Giải bài tập SBT Hóa 12 Bài 19: Hợp kim

1. Giải bài 19.1 trang 41 SBT Hóa học 12

Gọi công thức cần tìm là Cu_xZn_y

\(x:y = \frac{{\% Cu}}{{{M_{Cu}}}}:\frac{{\% Zn}}{{{M_{Zn}}}}\)

\(x:y = \frac{{59,63}}{{64}}:\frac{{40,37}}{{65}} = 3:2\)

\( \Rightarrow C{u_3}Z{n_2}\)

Chọn A.

Trong hợp kim Al - Mg, cứ có 9 mol Al thì có 1 mol Mg. Thành phần phần trăm khối lượng của hợp kim là

A. 80% Al và 20% Mg.       

B. 81% Al và 19% Mg.

C. 91% Al và 9% Mg.         

D. 83% Al và 17% Mg.

Phương pháp giải

Tính khối lượng của Al, Mg

=> Thành phần phần trăm khối lượng của hợp kim

Hướng dẫn giải

m_Al = 9.27 = 243 (g)

m_Mg = 1.24 = 24 g)

m_{hợp kim} = 243 = 24 = 267 (g)

%_Al = 243/267.100% = 91%

→ %Mg = 19%

Chọn C.

Nung một mẫu gang có khối lượng 10 g trong khí O₂ dư thấy sinh ra 0,448 lít CO₂ (đktc). Thành phần phần trăm khối lượng cacbon trong mẫu gang là

A. 4,8%.                     B. 2,2%.        

C. 2,4%.                     D. 3,6%.

Phương pháp giải

- Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra

- Tính toán thành phần phần trăm khối lượng cacbon trong mẫu gang theo phương trình hóa học.

Hướng dẫn giải

n_CO2 = 0,02 mol

C + O₂ → CO₂

0,02            0,02

m_C = 0,24 gam

%C = 0,24/10.100% = 2,4%

Chọn C.

Khi cho 7,7 g hợp kim gồm natri và kali vào nước thấy thoát ra 3,36 lít H₂ (đktc). Thành phần phần trăm khối lượng của các kim loại trong hợp kim là

A. 25,33% K và 74,67% Na.      

B. 26,33% K và 73,67% Na.

C. 27,33% K và 72,67% Na.      

D. 28,33% K và 71,67% Na.

Phương pháp giải

- Viết phương trình hóa học

- Số mol H₂ và khối lượng hợp kim

=> Lập hệ phương trình tìm số mol K và Na.

Hướng dẫn giải

n_H2 = 0,15 mol

Gọi số mol Na, K là x, y

23x + 39y = 7,7 (1)

Na + H₂O → NaOH + 1/2H₂

x                                   1/2x

K + H₂O → KOH + 1/2H₂

y                               1/2y

1/2x + 1/2y = 0,15 (2)

Từ (1), (2)  → x= 0,25 mol; y = 0,05 mol

%Na = (23.0,25)/7,7.100% = 74,67%

%K = 25,32%

Chọn A.

Kết luận nào sau đây không đúng về hợp kim ?

A. Tính chất của hợp kim phụ thuộc vào thành phần của các đơn chất tham gia hợp kim và cấu tạo mạng tinh thể của hợp kim.

B. Hợp kim là vật liệu kim loại có chứa một kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác.

C. Thép là hợp kim của Fe và C.

D. Nhìn chung hợp kim có những tính chất hoá học khác tính chất của các chất tham gia tạo thành hợp kim.

Phương pháp giải

Dựa vào lí thuyết bài hợp kim để chọn kết luận không đúng về hợp kim trong các câu trên.

Hướng dẫn giải

Tính chất vật lí và cơ học của hợp kim khác nhiều so với các đơn chất thành phần nhưng lại có nhiều tính chất hoá học tương tự như các đơn chất thành phần.

=> Chọn D.

Có 3 mẫu hợp kim: Fe - Al ; K - Na ; Cu - Mg. Hoá chất có thể dùng để phân biệt 3 mẫu hợp kim trên là

A. dung dịch NaOH.                      

B. dung dịch HCl.

C. dung dịch H₂SO₄.                      

D. dung dịch MgCl₂

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất của các kim loại trong hợp kim => Chọn hóa chất để phân biệt.

