Kế hoạch bồi dưỡng học sinh giỏi môn: Hoá học 916202

Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học KẾ HOẠCH BỒI DƯỠNG HSG mơn: Hố Học Stt I II III IV V a b c d Tên chuyên đề Rèn luyện kĩ viết CTHH, PTHH phương pháp giải tốn hố học thơng dụng Viết, hồn thành phương trình hố học hướng dẫn số phương pháp giải tốn hố học thơng dụng Vận dụng cơng thức tính tốn hố học Bài tập độ tan, nồng độ dung dịch Bài tập pha trộn dung dịch chất Tính theo PTHH: Xác định cơng thức - Tính khối lượng, thể tích, nồng độ thành phần % chất Xác định công thức chất vô a/ Bài tập Oxit tác dụng với dung dịch axít b/ Bài tập Oxít tác dụng với dung dịch bazơ c/ Bài tập hỗn hợp Oxít Bài tập dung dịch axit tác dụng với kim loại Bài tập dung dịch axít tác dụng với bazơ (hỗn hợp axit tác dụng với hỗn hợp bazơ) Bài tập dung dịch axít tác dụng với muối Bài tập dung dịch bazơ tác dụng với dung dịch muối Bài tập hỗn hợp kim loại Bài tập hỗn hợp muối Bài tập tổng hợp chủ đề tính theo PTHH Nhận biết – phân biệt, tách – tinh chế, điều chế chất vô theo yêu cầu Viết PTHH để thực sơ đồ chuyển hoá Bài tập nhận biết – phân biệt hợp chất vô Bài tập tách – tinh chế chất vô Điều chế chất vô Viết hồn thành phương trình hố học để thực sơ đồ chuyển hoá - chuỗi phản ứng Hiđrocacbon – Dẫn xuất hiđrôcacbon Viết công thức cấu tạo Nhận biết, tinh chế điều chế chất hữu Viết phương trình hố học – sơ đồ chuyển hố - chuỗi phản ứng Xác định công thức phân tử hợp chất hữu Tính theo PTHH: Tính độ rượu, nồng độ thành phần % khối lượng, thể tích chất hữu hỗn hợp Bài tập hỗn hợp hiđrôcacbon Bài tập hỗn hợp rượu Bài tập hỗn hợp axit hữu Bài tập tổng hợp ThuVienDeThi.com Số tiết 12 04 08 04 04 04 08 04 12 04 04 08 08 08 04 04 04 04 03 04 04 04 04 04 04 08 Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học CHUN ĐỀ 1: VIẾT PHƯƠNG TRÌNH HỐ HỌC I/ Phản ứng vừa có thay đổi số oxi hố, vừa khơng có thay đổi số oxi hố 1/ Phản ứng hố hợp - Đặc điểm phản ứng: Có thể xảy thay đổi số oxi hoá khơng Ví dụ: Phản ứng có thay đổi số oxi hoá 4Al (r) + 3O2 (k) > 2Al2O3 (r) Phản ứng khơng có thay đổi số oxi hoá BaO (r) + H2O (l) > Ba(OH)2 (dd) 2/ Phản ứng phân huỷ - Đặc điểm phản ứng: Có thể xảy thay đổi số oxi hố khơng Ví dụ: Phản ứng có thay đổi số oxi hoá 2KClO3 (r) -> 2KCl (r) + 3O2 (k) Phản ứng thay đổi số oxi hố CaCO3 (r) -> CaO (r) + CO2 (k) II/ Phản ứng có thay đổi số oxi hố 1/ Phản ứng - Đặc điểm phản ứng: Nguyên tử đơn chất thay hay nhiều nguyên tử nguyên tố hợp chất Ví dụ: Zn (r) + 2HCl (dd) > ZnCl2 (dd) + H2 (k) 2/ Phản ứng oxi hoá - khử - Đặc điểm phản ứng: Xảy đồng thời oxi hoá khử hay xảy đồng thời nhường electron nhận electron Ví dụ: CuO (r) + H2 (k) > Cu (r) + H2O (h) Trong đó: - H2 chất khử (Chất nhường e cho chất khác) - CuO chất oxi hoá (Chất nhận e chất khác) - Từ H2 -> H2O gọi oxi hoá (Sự chiếm oxi chất khác) - Từ CuO > Cu gọi khử (Sự nhường oxi cho chất khác) III/ Phản ứng khơng có thay đổi số oxi hoá 1/ Phản ứng axit bazơ - Đặc điểm phản ứng: Sản phẩm thu muối nước Ví dụ: 2NaOH (dd) + H2SO4 (dd) > Na2SO4 (dd) + 2H2O (l) NaOH (dd) + H2SO4 (dd) > NaHSO4 (dd) + H2O (l) Cu(OH)2 (r) + 2HCl (dd) > CuCl2 (dd) + 2H2O (l) Trong đó: Phản ứng trung hoà (2 chất tham gia trạng thái dung dịch) - Đặc điểm phản ứng: tác dụng axit bazơ với lượng vừa đủ - Sản phẩm phản ứng muối trung hoà nước Ví dụ: NaOH (dd) + HCl (dd) > NaCl (dd) + H2O (l) 2/ Phản ứng gữa axit muối ThuVienDeThi.com Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học - Đặc điểm phản ứng: Sản phẩm thu phải có chất khơng tan chất khí chất điện li yếu Ví dụ: Na2CO3 (r) + 2HCl (dd) > 2NaCl (dd) + H2O (l) + CO2 (k) BaCl2 (dd) + H2SO4 (dd) -> BaSO4 (r) + 2HCl (dd) Lưu ý: BaSO4 chất không tan kể môi trường axit 3/ Phản ứng bazơ muối - Đặc điểm phản ứng: + Chất tham gia phải trạng thái dung dịch (tan nước) + Chất tạo thành (Sản phẩm thu được) phải có chất khơng tan chất khí chất điện li yếu + Chú ý muối kim loại mà oxit hay hiđroxit có tính chất lưỡng tính phản ứng với dung dịch bazơ mạnh Ví dụ: 2NaOH (dd) + CuCl2 (dd) > 2NaCl (dd) + Cu(OH)2 (r) Ba(OH)2 (dd) + Na2SO4 (dd) -> BaSO4 (r) + 2NaOH (dd) NH4Cl (dd) + NaOH (dd) -> NaCl (dd) + NH3 (k) + H2O (l) AlCl3 (dd) + 3NaOH (dd) > 3NaCl (dd) + Al(OH)3 (r) Al(OH)3 (r) + NaOH (dd) -> NaAlO2 (dd) + H2O (l) 4/ Phản ứng muối với - Đặc điểm phản ứng: + Chất tham gia phải trạng thái dung dịch (tan nước) + Chất tạo thành (Sản phẩm thu được) phải có chất khơng tan chất khí chất điện li yếu Ví dụ: NaCl (dd) + AgNO3 (dd) > AgCl (r) + NaNO3 (dd) BaCl2 (dd) + Na2SO4 (dd) > BaSO4 (r) + 2NaCl (dd) 2FeCl3 (dd) + 3H2O (l) + 3Na2CO3 (dd) > 2Fe(OH)3 (r) + 3CO2 (k) + 6NaCl (dd) CÁC PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG MỘT PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG 1/ Cân phương trình theo phương pháp đại số Ví dụ: Cân phương trình phản ứng P2O5 + H2O -> H3PO4 