Trắc nghiệm chuyên đề Hóa 11 Chủ đề 9. Ôn tập và kiểm tra chuyên đề nhóm nitơ có đáp án
Trắc nghiệm chuyên đề Hóa 11 Chủ đề 9. Ôn tập và kiểm tra chuyên đề nhóm nitơ có đáp án
-
365 lượt thi
-
40 câu hỏi
-
50 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Cho 8,96 lít khí NH3 (ở đktc) đi qua bình đựng 40 gam CuO nung nóng thu được chất rắn X. Cho toàn bộ chất rắn X vào 800 ml dung dịch HCl 1M, sau phản ứng hoàn toàn thì thấy số mol HCl giảm đi một nửa. Hiệu suất của phản ứng khử CuO bởi NH3 là:
2NH3+ 3CuO → N2+ 3Cu + 3H2O
nNH3= 0,4 mol, nCuO =0,5 mol
Do nên hiệu suất tính theo NH3
Đặt số mol NH3 phản ứng là x mol
2NH3+ 3CuO → N2+ 3Cu + 3H2O
x 1,5x 1,5x mol
Chất rắn X có chứa 0,5-1,5x mol CuO dư và 1,5xmol Cu
nHCl ban đầu= 0,8 mol
CuO + 2HCl→ CuCl2+ H2O
Số mol HCl giảm đi một nửa → nHCl pứ= 0,8/2=0,4 mol
Theo PT: nHCl pứ= 2.nCuO= 2.(0,5-1,5x)=0,4 → x= 0,2 mol
Đáp án A
Câu 2:
Cho 4 lít N2 và 12 lít H2 vào bình kín để thực hiện phản ứng tổng hợp NH3. Biết hiệu suất phản ứng là 25%, hỗn hợp thu được sau phản ứng có thể tích là bao nhiêu (các thể tích khí đo trong cùng điều kiện)?
N2+ 3H2 ⇄ 2NH3
Ở cùng điều kiện thì tỉ lệ về thể tích chính là tỉ lệ về số mol
Do hiệu suất phản ứng là 25% nên
= 4.25%= 1 lít; = 12.25%= 3 lít; = 2= 2 lít
= 4-1=3 lít, = 12-3=9 lít
Hỗn hợp thu được sau phản ứng có thể tích là
V= = 3 +9+2=14 lít
Đáp án B
Câu 3:
Phải dùng bao nhiêu lít khí nitơ và bao nhiêu lít khí hiđro để điều chế 17,0 gam NH3? Biết rằng hiệu suất chuyển hóa thành amoniac là 25%?
N2+ 3H2 ⇄ 2NH3
= 1mol
Theo PTHH:
Công thức tính hiệu suất:
Đáp án D
Câu 4:
Cho 25 lít N2 và 60 lít H2 vào bình phản ứng, hỗn hợp thu được sau phản ứng có thể tích bằng 75 lít (thể tích các khí đo ở cùng điều kiện). Hiệu suất phản ứng là:
N2+ 3H2 ⇄ 2NH3
Ở cùng điều kiện thì tỉ lệ về thể tích chính là tỉ lệ về số mol
Do → Hiệu suất tính theo H2
Đặt thể tích H2 phản ứng là x lít
→
Sau phản ứng thu được N2 dư, H2 dư, NH3
Tổng thể tích khí thu được là
Đáp án B
Câu 5:
Một hỗn hợp gồm 8 mol N2 và 16 mol H2 được nạp vào một bình kín có dung tích 4 lít và giữ ở nhiệt độ không đổi. Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng thì áp suất bằng 9/10 áp suất ban đầu. Hiệu suất phản ứng là?
N2+ 3H2 ⇄ 2NH3
Dựa vào công thức: PV=nRT
Ở nhiệt độ và thể tích không đổi (thể tích bình chứa luôn là 4 lít) và R là hằng số thì áp suất (P) tỉ lệ với số mol (n)
Theo đề áp suất sau bằng áp suất ban đầu
→nkhí sau pứ= .nkhí ban đầu= . (8+16)= 21,6 mol
= nkhí trước pứ - nkhí sau pứ= (8+16)- 21,6= 2,4 mol
Vì nên hiệu suất tính theo H2
= 1,5. 2,4= 3,6 mol
Đáp án D
Câu 6:
Hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 có tỉ khối so với He bằng 1,8. Đun nóng X một thời gian trong bình kín (có bột Fe làm xúc tác) thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H2 bằng 3,913. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH3 là?
Giả sử ban đầu hỗn hợp có 1 mol trong đó có x mol N2 và y mol H2
Ta có x + y =1 mol (1)
(g/mol) → mX= nX. = 1.7,2= 7,2 gam
→28x+ 2y= 7,2 gam (2)
Giải hệ gồm (1) và (2) suy ra x= 0,2 và y= 0,8
N2+ 3H2 → 2NH3
Do nên hiệu suất tính theo N2
Đặt số mol N2 phản ứng là a mol
N2+ 3H2 → 2NH3
Ban đầu 0,2 0,8 mol
Phản ứng a 3a 2a mol
Sau pứ (0,2-a) (0,8-3a) 2a mol
(g/mol), nY= 0,2-a + 0,8-3a+ 2a=1 -2a
→mY= 28 (0,2-a)+ 2. (0,8-3a) + 17.2a= nY. MY= (1-2a).7,826
→a= 0,04 mol
Đáp án B
Câu 7:
Cho hỗn hợp gồm N2, H2, NH3 đi qua dung dịch H2SO4 đặc, dư thì thấy thể tích khí còn lại một nửa. Thành phần % theo thể tích của NH3 trong hỗn hợp đầu là bao nhiêu?