Hướng dẫn giải

Nhận thấy Fe-Al một phần hợp kim bị hòa tan trong dung dịch NaOH có khí thoát ra, Na-K hòa tan hoàn toàn trong dung dịch NaOH có khí thoát ra, Cu-Mg không có hiện tượng gì.

Al + H₂O + NaOH → NaAlO₂ +3/2H₂

Na + H₂O → NaOH + 1/2H₂

K + H₂O → KOH + 1/2H₂

Chọn A.

Có 3 mẫu hợp kim : Cu - Ag ; Cu - Al ; Cu - Zn. Chỉ dùng 1 dung dịch axit thông dụng và 1 dung dịch bazơ thông dụng nào sau đây để phân biệt được 3 mẫu hợp kim trên ?

A. HCl và NaOH.                         

B. HNO3 và NH₃.

C. H₂SO₄ và NaOH.                      

D. H₂SO₄ loãng và NH₃

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất chất hóa học đặc trưng của các kim loại để lựa chọn thuốc thử phù hợp.

Hướng dẫn giải

Ta thấy Cu- Ag không bị hòa tan trong H₂SO₄ loãng và NH₃ , Cu-Al bị hòa tan một phần có khí thoát ra và có kết tủa keo trắng, Cu-Zn bị  hòa tan một phần H₂SO₄ loãng và NH₃ sau đó xuất hiện kết tủa, kết tủa lại tan.

2Al + 3H₂SO₄  → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

Al₂(SO₄)₃ + NH₃ + H₂O  → Al(OH)₃ + (NH₄)₂SO₄

Zn + H₂SO₄  → ZnSO₄ + H₂

ZnSO₄ + NH₃ + H₂O  → Zn(OH)₂ + (NH₄)₂SO₄

Zn(OH)₂ + NH₃ → [Zn(NH₃)₄](OH)₂

Chọn D.

Có 5 mẫu kim loại : Ba, Mg, Fe, Al, Ag. Thuốc thử nào tốt nhất để nhận biết được cả 5 kim loại trên ?

A. Dung dịch NaOH.                     

B. Dung dịch HCl.

C. Dung dịch H₂SO₄ loãng.            

D. Dung dịch NH₃.

Phương pháp giải

Cần nắm rõ tính chất hóa học đặc trưng của mỗi kim loại trêc để lựa chọn phương pháp và thuốc thử phù hợp.

Hướng dẫn giải

Cho các kim loại vào 5 ống nghiệm đựng dung dịch H₂SO₄ loãng nếu thấy xuất hiện khí và kết tủa trắng là kim loại Ba, có khí thoát ra là ba kim loại Fe,Mg,Al , kim loại không tan là Ag

Cho Ba dư vào dung dịch H₂SO₄ loãng lọc kết tủa sau phản ứng thu được dung dịch Ba(OH)₂ , lần lượt cho dung dịch Ba(OH)₂ vào ba dung dịch hòa tan ba kim loại Mg, Al, Fe.

- Kết tủa trắng keo rồi tan một phần là KL Al

- Kết tủa trắng không tan là KL Mg

- Kết tủa trắng xanh rồi hóa nâu là KL Fe

=> Chọn C.

X là hợp kim đồng thau có chứa 60% Cu và 40% Zn. Hoà tan 32,2 gam X trong dung dịch HNO₃ loãng được V lít (đktc) khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Công thức của X và giá trị của V là

A.Cu₂Zn₃ ; 7,467.                           

B. Cu₃Zn₂ ; 74,67

C. Cu₃Zn₂ ; 7,467.                          

D. Cu₂Zn₃ ; 74,67.

Phương pháp giải

- Gọi công thức cần tìm là Cu_xZn_y

\(x:y = \frac{{\% Cu}}{{{M_{Cu}}}}:\frac{{\% Zn}}{{{M_{Zn}}}}\)

- Bảo toàn e tìm số mol NO =>V

Hướng dẫn giải

=> V = 7,467 (l)

=> Chọn C.