Đưa hệ số x, y, z vào phương trình ta có: - Căn vào số nguyên tử P ta có: 2x = z (1) - Căn vào số nguyên tử O ta có: 5x + y = z - Căn vào số nguyên tử H ta có: 2y = 3z Thay (1) vào (3) ta có: 2y = 3z = 6x => y = (2) (3) 6x = 3x Nếu x = y = z = 2x = 2.1 = => Phương trình dạng cân sau: P2O5 + 3H2O -> 2H3PO4 Ví dụ: Cân phương trình phản ứng Al + HNO3 (lỗng) > Al(NO3)3 + NO + H2O Bước 1: Đặt hệ số ẩn số a, b, c, d trước chất tham gia chất tạo thành (Nếu chất mà trùng dùng ẩn) Ta có a Al + b HNO3 > a Al(NO3)3 + c NO + b/2 H2O Bước 2: Lập phương trình tốn học với loại ngun tố có thay đổi số nguyên tử vế Ta nhận thấy có N O có thay đổi N: b = 3a + c (I) ThuVienDeThi.com Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học O: 3b = 9a + c + b/2 (II) Bước 3: Giải phương trình tốn học để tìm hệ số Thay (I) vào (II) ta 3(3a + c) = 9a + c + b/2 2c = b/2 > b = 4c -> b = c = Thay vào (I) -> a = Bước 4: Thay hệ số vừa tìm vào phương trình hồn thành phương trình Al + HNO3 > Al(NO3)3 + NO + H2O Bước 5: Kiểm tra lại phương trình vừa hoàn thành 2/ Cân theo phương pháp electron Ví dụ: Cu + HNO3 (đặc) -> Cu(NO3)2 + NO2 + H2O Bước 1: Viết PTPƯ để xác định thay đổi số oxi hoá nguyên tố Ban đầu: Cu0 > Cu+ Trong chất sau phản ứng Cu(NO3)2 Ban đầu: N+ (HNO3) > N+ Trong chất sau phản ứng NO2 Bước 2: Xác định số oxi hoá nguyên tố thay đổi Cu0 > Cu+ N+ > N+ Bước 3: Viết q trình oxi hố q trình khử Cu0 – 2e > Cu+ N+ + 1e > N+ Bước 4: Tìm bội chung để cân số oxi hoá Cu0 – 2e > Cu+ 2 N+ + 1e > N+ Bước 5: Đưa hệ số vào phương trình, kiểm tra, cân phần khơng oxi hố - khử hồn thành PTHH Cu + 2HNO3 (đặc) -> Cu(NO3)2 + 2NO2 + H2O + 2HNO3 (đặc) -> Cu + 4HNO3 (đặc) -> Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 3/ Cân theo phương pháp bán phản ứng ( Hay ion – electron) Theo phương pháp bước giống phương pháp electron Bước 3: Viết bán phản ứng oxi hoá bán phản ứng khử theo nguyên tắc: + Các dạng oxi hoá dạng khử chất oxi hoá, chất khử thuộc chất điện li mạnh viết dạng ion Cịn chất điện li yếu, không điện li, chất rắn, chất khí viết dạng phân tử (hoặc ngun tử) Đối với bán phản ứng oxi hố viết số e nhận bên trái cịn bán phản ứng viết số e cho bên phải Bước 4: Cân số e cho – nhận cộng hai bán phản ứng ta phương trình phản ứng dạng ion Muốn chuyển phương trình phản ứng dạng ion thành dạng phân tử ta cộng vế lượng tương đương ion trái dấu (Cation anion) để bù trừ điện tích Chú ý: cân khối lượng nửa phản ứng Mơi trường axit trung tính lấy oxi H2O Bước 5: Hồn thành phương trình MỘT SỐ PHẢN ỨNG HỐ HỌC THƠNG DỤNG Cần nắm vững điều kiện để xảy phản ứng trao đổi dung dịch Gồm phản ứng: 1/ Axit + Bazơ   Muối + H2O 2/ Axit + Muối   Muối + Axít 3/ Dung dịch Muối + Dung dịch Bazơ   Muối + Bazơ 4/ Dung dịch Muối tác dụng với   Muối Điều kiện để xảy phản ứng trao đổi là: Sản phẩm thu phải có chất không tan chất khí phải có H2O chất tham gia phải theo yêu cầu phản ứng ThuVienDeThi.com Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học Tính tan số muối bazơ - Hầu hết muối clo rua tan ( trừ muối AgCl , PbCl2 ) - Tất muối nitrat tan - Tất muối kim loại kiềm tan - Hầu hết bazơ không tan ( trừ bazơ kim loại kiềm, Ba(OH)2 Ca(OH)2 tan * Na2CO3, NaHCO3 ( K2CO3 , KHCO3 ) muối cacbonat Ca, Mg, Ba tác dụng với axít NaHCO3 + NaHSO4   Na2SO4 + H2O + CO2 Na2CO3 + NaHSO4   Không xảy NaHCO3 + NaOH   Na2CO3 + H2O Na2CO3 + NaOH   Không xảy 2NaHCO3   Na2CO3 + H2O + CO2 NaHCO3 + Ba(OH)2   BaCO3 + NaOH + H2O 2NaHCO3 + 2KOH   Na2CO3 + K2CO3 + 2H2O Na2CO3 + Ba(OH)2   BaCO3 + 2NaOH Ba(HCO3)2 + Ba(OH)2   2BaCO3 + 2H2O Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2   BaCO3 + CaCO3 + 2H2O NaHCO3 + BaCl2   không xảy Na2CO3 + BaCl2   BaCO3 + 2NaCl Ba(HCO3)2 + BaCl2   không xảy Ca(HCO3)2 + CaCl2   không xảy NaHSO3 + NaHSO4   Na2SO4 + H2O + SO2 Na2SO3 + H2SO4   Na2SO4 + H2O + SO2 2NaHSO3 + H2SO4   Na2SO4 + 2H2O + 2SO2 Na2SO3 + 2NaHSO4   2Na2SO4 + H2O + SO2 2KOH + 2NaHSO4   Na2SO4 + K2SO4 + H2O (NH4)2CO3 + 2NaHSO4   Na2SO4 + (NH4)2SO4 + H2O + CO2 Fe + CuSO4   FeSO4 + Cu Cu + Fe SO4   không xảy Cu + Fe2(SO4)3   2FeSO4 + CuSO4 Fe + Fe2(SO4)3   3FeSO4 t 2FeCl2 + Cl2  2FeCl3 Một số PTHH cần lưu ý: Ví dụ: Hồ tan m( gam ) MxOy vào dung dịch axit (HCl, H2SO4, HNO3) Ta có PTHH cân sau: lưu ý 2y/x hoá trị kim loại M MxOy + 2yHCl   xMCl2y/x + yH2O 2MxOy + 2yH2SO4   xM2(SO4)2y/x + 2yH2O MxOy + 2yHNO3  + yH2O  xM(NO3)2y/x VD: Hoà tan m( gam ) kim loại M vào dung dịch a xit (HCl, H2SO4) Ta có PTHH cân sau: lưu ý x hoá trị kim loại M 2M + 2xHCl  + xH2  2MClx áp dụng: Fe + 2HCl  + H2  FeCl2 2Al + 2*3 HCl   2AlCl3 + 3H2 2M + xH2SO4  xH2  M2(SO4)x + áp dụng: ThuVienDeThi.com Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học Fe + H2SO4  +  FeSO4 2Al + 3H2SO4   Al2(SO4)3 H2 + 3H2 Các phản ứng điều chế số kim loại: ฀ Đối với số kim loại Na, K, Ca, Mg dùng phương pháp điện phân nóng chảy muối