Bài toán tính khối lượng muối khi Kim loại tác dụng HNO3, H2SO4

1. Kim loại tác dụng với axit HNO3

- Sản phẩm của phản ứng là NO2
Al + 6HNO₃ Al(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O
Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Trong mọi phản ứng, không phụ thuộc vào hoá trị của kim loại tham gia phản ứng, luôn có
- Sản phẩm của phản ứng là NO
Fe + 4HNO3 Al(NO3)3 + NO + 2H2O
3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
3Ag + 4HNO3 3AgNO3 + NO + 2H2O
Trong mọi phản ứng, không phụ thuộc vào hoá trị của kim loại tham gia phản ứng, luôn có
Vậy, với mọi kim loại khi tác dụng với HNO3, số mol muối NO3- được tính theo công thức

Trong đó a là số electron mà nhận để tạo thành sản phẩm X

X có thể là hỗn hợp nhiều chất khác nhau tạo thành do sự khử (trong HNO3)
Ví dụ. Cho tan hoàn toàn 58 gam hỗn hợp A gồm Fe, Cu, Ag trong dung dịch HNO3 2M thu được 0,15 mol NO, 0,05 mol N2O và dung dịch D. Cô cạn dung dịch D, khối lượng muối khan thu được là
A. 120,4 gam B. 89,8 gam C. 116,9 gam D. 90,3 gam
Hướng dẫn giải.
- Cách giải thông thường : áp dụng phương pháp bảo toàn electron
+ Chất khử là Fe, Cu và Ag



+ Chất oxi hoá là HNO3


Ta có các phương trình

Muối thu được gồm Fe(NO3)3 + Cu(NO3)2 + AgNO3. m = 242.x + 188.y + 170.z. Dùng phương pháp ghép ẩn số, nhân phương trình (II) với 62 rồi cộng với phương trình (I) ta được m = 242.x + 188.y + 170.z = 116,9 gam.
- Cách giải nhanh :

mmuối khan = 58 + 0,95.62 = 116,9 gam
Đáp án C
2. Kim loại tác dụng với axit H2SO4 đặc,nóng
Xét các phản ứng
2Al + 6H2SO4 Al2(SO4)3 + 3SO2 + 3H2O
4Mg + 5H2SO4 4MgSO4 + H2S + 4H2O
2Ag + 2H2SO4 Ag2SO4 + SO2 + 2H2O
Với mọi kim loại khi tác dụng với H2SO4, số mol muối sunfat được tính theo công thức

Trong đó b là số electron mà nhận để tạo thành sản phẩm X

Ví dụ : Hoà tan hết 16,3 gam hỗn hợp kim loại gồm Mg, Al và Fe trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được 0,55 mol SO2. Cô cạn dung dịch sau phản ứng, khối lượng chất rắn khan thu được là
A. 51,8 gam B. 55,2 gam C. 69,1 gam D. 82,9 gam
Hướng dẫn giải.
- Cách thông thường : Sử dụng phương pháp bảo toàn electron
+ Chất khử là các kim loại Mg, Al, Fe




+ Chất oxi hoá : H2SO4

Như vậy ta có các phương trình : 2x + 3y + 3z = 1,1 (I)
24x + 27y + 56z = 16,3 (II)
Mặt khác chất rắn khan thu được bao gồm MgSO4, Al2(SO4)3 và Fe2(SO4)3.
m = 120x + 171y + 200z (III)
Để xác định được giá trị của m ta lấy 48.(I) + (II) ta được
m = 120x + 171y + 200z = 69,1 gam.
- Cách tính nhanh :
Số mol SO42- thu được là . Do đó khối lượng muối sunfat thu được
Đáp án C
3. Kim loại tác dụng với hỗn hợp axit HNO3 và H2SO4 đặc, nóng.
Tương tự như hai trường hợp trên, khi kim loại tác dụng với hỗn hợp hai axit, nếu sản phẩm tạo thành là hỗn hợp các chất sinh ra do sự khử N+5 và S+6 thì ta tính tổng số mol muối NO3- và SO42-, sau đó xác định lượng muối tạo thành.
Ví dụ : Cho 18,4 gam hỗn hợp kim loại A và B tan hết trong dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 đặc và H2SO4 đặc, nóng thấy thoát ra 0,3 mol NO và 0,3 mol SO2. Cô cạn dung dịch sau phản ứng, khối lượng chất rắn thu được là
A. 42,2 gam B. 63,3 gam C. 79,6 gam D. 84,4 gam
Hướng dẫn giải.
Ta thấy, trong bài toán phân tử khối và hoá trị của kim loại A và B chưa biết, nếu sử dụng các phương pháp thông thường sẽ gặp khó khăn trong việc đặt ẩn, giải hệ phương trình để tìm đáp số.
Áp dụng cách tính như phần trên ta có : . Trong đó

m = 18,4 + 0,3.96 + 0,6.62 = 84,4 gam.
Đáp án D