Một loại hợp kim loại của sắt trong đó có nguyên tố C( 0,01%- 2%) và một lượng rất ít các nguyên tố Si, Mn, S, P. Hợp kim đó là

A. gang trắng                           B.thép

C. gang xám                            D. đuyra.

Phương pháp giải

Cần nắm thành phần tạo thành của hợp kim trên để xác định tên gọi của hợp kim đã cho.

Hướng dẫn giải

Một loại hợp kim loại của sắt trong đó có nguyên tố C( 0,01%- 2%) và một lượng rất ít các nguyên tố Si, Mn, S, P. Hợp kim đó là thép

=> Chọn B.

Một loại hợp  kim của sắt trong đó có nguyên tố C(2%-5%) và một số nguyên tố khác: 1-4%Si; 0,3-5%Mn; 0,1-2%P; 0,01-1% S. Hợp kim đó là

A. amelec                    B. thép

C. gang                        D. đuyra

Phương pháp giải

Cần nắm rõ thành phần tạo thành của hợp kim amelec, thép, gang, đuyra để từ thành phần của hợp  kim của sắt đã cho xác định tên hợp kim cho đúng.

Hướng dẫn giải

Một loại hợp  kim của sắt trong đó có nguyên tố C(2%-5%) và một số nguyên tố khác: 1-4%Si; 0,3-5%Mn; 0,1-2%P; 0,01-1% S. Hợp kim đó là gang

=> Chọn C.

Hỗn hợp X gồm Ba và Cu. Khi cho X tác dụng với O₂ dư thì khối lượng chất rắn tăng thêm 6,4 g. Khi cho chất rắn thu được sau phản ứng tác dụng với H₂ dư thì khối lượng chất rắn giảm 3,2g. Khối lượng của hỗn hợp X là:

A. 26,5 g                     B. 40,2 g

C. 20,1 g                     D. 44,1 g

Phương pháp giải

- Từ số mol O₂ => số mol hỗn hợp X

- Chỉ có CuO phản ứng với H₂

- Từ khối lượng chất rắn giảm => khối lượng oxi trong CuO phản ứng=> số mol Cu=> số mol Ba

Hướng dẫn giải

Hỗn hợp X tác dụng O₂ thì thu được rắn gồm : BaO, CuO.

Phương trình hóa học của phản ứng là 

2Ba + O₂ → 2BaO  (1)

2Cu + O₂ → 2CuO  (2)

Khối lượng chất rắn tăng chính là khối lượng của O₂${\mathrm{}}_{}$ tham gia phản ứng

=> n_O2 = 6,4/32 = 0,2mol

Từ (1), (2) => n_hhX = 0,4mol

Chất rắn cho tác dụng với H₂${\mathrm{}}_{}$ thì chỉ có CuO phản ứng

CuO + H₂ → Cu + H₂O (3)

Theo (3) khối lượng chất rắn giảm chính là khối lượng của oxi mất đi 

=>n_CuO = nO= 3,2/16 = 0,2mol

=>n_Cu = 0,2mol

=> n_Ba = 0,4−0,2 =0,2 mol

=>Khối lượng của chất rắn X = 0,2.64+0,2.137=40,2 (g)

=> Chọn B.

Để xác định hàm lượng bạc trong một hợp kim, người ta cho 1,5 g hợp kim đó tác dụng với dung dịch axit HNO₃ đặc, dư. Xử lí dung dịch bằng axit HCl, lọc lấy kết tủa, rửa rồi sấy khô, cân được 1,194 g. Tính phần trăm khối lượng của bạc trong hợp kim.

Phương pháp giải

- Viết phương trình hóa học

- Tính số mol bạc theo kết tủa

=> Khối lượng Ag => %Ag

Hướng dẫn giải

Ag + 2HNO₃ → AgNO₃ + NO₂ + H₂O  (1)

AgNO₃ + HCl  → AgCl ↓+ HNO₃ (2)

Theo (1) và (2) ta có :  n_Ag = n_AgCl = 1,194/143,5 = 0,00832 (mol)

m_Ag = 0,00832.108 = 0,898 (g)

%m_Ag = 59,87%.