Đề bài
Câu 1 : Viết PTHH minh họa cho các nhận định sau:
1] Lưu huỳnh có tính oxi hóa và có tính khử.
2] Axit clohiđric có tính khử.
3] Clo có tính oxi hóa mạnh hơn brom.
4] Trong thiên nhiên H2S là khí độc được sinh ra do nhiều nguồn như: Do hợp chất hữu cơ [rau, cỏ, xác động vật, ...] thối rữa mà thành; các vết nứt núi lửa; hầm lò khai thác than; Em hãy giải thích tại sao H2S không bị tích tụ trong khí quyển [nguyên nhân chính] và viết phương trình hóa học minh họa.
Câu 2 : Thực hiện các yêu cầu dưới đây.
1] Nêu hai cách phân biệt khí SO2và khí H2S bằng phương pháp hóa học [không dùng quỳ tím].
2] Viết phương trình hóa học xảy ra khi cho Fe; FeCO3lần lượt tác dụng với H2SO4loãng và H2SO4đặc, nóng.
Câu 3 : Hòa tan 24,6 gam hỗn hợp gồm Al và một kim loại X [hóa trị II] trong dung dịch HCl dư, thu được 6,72 lít khí [đktc] và một phần chất rắn không tan. Hòa tan hết chất rắn này trong dung dịch H2SO4đặc, nóng dư thu được 6,72 lít khí SO2[đktc, là sản phẩm khử duy nhất].
1] Tìm kim loại X.
2] Hấp thụ toàn bộ lượng SO2ở trên vào 150 gam dung dịch KOH 11,2%, thu được dung dịch Y. Tính nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch Y.
Câu 4 : Trong công nghiệp, axit sunfuric được sản xuất từ quặng pirit sắt [thành phần chính là FeS2] qua 3 giai đoạn.
1] Viết các PTHH, ghi rõ điều kiện phản ứng [nếu có].
2] Từ 300 tấn quặng pirit [FeS2] có lẫn 20% tạp chất, có thể điều chế được bao nhiêu tấn dung dịch H2SO498%, biết hiệu suất cả quá trình là 90%.
Câu 5 : A là hỗn hợp gồm 2 kim loại kiềm X và Y ở 2 chu kì kế tiếp. Cho A tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thu được m gam muối, nếu cho cùng lượng A như trên tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4loãng thu được 1,196m gam muối. Tính % khối lượng của mỗi kim loại trong A.
Lời giải chi tiết
Câu 1
1]
Phương pháp:
Dựa vào tính chất hóa học của lưu huỳnh.
Cách giải:
- Lưu huỳnh là chất khử khi phản ứng với chất oxi hóa:
S + O2\[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] SO2.
- Lưu huỳnh là chất oxi hóa khi phản ứng với chất khử:
S + Fe \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] FeS.
2]
Phương pháp:
Dựa vào tính chất hóa học của axit clohiđric.
Cách giải:
HCl có tính khử khi phản ứng với chất oxi hóa mạnh:
4HCl + MnO2\[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] MnCl2+ Cl2+ 2H2O.
3]
Phương pháp:
Dựa vào tính chất hóa học của clo.
Cách giải:
Cl20+ 2NaBr-1 2NaCl-1+ Br20.
Cl2chuyển từ số oxi hóa 0 xuống -1 ⟹ Cl2thể hiện tính oxi hóa mạnh hơn Br2.
4]
Phương pháp:
Dựa vào tính chất hóa học của H2S để giải thích hiện tượng thiên nhiên.
Cách giải:
Do H2S bị oxi hóa chậm bởi oxi trong không khí: 2H2S + O2 2S + 2H2O.
Câu 2
1]
Phương pháp:
Dựa vào tính chất hóa học đặc trưng của từng chất để sử dụng hóa chất nhận biết.
Cách giải:
Cách 1:Dùng dd Ca[OH]2dư, nếu tạo kết tủa trắng là SO2, không hiện tượng là H2S.
SO2+ Ca[OH]2dư CaSO3 trắng + H2O
H2S + Ca[OH]2dư CaS tan + 2H2O
Cách 2:Dùng dung dịch Pb[NO3]2hoặc CuSO4, nếu tạo kết tủa đen là H2S, không phản ứng là SO2.
H2S + Pb[NO3]2dư PbS đen + 2HNO3.
H2S + CuSO4 CuS đen + H2SO4.
2]
Phương pháp:
Dựa vào tính chất hóa học axit sunfuric.
Cách giải:
Fe + H2SO4loãng FeSO4+ H2.
2Fe + 6H2SO4đặc, nóng Fe2[SO4]3+ 3SO2+ 6H2O.
FeCO3+ H2SO4loãng FeSO4+ H2O + CO2.
2FeCO3+ 4H2SO4đặc, nóng Fe2[SO4]3+ SO2+ 2CO2+ 4H2O.
Câu 3
1]
Phương pháp:
Do HCl dư nhưng vẫn còn chất rắn ⟹ kim loại X không tan trong HCl.
2Al + 6HCl 2AlCl3+ 3H2
Từ nH2⟹ nAl⟹ mAl⟹ mX.
