Bài tập hóa phần ni tơ

Bài 1: Một hỗn hợp gồm Cu và Fe có tỉ lệ khối lượng 7:3. Lấy m (gam) hỗn hợp này cho phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 thấy đã có 44,1 gam HNO3 phản ứng, thu được 0,75m (gam) rắn, dung dịch B và 5,6 lít hỗn hợp khí (điều kiện tiêu chuẩn) gồm NO và NO2. Hỏi cô cạn dung dịch B thu được bao nhiêu gam muối khan ?  Trong m gam hỗn hợp có 0,3m gam Fe và 0,7m gam Mg. Tác dụng với HNO3 còn 0,75m gam chất rắn nên chỉ có sắt tác dụng còn Cu chưa phản ứng. Do Fe và Cu còn dư nên trong dung dịch tạo thành chỉ có Fe2+: 2Fe3+ + Fe  3Fe2+. Gọi a, b lần lượt là số mol của NO và NO2 tạo thành.  Imol25,0 4,22 6,5ba    molaa5,1a4a5,1 OH4NO2NOFe3HNO8Fe3 2233    molbb5,0b2b5,0 OH2NO2NOFeHNO4Fe 22233  Ta có  II7,0b2a4n 3HNO  Giải (I) và (II) : a = 0,2 ; b = 0,15 Cô cạn B:     g5,40225,0.180b5,0a5,1180n 23NOFe  Bài 2: Cho m1 gam hỗn hợp gồm Mg, Al vào m2 gam dung dịch HNO3 24%. Sau khi các kim loại tan hết có 8,96 lít (ở đktc) hỗn hợp khí X gồm NO, N2O, N2 bay ra (ở đktc) và dung dịch A. Thêm một lượng vừa đủ O2 vào X, sau phản ứng thu được hỗn hợp khí Y. Dẫn Y từ từ qua dung dịch NaOH dư có 4,48 lít hỗn hợp khí Z đi ra (ở đktc). Tỷ khối của Z đối với H2 bằng 20. Nếu cho dung dịch NaOH vào A để được lượng kết tủa lớn nhất thu được 62,2 gam kết tủa. Tính m1, m2. Biết lượng HNO3 lấy dư 20% so với lượng cần thiết.  Bài giải: Số mol của hỗn hợp X: nX = 8,96/22,4 = 0,4 mol Khi cho O2 vào hỗn hợp X có : 2NO + O2 = 2NO2  nX = ny 2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O → nz=nN 2 O +nN 2 = 44,8/22,4 = 0,2 mol → nNO = 0,2 MZ= 2.20 = 40 = 0,2 28.44.n 22ON Nn → nN 2 O = 0,15 mol ; nN 2 = 0,05 mol Khi kim loại phản ứng ta có quá trình nhường e: Mg –2e = Mg2 x mol ne (mất) = (2x + 3y) mol Al – 3e = Al3+ y mol Khi HNO3 phản ứng ta có quá trình nhận e : N+5 + 3e =N+2(NO) 0,2 mol 0,2 mol 2N+5+ 8e = 2 N+ (N2O) ne(nhận) = 0,2.3+0,15.8+0,05.10 = 2,3 0,3 0,15mol 2N+5 +10e = N2 0,1 0,05 mol Mg2+ + 2OH- =Mg(OH)2↓ x mol Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 ↓ y mol Ta có hệ PT : 2x +3y = 2,3 58x + 78y = 62,2 → x = 0,4mol ; y = 0,5mol → m1 = 23,1 g Và số mol HNO3 tham gia phản ứng là: n HNO 3 = nN 5 tạo khí+ nN 5 tạo muối = 0,6 + 2,3 = 2,9 mol (nN 5 tạo muối = ne trao đổi ) Vậy: m2 = 5,913100.24 120.100.63.9,2  g Bài 3: Cho từ từ khí CO qua ống đựng 3,2 gam CuO nung nóng. Khí đi ra khỏi ống được hấp thụ hoàn toàn vào nước vôi trong có dư tạo thành 1 gam kết tủa. Chất rắn còn lại trong ống sứ cho vào cốc đựng 500 mL dung dịch HNO3 0,16 M thu được V1 lít khí NO và còn một phần kim loại chưa tan. Thêm tiếp vào cốc 760 mL dung dịch HCl nồng độ 2/3M, sau khi phản ứng xong thu thêm được V2 lít khí NO. Nếu sau đó thêm tiếp 12 gam Mg vào dung dịch sau phản ứng, thu được V3 lít hỗn hợp khí H2 và N2, dung dịch muối clorua, và hỗn hợp M của các kim loại. (Cho: O = 16 ; Mg = 24 ; Ca = 40 ; Cu = 64). 1.1. Tính các thể tích V1, V2, V3. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và thể tích các khí đều ở điều kiện tiêu chuẩn. 1.2. Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp M.  Các phản ứng: CuO + CO  0t Cu + CO2 (1) CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O (2) Theo (1) và (2) ta có: mol01,0 100 1 nn 2COCu  mol04,0 80 2,3 n bđCu  nCu còn lại = 0,04 – 0,01 = 0,03 mol Các phản ứng khi cho HNO3 vào: CuO + 2HNO3  Cu(NO3)2 + H2O (3) hoặc CuO + 2H+  Cu2+ + H2O (3’) 3Cu + 8HNO3  3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (4) Hoặc 3Cu + 8H+ + 2NO3-  3Cu2+ + 2NO + 4H2O (4’) Gọi x, y là số mol H+ tham gia phản ứng (3’) và (4’) Ta có: x + y = 0,5.0,16 = 0,08 Vì CuO hết nên 03,0 2 x   x = 0,06 và y = 0,02 và 4 03,0y 8 3 tann Cu  . Theo (4) thì: lit12,12,22.4 02,04,22. 