1. Giải bài 1 trang 166 SGK Hóa học 12
Hoàn thành phương trình phản ứng hóa học của các phản ứng trong dãy chuyển đổi sau:
Cu → CuS → Cu(NO3)2 → Cu(OH)2 → CuCl2 → Cu.
Phương pháp giải
Để viết phương trình phản ứng hóa học của các phản ứng trong dãy chuyển đổi cần nắm vững lý thuyết về tính chất hóa hoc của đồng và hợp chất của đồng.
Hướng dẫn giải
Phương trình phản ứng hóa học của các phản ứng:
Cu + S → CuS
3CuS + 14HNO3 → 3Cu(NO3)2 +3H2SO4 + 8NO + 4H2O
Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2NaNO3
Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + 2H2O
CuCl2 \(\overset{dpdd}{\rightarrow}\)Cu +Cl2
2. Giải bài 2 trang 166 SGK Hóa học 12
Khi cho 100 gam hợp kim gồm có Fe, Cr và Al tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH thu được 6,72 lít khí. Lấy phần rắn không tan cho tác dụng với lượng dư dung dịch HCl (khi không có không khí) thu được 38,08 lít khí. Các thể tích khí đo ở đktc. Xác định các thành phần % khối lượng của hợp kim.
Phương pháp giải
- Bước 1: Gọi số mol Fe, Cr lần lượt là x, y (mol)
Khi cho tác dụng với dd NaOH chỉ có Al phản ứng
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 ↑
=> nAl = 2/3nH2 =? ⇒ mAl ⇒ %mAl
- Bước 2: => mCr + mFe = mhh – mAl =?
- Bước 3: Phần rắn thu được là Cr, Fe + HCl
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (2)
x x(mol)
Cr + 2HCl → CrCl2 + H2 (3)
y y (mol)
Giải hệ phương trình với số mol H2 và khối lượng Cr + Fe
=> x, y =?
- Bước 4: Khối lượng Cr và Fe ⇒ %Cr và %Fe
Hướng dẫn giải
Ta thấy chỉ có Al phản ứng với NaOH theo phương trình hóa học sau:
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2
0,2 0,3
⇒ mAl = 27.0,2 = 5,4 (gam) ⇒ %mAl = 5,4 %
Gọi số mol của Fe và Cr trong hỗn hợp là x và y
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
x x(mol)
Cr + 2HCl → CrCl2 + H2
y y
Ta có các phương trình:
\(\left\{ \begin{array}{l} x{\rm{ }} + {\rm{ }}y{\rm{ }} = \;\;\frac{{38,08}}{{22,4}} = {\rm{ }}1,7{\rm{ }}\;{\rm{ }}\\ 56x{\rm{ }} + {\rm{ }}52y{\rm{ }} = {\rm{ }}94,6{\rm{ }}\; \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} x = 1,55\\ y = 0,15 \end{array} \right.\)
⇒ mFe = 56.1,55 = 86,8 gam; %mFe = 86,8%
mCr = 52.0,15 = 7,8 (gam); %mCr = 7,8 %
Vậy phần trăm khối lượng của Fe, Cr và Al lần lượt là 86,8%; 7,8% và 5,4%.
3. Giải bài 3 trang 167 SGK Hóa học 12
Hỗn hợp X gồm Cu và Fe, trong đó Cu chiếm 43,24% khối lượng. Cho 14,8 gam X tác dụng hết với dung dịch HCl thấy có V lít khí (đktc) bay ra. Giá trị của V là
A. 1,12 lít.
B. 2,24 lít.
C. 4,48 lít.
D. 3,36 lít.
Phương pháp giải
- Bước 1: Tính khối lượng của Cu
=> mFe = mX – mCu = ?
=> nFe = ?
- Bước 2: PTHH: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑
Tính theo PTHH:
nH2 = nFe =?