Cho hỗn hợp gồm N2, H2, NH3 đi qua dung dịch H2SO4 đặc, dư thì chỉ có NH3 phản ứng
2NH3+ H2SO4→ (NH4)2SO4
Sau phản ứng thể tích khí còn một nửa → %VNH3= 50%
Câu 8:
Cho 4 lít N2 và 14 lít H2 vào bình phản ứng, hỗn hợp thu được sau phản ứng có thể tích bằng 16,4 lít (các thể tích khí được đo trong cùng điều kiện). Hiệu suất phản ứng là bao nhiêu?
N2+ 3H2 ⇄ 2NH3
Ở cùng điều kiện thì tỉ lệ về thể tích chính là tỉ lệ về số mol
Do →Hiệu suất tính theo N2
Đặt thể tích N2 phản ứng là x lít
→
Sau phản ứng thu được N2 dư , H2 dư , NH3
Tổng thể tích khí thu được là
Đáp án A
Câu 9:
Điều chế NH3 từ hỗn hợp gồm N2 dư và H2 dư (tỉ lệ mol 1:3). Tỉ khối hỗn hợp trước so với hỗn hợp sau phản ứng là 0,9. Hiệu suất phản ứng là:
Ta có nên hiệu suất phản ứng tính theo N2 hoặc H2
N2+ 3H2 ⇄ 2NH3
Ban đầu a 3a mol
Phản ứng x 3x 2x mol
Sau pứ (a-x) (3a-3x) 2x mol
Tỉ khối hỗn hợp trước so với hỗn hợp sau phản ứng là 0,9.
→Khối lượng mol của hỗn hợp khí sau phản ứng là 8,5 : 0,9 = (g/mol)
→ x= 0,2a
Đáp án A
Câu 10:
Trong một bình kín dung tích 56 lít chứa đầy N2 và H2 theo tỉ lệ thể tích 1:4 ở 00C và 200 atm, có một ít bột xúc tác Ni. Nung nóng bình một thời gian, sau đó đưa về 00C thì áp suất trong bình giảm 10% so với áp suất ban đầu. Hiệu suất của phản ứng là:
Ban đầu: nhỗn hợp= = = 500 mol
→nN2=100 mol, nH2= 400 mol
Ta có nên hiệu suất tính theo N2
N2+ 3H2 ⇄ 2NH3
Ban đầu 100 400 mol
Phản ứng x 3x 2x mol
Sau pứ (100-x) (400-3x) 2x mol
Sau khi phản ứng xảy ra đưa về 00C thì áp suất trong bình giảm 10% so với áp suất ban đầu
→Số mol khí cũng giảm 10%
→nkhí sau pứ= 500- 10%.500= 450 mol
Mà nkhí sau pứ= (100-x)+ (400-3x)+2x= 450
→x=25 mol
→H= ().100%=25%
Chọn D
Câu 11:
Cho 5 lít N2 và 15 lít H2 vào một bình kín dung tích không đổi . Ở 00C, áp suất trong bình là P1 atm. Đun nóng bình một thời gian thấy có 20% N2 tham gia phản ứng, đưa bình về nhiệt độ ban đầu thấy áp suất trong bình lúc này là P2 atm. Tỉ lệ P1 và P2 là:
N2+ 3H2 ⇄ 2NH3
Vì có nên hiệu suất phản ứng tính theo N2 hoặc H2
Giả sử ban đầu có 1 mol N2 và 3 mol H2, nkhí ban đầu= 4 mol
→ = 1.20%= 0,2 mol
N2+ 3H2 ⇄ 2NH3
Ban đầu 1 3 mol
Phản ứng 0,2 0,6 0,4 mol
Sau pứ 0,8 2,4 0,4 mol
nkhí sau pứ= 0,8 + 2,4 + 0,4= 3,6 mol
Trong cùng điều kiện nhiệt độ và thể tích thì tỉ lệ về số mol chính là tỉ lệ về áp suất
Đáp án C
Câu 12:
Một bình kín có thể tích 0,5 lít chứa 0,5 mol H2 và 0,5 mol N2 ở nhiệt độ thích hợp, khi đạt tới trạng thái cân bằng có 0,2 mol NH3 được tạo thành. Hiệu suất của phản ứng là bao nhiêu?