Clorua 2MClx (r )   2M(r ) + Cl2( k ) (đối với kim loại hố trị II nhớ đơn giản phần hệ số) ฀ Đối với nhơm dùng phương pháp điện phân nóng chảy Al2O3, có chất xúc tác ®pnc PTHH chung: Criolit(3NaF.AlF3) , PTHH: 2Al2O3 (r )   4Al ( r ) + O2 (k ) ฀ Đối với kim loại Fe , Pb , Cu dùng phương pháp sau: t0 - Dùng H2: FexOy + yH2  xFe + yH2O ( h ) ®pnc - Dùng C: 2FexOy - Dùng CO: FexOy - Dùng Al( nhiệt nhôm ): 3FexOy - PTPƯ nhiệt phân sắt hiđrô xit: t + yC(r )  2xFe + yCO2 ( k ) t + yCO (k )  xFe + yCO2 ( k ) 0 t + 2yAl (r )  3xFe + yAl2O3 ( k ) t 4xFe(OH)2y/x + (3x – 2y) O2  2xFe2O3 + 4y H2O Một số phản ứng nhiệt phân số muối 1/ Muối nitrat ฀ Nếu M kim loại đứng trước Mg (Theo dãy hoạt động hoá học) 2M(NO3)x   2M(NO2)x + xO2 (Với kim loại hố trị II nhớ đơn giản phần hệ số ) ฀ Nếu M kim loại kể từ Mg đến Cu (Theo dãy hoạt động hoá học) t0 4M(NO3)x  2M2Ox + 4xNO2 + xO2 (Với kim loại hố trị II nhớ đơn giản phần hệ số ) ฀ Nếu M kim loại đứng sau Cu (Theo dãy hoạt động hoá học) t0 2M(NO3)x  2M + 2NO2 + xO2 (Với kim loại hố trị II nhớ đơn giản phần hệ số) 2/ Muối cacbonat t0 - Muối trung hoà: M2(CO3)x (r)  M2Ox (r) + xCO2(k) (Với kim loại hố trị II nhớ đơn giản phần hệ số) t0 - Muối cacbonat axit: 2M(HCO3)x(r)  M2(CO3)x(r) + xH2O( h ) + xCO2(k) (Với kim loại hố trị II nhớ đơn giản phần hệ số) 3/ Muối amoni t0 NH4Cl  NH3 (k) + HCl ( k ) t NH4HCO3  NH3 (k) + H2O ( h ) + CO2(k) t0 NH4NO3  N2O (k) + H2O ( h ) t0 NH4NO2  N2 (k) + 2H2O ( h ) t0 (NH4)2CO3  2NH3 (k) + H2O ( h ) + CO2(k) t0 2(NH4)2SO4  4NH3 (k) + 2H2O ( h ) + 2SO2 ( k ) + O2(k) Bài 1: Viết phương trình hố học biểu diễn phản ứng hố học thí nghiệm sau: a) Nhỏ vài giọt axit clohiđric vào đá vơi b) Hồ tan canxi oxit vào nước c) Cho bột điphotpho pentaoxit vào dung dịch kali hiđrôxit d) Nhúng sắt vào dung dịch đồng(II) sunfat e) Cho mẫu nhôm vào dung dịch axit sunfuric lỗng f) Nung sắt(III) hiđrôxit ống nghiệm ThuVienDeThi.com Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học g) Dẫn khí cacbonic vào dung dịch nước vôi đến dư h) Cho natri kim loại vào nước Bài 2: Có bazơ sau: Fe(OH)3, Ca(OH)2, KOH, Mg(OH)2 Hãy cho biết bazơ nào: a) Bị nhiệt phân huỷ? b) Tác dụng với dung dịch H2SO4? c) Đổi màu dung dịch phenolphtalein từ không màu thành màu hồng? Bài 3: Cho chất sau: canxi oxit, khí sunfurơ, axit clohiđric, bari hiđrôxit, magiê cacbonat, bari clorua, điphotpho penta oxit Chất tác dụng với đôi Hãy viết phương trình hố học phản ứng Hướng dẫn: Lập bảng để thấy cặp chất tác dụng với rõ Bài 4: Cho oxit sau: K2O, SO2, BaO, Fe3O4, N2O5 Viết phương trình hố học(nếu có) oxit tác dụng với nước, axit sunfuric, dung dịch kali hiđroxit Bài 5: Cho lượng khí CO dư vào ống thuỷ tinh đốt nóng có chứa hỗn hợp bột gồm: CuO, K2O, Fe2O3 (đầu ống thuỷ tinh lại bị hàn kín) Viết tất phương trình hố học xảy Bài 6: Nêu tượng viết PTHH minh hoạ a/ Cho Na vào dung dịch Al2(SO4)3 b/ Cho K vào dung dịch FeSO4 c/ Hoà tan Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 lỗng d/ Nung nóng Al với Fe2O3 tạo hỗn hợp Al2O3 FexOy PTHH tổng quát: t0 3x Fe2O3 + ( 6x – 4y ) Al  FexOy + ( 3x – 2y ) Al2O3 Bài 7: Cho thí nghiệm MnO2 + HClđ   Khí A Na2SO3 + H2SO4 ( l )   Khí B FeS + HCl   Khí C NH4HCO3 + NaOHdư   Khí D Na2CO3 + H2SO4 ( l )   Khí E a Hồn thành PTHH xác định khí A, B, C, D, E b Cho A tác dụng C, B tác dụng với dung dịch A, B tác dung với C, A tác dung dịch NaOH điều kiện thường, E tác dụng dung dịch NaOH Viết PTHH xảy Bài 8: Nêu tượng xảy ra, giải thích viết PTHH minh hoạ khi: 1/ Sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch nước vôi trong; dung dịch NaAlO2 2/ Cho từ từ dung dịch axit HCl vào dung dịch Na2CO3 3/ Cho Na vào dung dịch MgCl2, NH4Cl 4/ Cho Na vào dung dịch CuSO4, Cu(NO3)2 5/ Cho Ba vào dung dịch Na2CO3, (NH4)2CO3, Na2SO4 6/ Cho Fe vào dung dịch AgNO3 dư 7/ Cho từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3, Al2(SO4)3 8/ Cho Cu ( Fe ) vào dung dịch FeCl3 9/ Cho từ từ đến dư bột Fe vào hỗn hợp dung dịch gồm AgNO3 Cu(NO3)2 10/ Sục từ từ NH3 vào dung dịch AlCl3 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI TỐN HỐ HỌC THƠNG DỤNG Phương pháp số học ThuVienDeThi.com Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học Giải phép tính Hố học cấp II phổ thông, thông thường sử dụng phương pháp số học: Đó phép tính dựa vào phụ thuộc tỷ lệ đại lượng phép tính phần trăm Cơ sở tính tốn Hố học định luật thành phần khơng đổi áp dụng cho phép tính theo CTHH định luật bảo toàn khối lượng chất áp dụng cho cá phép tính theo PTHH Trong phương pháp số học người ta phân biệt số phương pháp tính sau đây: a Phương pháp tỉ lệ Điểm chủ yếu phương pháp lập tỉ lệ thức sau áp dụng cách tính tốn theo tính chất tỉ lệ thức tức tích trung tỉ tích ngoại tỉ Thí dụ: Tính khối lượng cácbon điơxit CO2 có g cacbon Bài giải  CO2  12  (16.2)  44 1mol CO2 = 44g Lập tỉ lệ thức: 44g CO2 có 12g C xg 