Hướng dẫn giải
\({m_{Cu}} = \frac{{14,8.43,24}}{{100}} = 6,4\) (gam)
⇒ mFe = 14,8 – 6,4 = 8,4 (gam)
Chỉ có Fe tác dụng với HCl theo phương trình hóa học sau:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
\({n_{{H_2}}} = {n_{Fe}} = \frac{{8,4}}{{56}} = 0,15\)
⇒ V = 0,15.22,4 = 3,36 (lít)
4. Giải bài 4 trang 167 SGK Hóa học 12
Khử m gam bột CuO bằng khí H2 ở nhiệt độ cao thu được hỗn hợp chất rắn X. Để hòa tan hết X cần vừa đủ 1 lít dung dịch HNO3 1M, thu được 4,48 lít khí NO duy nhất (đktc). Hiệu suất của phản ứng khử CuO là
A. 70%.
B. 75%.
C. 80%.
D. 85%.
Phương pháp giải
Để tính hiệu suất của phản ứng khử CuO ta viết phương trình hóa học và tính toán theo phương trình.
Hướng dẫn giải
Phương trình hóa học của phản ứng:
CuO + H2 → Cu + H2O (1)
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (2)
CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (3)
Ta có: nNO = 0,2 mol
Theo (2):
\({n_{Cu}} = \frac{3}{2}{n_{NO}} = 1,5.0,2 = 0,3(mol)\)
\({n_{HN{O_3}}} = \frac{8}{2}{n_{NO}} = \frac{8}{2}.0,2 = 0,8(mol)\)
Theo (3):
\({n_{CuO}} = \frac{1}{2}.{n_{HN{O_3}}} = \frac{1}{2}.(1 – 0,8) = 0,1\) (mol)
⇒ nCuO ban đầu = 0,1 + 0,3 = 0,4 (mol)
Hiệu suất của quá trình khử CuO là: \(H\% = \frac{{0,3}}{{0,4}}.100\% = 75\% \)
Vậy đáp án đúng là B.
5. Giải bài 5 trang 167 SGK Hóa học 12
Nhúng thanh sắt vào dung dịch CuSO4, sau một thời gian lấy thanh sắt ra rửa sạch, sấy khô thì thấy khối lượng tăng 1,2 gam. Khối lượng Cu đã bám vào thanh sắt là
A. 9,3 gam.
B. 9,4 gam.
C. 9,5 gam.
D. 9,6 gam.
Phương pháp giải
- Bước 1: Gọi số mol của Fe phản ứng là x (mol)
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓
x → x (mol)
- Bước 2: Sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng:
Khối lượng kim loại tăng bằng khối lượng đồng sinh ra bám vào sắt trừ đi khối lượng sắt phản ứng.
=> 64x – 56x = 1,2 => x = ?
Hướng dẫn giải
Gọi x là số mol Fe phản ứng
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng:
Khối lượng kim loại tăng bằng khối lượng đồng sinh ra bám vào sắt trừ đi khối lượng sắt phản ứng
Ta có: 1,2 = 64x – 56x → x = 0,15
Khối lượng Cu là: mCu = 0,15 x 64 = 9,6 (g)
Vậy đáp án đúng là D.
6. Giải bài 6 trang 167 SGK Hóa học 12
Cho Cu tác dụng với dung dịch hỗn hợp gồm NaNO3 và H2SO4 loãng để giải phóng khí nào sau đây?
A. NO2.
B. NO.
C. N2O.
D. NH3.
Phương pháp giải
Để chọn phương án đúng cần ghi nhớ ion NO3– trong môi trường H+ thể hiện tính oxi hóa giống hệt HNO3
Hướng dẫn giải
Phương trình hóa học như sau:
3Cu + 2NaNO3 + 4H2SO4 → 3CuSO4 + Na2SO4 + 2NO + 4H2O
Bản chất của phản ứng là Cu + H+ + NO3– giải phóng khí NO
Vậy đáp án cần chọn là B.