N2+ 3H2 ⇄ 2NH3
Vì nên hiệu suất tính theo H2
N2+ 3H2 ⇄ 2NH3
Ban đầu 0,5 0,5 mol
Phản ứng x/3 x 2x/3 mol
Sau pứ 0,2 mol
Ở trạng thái cân bằng có 0,2 mol NH3 tạo thành nên 2x/3= 0,2
→x=0,3
Đáp án C
Câu 13:
Một hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 có tỉ khối so với hiđro là 4,9. Cho hỗn hợp đi qua xúc tác thích hợp, nung nóng được hỗn hợp mới Y có tỉ khối so với hiđro là 6,125. Hiệu suất tổng hợp NH3 là:
Giả sử ban đầu hỗn hợp có 1 mol trong đó có x mol N2 và y mol H2
Ta có x + y =1 mol (1)
(g/mol)→ mX= nX. = 1.9,8= 9,8 gam
→28x+ 2y= 9,8 gam (2)
Giải hệ gồm (1) và (2) suy ra x= 0,3 và y= 0,7
N2+ 3H2 → 2NH3
Do nên hiệu suất tính theo H2
Đặt số mol H2 phản ứng là a mol
N2+ 3H2 → 2NH3
Ban đầu 0,3 0,7 mol
Phản ứng a/3 a 2a/3 mol
Sau pứ (0,3-a/3) (0,7-a) 2a/3 mol
(g/mol),
Đáp án A
Câu 14:
Cho hỗn hợp N2 và H2 vào bình phản ứng có nhiệt độ không đổi. Sau một thời gian phản ứng, áp suất khí trong bình giảm 5% so với áp suất ban đầu. Biết tỉ lệ số mol của nitơ đã phản ứng là 10%. Thành phần phần trăm về số mol của N2 và H2 trong hỗn hợp đầu là:
Giả sử có 1 mol hỗn hợp đầu. Gọi x và y (mol) lần lượt là số mol của N2 và H2 trong 1 mol hỗn hợp đầu
Gọi n1, P1 và n2, P2 lần lượt là số mol hỗn hợp khí + áp suất trong bình ban đầu và lúc sau
→ n1 = x + y = 1 (1)
Khi nhiệt độ không đổi
→ n1 / n2 = P1 / P2
Áp suất khí trong bình giảm 5% so với áp suất ban đầu → P1 / P2 = 20 / 19
→ n1/ n2 = 20 / 19 (2)
Số mol của nito đã phản ứng là 10% → N2 pứ 0,1x mol
Phương trình: N2 + 3H2 → 2NH3
Trước: -----------x-------y---------0
Pứ: -------------0,1x---0,3x-----0,2x
Sau: nN₂ = 0,9x ; n H₂ = y - 0,3x ; nNH₃ = 0,2x
→ n2 = 0,9x + y - 0,3x + 0,2x
→ n2 = 0,8x + y (3)
Từ (1) (2) và (3) ta có:
(x + y) / (0,8x + y) = 20 / 19
→ 3x - y = 0 (4)
Giải hệ (1) và (4) cho ta: x = 0,25 mol và y = 0,75 mol
Thành phần phần trăm về số mol của N2 và H2 trong hỗn hợp đầu là %N₂ = 25% và %H₂ = 75%
Chọn C
Câu 15:
Một bình kín dung tích không đổi chứa hỗn hợp cùng thể tích khí N2 và H2 ở 00C, 100 atm. Sau khi tiến hành tổng hợp NH3, đưa nhiệt độ bình về 00C, áp suất mới của bình là 90 atm. Hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 là:
Đặt = a mol (ban đầu) → Tổng số mol khí ban đầu n1= a+a=2a (mol)
Do nên hiệu suất tính theo H2
Đặt = x mol
N2+ 3H2 ⇄ 2NH3
Ban đầu a a mol
Phản ứng x/3 x 2x/3 mol
Sau pứ (a-x/3) (a-x) 2x/3 mol
Tổng số mol khí sau phản ứng n2= (a-x/3) + (a-x) + 2x/3= 2a- 2x/3 (mol)
Trong cùng điều kiện về nhiệt độ, tỉ lệ số mol bằng tỉ lệ áp suất
Đáp án D
Câu 16:
Nung nóng 0,5 mol hỗn hợp X gồm H2, N2 trong bình kín có xúc tác thích hợp, sau một thời gian thu được hỗn hợp Y. Cho 1/2 hỗn hợp Y đi qua ống sứ đựng CuO dư, nung nóng thấy khối lượng chất rắn trong ống giảm nhiều nhất là 3,2 gam. Tỉ khối hơi của X so với H2 là:
Đặt số mol N2 , H2 ban đầu lần lượt là a, b mol. Ta có a+b= 0,5 (*1)
N2+ 3H2 ⇄ 2NH3 (1)
Ban đầu a b mol
Phản ứng x 3x 2x mol
Sau pứ (a-x) (b-3x) 2x mol
½ hỗn hợp Y chứa mol N2, mol H2, x mol NH3
Cho 1/2 hỗn hợp Y đi qua ống sứ đựng CuO dư, nung nóng
2NH3+ 3CuO→ N2+ 3Cu + 3H2O (2)
x 3x/2 x/2 3x/2 3x/2 mol
H2 + CuO → Cu + H2O (3)
(b-3x)/2 (b-3x)/2 (b-3x)/2 mol (b-3x)/2
khối lượng chất rắn trong ống giảm chính là khối lượng oxi trong oxit bị tách ra → mO tách= 3,2 gam
Theo PT (2), (3): nO(tách)= nH2O= 3x/2+ (b-3x)/2= b/2 mol = 3,2/16
→ b=0,4 mol. Từ (*1) ta có a= 0,1 mol
Tỉ khối hơi của X so với H2 là: 7,2/2= 3,6
Đáp án C
Câu 17:
Nung nóng hỗn hợp gồm 0,5 mol N2 và 1,5 mol H2 trong bình kín (có xúc tác) rồi đưa về nhiệt độ toC thấy áp suất trong bình lúc này là P1. Sau đó cho một lượng dư H2SO4 đặc vào bình (nhiệt độ lúc này trong bình là t0C) đến khi áp suất ổn định thì thấy áp suất trong bình lúc này là P2 (P1= 1,75P2). Hiệu suất tổng hợp NH3 là:
Ta có số mol khí ban đầu là
n = 0,5 + 1,5 = 2 (mol)
Vì có nên hiệu suất phản ứng tính theo N2 hoặc H2
Gọi x là số mol N2 phản ứng. Ta có:
N2 + 3H2 ↔ 2NH3
x .... 3x ...... 2x (mol)
Số mol N2 còn lại là: (0,5 - x) (mol)
Số mol H2 còn lại là: (1,5 - 3x) (mol)
Số mol NH3 sinh ra là: 2x (mol)
=> Số mol ở áp suất P1 là
n1 = (0,5 - x) + (1,5 - 3x) + 2x = (2 - 2x) (mol)
Áp dụng công thức n = PV/RT
Do phản ứng trong bình có thể tích V không đổi, sau phản ứng đưa về nhiệt độ t°C ban đầu nên:
= (*)
H2SO4 hấp thụ hoàn toàn NH3 theo PT : 2NH3+ H2SO4→ (NH4)2SO4 nên khí sau phản ứng chỉ có N2 và H2 với tổng số mol là :
n2 = (0,5 - x) + (1,5 - 3x) = 2 - 4x
Thay vào (*)
→ P2(2 - 4x) = (2 - 2x)P1
Do P1=1,75P2
→ P2(2 - 4x) = (2 - 2x).1,75P2
→ x = 0,3 (mol)
Hiệu suất phản ứng là:
H% = (0,3/0,5).100% = 60 %
Đáp án D
Câu 18:
Muối amoni đicromat bị nhiệt phân theo phương trình:
(NH4)2Cr2O7 →Cr2O3+ N2+ 4H2O
Khi nhiệt phân 48 gam muối này thấy còn 30 gam hỗn hợp chất rắn và tạp chất không bị biến đổi. Phần trăm tạp chất trong muối là:
Đặt = x mol
(NH4)2Cr2O7 →Cr2O3+ N2+ 4H2O
x x x 4x mol
Khối lượng chất rắn giảm chính là khối lượng N2 và H2O bay hơi
mchất rắn giảm= 28x+ 18.4x= 48-30 (gam)→ x=0,18 mol
→ =252x=45,36 gam
Phần trăm tạp chất trong muối là:
Đáp án D
Câu 19:
Có 2 dung dịch A, B . Mỗi dung dịch chỉ chứa 2 cation và 2 anion (không trùng lặp giữa các loại ion) trong số các ion sau: K+ (0,15 mol), H+ (0,2 mol), Mg2+ (0,1 mol), NH4+ (0,25 mol), Cl- (0,1 mol), SO42- (0,075 mol), NO3- (0,25 mol), CO32- (0,15 mol). Làm bay hơi (không xảy ra phản ứng hóa học) của 2 dung dịch A, B thì thu được chất rắn khan lần lượt là:
Nhận thấy Mg2+ và H+ không thể tồn tại cùng với CO32-
→ Dung dịch A chứa K+, NH4+, CO32- và ion âm An-
Theo định luật bảo toàn điện tích: 0,15+ 0,25=0,15.2+ n.
→ n.= 0,1 mol → Anion còn lại trong dung dịch A là Cl-
→ Dung dịch A chứa K+, NH4+, CO32- và Cl-
→ mchất rắn khan= 0,15.39 + 0,25.18+ 0,15.60 + 0,1.35,5= 22,9 gam
Dung dịch B chứa H+, Mg2+, SO42- và NO3-
Chú ý khi cô cạn thì axit HNO3 (0,2 mol) sẽ bay hơi cùng nước
→ mchất rắn khan= = 0,1.24+ 96.0,075+ 0,05.62=12,7 gam
Đáp án C
Câu 20:
Hòa tan 1,37 gam Ba vào 30 gam dung dịch (NH4)2SO4 5,38%. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm m gam. Giá trị của m là:
nBa=0,01 mol, = 0,0122 mol
Ba+ H2O → Ba(OH)2+ H2↑ (1)
0,01 0,01 0,01 mol
Ba(OH)2 + (NH4)4SO4 → BaS04↓ + 2NH3↑+ 2H2O(2)
0,01 0,0122 0,01 0,02
Ta có → Ba(OH)2 hết → Tính theo Ba(OH)2
khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm
mdd giảm=(mkết tủa+ mkhí= mBaSO4+ mNH3+ mH2) - mBa
= (233. 0,01+ 0,02.17+0,01.2)- 1,37=1,32 gam
Đáp án B
Câu 21:
Nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp X gồm NH4NO3, NH4HCO3 thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H2 là 18,625. Dẫn hỗn hợp Y qua dung dịch Ca(OH)2 dư thấy thu được 10 gam kết tủa. Hàm lượng % của nguyên tố N trong hỗn hợp X là?
NH4NO3→ N2O + 2H2O (1)
x x mol
NH4HCO3 →NH3+ CO2+ H2O(2)
0,1 0,1 0,1 mol
Khi cho Y qua dung dịch Ca(OH)2 dư thì
CO2+ Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O(3)
0,1← 0,1 mol
→ = 0,1 mol
Hỗn hợp Y có x mol N2O, 0,1 mol NH3 và 0,1 mol CO2
MY= 18,625.2=37,25 g/mol