3g C 44 : x = 12 : 44.3  11 => x = 12 Vậy, khối lượng cacbon điơxit 11g Thí dụ 2: Có gam đồng điều chế cho tương tác 16g đồng sunfat với lượng sắt cần thiết Bài giải Phương trình Hố học: CuSO4 + Fe - > FeSO4 + Cu 160g 64g 16g xg 16.64  6,4 g => x = 160 Vậy điều chế 6,4g đồng b Phương pháp tính theo tỉ số hợp thức Dạng phép tính tính theo PTHH tức tìm khối lượng chất tham gia tạo thành phản ứng theo khối lượng chất khác Phương pháp tìm tỉ số hợp thức khối lượng chất phản ứng phát biểu sau: “Tỉ số khối lượng chất phản ứng Hố học tỉ số tích khối lượng mol chất với hệ số phương trình phản ứng” Có thể biểu thị dạng toán học sau: m1 m1 n1  m2 m2 n2 Trong đó: m1 m2 khối lượng chất, m1, m2 khối lượng mol chất n1, n2 hệ số PTHH Vậy tính khối lượng chất tham gia phản ứng Hoá học theo khối lượng chất khác cần sử dụng tỉ số hợp thức tìm theo PTHH ? Để minh hoạ ta xét số thí dụ sau: Thí dụ 1: Cần Pôtat ăn da cho phản ứng với 10g sắt III clorua ? Bài giải PTHH FeCL3 + 3KOH -> Fe(OH)3  + 3KCL 10g ? ThuVienDeThi.com Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học Tính tỉ số hợp thức khối lượng Kali hiđrôxit sắt II clorua MKOH = (39 + 16 + 1) = 56g M FeCL3  (56  35,5.3)  162,5 g m KOH 56.3 168   m Fecl 162,5 162,5 * Tìm khối lượng KOH: m KOH  10 g 160  10,3 g 162,5 Thí dụ 2: Cần gam sắt III chorua cho tương tác với kalihiđrôxit để thu 2,5g Kaliclorua? Bài giải PTHH FeCl3 + KOH - > Fe(OH)3  + 3KCl Tính tỉ số hợp thức khối lượng FeCl3 Kaliclorua M FeCL3  162,5 g ; MKCL 74,5g m FeCl4 m KCl  162,5 162,5  74,5.3 223,5 * Tính khối lượng FeCl3: M FeCL3  2,5 162,5  1,86 g 223,5 c Phương pháp tính theo thừa số hợp thức Hằng số tính từ tỉ lệ hợp thức gọi thừa số hợp thức biểu thị chữ f Thừa số hợp thức tính sẵn có bảng tra cứu chun mơn Việc tính theo thừa số hợp thức cho kết phép tính theo tỉ số hợp thức tính đơn giản nhờ bảng tra cứu có sẵn Thí dụ: Theo thí dụ thừa số hợp thức là: 162,5  0,727 f= 223,5 => M FeCL3  2,5 f  2,5.0,727  1,86 Vậy, khối lượng FeCl3 1,86g Phương pháp đại số Trong phương pháp giải toán Hoá học phương pháp đại số thường sử dụng Phương pháp có ưu điểm tiết kiệm thời gian, giải toán tổng hợp, tương đối khó giải phương pháp khác Phương pháp đại số dùng để giải toán Hoá học sau: a Giải toán lập CTHH phương pháp đại số Thí dụ: Đốt cháy hỗn hợp 300ml hiđrocacbon amoniac oxi có dư Sau cháy hồn tồn, thể tích khí thu 1250ml Sau làm ngưng tụ nước, thể tích giảm cịn 550ml Sau cho tác dụng với dung dịch kiềm cịn 250ml có 100ml nitơ Thể tích tất khí đo điều kiện Lập công thức hiđrocacbon Bài giải Khi đốt cháy hỗn hợp hiđrocacbon amoniac oxi phản ứng xảy theo phương trình sau: 4NH3 + 3O2 -> 2N2 + 6H2O y y CxHy + (x + ) O2 -> xCO2 + H2O ThuVienDeThi.com (1) (2) Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học Theo kiện tốn, sau đốt cháy amoniac tạo thành 100ml nitơ Theo PTHH (1) sau đốt cháy hoàn toàn amoniac ta thu thể tích nitơ nhỏ lần thể tích amoniac hỗn hợp ban đầu, thể tích amonac chưa có phản ứng 100 = 200ml Do thể tích hiđro cácbon chưa có phản ứng 300 - 200 = 100ml Sau đốt cháy hỗn hợp tạo thành (550 - 250) = 300ml, cacbonnic (1250 - 550 - 300) = 400ml nước Từ ta có sơ đồ phản ứng: y y CxHy + (x + ) O2 -> xCO2 + H2O 100ml 300ml 400ml Theo định luật Avogađro, thay tỉ lệ thể tích chất khí tham gia tạo thành phản ứng tỉ lệ số phân tử hay số mol chúng CxHy + 5O2 -> 3CO2 + H2O => x = 3; y = Vậy CTHH hydrocacbon C3H8 b Giải tốn tìm thành phần hỗn hợp phương pháp đại số Thí dụ: Hồ tan nước 0,325g hỗn hợp gồm muối Natriclorua Kaliclorua Thêm vào dung dịch dung dịch bạc Nitrat lấy dư - Kết tủa bạc clorua thu có khối lượng 0,717g Tính thành phần phần trăm chất hỗn hợp Bài giải Gọi MNaCl x mKcl y ta có phương trình đại số: x + y = 0,35 (1) PTHH: NaCl + AgNO3 -> AgCl  + NaNO3 KCl + AgNO3 -> AgCl  + KNO3 Dựa vào PTHH ta tìm khối lượng AgCl phản ứng: m’AgCl = x M AgCl M NaCl M AgCl =x 143 = x 2,444 58,5 143 = y 1,919 74,5 M kcl => mAgCl = 2,444x + 1,919y = 0,717 (2)  x  y  0,325 Từ (1) (2) => hệ phương trình  2,444 x  1,919 y  0,717 Giải hệ phương trình ta được: x = 0,178 y = 0,147 0,178 => % NaCl = 100% = 54,76% 0,325 % KCl = 100% - % NaCl = 100% - 54,76% = 45,24% Vậy hỗn hợp: NaCl chiếm 54,76%, KCl chiếm 45,24% mAgCl = y =y Phương pháp áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố khối lượng a/ Nguyên tắc: Trong phản ứng hoá học, nguyên tố khối lượng chúng bảo toàn Từ suy ra: + Tổng khối lượng chất tham gia phản ứng tổng khối lượng chất tạo thành + Tổng khối lượng chất trước phản ứng tổng khối lượng chất sau phản ứng b/ Phạm vi áp dụng: Trong toán xảy nhiều phản ứng, lúc không cần thiết phải viết phương trình phản ứng cần lập sơ đồ phản ứng để thấy mối quan hệ tỉ lệ mol chất cần xác định chất mà đề cho ThuVienDeThi.com 10 Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học Bài Cho luồng khí clo dư tác dụng