rightarrow a=b\Rightarrow n_{C{O}_2}=0,03$ mol. Vậy CO khử lấy đúng $0,03$ mol O từ oxit (phần CO dư không phản ứng), tức phản ứng khử xảy ra một phần ('sau một thời gian').

Gọi số mol Al, Fe${}_3$O${}_4$, CuO là $a,f,c$.

1) Oxi trong X: $16(4f+c)=0,25(27a+232f+80c)\Rightarrow 24f-16c=27a$.

2) Khối lượng muối nitrat sau khi hòa tan Y trong HNO${}_3$ loang dư (muối gồm Al(NO${}_3$)${}_3$, Fe(NO${}_3$)${}_3$, Cu(NO${}_3$)${}_2$):
$$213a+726f+188c=3,08(27a+232f+80c)\Rightarrow 129,84a+11,44f=58,4c.$$

Giải hai phương trình: $f=3a$, $c=2,811a$.

3) Electron nhường cho NO ($n_{NO}=0,896/22,4=0,04$ mol, nhận $0,12$ mol e): gọi $f_2,c_2$ là số mol Fe${}_3$O${}_4$, CuO bị khử bởi CO ($4f_2+c_2=0,03$). Khi hòa tan, tổng e nhường:
$$3a+f_1+9f_2+2c_2=3a+(f-f_2)+9f_2+2c_2=3a+f+8f_2+2c_2.$$
Vì $c_2=0,03-4f_2$ nên $8f_2+2c_2=0,06$ (không phụ thuộc mức độ khử):
$$3a+f+0,06=0,12\Rightarrow 6a=0,06\Rightarrow a=0,01.$$

Suy ra $f=0,03$; $c=0,02811$ mol.
$$m=27(0,01)+232(0,03)+80(0,02811)=0,27+6,96+2,2488=9,4788\approx 9,5\text{ gam}.$$

Kiểm tra: khối lượng muối $=213(0,01)+726(0,03)+188(0,02811)=29,19=3,08\times 9,4788$ ✓; số e $=0,12$ ✓; $4f_2+c_2=0,03$ có nghiệm thoả $f_2\le f,c_2\le c$ ✓.

Vậy $m\approx 9,5$ — chọn A, khớp với đáp án nguồn.

+ BTKL có $n_{O/oxit}=(18,2-15)÷16=0,2$ mol $\parallel$ $n_{H_2}=0,3$ mol
$\Rightarrow \sum n_{HClđ\tilde{a}pứ}=2n_{O/oxit}+2n_{H_2}=1$ mol $\Rightarrow m_{C{l}^{-}/mu\acute{\hat{o}}i}=35,5$ gam
$\Rightarrow m_{mu\acute{\hat{o}}i}=m_{kimloại}+m_{C{l}^{-}/mu\acute{\hat{o}}i}=15+35,5=50,5$ gam $\Rightarrow$ Chọn A

Ta có $n_{Fe}=0,1$; $n_{Cu(N{O}_3{)}_2}=0,1$; $n_{HCl}=0,24$

● Nhận thấy $n_{H^{+}}=0,24$ và $n_{N{O}_3^{-}}=0,2$ ⟹ $n_{NO}=0,06$

● Ta có $3n_{NO}>2n_{Fe}$ ⟹ Fe chỉ lên $F{e}^{2+}$.

⟹ $n_{FephảnứngvớiHN{O}_3}=n_{NO}\times 3÷2=0,09$ mol

⟹ $n_{FephảnứngvớiC{u}^{2+}}=0,1-0,09=0,01$ mol

⟹ $m_{k\acute{\hat{e}}ttủa}=m_{Cu}=0,01\times 64=0,64$ gam ⟹ Chọn A