Khi cho X + H2SO4đặc:
X + 2H2SO4 đặc XSO4+ SO2+ 2H2O
Từ nSO2⟹ nX⟹ MX⟹ kim loại X.
Cách giải:
nH2= 0,3 mol; nSO2= 0,3 mol.
Do HCl dư nhưng vẫn còn chất rắn ⟹ kim loại X không tan trong HCl.
2Al + 6HCl 2AlCl3+ 3H2
0,2 0,3 [mol]
⟹ mAl= 0,2.27 = 5,4 gam ⟹ mX= 24,6 - 5,4 = 19,2 gam.
Khi cho X + H2SO4đặc:
X + 2H2SO4 đặc XSO4+ SO2+ 2H2O
0,3 0,3
⟹ MX= 19,2 : 0,3 = 64 ⟹ X là kim loại đồng [Cu].
2]
Phương pháp:
*Cho SO2tác dụng với NaOH [làm tương tự với KOH]:
[1] SO2+ 2NaOH Na2SO3+ H2O
[2] SO2+ NaOH NaHSO3
Lập tỉ lệ [*] = nNaOH/nSO2
+ [*] 2 thì SO2hết, NaOH dư hoặc vừa đủ ⟹ tạo muối Na2SO3
PTHH: SO2+ 2NaOH Na2SO3+ H2O
+ [*] 1 thì NaOH hết, SO2dư hoặc vừa đủ ⟹ phản ứng tạo muối NaHSO3
PTHH: SO2+ NaOH NaHSO3
+ 1 < [*] < 2 thì tạo 2 muối Na2SO3và NaHSO3
PTHH:
[1] SO2+ 2NaOH Na2SO3+ H2O
[2] SO2+ NaOH NaHSO3
Cách giải:
Ta có nSO2= 0,3 mol; nKOH= 0,3 mol
⟹ nKOH: nSO2= 0,3 : 0,3 = 1 ⟹ tạo muối KHSO3.
SO2+ KOH KHSO3
0,3 0,3 0,3 [mol]
⟹ mKHSO3= 0,3.120 = 36 gam.
⟹ mdd Y= mSO2+ mdd KOH= 0,3.64 + 150 = 169,2 gam.
⟹ C%KHSO3= [36/169,2].100% = 21,28%.
Câu 4
1]
Phương pháp:
Dựa vào tính chất hóa học của FeS2và các hợp chất của lưu huỳnh để viết phương trình điều chế H2SO4.
Cách giải:
4FeS2+ 11O2\[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] 2Fe2O3+ 8SO2
2SO2+ O2\[\xrightarrow[{{V}_{2}}{{O}_{5}}]{{{t}^{o}}}\] 2SO3
SO3+ H2O H2SO4hoặc nSO3+ H2SO4đặc H2SO4.nSO3[oleum]
2]
Phương pháp:
Từ khối lượng quặng pirit [FeS2] tính được lượng FeS2.
Từ lượng FeS2suy ra lượng H2SO4lý thuyết dựa vào sơ đồ: FeS2 2H2SO4.
Tính khối lượng dung dịch H2SO4theo lý thuyết ⟹ khối lượng dung dịch H2SO4thực tế.
Cách giải:
mFeS2= 300.80% = 240 [tấn] nFeS2= 2 [tấn mol]
Sơ đồ: FeS2 2H2SO4
2 4 [tấn mol]
⟹ mH2SO4 [LT]= 4.98 = 392 tấn
⟹ mdd H2SO4 [LT]= 392.[100/98] = 400 tấn
Vì H = 90% ⟹ mdd H2SO4 thực tế thu được= 400.90% = 360 tấn.
Câu 5
Phương pháp:
Gọi CTTB của hai kim loại kiềm là M.
Từ mmuối= 1,196m và phương trình phản ứng
M + HCl MCl + 1/2H2
2M + H2SO4loãng M2SO4+ H2
⟹ xác định được 2 kim loại.
Cách giải:
Đặt công thức chung của hai kim loại kiềm là M.
M + HCl MCl + ½ H2
a a [mol]
2M + H2SO4loãng M2SO4+ H2
a 0,5a [mol]
Theo đề bài mM2SO4= 1,196.mMCl
⟹ a/2.[2M + 96] = 1,196.a.[M + 35,5]
⟹ M = 28,2755
Vì 2 kim loại kiềm thuộc hai chu kỳ liên tiếp nên 2 kim loại là Na và K.
Áp dụng phương pháp đường chéo ta có:
Na:23 10,7245
28,2755
K: 39 5,2755
⟹ \[\frac{{{n_{Na}}}}{{{n_K}}} = \frac{{10,7245}}{{5,2755}} = \frac{2}{1}\]
Giả sử hỗn hợp có 2 mol Na và 1 mol K
⟹ \[\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{\% {m_{Na}} = \frac{{2.23}}{{2.23 + 1.39}}.100\% {\rm{ \;}} = 54,12\% }\\{\% {m_K} = 100\% {\rm{ \;}} - 54,12\% {\rm{ \;}} = 45,88\% }\end{array}} \right.\]