với 9,2g kim loại sinh 23,4g muối kim loại hoá trị I Hãy xác định kim loại hoá trị I muối kim loại Hướng dẫn giải: Đặt M KHHH kim loại hoá trị I PTHH: 2M + Cl2   2MCl 2M(g) (2M + 71)g 9,2g 23,4g ta có: 23,4 x 2M = 9,2(2M + 71) suy ra: M = 23 Kim loại có khối lượng nguyên tử 23 Na Vậy muối thu là: NaCl Bài 2: Hoà tan hoàn toàn 3,22g hỗn hợp X gồm Fe, Mg Zn lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng, thu 1,344 lit hiđro (ở đktc) dung dịch chứa m gam muối Tính m? Hướng dẫn giải:  MSO4 + H2 PTHH chung: M + H2SO4  1,344 = 0,06 mol 22,4 áp dụng định luật BTKL ta có: mMuối = mX + m H SO - m H = 3,22 + 98 * 0,06 - * 0,06 = 8,98g nH SO = nH = Bài 3: Có sắt khối lượng 11,2g Một cho tác dụng hết với khí clo, ngâm dung dịch HCl dư Tính khối lượng sắt clorua thu Hướng dẫn giải: PTHH: 2Fe + 3Cl2  (1)  2FeCl3 Fe + 2HCl   FeCl2 + H2 (2) Theo phương trình (1,2) ta có: 11,2 11,2 = 0,2mol nFeCl = nFe = = 0,2mol 56 56 Số mol muối thu hai phản ứng khối lượng mol phân tử FeCl3 lớn nên khối lượng lớn mFeCl = 127 * 0,2 = 25,4g mFeCl = 162,5 * 0,2 = 32,5g nFeCl = nFe = Bài 4: Hoà tan hỗn hợp muối Cacbonnat kim loại hoá trị dung dịch HCl dư thu dung dịch A 0,672 lít khí (đktc) Hỏi cạn dung dịch A thu gam muối khác nhau? Bài giải: Bài 1: Gọi kim loại hoá trị II III X Y ta có phương trình phản ứng: XCO3 + 2HCl -> XCl2 + CO2 + H2O (1) Y2(CO3)3 + 6HCl -> 2YCl3 + 3CO2 + 3H2O (2) Số mol CO2 thoát (đktc) phương trình là: nCO2  0,672  0,03mol 22,4 Theo phương trình phản ứng ta thấy số mol CO2 số mol H2O n H 2O  nCO2  0,03mol n HCl  0,03.2  0,006mol ThuVienDeThi.com 11 Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học Như khối lượng HCl phản ứng là: mHCl = 0,06 36,5 = 2,19 gam Gọi x khối lượng muối khan ( m XCl  m YCl3 ) Theo định luật bảo tồn khối lượng ta có: 10 + 2,19 = x + 44 0,03 + 18 0,03 => x = 10,33 gam Bài toán 2: Cho 7,8 gam hỗn hợp kim loại Al Mg tác dụng với HCl thu 8,96 lít H2 (ở đktc) Hỏi cạn dung dịch thu gam muối khan Bài giải: Ta có phương trình phản ứng sau: Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2 2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2 Số mol H2 thu là: nH  8,96  0,4mol 22,4 Theo (1, 2) ta thấy số mol gấp lần số mol H2 Nên: Số mol tham gia phản ứng là: n HCl = 0,4 = 0,8 mol Số mol (số mol nguyên tử) tạo muối số mol HCl 0,8 mol Vậy khối lượng Clo tham gia phản ứng: mCl = 35,5 0,8 = 28,4 gam Vậy khối lượng muối khan thu là: 7,8 + 28,4 = 36,2 gam Phương pháp dựa vào tăng, giảm khối lượng a/ Nguyên tắc: So sánh khối lượng chất cần xác định với chất mà giả thiết cho biết lượng nó, để từ khối lượng tăng hay giảm này, kết hợp với quan hệ tỉ lệ mol chất mà giải yêu cầu đặt b/ Phạm vị sử dụng: Đối với toán phản ứng xảy thuộc phản ứng phân huỷ, phản ứng kim loại mạnh, không tan nước đẩy kim loại yếu khỏi dung sịch muối phản ứng, Đặc biệt chưa biết rõ phản ứng xảy hồn tồn hay khơng việc sử dụng phương pháp đơn giản hoá toán Bài 1: Nhúng sắt kẽm vào cốc chứa 500 ml dung dịch CuSO4 Sau thời gian lấy hai kim loại khỏi cốc có thêm Cu bám vào, khối lượng dung dịch cốc bị giảm 0,22g Trong dung dịch sau phản ứng, nồng độ mol ZnSO4 gấp 2,5 lần nồng độ mol FeSO4 Thêm dung dịch NaOH dư vào cốc, lọc lấy kết tủa nung ngồi khơng khí đến khối lượng không đổi , thu 14,5g chất rắn Số gam Cu bám kim loại nồng độ mol dung dịch CuSO4 ban đầu bao nhiêu? Hướng dẫn giải: PTHH (1) Fe + CuSO4   FeSO4 + Cu (2) Zn + CuSO4   ZnSO4 + Cu Gọi a số mol FeSO4 Vì thể tích dung dịch xem khơng thay đổi Do tỉ lệ nồng độ mol chất dung dịch tỉ lệ số mol ThuVienDeThi.com 12 Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học Theo ra: CM ZnSO = 2,5 CM FeSO Nên ta có: nZnSO = 2,5 nFeSO Khối lượng sắt tăng: (64 - 56)a = 8a (g) Khối lượng kẽm giảm: (65 - 64)2,5a = 2,5a (g) Khối lượng hai kim loại tăng: 8a - 2,5a = 5,5a (g) Mà thực tế cho là: 0,22g Ta có: 5,5a = 0,22  a = 0,04 (mol) Vậy khối lượng Cu bám sắt là: 64 * 0,04 = 2,56 (g) khối lượng Cu bám kẽm là: 64 * 2,5 * 0,04 = 6,4 (g) Dung dịch sau phản ứng có: FeSO4, ZnSO4 CuSO4 (nếu có) Ta có sơ đồ phản ứng: NaOH dư FeSO4 t , kk   Fe(OH)2   a a mFe O = 160 x 0,04 x NaOH dư Fe2O3 a (mol) a = 3,2 (g) t CuSO4   Cu(OH)2   CuO b b b (mol) mCuO = 80b = 14,5 - 3,2 = 11,3 (g)  b = 0,14125 (mol) Vậy  nCuSO ban đầu = a + 2,5a + b = 0,28125 (mol) 0,28125 = 0,5625 M 0,5 Bài 2: Nhúng sắt nặng gam vào 500 ml dung dịch CuSO4 2M Sau thời gian lấy sắt cân lại thấy nặng 8,8 gam Xem thể tích dung dịch khơng thay đổi nồng độ mol/lit CuSO4 dung dịch sau phản ứng bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Số mol CuSO4 ban đầu là: 0,5 x = (mol) PTHH (1) Fe + CuSO4   FeSO4 + Cu mol mol 56g 64g làm sắt tăng thêm 64 - 56 = gam Mà theo cho, ta thấy khối lượng sắt tăng là: 8,8 - = 0,8 gam 0,8 Vậy có = 0,1 mol Fe tham gia phản ứng, có 0,1 mol CuSO4 tham gia phản ứng  Số mol CuSO4 dư : - 0,1 = 0,9 