12 bài tập tính oxi hoá của H2SO4 đặc có lời giải

Đáp án đúng là: B

$${n_{S{O_2}}} = \frac{{14{,}874}}{{24{,}79}} = 0{,}6(mol)$$

Ta có các quá trình:

$$\begin{array}{l}\mathop {{\rm{Al}}}\limits^0 {\rm{ }} \to \mathop {Al}\limits^{ + 3} \; + {\rm{ 3}}e\\a \to \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;3a\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\end{array}$$

$$\begin{array}{l}\mathop S\limits^{ + 6} \; + {\rm{ 2}}e{\rm{ }} \to {\rm{ }}\mathop S\limits^{ + 4} \\\;\;\;\;\;\;\;1{,}2\;\;\; \leftarrow \;\;\;\;0{,}6\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\end{array}$$

Bảo toàn e ta có: 3a = 1,2 Þ a = 0,4 mol

Þ m$_{Al}$ = 0,4.27 = 10,8 (g).

Đáp án đúng là: A

$${n_{Cu}}\; = {\rm{ }}\frac{{12{,}8}}{{64}}{\rm{ }} = {\rm{ }}0{,}2{\rm{ }}\left( {mol} \right)$$

Bỏa toàn electron: $2{n_{S{O_2}}}\; = {\rm{ }}2{n_{Cu}}$

$$\Rightarrow {n_{S{O_2}}}\; = {n_{Cu}}\; = 0{,}2{\rm{ }}\left( {mol} \right) \Rightarrow V = {\rm{ }}0{,}2.24{,}79 = 4{,}958{\rm{ }}\left( {l\'i t} \right).$$

Đáp án đúng là: A

Do NaOH dư nên có phản ứng sau phản ứng chỉ thu được muối trung hòa:

$${n_{N{a_2}S{O_3}}} = \frac{{37{,}8}}{{126}} = 0{,}3\,mol$$

$$\begin{array}{llllllllllllllllllll}{2NaOH{\rm{ }} + {\rm{ }}S{O_2}\; \to {\rm{ }}N{a_2}S{O_{3\;}} + {\rm{ }}{H_2}O}\\{\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}0{,}3\;\;\;\;\;\;\; \leftarrow \;\;\;{\rm{ }}0{,}3\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}\left( {mol} \right)}\end{array}$$

Xét quá trình cho – nhận e:

$$\begin{array}{l}\mathop {\rm{M}}\limits^0 {\rm{ }} \to \mathop M\limits^{ + n} \; + {\rm{ n}}e\\x \to \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;nx\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\end{array}$$

$$\begin{array}{l}\mathop S\limits^{ + 6} \; + {\rm{ 2}}e{\rm{ }} \to {\rm{ }}\mathop S\limits^{ + 4} \\\;\;\;\;\;2.0{,}3\;\; \leftarrow \;0{,}3\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\end{array}$$

Bảo toàn e ta có: n.x = 2.0,3 = 0,6

$$\Rightarrow x = \frac{{0{,}6}}{n} \Rightarrow {M_M} = \frac{{19{,}2}}{{\frac{{0{,}6}}{n}}} = 32n$$

Đáp án đúng là: D

$${n_{S{O_2}}} = \frac{{8{,}6765}}{{24{,}79}} = 0{,}35(mol)$$

$$\begin{array}{l}\mathop {{\rm{Fe}}}\limits^0 {\rm{ }} \to \mathop {Fe}\limits^{ + 3} \; + {\rm{ 3}}e\\x \to \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;3x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\\\mathop {{\rm{Cu}}}\limits^0 {\rm{ }} \to \mathop {Cu}\limits^{ + 2} \; + {\rm{ 2}}e\\y \to \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;2y\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\end{array}$$

$$\begin{array}{l}\mathop S\limits^{ + 6} \; + {\rm{ 2}}e{\rm{ }} \to {\rm{ }}\mathop S\limits^{ + 4} \\\;\;\;\;\;\;\;0{,}7\;\;\; \leftarrow \;\;0{,}35\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\end{array}$$

Áp dụng định luật bảo toàn e ta có: 3x + 2y = 0,7 (1)

Mà 56x + 64y = 18,4 (2).