4 yV1  Theo (4’) thì khi hết H+ thì Cu không bị tan nữa, nhưng trong dung dịch vẫn còn NO3- của Cu(NO3)2, nên việc đưa HCl vào phản ứng (4’) tiếp tục xảy ra và sau đó Cu còn lại phải tan hết theo phương trình (4). Như vậy tổng số mol NO là: lit 3 448,0lit4,22 3 002,0hay 3 002,0001,0 3 2 n 3 2 n CuNO  Do đó lít37,0112,0. 3 448,0V 3 448,0V 12  Số mol H+ cần để hòa tan hết Cu theo (4’) mol 3 02,002,001,0 3 8  Các phản ứng khi cho Mg vào: OH6NMg5NO2H12Mg5 2223   (5) 2 2 HMgH2Mg   (6) Tổng số mol NO3- còn lại sau khi Cu tan hết: 3 22,0 3 02,008,0  Nên số mol Mg tham gia phản ứng (5): 3 55,0 3 22,0 . 2 5  Vì tổng số mol H+ của HCl = mol 3 52,1 3 2 .76,0  mà số mol H+ tham gia phản ứng (5) = mol 3 32,1 3 02,0 33 52,1  nên số mol H+ tham gia phản ứng (6) bằng mol06,0 3 32,1 3 02,0 33 52,1  Do đó số mol Mg tham gia phản ứng (6): mol03,006,0 2 1  lít49,14,22.03,0 3 22,0 . 2 1VVV 22 HN3     Sau khi tan trong axit, số mol Mg còn lại: mol 3 85,0 3 55,003,0 24 12  tham gia phản ứng: Cu2+ + Mg  Mg2+ + Cu Trước pu 0,04 0,86/3 pu 0,04 0,04 Sau pu 0 0,74/3 0,04 0,04 Khối lượng các kim loại trong M. g92,524. 3 47,0 mMg  g56,264.04,0mCu  Bài 4: Hỗn hợp A gồm Al và Cu Lấy m gam hỗn hợp A hoà tan bằng 500 ml dung dịch NaoH nồng độ a mol /l cho tới khi khi ngừng thoát ra thì thu được 6,72 lít H2 (đktc) và còn lịa m1 gam kim loại không tan. Mặt khác lấy m gam hỗn hợp A hoà tan bằng 500 ml dung dịch HNO3 nồng độ b mol /l cho tới khi khí ngừng thoát ra thì thu được 6,72 lít khí NO duy nhất (đktc) và còn lại m2 kim loại không tan. Lấy riêng m1 và m2 gam kim loại không tan đem oxihoá hoàn thành thành oxit thì thu được 1,6064 m1 gam và 1,542 m2 gam oxit. a. Tính a và b b. Tính m c. Tính % khối lượng của Cu trong A. Bài 5: Hoà tan 11 g hỗn hợp gồm Fe và Al vào dung dịch chứa HNO3 và H2SO4 đặc no9ngs thu được hỗn hợp khí B gồm NO2 và D. Tỉ khối của B so với H2 bằng 24,8. Thể tích của B là 16,8 lít ( điều kiện tiêu chuẩn ). Tính %m của các kim loại Bài 6: Cho 3 kim loại X, Y, Z có tỉ lệ KLNT tương ưng là 10: 11: 23. Hỗn hợp A chứa 3 kim loại trên có số mol tương ứng là 1: 2: 3. Khi cho một lượng kim loại X bằng lượng của nó có trong 24,582 g hỗn hợp A tác dụng hết với dung dịch HCl thu được 2,24 lít H2 (ÐKTC) Nếu cho 1/10 hỗn hợp A tác dụng với 50 ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch B và chất rắn C. 1. Tính khối lượng nguyên tử của các kim loại 2. Nếu thêm axit vào dung dịch B , cho tới môi trường axit, Tính số mol H+ cần cho vào ít nhất để dun…/./l,l,m,nnvccxg dịch trong suốt. 3. Cho các kim loại trong C phản ứng hoàn toàn với HNO3 đều tạo ra hỗn hợp khí gồm NO2 và NO có tổng thể tích là 1,736 lít ( điều kiện tiêu chuẩn ). Tính tổng khối lượng các muối và số mol của HNO3 Bài 7: Hoà tan 4,05 g kim loại A hoá trị III vào 5 lít dung dịch HNO3 0,5 M ( d = 1,25). Sau khi kết thúc phản ứng được 2,8 lít hỗn hợp NO và NO2 (ở 0 0 C và 2 atm), trộn hỗn hợp trên với lượng oxi vừa đủ. Sau khi kết thúc phản ứng thấy thể tích sau phản ứng chỉ bằng 5/6 của tổng thể tích ban đầu với thể tích oxi cho vào. 1. Xác định tên A 2. Tính nồng độ % của dung dịch HNO3 sau phản ứng Bài 8: Hoà tan cùng một lượng kim loại R vào dung dịch HNO3 đặc nóng và dung dịch H2SO4 loãng thì thấy VNO2 = 3 V H2 ở cùng điều kiện. Khối lượng muối sunfat bằng 62,81 % khối lượng muối nitrat. Xác định tên R Bài 9: Cho 18,5 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4 , Fe tác dụng với 200 ml dung dịch HNO3 loãng, đun nóng thu được 2,24 lít khí NO duy nhất (đktc), dung dịch Y và còn lại 1,46 gam kim loại. 1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Tính nồng độ mol của HNO3 3. Tính khối lượng của muối có trong Y.