mol 0,9 Ta có CM CuSO = = 1,8 M 0,5  CM CuSO = Bài 3: Dẫn V lit CO2 (đktc) vào dung dịch chứa 3,7 gam Ca(OH)2 Sau phản ứng thu gam kết tủa Tính V? Hướng dẫn giải: Theo ta có: 3,7 Số mol Ca(OH)2 = = 0,05 mol 74 Số mol CaCO3 = = 0,04 mol 100 PTHH CO2 + Ca(OH)2   CaCO3 + H2O - Nếu CO2 không dư: ThuVienDeThi.com 13 Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học Ta có số mol CO2 = số mol CaCO3 = 0,04 mol Vậy V(đktc) = 0,04 * 22,4 = 0,896 lít - Nếu CO2 dư: CO2 + Ca(OH)2   CaCO3 + H2O 0,05   0,05 mol   0,05 CO2 + CaCO3 + H2O   Ca(HCO3)2 0,01   (0,05 - 0,04) mol Vậy tổng số mol CO2 tham gia phản ứng là: 0,05 + 0,01 = 0,06 mol  V(đktc) = 22,4 * 0,06 = 1,344 lít Bài 4: Hoà tan 20gam hỗn hợp hai muối cacbonat kim loại hoá trị dung dịch HCl dư thu dung dịch X 4,48 lít khí (ở đktc) tính khối lượng muối khan thu dung dịch X Bài giải: Gọi kim loại hoá trị A B ta có phương trình phản ứng sau: A2CO3 + 2HCl -> 2ACl + CO2 + H2O (1) BCO3 + 2HCl -> BCl2 + CO2 + H2O (2) Số mol khí CO2 (ở đktc) thu là: nCO2  4,48  0,2mol 22,4 Theo (1) (2) ta nhận thấy mol CO2 bay tức có mol muối cacbonnat chuyển thành muối Clorua khối lượng tăng thêm 11 gam (gốc CO3 60g chuyển thành gốc Cl2 có khối lượng 71 gam) Vậy có 0,2 mol khí bay khối lượng muối tăng là: 0,2 11 = 2,2 gam Vậy tổng khối lượng muối Clorua khan thu là: M(Muối khan) = 20 + 2,2 = 22,2 (gam) Bài 5: Hoà tan 10gam hỗn hợp muối Cacbonnat kim loại hoá trị dung dịch HCl dư thu dung dịch A 0,672 lít khí (đktc) Hỏi cô cạn dung dịch A thu gam muối khác nhau? Bài giải Một toán hoá học thường phải có phản ứng hố học xảy mà có phản ứng hố học phải viết phương trình hố học điều khơng thể thiếu Vậy ta gọi hai kim loại có hố trị X Y, ta có phản ứng: XCO3 + 2HCl -> XCl2 + CO2 + H2O (1) Y2(CO3)3 + 6HCl -> 2YCl3 + 3CO2 + 3H2O (2) Số mol chất khí tạo chương trình (1) (2) là: n CO2  0,672 = 0,03 mol 22,4 Theo phản ứng (1, 2) ta thấy mol CO2 bay tức có mol muối Cacbonnat chuyển thành muối clorua khối lượng tăng 71 - 60 = 11 (gam) ( m CO3  60 g ; mCl  71g ) Số mol khí CO2 bay 0,03 mol khối lượng muối khan tăng lên: 11 0,03 = 0,33 (gam) Vậy khối lượng muối khan thu sau cô cạn dung dịch m (muối khan) = 10 + 0,33 = 10,33 (gam) ThuVienDeThi.com 14 Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học Bài 6: Hồ tan 20gam hỗn hợp hai muối cacbonat kim loại hoá trị dung dịch HCl dư thu dung dịch X 4,48 lít khí (ở đktc) tính khối lượng muối khan thu dung dịch X Bài giải: Gọi kim loại hoá trị A B ta có phương trình phản ứng sau: A2CO3 + 2HCl -> 2ACl + CO2 + H2O (1) BCO3 + 2HCl -> BCl2 + CO2 + H2O (2) Số mol khí CO2 (ở đktc) thu là: nCO2  4,48  0,2mol 22,4 Theo (1) (2) ta nhận thấy mol CO2 bay tức có mol muối cacbonnat chuyển thành muối Clorua khối lượng tăng thêm 11 gam (gốc CO3 60g chuyển thành gốc Cl2 có khối lượng 71 gam) Vậy có 0,2 mol khí bay khối lượng muối tăng là: 0,2 11 = 2,2 gam Vậy tổng khối lượng muối Clorua khan thu là: M(Muối khan) = 20 + 2,2 = 22,2 (gam) Bài 1: Nhúng kim loại M hoá trị II vào 0,5 lit dd CuSO4 0,2M Sau thời gian phản ứng, khối lượng M tăng lên 0,40g nồng độ CuSO4 lại 0,1M a/ Xác định kim loại M b/ Lấy m(g) kim loại M cho vào lit dd chứa AgNO3 Cu(NO3)2 , nồng độ muối 0,1M Sau phản ứng ta thu chất rắn A khối lượng 15,28g dd B Tính m(g)? Hướng dẫn giải: a/ theo ta có PTHH M + CuSO4   MSO4 + Cu (1) Số mol CuSO4 tham gia phản ứng (1) là: 0,5 ( 0,2 – 0,1 ) = 0,05 mol Độ tăng khối lượng M là: mtăng = mkl gp - mkl tan = 0,05 (64 – M) = 0,40 giải ra: M = 56 , M Fe b/ ta biết số mol AgNO3 số mol Cu(NO3)2 Nhưng số mol Fe (chất khử Fe Cu2+ Ag+ (chất oxh mạnh) 0,1 0,1 ( mol ) Ag+ Có Tính oxi hố mạnh Cu2+ nên muối AgNO3 tham gia phản ứng với Fe trước PTHH: Fe + 2AgNO3  + 2Ag (1)  Fe(NO3)2 Fe + Cu(NO3)2   Fe(NO3)2 + Cu (2) Ta có mốc để so sánh: - Nếu vừa xong phản ứng (1): Ag kết tủa hết, Fe tan hết, Cu(NO3)2 chưa phản ứng Chất rắn A Ag ta có: mA = 0,1 x 108 = 10,8 g - Nếu vừa xong phản ứng (1) (2) chất rắn A gồm: 0,1 mol Ag 0,1 mol Cu mA = 0,1 ( 108 + 64 ) = 17,2 g theo đề cho mA = 15,28 g ta có: 10,8 < 15,28 < 17,2 AgNO3 phản ứng hết, Cu(NO3)2 phản ứng phần Fe tan hết mCu tạo = mA – mAg = 15,28 – 10,80 = 4,48 g Vậy số mol Cu = 0,07 mol Tổng số mol Fe tham gia phản ứng là: 0,05 ( pư ) + 0,07 ( pư ) = 0,12 mol Khối lượng Fe ban đầu là: 6,72g Phương pháp ghép ẩn số Bài toán 1: (Xét lại toán nêu phương pháp thứ nhất) ThuVienDeThi.com 15 Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học Hồ tan hỗn hợp 20 gam hai muối cacbonnat kim loại hoá trị I II dung dịch HCl dư thu dung dịch M 4,48 lít CO2 (ở đktc) tính khối lượng muốn tạo thành dung dịch M Bài giải Gọi A B kim loại hố trị I II Ta có phương trình phản ứng sau: A2CO3 + 2HCl -> 2ACl + H2O + CO2 (1) BCO3 + 2HCl -> BCl2 + H2O + CO2 (2) Số mol khí thu phản ứng (1) (2) là: nCO3  4,48  0,2mol 22,4 Gọi a b số mol A2CO3 BCO3 ta phương trình