→mY= nY.MY= (x+0,1+0,1).37,25= 44x+ 0,1.17+ 0,1.44
→x=0,2 mol → mX= 0,2.80+0,1.79=23,9 gam
mN = = 2.0,2+0,1=0,5 mol → mN= 7 gam
→ %mN=29,28%
Đáp án D
Câu 22:
Lấy V ml dung dịch HNO3 67% (d=1,4 g/ml) pha loãng bằng nước được dung dịch mới hòa tan vừa đủ 4,5 gam Al và giải phóng hỗn hợp khí X gồm NO và N2O (sản phẩm khử duy nhất) có tỉ khối so với H2 bằng 16,75. Thể tích khí đo ở đktc. Giá trị của V bằng:
nAl = mol. Đặt nNO= x mol; = y mol
Quá trình cho e :
Al → Al3++ 3e
1/6→ 0,5 mol
Quá trình nhận e :
NO3-+ 3e+ 4H+ → NO + 2H2O
3x 4x← x mol
2NO3-+ 8e+ 10H+ → N2O + 5H2O
8y 10y← y mol
Theo ĐL bảo toàn electron: 0,5 = 3x+8y (1)
M2X = 16,75.2=33,5
→3,5x - 10,5y = 0 (2)
Giải hệ ( 1) và (2) ta có
→ = 4x+10y = mol= gam
→
Chọn D
Câu 23:
Cho 3,76 gam hỗn hợp X gồm Mg và MgO có tỉ lệ mol tương ứng là 14:1 tác dụng hết với dung dịch HNO3 thì thu được 0,448 lít một khí duy nhất (đo ở đktc) và dung dịch Y. Cô cạn cẩn thận dung dịch Y thu được 23 gam chất rắn khan T. Xác định số mol HNO3 đã phản ứng:
Đặt số mol Mg là 14 x mol và MgO là x mol
→mhỗn hợp=14x.24+40x=3,76 gam→ x=0,01 mol
Bảo toàn nguyên tố Mg ta có : = nMg+ nMgO=14x+x=0,15 mol
→ =22,2 gam ❬ mT → T phải chứa NH4NO3
→ = 23-22,2=0,8 gam → nNH4NO3=0,01 mol
nkhí=0,02 mol. Giả sử số oxi hóa của N trong sản phẩm khí là a
Quá trình cho e:
Mg→ Mg2++ 2e (1)
0,14→ 0,28 mol
Quá trình nhận e:
NO3-+ 8e+ 10H+ → NH4+ + 3H2O (2)
0,08 0,1 0,01 mol
-Nếu khí có 1 nguyên tử N:
N+5 + (5-a) e→ N+a
(5-a).0,02 0,02
Theo ĐL bảo toàn electron có: 0,28= 0,08 + 0,02. (5-a)→ a= -5 loại
-Nếu khí có 2 nguyên tử N:
2N+5 + 2(5-a) e→ N2+a
(5-a).0,04 0,02
Theo ĐL bảo toàn electron có: 0,28= 0,08 + 0,04. (5-a)→ a= 0→ Khí là N2
2NO3-+ 10e+12H+→ N2+ 6H2O (3)
0,24 0,02
TheoPT (2) và (3):
= 0,1+0,24= 0,34 mol= pứ với Mg
MgO + 2HNO3→ Mg(NO3)2+H2O
0,01 0,02
Vậy tổng số mol HNO3 phản ứng là 0,34+ 0,02= 0,36 mol
Đáp án B
Câu 24:
Hòa tan 12 gam Mg trong V (lít ) dung dịch HNO3 2M thu được 2,24 lít khí N2O (đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là:
nMg=0,5 mol= = 0,1 mol
Quá trình cho e:
Mg→ Mg2++ 2e (1)
0,5→ 1 mol
Quá trình nhận e:
2NO3-+ 8e+ 10H+ → N2O + 5H2O (2)
0,8 1,0 0,1 mol
Do số mol e cho ở (1) khác số mol e nhận ở (2) nên phải có quá trình tạo NH4+
Theo ĐLBT e: ne cho= ne nhận= 1 mol → ne nhận ở (3)= 1-0,8=0,2 mol
NO3-+ 8e+ 10H+ → NH4+ + 3H2O (3)
0,2 0,25 0,025 mol
Vậy cô cạn X thu được 2 muối là 0,5 mol Mg(NO3)2 và 0,025 mol NH4NO3→ m=76 gam
Đáp án B
Câu 25:
Cho 9,55 gam hỗn hợp gồm Mg, Al và Zn tác dụng vừa đủ với 870 ml dung dịch HNO3 1M thu được dung dịch chứa m gam muối và 0,06 mol hỗn hợp khí N2 và N2O. Tỉ khối của hỗn hợp khí so với H2 là 20,667. Giá trị của m là:
= 0,87 mol
Đặt số mol N2 là x mol; số mol N2O là y mol
→ x + y = 0,06
mhỗn hợp= 28x+44y= 0,06.20,667.2=2,48 gam
Giải hệ trên được x=0,01 ; y= 0,05
2NO3-+ 8e+ 10H+ → N2O + 5H2O (1)
0,4 0,5 ← 0,05 mol
2NO3-+ 10e+12H+→ N2+ 6H2O (2)
0,12← 0,01
Theo PT (1), (2): nH+= 0,5+0,12= 0,62 mol= nHNO3
Mà đề cho = 0,87 mol
→ Có phản ứng tiếp :
NO3-+ 8e+ 10H+ → NH4+ + 3H2O (3)
0,2 0,25 0,025 mol
nH+ pứ 3= 0,87 - 0,62= 0,25 mol
bảo toàn nguyên tố H:
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
mkim loại+ = m +mkhí+
↔ 9,55+ 0,87.63=m+2,48 + 0,385.18 → m=54,95 gam
Đáp án A
Câu 26:
Cho 9,6 gam kim loại R tác dụng với 500 ml dung dịch HNO3 cM vừa đủ thu được 2,24 lít khí A (sản phẩm khử duy nhất, đktc) và dung dịch B. Cô cạn dung dịch B thu được 59,2 gam muối khan. A là khí nào đây?