Từ (1) và (2) $\to \left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x{\rm{ }} = {\rm{ }}0{,}1{\rm{ }}\left( {mol} \right)}\\{y{\rm{ }} = {\rm{ }}0{,}2{\rm{ }}\left( {mol} \right)}\end{array}} \right.$

$$\% {m_{Fe}} = \frac{{0{,}1.56}}{{18{,}4}}.100\% = 30{,}43\% .$$

Đáp án đúng là: D

$${n_{Al}}\; = \frac{{5{,}4}}{{27}} = 0{,}2{\rm{ }}\left( {mol} \right);\,\,{n_{Cu}}\; = \frac{{6{,}4}}{{64}} = 0{,}1{\rm{ }}\left( {mol} \right)$$

Ta có các quá trình:

$$\begin{array}{l}\mathop {{\rm{Al}}}\limits^0 {\rm{ }} \to \mathop {Al}\limits^{ + 3} \; + {\rm{ 3}}e\\0{,}2 \to \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;0{,}6\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\\\mathop {{\rm{Cu}}}\limits^0 {\rm{ }} \to \mathop {Cu}\limits^{ + 2} \; + {\rm{ 2}}e\\0{,}1 \to \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;0{,}2\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\end{array}$$

$$\begin{array}{l}\mathop S\limits^{ + 6} \; + {\rm{ 2}}e{\rm{ }} \to {\rm{ }}\mathop S\limits^{ + 4} \\\;\;\;\;\;\;\;2a\;\;\; \leftarrow \;\;a\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\end{array}$$

Bảo toàn electron: 2a = 0,6 + 0,2 Þ a = 0,4

Þ V = 0,4.24,79 = 9,916 lít.

Đáp án đúng là: B

$${n_{S{O_2}}} = \frac{{2{,}1072}}{{24{,}79}} = 0{,}085{\rm{ }}mol;\,\,{n_S}\; = \frac{{0{,}16}}{{32}} = 0{,}005{\rm{ }}mol$$

Xét quá trình cho – nhận e:

$$\begin{array}{l}\mathop {{\rm{Zn}}}\limits^0 {\rm{ }} \to \mathop {Zn}\limits^{ + 2} \; + {\rm{ 2}}e\\x \to \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;2x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\\\mathop {{\rm{Al}}}\limits^0 {\rm{ }} \to \mathop {Al}\limits^{ + 3} \; + {\rm{ 3}}e\\y \to \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;3y\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\end{array}$$

$$\begin{array}{l}\mathop S\limits^{ + 6} \; + {\rm{ 2}}e{\rm{ }} \to {\rm{ }}\mathop S\limits^{ + 4} \\\;\;\;\;\;\;0{,}17\;\; \leftarrow \;0{,}085\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\\\mathop S\limits^{ + 6} \; + {\rm{ 6}}e{\rm{ }} \to {\rm{ }}\mathop S\limits^0 \\\;\;\;\;\;\;0{,}03\;\; \leftarrow \;\;0{,}005\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\end{array}$$

Bảo toàn electron: 2x + 3y = 0,17 + 0,03 = 0,2 (1)

Mà m$_{hỗn hợp}$ = 65x + 27y = 2,975 (2)

Từ (1) và (2) ⟹ $\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x{\rm{ }} = {\rm{ }}0{,}025}\\{y{\rm{ }} = {\rm{ }}0{,}05}\end{array}} \right.$

$$\to \% {m_{Al}}\; = \;\frac{{0{,}05.27}}{{2{,}975}}.100\% = {\rm{ }}45{,}38\%$$