đại số sau: (2A + 60)a + (B + 60)b = 20 (3) Theo phương trình phản ứng (1) số mol ACl thu 2a (mol) Theo phương trình phản ứng (2) số mol BCl2 thu b (mol) Nếu gọi số muối khan thu x ta có phương trình: (A + 35.5) 2a + (B + 71)6 = x (4) Cũng theo phản ứng (1, 2) ta có: a + b = nCO2  0,2(mol ) (5) Từ phương trình (3, 4) (Lấy phương trình (4) trừ (5)) ta được: 11 (a + b) = x - 20 (6) Thay a + b từ (5) vào (6) ta được: 11 0,2 = x - 20 => x = 22,2 gam Bài tốn 2: Hồ tan hồn tồn gam hỗn hợp kim loại dung dịch HCl thu dung dịch A khí B, cạn dung dịch A khí B, cạn dung dịch A thu 5,71 gam muối khan tính thể tích khí B đktc Bài giải: Gọi X, Y kim loại; m, n hoá trị, x, y số mol tương ứng, số nguyên tử khối P, Q ta có: 2X + 2n HCl => 2XCln = nH2 (I) 2Y + 2m HCl -> 2YClm + mH2 (II) Ta có: xP + y Q = (1) x(P + 35,5n) + y(Q + 35,5m) = 5,71 (2) Lấy phương trình (2) trừ phương trình (1) ta có: x(P + 35,5n) + y(Q + 35,5m)- xP - yQ = 0,71 => 35,5 (nx + my) = 0,71 Theo I II: nH  ( xn  my ) 0,71 22,4  0,224 (lít) 355.2 Phương pháp chuyển toán hỗn hợp thành tốn chất tương đương => thể tích: V = nx + my = a/ Nguyên tắc: Khi toán xảy nhiều phản ứng phản ứng loại hiệu suất ta thay hỗn hợp nhiều chất thành chất tương đương Lúc lượng (số mol, khối lượng hay thể tích) chất tương đương lượng hỗn hợp ThuVienDeThi.com 16 Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học b/ Phạm vi sử dụng: Trong vô cơ, phương pháp áp dụng hỗn hợp nhiều kim loại hoạt động hay nhiều oxit kim loại, hỗn hợp muối cacbonat, hỗn hợp kim loại phản ứng với nước Bài 1: Một hỗn hợp kim loại kiềm A, B thuộc chu kì bảng hệ thống tuần hồn có khối lượng 8,5 gam Hỗn hợp tan hết nước dư cho 3,36 lit khí H2 (đktc) Tìm hai kim loại A, B khối lượng kim loại Hướng dẫn giải: PTHH 2A + 2H2O   2AOH + H2 (1) 2B + 2H2O   2BOH + H2 (2) Đặt a = nA , b = nB 3,36 ta có: a + b = = 0,3 (mol) (I) 22,4 8,5 M trung bình: M = = 28,33 0,3 Ta thấy 23 < M = 28,33 < 39 Giả sử MA < MB A Na, B K ngược lại mA + mB = 23a + 39b = 8,5 (II) Từ (I, II) ta tính được: a = 0,2 mol, b = 0,1 mol Vậy mNa = 0,2 * 23 = 4,6 g, mK = 0,1 * 39 = 3,9 g Bài 2: Hoà tan 115,3 g hỗn hợp gồm MgCO3 RCO3 500ml dung dịch H2SO4 loãng ta thu dung dịch A, chất rắn B 4,48 lít CO2 (đktc) Cơ cạn dung dịch A thu 12g muối khan Mặt khác đem nung chất rắn B tới khối lượng khơng đổi thu 11,2 lít CO2 (đktc) chất rắn B1 Tính nồng độ mol/lit dung dịch H2SO4 lỗng dùng, khối lượng B, B1 khối lượng nguyên tử R Biết hỗn hợp đầu số mol RCO3 gấp 2,5 lần số mol MgCO3 Hướng dẫn giải: Thay hỗn hợp MgCO3 RCO3 chất tương đương M CO3 PTHH M CO3 + H2SO4   M SO4 + CO2 + H2O (1) 0,2 0,2 0,2 0,2 4,48 Số mol CO2 thu là: nCO = = 0,2 (mol) 22,4 Vậy nH SO = nCO = 0,2 (mol) 0,2  CM H SO = = 0,4 M 0,5 Rắn B M CO3 dư: M CO3   M O + CO2 (2) 0,5 0,5 0,5 Theo phản ứng (1): từ mol M CO3 tạo mol M SO4 khối lượng tăng 36 gam Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng ta có: 115,3 = mB + mmuối tan - 7,2 Vậy mB = 110,5 g Theo phản ứng (2): từ B chuyển thành B1, khối lượng giảm là: mCO = 0,5 * 44 = 22 g Vậy mB = mB - mCO = 110,5 - 22 = 88,5 g Tổng số mol M CO3 là: 0,2 + 0,5 = 0,7 mol 115,3 Ta có M + 60 = 164,71  M = 104,71 0,7 Vì hỗn hợp đầu số mol RCO3 gấp 2,5 lần số mol MgCO3 ThuVienDeThi.com 17 Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học Nên 104,71 = 24 *  R * 2,5  R = 137 3,5 Vậy R Ba Bài 3: Để hoà tan hoàn toàn 28,4 gam hỗn hợp muối cacbonat kim loại thuộc phân nhóm nhóm II cần dùng 300ml dung dịch HCl aM tạo 6,72 lit khí (đktc) Sau phản ứng, cạn dung dịch thu m(g) muối khan Tính giá trị a, m xác định kim loại Hướng dẫn giải: 6,72 nCO = = 0,3 (mol) 22,4 Thay hỗn hợp M CO3 M CO3 + 2HCl   M Cl2 + CO2 + H2O (1) 0,3 0,6 0,3 0,3 Theo tỉ lệ phản ứng ta có: nHCl = nCO = * 0,3 = 0,6 mol 0,6 CM HCl = = 2M 0,3 Số mol M CO3 = nCO = 0,3 (mol) 28,4 Nên M + 60 = = 94,67 0,3  M = 34,67 Gọi A, B KHHH kim loại thuộc phân nhóm nhóm II, MA < MB ta có: MA < M = 34,67 < MB để thoả mãn ta thấy 24 < M = 34,67 < 40 Vậy hai kim loại thuộc phân nhóm nhóm II là: Mg Ca Khối lượng muối khan thu sau cô cạn là: m = (34,67 + 71)* 0,3 = 31,7 gam 7/ Phương pháp dựa theo số mol để giải toán hoá học a/ Nguyên tắc áp dụng: Trong trình biến đổi hoá học: Số mol nguyên tố chất bảo tồn b/ Ví dụ: Cho 10,4g hỗn hợp bột Fe Mg (có tỉ lệ số mol 1:2) hoà tan vừa hết 600ml dung dịch HNO3 x(M), thu 3,36 lit hỗn hợp khí N2O NO Biết hỗn hợp khí có tỉ khối d = 1,195 Xác định trị số x? Hướng dẫn giải: Theo ta có: nFe : nMg = : (I) 56nFe + 24nMg = 10,4 (II) Giải phương trình ta được: nFe = 0,1 nMg = 0,2 Sơ đồ phản ứng Fe, Mg + HNO3 > Fe(NO3)3 , Mg(NO3)2 + N2O, NO + H2O 0,1 0,2 x 0,1 0,2 a b (mol) Ta có: 3,36 44a  30b a+b= = 0,15 = 1,195 -> a = 0,05 mol b = 0,1 mol 22,4 (a  b)29 Số mol HNO3 phản ứng bằng: nHNO = nN = 3nFe(NO ) + 2nMg(NO ) + 2nN O + nNO = 3.0,1 + 2.0,2 + 2.0,05 + 0,1 = 0,9 mol