Do khí A là sản phẩm khử duy nhất nên muối khan chỉ có R(NO3)n (n là hóa trị cao nhất của kim loại R)
Ta luôn có nên
→3,5x - 10,5y = 0 (2)
→R = 12n
Vì n chỉ nhận giá trị 1, 2, 3 nên ta thấy chỉ có n=2, R=24(Mg) là thỏa mãn
nMg=0,4mol, nkhí= 0,1mol
Quá trình cho e:
Mg→ Mg2++ 2e (1)
0,4→ 0,8 mol
Quá trình nhận e:
-Nếu khí có 1 nguyên tử N:
N+5 + (5-a) e→ N+a
(5-a).0,1 0,1
Theo ĐL bảo toàn electron có: 0,8= 0,1. (5-a)→ a= -3 loại
-Nếu khí có 2 nguyên tử N:
2N+5 + 2(5-a) e→ N2+a
(5-a).0,2 0,1
Theo ĐL bảo toàn electron có: 0,8= 0,2. (5-a)→ a= 1→ Khí là N2O
Đáp án D
Câu 27:
Hòa tan 5,95 gam hỗn hợp Zn, Al có tỉ lệ mol 1:2 bằng dung dịch HNO3 loãng dư thu được 0,896 lít một sản phẩm khử X duy nhất chứa nitơ. Sản phẩm X là:
Ta tính được nZn= 0,05 mol, nAl= 0,1 mol, nkhí= 0,04 mol
Quá trình cho e:
Zn→ Zn2++ 2e (1)
0,05→ 0,1 mol
Al→ Al3++ 3e (1)
0,1→ 0,3 mol
→Tổng số mol e cho là 0,4 mol
Quá trình nhận e:
-Nếu khí có 1 nguyên tử N:
N+5 + (5-a) e→ N+a
(5-a).0,04 0,04
Theo ĐL bảo toàn electron có: 0,4= 0,04. (5-a)→ a= -5 loại
-Nếu khí có 2 nguyên tử N:
2N+5 + 2(5-a) e→ N2+a
(5-a).0,08 0,04
Theo ĐL bảo toàn electron có: 0,4= 0,08. (5-a)→ a= 0→ Khí là N2
Đáp án B
Câu 28:
Hòa tan hoàn toàn m gam kim loại X bằng 200 ml dung dịch HNO3 loãng, lạnh vừa đủ thu được dung dịch Y. Cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, đun nhẹ thấy có 224 ml khí (đktc). Nồng độ mol của dung dịch HNO3 là:
X+ HNO3→ Dung dịch Y
Dung dịch Y + NaOH→ Khí
→Dung dịch Y phải có NH4NO3
NH4NO3+ NaOH → NaNO3+ NH3↑ + H2O
0,01← 0,01 mol
QT nhận e:
NO3-+ 8e+ 10H+ → NH4+ + 3H2O (3)
0,1 0,01 mol
Đáp án C
Câu 29:
Chia m gam hỗn hợp gồm 3 kim loại Mg, Al, Cu thành 2 phần bằng nhau:
-Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nóng dư thu được 10,528 lít khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất).
-Phần 2: Tác dụng vừa đủ với Cl2 thu được 27,875 gam hỗn hợp muối clorua.
Khối lượng m gam hỗn hợp kim loại là:
QT cho e: Xét với ½ khối lượng hỗn hợp
Mg → Mg2++ 2e (1)
x 2x mol
Al → Al3++ 3e (2)
y 3y mol
Cu → Cu2++ 2e (3)
z 2z mol
→ ne cho= 2x+ 3y+2z mol
QT nhận e:
-Phần 1: =0,47 mol
N+5+ 1e→ NO2
0,47 0,47 mol
Theo ĐL bảo toàn e: ne cho= 2x+ 3y+2z = ne nhận= 0,47
-Phần 2:
Cl2+ 2e→ 2Cl-
0,47 0,47
Theo ĐL bảo toàn e: ne cho= 2x+ 3y+2z = ne nhận= 0,47
mmuối clorua= mkim loại+ mCl-= mkim loại+ 0,47.35,5=27,875
→ mkim loại=11,19 gam → m = 11,19.2 = 22,38 gam
Chọn A
Câu 30:
Hòa tan 6,21 gam kim loại M trong V ml dung dịch HNO3 0,2M vừa đủ thu được 1,68 lít hỗn hợp khí X (ở đktc) gồm 2 khí không màu, không hóa nâu ngoài không khí (không còn sản phẩm khử nào khác). Tỉ khối hơi của X so với H2 là 17,2. Kim loại M và giá trị của V là:
X gồm 2 khí không màu, không hóa nâu ngoài không khí và là sản phẩm khử của N nên X là N2, N2O
Đặt = x mol; = y mol
Ta có nX = x+ y= 0,075 mol
mX= nX.MX= 0,075.17,2.2= 28x+ 44y
Giải hệ trên có : x= 0,045 ; y=0,03
QT nhận e :
2NO3-+ 8e+ 10H+ → N2O + 5H2O (1)
0,24 0,3 ← 0,03 mol
2NO3-+ 10e+12H+→ N2+ 6H2O (2)
0,45 0,54← 0,045
Theo PT (1), (2): = 0,3+0, 54= 0,84 mol= = 4,2 lít
QT cho e:
M → Mn++ ne
0,69/n 0,69 mol
Theo ĐL bảo toàn e : ne cho = ne nhận= 0,24+0,45= 0,69 mol
Xét n=1, 2, 3 thì thấy chỉ có n=3, M=27 (Al) thỏa mãn
Đáp án D
Câu 31:
Cho 4,86 gam bột nhôm tác dụng với lượng dư dung dịch HNO2. Sau khi phản ứng kết thúc thu được 2,24 lít khí NO (đktc) và dung dịch X.
Đem cô cạn cẩn thận dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là:
Ta có: nAl= 0,18 mol= ; nNO= 0,1 mol
QT cho e :
Al → Al3++ 3e (1)
0,18 0,54 mol
QT nhận e :
N+5+ 3e → NO (2)
0,3 0,1
Nếu chỉ có quá trình nhận e (2) thì số mol e cho khác số mol e nhận
Do đó phải có quá trình :
NO3-+ 8e+ 10H+ → NH4+ + 3H2O (3)
0,24 → 0,03
Theo ĐL BT e : ne cho= ne nhận nên 0,54= 0,3+ ne nhận ở quá trình 3
→ ne nhận ở quá trình 3= 0,24 mol
Muối khan thu được có Al(NO3)3 : 0,18 mol; NH4NO3: 0,03 mol
→ m=0,18. 213 + 0,03.80=40,74 gam
Đáp án A
Câu 32:
Cho một lượng Al phản ứng vừa đủ với 2 lít dung dịch HNO3 nồng độ a M, thu được 0,2 mol N2 và dung dịch X. Cho NaOH dư vào dung dịch X, đun nóng thu được 0,1 mol khí. Giá trị của a là:
Cho NaOH dư vào dung dịch X, đun nóng thu được 0,1 mol khí.
