30 đề thi học sinh giỏi môn hóa học lớp 10 & 11 của các trường chuyên khu vực duyên hải đồng bằng bắc bộ có đáp án

4.2 Khi dung dịch X tác dụng với dung dịch KOH thu dung dịch Z:
- Nếu KOH hết nKNO3 trong Z = nKOH = 0,1 mol
nKNO2 thu được khi nung Z = 0,1 mol
mKNO2 = 85.0,1 = 8,5 gam > 8,21
Vậy KOH dư trong dung dịch Z chứa KNO3 và KOH dư
Gọi a = nKNO3; b = nKOH trong Z, ta có:
85a56b8,21
a = 0,09; b = 0,01
a
b 0,1
nKOH phản ứng = 0,09 mol
Nhận xét: Nếu ban đầu Fe bị oxi hóa hết thành Fe 3+ thì 3
Fe
n = nFe =
0,03 mol
nKOH phản ứng với Fe3+ = 0,09 mol: vô lí
dung dịch X chứa Fe 2+ ; Fe 3+ ; Cu 2+ và do đó HNO3 phản ứng hết
Gọi c = nFe2+ ; d = nFe3+ ta có:
cd
0,03
2c 3d 0,01.2 0,09 nOH
c = 0,02; d = 0,01
mdung dịch X = mFe(NO3)2 + mFe(NO3)3 + mCu(NO3)2 + mH2O trong dung dịch HNO3 ban
đầu + mH2O tạo thành sau các phản ứng với kim loại
mH2O trong dung dịch HNO3 ban đầu = 8,68 gam
nHNO3 ban đầu = 0,14 mol
mH2O tạo thành sau các phản ứng với kim loại = nHNO3/2 = 0,07 mol
mdung dịch X = 0,02.180 + 0,01.242 + 0,01.188 + 8,68 + 0,07.18 =
17,84 gam
C% Fe(NO3)2 = 0,02.180.100%/17,84 = 20,18%
C% Fe(NO3)3 = 0,01.242.100%/17,84 = 13,57%
C% Cu(NO3)2 = 0,01.188.100%/17,84 = 10,54%
4.3 nelectron do kim loại nhường = 0,09
nH+ = nHNO3 = 0,14
2H + + NO3 - + 1e → NO2 + H2O
4H + + NO3 - + 3e → NO + H2O
10H + + 2NO3 - + 8e → N2O + 5H2O
12H + + 2NO3 - + 10e → N2 + 6H2O
Nhận xét: nếu trong khí B không có khí NO2 thì ne nhận luôn > 0,09
trong B có NO2
Dựa vào các dữ kiện: mkhí B = mA + 17,5 – mdung dịch X = 2,32 + 17,5 –
17,84 = 1,98 gam
nN trong khí = 0,14 – 0,09 = 0,05; nH+ = 0,14
chọn 2 khí trong B là NO2 (0,03 mol) và NO (0,02 mol)
V = 1,12 lít
1
0,5
4