Nồng độ mol/lit dung dịch HNO3: 0,9 x(M) = 1000 = 1,5M 600 8/ Phương pháp biện luận theo ẩn số ThuVienDeThi.com 18 Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học a/ Nguyên tắc áp dụng: Khi giải toán hoá học theo phương pháp đại số, số phương trình tốn học thiết lập số ẩn số chưa biết cần tìm phải biện luận -> Bằng cách: Chọn ẩn số làm chuẩn tách ẩn số lại Nên đưa phương trình tốn học ẩn, có ẩn có giới hạn (tất nhiên ẩn có giới hạn tốt) Sau thiết lập bảng biến thiên hay dự vào điều kiện khác để chọn giá trị hợp lí b/ Ví dụ: Bài 1: Hồ tan 3,06g oxit MxOy dung dich HNO3 dư sau cạn thu 5,22g muối khan Hãy xác định kim loại M biết có hố trị Hướng dẫn giải: PTHH: MxOy + 2yHNO3 -> xM(NO3)2y/x + yH2O Từ PTPƯ ta có tỉ lệ: 3,06 5,22 = -> M = 68,5.2y/x M x  16 y M x  124 y Trong đó: Đặt 2y/x = n hoá trị kim loại Vậy M = 68,5.n (*) Cho n giá trị 1, 2, 3, Từ (*) -> M = 137 n =2 phù hợp Do M Ba, hoá trị II Bài 2: A, B chất khí điều kiện thường, A hợp chất nguyên tố X với oxi (trong oxi chiếm 50% khối lượng), B hợp chất nguyên tố Y với hiđrơ (trong hiđro chiếm 25% khối lượng) Tỉ khối A so với B Xác định công thức phân tử A, B Biết phân tử A có nguyên tử X, phân tử B có nguyên tử Y Hướng dẫn giải: Đặt CTPT A XOn, MA = X + 16n = 16n + 16n = 32n Đặt CTPT A YOm, MB = Y + m = 3m + m = 4m MA 32n d= = = -> m = 2n MB 4m Điều kiện thoả mãn: < n, m < 4, nguyên m phải số chẵn Vậy m hay Nếu m = Y = (loại, khơng có ngun tố thoả) Nếu m = Y = 12 (là cacbon) -> B CH4 n = X = 32 (là lưu huỳnh) -> A SO2 9/ Phương pháp dựa vào đại lượng có giới hạn để tìm giới hạn đại lượng khác a/ Nguyên tắc áp dụng: Dựa vào đại lượng có giới hạn, chẳng hạn: KLPTTB ( M ), hố trị trung bình, số nguyên tử trung bình, Hiệu suất: 0(%) < H < 100(%) Số mol chất tham gia: < n(mol) < Số mol chất ban đầu, Để suy quan hệ với đại lượng cần tìm Bằng cách: - Tìm thay đổi giá trị max đại lượng để dẫn đến giới hạn cần tìm - Giả sử thành phần hỗn hợp (X,Y) chứa X hay Y để suy giá trị max đại lượng cần tìm b/ Ví dụ: Bài 1: Cho 6,2g hỗn hợp kim loại kiềm thuộc chu kỳ liên tiếp bảng tuần hoàn phản ứng với H2O dư, thu 2,24 lit khí (đktc) dung dịch A a/ Tính thành phần % khối lượng kim loại hỗn hợp ban đầu Hướng dẫn: a/ Đặt R KHHH chung cho kim loại kiềm cho ThuVienDeThi.com 19 Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học MR khối lượng trung bình kim loại kiềm A B, giả sử MA < MB -.> MA < MR < MB Viết PTHH xảy ra: Theo phương trình phản ứng: nR = 2nH = 0,2 mol > MR = 6,2 : 0,2 = 31 Theo đề ra: kim loại thuộc chu kì liên tiếp, nên kim loại là: A Na(23) B K(39) Bài 2: a/ Cho 13,8 gam (A) muối cacbonat kim loại kiềm vào 110ml dung dịch HCl 2M Sau phản ứng thấy axit dung dịch thu thể tích khí V1 vượt 2016ml Viết phương trình phản ứng, tìm (A) tính V1 (đktc) b/ Hồ tan 13,8g (A) vào nước Vừa khuấy vừa thêm giọt dung dịch HCl 1M đủ 180ml dung dịch axit, thu V2 lit khí Viết phương trình phản ứng xảy tính V2 (đktc) Hướng dẫn: a/ M2CO3 + 2HCl -> 2MCl + H2O + CO2 Theo PTHH ta có: Số mol M2CO3 = số mol CO2 > 2,016 : 22,4 = 0,09 mol -> Khối lượng mol M2CO3 < 13,8 : 0,09 = 153,33 (I) Mặt khác: Số mol M2CO3 phản ứng = 1/2 số mol HCl < 1/2 0,11.2 = 0,11 mol -> Khối lượng mol M2CO3 = 13,8 : 0,11 = 125,45 (II) Từ (I, II) > 125,45 < M2CO3 < 153,33 -> 32,5 < M < 46,5 M kim loại kiềm -> M Kali (K) Vậy số mol CO2 = số mol K2CO3 = 13,8 : 138 = 0,1 mol -> VCO = 2,24 (lit) b/ Giải tương tự: -> V2 = 1,792 (lit) Bài 3: Cho 28,1g quặng đơlơmít gồm MgCO3; BaCO3 (%MgCO3 = a%) vào dung dịch HCl dư thu V (lít) CO2 (ở đktc) a/ Xác định V (lít) Hướng dẫn: a/ Theo ta có PTHH:  MgCl2 + H2O + CO2 MgCO3 + 2HCl  (1) x(mol) x(mol)  BaCl2 + H2O + CO2 BaCO3 + 2HCl  (2) y(mol) y(mol)  CaCO3  + H2O CO2 + Ca(OH)2  (3) 0,2(mol)   0,2(mol)   0,2(mol) CO2 + CaCO3 + H2O   Ca(HCO3)2 (4) m Giả sử hỗn hợp có MgCO3.Vậy BaCO3 = 28,1 Số mol: nMgCO3 = = 0,3345 (mol) 84 Nếu hỗn hợp tồn BaCO3 mMgCO3 = 28,1 Số mol: nBaCO3 = = 0,143 (mol) 197 Theo PT (1) (2) ta có số mol CO2 giải phóng là: 0,143 (mol)  nCO2  0,3345 (mol) Vậy thể tích khí CO2 thu đktc là: 3,2 (lít)  VCO  7,49 (lít) CHUYÊN ĐỀ 2: ĐỘ TAN – NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH Một số cơng thức tính cần nhớ: ThuVienDeThi.com 20 ... GIẢI TỐN HỐ HỌC THƠNG DỤNG Phương pháp số học ThuVienDeThi.com Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học Giải phép tính Hố học cấp II phổ thông, thông thường sử dụng phương pháp số học: Đó phép... ThuVienDeThi.com 10 Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học Bài Cho luồng khí clo dư tác dụng với 9,2g kim loại sinh 23,4g muối kim loại hoá trị I Hãy xác định kim loại hoá trị I muối kim loại... số ThuVienDeThi.com 18 Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học a/ Nguyên tắc áp dụng: Khi giải toán hoá học theo phương pháp đại số, số phương trình tốn học thiết lập số ẩn số chưa biết