Bài 5: Luyện tập về axit-bazo-muối; phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chất điện li

$n_{Mg} = \dfrac{4,8}{24} = 0,2(mol)$
$n_{Al} = \dfrac{8,1}{27} = 0,3(mol)$

Gọi $n_{Cl_2} = a(mol) ; n_{O_2} = b(mol)$

Bảo toàn khối lượng : $71a + 32b + 4,8 + 8,1 = 37,05$

Bảo toàn electron : $2a + 4b = 0,2.2 + 0,3.3$
Suy ra a = 0,25 ; b = 0,2

$\Rightarrow V = (0,25 + 0,2).22,4 = 10,08(lít)$

$n_{Mg(NO_3)_2} = n_{Mg} = 0,05(mol)$

$\Rightarrow n_{N\ trong\ X} = n_{HNO_3} -2n_{Mg(NO_3)_2} = 0,02(mol)$

Gọi CTHH của X là $N_xO_y$

Ta có : 

$Mg^0 \to Mg^{+2} + 2e$
$xN^{+5} + (5x-2y)e \to xN^{ \dfrac{2y}{x}}$

$n_{N_xO_y} = \dfrac{0,02}{x}(mol)$

Bảo toàn electron, suy ra:  $0,05.2 = \dfrac{0,02}{x}(5x - 2y)$

$\Rightarrow 5x = 5x - 2y  \Rightarrow y = 0$

Suy ra : x = 2. Vậy X là $N_2$

Gọi $n_{Cu} = n_{Fe} = a(mol) \Rightarrow 64a + 56a = 2,4$

$\Rightarrow a = 0,02(mol)$

Gọi x là số electron nhận của X

Bảo toàn electron, $2n_{Cu} + 3n_{Fe} = x.n_X$
$\Rightarrow 0,02.2 + 0,02.3 = x.0,05$

$\Rightarrow x = 2$

Vậy X là $SO_2(S^{+6} + 2e \to S^{+4})$

Gọi n là số electron nhận của X

$n_X = \dfrac{0,672}{22,4} = 0,03(mol)$

Oxit sắt tác dụng với $HNO_3$ tạo sản phẩm khử X.

Chứng tỏ X là $FeO$ hoặc $Fe_3O_4$

Ta thấy $FeO$ và $Fe_3O_4$ đều tham gia phản ứng oxi hóa khử và cho 1 electron $\Rightarrow n_{electron\ cho} =n_{oxit} = 0,03(mol)$

$n_{e\ cho} = n.n_X \Rightarrow 0,03 = 0,03n \Rightarrow n = 1$

Vậy X là $NO_2 ( N^{+5} + 1e \to N^{+4})$

$n_{Fe_3O_4} = \dfrac{13,92}{232} = 0,06(mol)$
$n_X = \dfrac{0,448}{22,4} = 0,02(mol)$

$3Fe^{+\dfrac{8}{3}} + \to 3Fe^{+3} + 1e$

Gọi x là số electron nhận của X

Bảo toàn electron, ta có : $n_{Fe_3O_4} = x.n_X$
$\Rightarrow 0,06 = 0,02x$
$\Rightarrow x = 3$

Vậy X là $NO$ $(N^{+5} + 3e \to N^{+2})$

Gọi $n_{Zn} = a(mol) \Rightarrow n_{Al} = 2a(mol)$

Ta có : $65a + 2a.27 = 5,95 \Rightarrow a = 0,05(mol)$
$n_{Zn} = 0,05(mol) ; n_{Al} = 0,1(mol) ; n_X = \dfrac{0,896}{22,4} =  0,04(mol)$

Gọi x là số electron nhận của X

Bảo toàn e, ta có : $2n_{Zn} + 3n_{Al} = x.n_X$

$\Rightarrow 0,05.2 + 0,1.3 = 0,04x$
$\Rightarrow x = 10$

Suy ra : X là $N_2$   ( $2N^{+5} + 10e \to N_2) $

$n_{Fe(NO_3)_3} = n_{FeO} = \dfrac{2,16}{72} = 0,03(mol)$

$\Rightarrow n_{N\ trong\ X} = n_{HNO_3} - 3n_{Fe(NO_3)_3} = 0,01(mol)$

Gọi x là số nguyên tử N trong X, y là số electron nhận của X

Bảo toàn electron : $n_{FeO} = y.n_X = \dfrac{0,01}{x}.y$

$\Rightarrow y = 3x$

Với x = 1 thì y = 3 Suy ra X là $NO$

$N^{+5} + 3e \to N^{+2}$

$n_{MgSO_4} =n_{Mg} = \dfrac{9,6}{24} = 0,4(mol)$
$n_{H_2SO_4} = \dfrac{49}{98} = 0,5(mol)$

$\Rightarrow n_X =n_{S\ trong\ X} = n_{H_2SO_4} - n_{MgSO_4} = 0,1(mol)$

x là số electron nhận của X

Bảo toàn electron : $2n_{Mg} = x.n_X \Rightarrow 0,4.2 = 0,1x \Rightarrow x = 8$

Vậy X là $H_2S$
$S^{+6} + 8e \to S^{-2}$
 

$n_{Fe} = \dfrac{11,2}{56} = 0,2(mol)$

$n_{hh\ khí} = \dfrac{6,72}{22,4} = 0,3(mol)$

Ta có : 

$n_{NO} = n_X = \dfrac{0,3}{2} = 0,15(mol)$

Gọi x là số electron trao đổi của X 

Bảo toàn electron, ta có : $3n_{Fe} = 3n_{NO} + x.n_X$

$\Rightarrow 0,2.3 = 0,15.3 + x.0,15$

$\Rightarrow x = 1$

Vậy X là $NO_2$. ( $N^{+5} + 1e \to N^{+4}$ )

Gọi $n_{Al} = a(mol) ; n_{Mg} = b(mol) \Rightarrow 27a + 24b = 3,9(1)$
$2Al + 3H_2SO_4 \to Al_2(SO_4)_3 + 3H_2$
$Mg + H_2SO_4 \to MgSO_4 + H_2$
Theo PTHH, $n_{H_2} =1,5a + b = \dfrac{4,48}{22,4} = 0,2(2)$
Từ (1)(2) suy ra a = 0,1 ; b = 0,05

$n_X = \dfrac{1,12}{22,4} = 0,005(mol)$
Gọi x là số electron nhận của X

Bảo toàn electron, ta có : $3n_{Al} + 2n_{Mg} = x.n_X$

$\Rightarrow 0,1.3 + 0,05.2 = 0,005x$
$\Rightarrow x = 8$

Vậy X là $N_2O$ $( 2N^{+5} + 8e \to 2N^{+1})$