Đáp án đúng là: D

$${n_{S{O_2}}} = \frac{{6{,}1975}}{{24{,}79}} = 0{,}25(mol)$$

Ta có các quá trình:

$$\begin{array}{l}\mathop {{\rm{Cu}}}\limits^0 {\rm{ }} \to \mathop {Cu}\limits^{ + 2} \; + {\rm{ 2}}e\\x \to \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;2x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\\\mathop {{\rm{Fe}}}\limits^0 {\rm{ }} \to \mathop {Fe}\limits^{ + 3} \; + {\rm{ 3}}e\\y \to \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;3y\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\end{array}$$

$$\begin{array}{l}\mathop S\limits^{ + 6} \; + {\rm{ 2}}e{\rm{ }} \to {\rm{ }}\mathop S\limits^{ + 4} \\\;\;\;\;\;\;0{,}25.2\;\;\; \leftarrow \;\;0{,}25\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\end{array}$$

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 2x + 3y = 0,25.2 (1)

Mà 64x + 56y = 12 (2).

Từ (1) và (2) $\to \left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x{\rm{ }} = {\rm{ }}0{,}1{\rm{ }}\left( {mol} \right)}\\{y{\rm{ }} = {\rm{ }}0{,}1{\rm{ }}\left( {mol} \right)}\end{array}} \right.$

$$\begin{array}{l}\% {m_{Cu}} = \frac{{0{,}1.56}}{{12}}.100\% = 46{,}67\% \\\% {m_{Fe}} = 100\% - 46{,}67\% = 53{,}33\% \end{array}$$

Đáp án đúng là: B

$${n_{Cu}}\; = \frac{{0{,}96}}{{64}} = {\rm{ }}0{,}015{\rm{ }}mol$$

Bảo toàn electron: $2.{n_{Cu}}\; = {\rm{ }}2.{n_{S{O_2}}}\; \to {\rm{ }}{n_{S{O_2}}}\; = {\rm{ }}0{,}015{\rm{ }}mol$

→ V = 0,015.24,79 = 0,37185 lít.

Đáp án đúng là: D

$${n_{S{O_2}}} = \frac{{3{,}1}}{{24{,}79}} = 0{,}125\,mol$$

→ n$_{e nhận}$ = 0,125.2 = 0,25 mol → n$_{e cho}$ = 0,25 mol

Nhận xét: Khi hỗn hợp A tác dụng với dung dịch H$_{2}$SO$_{4}$ đặc nóng dư thì số mol e cho cũng giống như khi đốt cháy trong oxygen dư

→ Trong phản ứng đốt cháy: n$_{e cho}$ = 0,25 mol →${n_e}{\,_{{O_2}}}_{nhan\;}\; = {\rm{ }}0{,}25{\rm{ }}mol$

$$\to {n_{{O_2}}}\; = \;\frac{{0{,}25}}{4} = 0{,}0625mol \to {\rm{ }}V{\rm{ }} = {\rm{ }}0{,}0625.24{,}79 = 1{,}5494{\rm{ }}\left( l \right)$$

Đáp án đúng là: A

$${n_{S{O_2}}} = \frac{{7{,}437}}{{24{,}79}} = 0{,}3\left( {mol} \right)$$

Xét quá trình cho – nhận electron:

$$\begin{array}{l}\mathop {\rm{R}}\limits^0 {\rm{ }} \to \mathop R\limits^{ + n} \; + {\rm{ n}}e\\x \to \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;nx\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\end{array}$$

$$\begin{array}{l}\mathop S\limits^{ + 6} \; + {\rm{ 2}}e{\rm{ }} \to {\rm{ }}\mathop S\limits^{ + 4} \\\;\;\;\;\;2.0{,}3\;\; \leftarrow \;0{,}3\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\end{array}$$

Bảo toàn electron ta có: n.x = 2.0,3 = 0,6

$$\begin{array}{l} \Rightarrow x = \frac{{0{,}6}}{n}\\ \Rightarrow {M_M} = \frac{{5{,}4}}{{\frac{{0{,}6}}{n}}} = 9n\end{array}$$

Vậy R là kim loại nhôm (aluminium).