→Dung dịch X có chứa NH4NO3
NH4NO3+ NaOH → NaNO3+ NH3↑ + H2O
0,1 ← 0, 1 mol
QT nhận e:
NO3-+ 8e+ 10H+ → NH4+ + 3H2O (1)
1,0 0,1 mol
2NO3-+ 10e+12H+→ N2+ 6H2O (2)
2,4 ← 0,2 mol
Theo 2 bán phản ứng (1), (2):
= 10.0,1+ 12.0,2= 3,4 mol =
→ a = =1,7M
Chọn D
Câu 33:
Hòa tan 1,68 gam kim loại Mg vào V lít dung dịch HNO3 0,25M vừa đủ thu được dung dịch X và 0,448 lít một chất khí Y duy nhất. Cô cạn cẩn thận dung dịch X thu được 11,16 gam muối khan. Công thức phân tử của khí Y và thể tích dung dịch HNO3 đã dùng là:
nMg= 0,07 mol = = 0,07. 148= 10,36 gam ≠ 11,16 gam
→ Muối khan phải chứa cả Mg(NO3)2 và NH4NO3
=11,16 - 10,36= 0,8 gam → = 0,01 mol
Quá trình cho e:
Mg → Mg2++ 2e (1)
0,07 → 0,14 mol
Quá trình nhận e: nkhí= 0,02mol
NO3-+ 8e + 10H+ → NH4+ + 3H2O (2)
0,08 0,1 0,01 mol
-Nếu khí có 1 nguyên tử N:
N+5 + (5-a) e→ N+a
(5-a).0,02 0,02
Theo ĐL bảo toàn electron có: 0,14= 0,02. (5-a)+0,08→ a= 2 → NO
-Nếu khí có 2 nguyên tử N:
2N+5 + 2(5-a) e→ N2+a
(5-a).0,04 0,02
Theo ĐL bảo toàn electron có: 0,14= 0,04. (5-a) + 0,08→ a= 3,5 loại
Ta có:
NO3-+ 3e+4H+→ NO+ 2H2O (3)
0,06 0,08 0,02 mol
Theo các bán phản ứng (2) và (3)
+ 4.nNO= 10.0,01+ 4.0,02= 0,18 mol =
→V= 0,18/0,25= 0,72 lít
Đáp án B
Câu 34:
Cho m gam Al phản ứng vừa đủ với dung dịch có chứa 0,58 mol HNO3 thu được hỗn hợp gồm 0,03 mol N2O và 0,02 mol NO. Giá trị của m là:
QT cho e :
Al → Al3++ 3e (1)
QT nhận e:
2NO3-+ 8e+ 10H+ → N2O + 5H2O (3)
0,24 0,3 ← 0,03 mol
NO3-+ 3e + 4H+→ NO+ 2H2O (4)
0,06 0,08 ← 0,02
Theo bán phản ứng (3) và (4) ta có:
= 10.0,03 + 4.0,02= 0,38 mol≠ 0,58 mol
Do đó còn có thêm quá trình nhận e tạo NH4+
NO3-+ 8e + 10H+ → NH4+ + 3H2O (5)
0,16 ← 0,2
nH+ pt5= 0,58- 0,38= 0,2 mol
Theo bán phản ứng (3), (4), (5) ta có:
ne nhận= 8. + 3.nNO+ = 0,24+ 0,06+ 0,16= 0,46 mol
Theo ĐL bảo toàn e : ne cho= ne nhận= 0,46 mol → nAl= 0,46/3 mol
→mAl= 4,14 gam
Đáp án D
Câu 35:
Hòa tan hoàn toàn 7,15 gam kim loại M hóa trị 2 vào lượng dư dung dịch HNO3 loãng, thu được 0,448 lít(đktc) hỗn hợp 2 khí không màu, không hóa nâu trong không khí (số mol hai khí bằng nhau) và dung dịch chứa 21,19 gam muối. Kim loại M là:
2 khí không màu, không hóa nâu trong không khí và là sản phẩm khử của N+5 chỉ có thể là N2 và N2O
-TH1: 21,19 gam muối không có muối NH4NO3
Theo bảo toàn nguyên tố M ta có:
→3,5x-10,5y=0 (2)
→M= 63,148 Loại
Do đó trường hợp này loại
-TH2: 21,19 gam muối có muối NH4NO3
QT cho e:
M → M2++ ne (1)
7,15/M 7,15.2/M
QT nhận e : nkhí= 0,02 mol. Mà số mol hai khí bằng nhau nên =0,01mol
2NO3-+ 8e+ 10H+ → N2O + 5H2O (2)
0,08 0,1 ← 0,01 mol
2NO3-+ 10e+12H+→ N2+ 6H2O (3)
0,1 0,12← 0,01 mol
NO3-+ 8e + 10H+ → NH4+ + 3H2O (4)
8x xmol
Đặt số mol muối NH4+ là x mol
Theo ĐL BT e: ne cho= ne nhận nên 7,15.2/M= 0,08 + 0,1+8x (*1)
Mặt khác : mmuối= = . (M+124)+80x= 21,19 (*2)
Từ (*1) và (*2) ta có: x= 5.10-3 và M=65. M là Zn
Đáp án D
Câu 36:
Khi cho 26,4 gam Mg tác dụng hết với dung dịch HNO3 dư thấy thoát ra 8,96 lít hỗn hợp X gồm hai khí có tỉ lệ mol 1:1, trong đó có một khí màu nâu (phản ứng không tạo muối amoni, khí đo ở đktc). Xác định các khí có trong X.
