Câu hỏi:

): (a) Cho dòng  khí oxi đi qua ống đựng 18,2 gam bột kim loại R đốt nóng, thu được 23,4 gam hỗn hợp A gồm R, RO và R2O3. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 đặc, đun nóng thu được dung dịch B và 4,48 lít khí SO2(đktc). Cô đặc dung dịch B, rồi làm lạnh, thu được 112,77 gam muối D kết tinh với hiệu suất 90%. Xác định kim loại R và công thức muối D.

(b) Đốt cháy hoàn toàn 1,48 gam hợp chất hữu cơ A1 có khối lượng mol là 74 gam/mol, cần vừa đủ 448 ml khí O2 (đktc), sản phẩm chỉ gồm CO2 và H2O. Xác định công thức phân tử của A1. Dùng công thức cấu tạo hai chất ứng với công thức phân tử của A1 để viết phương trình phản ứng với dung dịch NaOH.


Phương pháp giải:

(a) Quy đổi hỗn hợp A thành R, O (đều số mức oxi hóa là 0) sau đó sử dụng bảo toàn nguyên tố, bảo toàn e

(b) Giả sử A1 có công thức là CxHyOz => MA1 = 12x + y + 16z = 74 (1)

BTKL cho phản ứng đốt A1: mCO2 + mH2O = mA1 + mO2 => mối quan hệ x, y  (2)

Biện luận z,x,y để tìm ra được CTPT A1, từ đó viết được CTCT

Lời giải chi tiết:

(a) O2+ R   \(\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow \) A {R, RO, R2O3}

BTKL: mO2 = mA - mR = 23,4 - 18,2 = 5,2 gam => nO2 = 5,2 : 32 = 0,1625 mol

Quy đổi hỗn hợp A thành R, O (đều số mức oxi hóa là 0)

BTNT "O": nO(A) = 2nO2 = 0,325 mol

Ta có: nR = 18.2/R (mol)

Xét các quá trình cho và nhận electron:

QT cho electron                                              QT nhận electron

R0 → R+3 + 3e                                                 O0 + 2e → O-2

                                                                        S+6 + 2e → S+4 (SO2)

3nR = 2nO + 2nSO2 hay \(3.{{18,2} \over R} = 2.0,325 + 2.0,2\) => R = 52Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:

Vậy R là Cr

- Khi cô đặc dung dịch B và làm lạnh thì ta thu được muối D kết tinh.

Giả sử công thức của muối D là: Cr2(SO4)3.nH2O

BTNT "Cr": nCr2(SO4)3.nH2O = 0,5nCr = 0,5.18,2/52 = 0,175 mol

Do hiệu suất quá trình cô đặc và kết tinh chỉ đạt 90% nên số mol Cr2(SO4)3.nH2O bị kết tinh thực thế là:

nCr2(SO4)3.nH2O = 0,175.90% = 0,1575 mol

=> MCr2(SO4)3.nH2O = 112,77/0,1575 = 716 gam

=> 392 + 18n = 716 => n = 18

Vậy công thức muối D là Cr2(SO4)3.18H2O

(b)

*Tìm CTPT của A1: nA1 = 1,48/74 = 0,02 mol; nO2 = 0,448/2,4 = 0,02 mol

Giả sử A1 có công thức là CxHyOz => MA1 = 12x + y + 16z = 74 (1)

BTNT "C": nCO2 = 0,02x (mol)

BTNT "H": nH2O = 0,01y (mol)

BTKL cho phản ứng đốt A1:

mCO2 + mH2O = mA1 + mO2 => 44.0,02x + 18.0,01y = 1,48 + 0,03.32 hay 0,88x + 0,18y = 2,12 (2)

Ta thấy từ (1) suy ra 16z < 74 => z < 4,625

+ Nếu z = 0 ta có hệ phương trình:\(\left\{ \matrix{12x + y = 74 \hfill \cr 0,88x + 0,18y = 2,12 \hfill \cr} \right. \to \left\{ \matrix{x = {{35} \over 4} \hfill \cr y = - 31 \hfill \cr} \right.\)(loại)

+ Nếu z = 1 ta có hệ phương trình:  \(\left\{ \matrix{12x + y = 58 \hfill \cr 0,88x + 0,18y = 2,12 \hfill \cr} \right. \to \left\{ \matrix{x = {{13} \over 2} \hfill \cr y = - 20 \hfill \cr} \right.\) (loại)

+ Nếu z = 2 ta có hệ phương trình  \(\left\{ \matrix{12x + y = 42 \hfill \cr 0,88x + 0,18y = 2,12 \hfill \cr} \right. \to \left\{ \matrix{x = {{17} \over 4} \hfill \cr y = - 9 \hfill \cr} \right.\)  (loại)

+ Nếu z = 3 ta có hệ phương trình \(\left\{ \matrix{12x + y = 26 \hfill \cr 0,88x + 0,18y = 2,12 \hfill \cr} \right. \to \left\{ \matrix{x = 2 \hfill \cr y = 2 \hfill \cr} \right.\) (loại)

+ Nếu z = 4 ta có hệ phương trình  \(\left\{ \matrix{12x + y = 10 \hfill \cr 0,88x + 0,18y = 2,12 \hfill \cr} \right. \to \left\{ \matrix{x = - {1 \over 4} \hfill \cr y = 13 \hfill \cr} \right.\) (loại)

Vậy CTPT của A1 là C2H2O3

*2 chất có cấu tạo ứng với CTPT C2H2O3 là:

OHC-COOH và (HCO)2O (anhidrit của axit HCOOH)

PTHH:

OHC-COOH + NaOH → OHC-COONa + H2O

(HCO)2O + 2NaOH →2HCOONa + H2O


Quảng cáo

Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Hóa lớp 9 - Xem ngay