Khối lượng muối sau phản ứng: ${m_{A{l_2}{{\left( {S{O_4}} \right)}_3}}} = 0{,}1.342 = 34{,}2{\rm{ }}\left( g \right)$

Đáp án đúng là: A

Quy đổi X thành Fe và O

$$\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{Fe:x{\rm{ }}mol}\\{O:y\;{\rm{ }}mol}\end{array}} \right. \Rightarrow 56x + 16y = 4{,}5{\rm{ }}gam\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,(1)$$

$$\Rightarrow {\rm{ }}{n_{S{O_2}}} = \frac{{1{,}395}}{{24{,}79}} = 0{,}0563{\rm{ }}mol$$

Xét quá trình cho – nhận electron:

$$\begin{array}{l}\mathop {{\rm{Fe}}}\limits^0 {\rm{ }} \to \mathop {Fe}\limits^{ + 3} \; + {\rm{ 3}}e\\x \to \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;3x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\end{array}$$

$$\begin{array}{l}\mathop S\limits^{ + 6} \; + {\rm{ 2}}e{\rm{ }} \to {\rm{ }}\mathop S\limits^{ + 4} \\\;\;\;0{,}1126\;\; \leftarrow \;0{,}0563\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\\\mathop O\limits^0 \; + {\rm{ 2}}e{\rm{ }} \to {\rm{ }}\mathop O\limits^{ - 2} \\\;y\;\; \to \;2y\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\;\;\end{array}$$

Bảo toàn electron: 3x = 2y + 0,1126 (2)

Từ (1) và (2) → $\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{x = 0{,}0675}\\{y = 0{,}045}\end{array}} \right.$

Þ m = 3,78 gam.

Đáp án đúng là: D

$${n_{S{O_2}}} = \frac{{3{,}595}}{{24{,}79}}{\rm{ = }}0{,}145{\rm{ }}mol$$

Quy đổi 20,88 g oxide của sắt Fe$_{x}$O$_{y}$ thành 20,88 g gồm Fe và O.

$$\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{{n_{Fe}}\; = \;{\rm{ }}x{\rm{ }}mol}\\{{n_O}\; = {\rm{ }}y{\rm{ }}mol}\end{array}} \right. \Rightarrow 56x + 16y = 20{,}88\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,(1)$$

Ta có các quá trình:

$$\begin{array}{l}\mathop {{\rm{Fe}}}\limits^0 {\rm{ }} \to \mathop {Fe}\limits^{ + 3} \; + {\rm{ 3}}e\\x \to \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;3x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\end{array}$$

$$\begin{array}{l}\mathop S\limits^{ + 6} \; + {\rm{ 2}}e{\rm{ }} \to {\rm{ }}\mathop S\limits^{ + 4} \\\;\;\;\;\;\;0{,}29\; \leftarrow \;\;\;\;0{,}145\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\\\mathop O\limits^0 \; + {\rm{ 2}}e{\rm{ }} \to {\rm{ }}\mathop O\limits^{ - 2} \\\;\;\;\;\;\;\;\;\;2y\; \leftarrow \;\;\;\;y\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,mol\end{array}$$

Bảo toàn electron: 3x = 2y + 0,29 Þ 3x - 2y = 0,29 (2)

Từ (1) và (2) Þ x = 0,29 và y = 0,29

Muối sinh ra là muối Fe$_{2}$(SO$_{4}$)$_{3}$

Bảo toàn nguyên tố Fe ta có: ${n_{F{e_2}{{(SO)}_4}}} = \frac{1}{2}{n_{Fe}} = 0{,}145(mol)$

$$\to {m_{F{e_2}{{(SO)}_4}}} = 0{,}145.400 = 58(g)$$