Ta có: nMg= 1,1 mol; nX= 0,4 mol
Hỗn hợp X có 1 khí màu nâu nên phải chứa NO2
Số mol mỗi khí trong X là 0,2 mol
Quá trình cho e:
Mg→ Mg2++ 2e (1)
1,1→ 2,2 mol
Quá trình nhận e:
NO3-+ 1e + 2H+ → NO2 + H2O (2)
0,2 ← 0,2mol
-Nếu khí có 1 nguyên tử N: Gọi a là số oxi hóa của N có trong khí
N+5 + (5-a) e→ N+a
(5-a).0,2 0,2
Theo ĐL bảo toàn electron có: 2,2= 0,2. (5-a)+0,2→ a= -5 → Loại
-Nếu khí có 2 nguyên tử N:
2N+5 + 2(5-a) e→ N2+a
(5-a).0, 4 0,2
Theo ĐL bảo toàn electron có: 2,2= 0,4. (5-a) + 0,2→ a= 0→ Khí là N2
Vậy trong X chứa NO2 và N2
Đáp án C
Câu 37:
Hòa tan 12 gam Mg trong V ml dung dịch HNO3 2M vừa đủ thu được 2,24 lít khí N2O (đktc) và dung dịch X. Giá trị của V là:
nMg=0,5 mol = = 0,1 mol
Quá trình cho e:
Mg→ Mg2++ 2e (1)
0,5→ 1 mol
Quá trình nhận e:
2NO3-+ 8e+ 10H+ → N2O + 5H2O (2)
0,8 1,0 0,1 mol
Do số mol e cho ở (1) khác số mol e nhận ở (2) nên phải có quá trình tạo NH4+
Theo ĐLBT e: ne cho= ne nhận= 1 mol → ne nhận ở (3)= 1-0,8=0,2 mol
NO3-+ 8e+ 10H+ → NH4+ + 3H2O (3)
0,2 0,25 0,025 mol
Theo bán phản ứng (2) và (3) ta có
nH+= nH+PT 2+ nH+PT3= 1 + 0,25= 1,25 mol→ V= = 0,625 lít= 625 ml
Đáp án C
Câu 38:
Hòa tan 0,03 mol FexOy trong dung dịch HNO3 dư thấy sinh ra 0,672 lít khí X duy nhất (đktc). X là:
QT cho e:
FexOy → xFe+3+ (3x-2y) e
0,03 0,03(3x-2y) mol
QT nhận e: n2 khí X= 0,03 mol
-Nếu khí có 1 nguyên tử N: Gọi a là số oxi hóa của N có trong khí
N+5 + (5-a) e→ N+a
(5-a).0,03 0,03
Theo ĐL bảo toàn electron có:
0,03 (3x-2y)= 0,03 (5-a)
Nếu x = y = 1 thì a = 4 → NO2
Nếu x = 3, y = 4 thì a = 4 → NO2
-Nếu khí có 2 nguyên tử N:
2N+5 + 2(5-a) e→ N2+a
(5-a).0,06 0,03
Theo ĐL bảo toàn electron có:
0,03(3x - 2y) = (5-a).0,06 hay 3x - 2y= 2(5 - a)
Nếu x = y = 1 thì a = 4,5 Loại
Nếu x = 3, y = 4thì a = 4,5 Loại
Vậy X là NO2
Đáp án A
Câu 39:
Hòa tan hoàn toàn 21,6 gam kim loại M vào dung dịch HNO3 thu được dung dịch D và không có khí thoát ra. Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH dư, đun nóng thu được 6,72 lít khí (đktc). M là kim loại nào dưới đây?
X+ HNO3→ Dung dịch D
Dung dịch D + NaOH → Khí
→ Dung dịch D phải có NH4NO3
NH4NO3+ NaOH → NaNO3+ NH3↑ + H2O
0,3 ← 0,3 mol
QT nhận e:
NO3-+ 8e+ 10H+ → NH4+ + 3H2O (3)
2,4 0,3 mol
ne nhận= 8= 2,4 mol
QT cho e: Gọi số oxi hóa cao nhất của kim loại M là n (n=1,2,3)
M → Mn++ ne
Theo ĐLBT e : ne cho= ne nhận nên ne cho= 2,4 mol → nM= mol
→M3M= m3M: n3M= 21,6: =9n
Thay các giá trị n và M ta thấy chỉ có n = 3, M = 27 thỏa mãn
Vậy M là Al.
Đáp án B
Câu 40:
Hòa tan hoàn toàn 1,35 gam Al bằng dung dịch HNO3 thoát ra 336 ml khí X (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Công thức phân tử của khí X là:
Quá trình cho e: nAl= 0,05mol
Al→ Al3+ + 3e (1)
0,05 → 0,15 mol
Quá trình nhận e: nkhí X= 0,015 mol
-Nếu khí X có 1 nguyên tử N: Gọi a là số oxi hóa của N có trong khí
N+5 + (5-a) e→ N+a
(5-a).0,015 0,015
Theo ĐL bảo toàn electron có: 0,15= 0,015. (5-a)→ a= -5 → Loại
-Nếu khí có 2 nguyên tử N:
2N+5 + 2(5-a) e→ N2+a
(5-a). 0,03 0,015
Theo ĐL bảo toàn electron có: 0,15= 0,03. (5-a) → a= 0→ Khí X là N2
Đáp án A