PP1-BAO-TOAN-NGUYEN-TO

CHUYÊN I Ph 1: PH NG PHÁP B O TOÀN NGUYÊN T ng pháp b o toƠn nguyên t N i dung ph ng pháp b o toƠn nguyên t - C s c a ph ng pháp b o toàn nguyên t đ nh lu t b o tồn ngun t : Trong ph n ng hóa h c, nguyên t đ c b o toàn - H qu c a c a đ nh lu t b o toàn nguyên t : Trong ph n ng hóa h c, t ng s mol c a m t nguyên t tham gia ph n ng b ng t ng s mol nguyên t t o thành sau ph n ng Ví d : t cháy hoàn toàn gam axit axetic c n v a đ V lít O2 (đktc) S n ph m cháy h p th h t vào bình đ ng NaOH d , th y kh i l ng bình t ng m gam Tính V m ? Các h ng t đ tính V m : * H ng : D a vào s mol c a axit axetic (CH3COOH) ph ng trình ph n ng đ tính s mol c a O2 c n dùng, s mol CO2 s mol H2O t o thành T suy th tích O2 kh i l ng bình NaOH t ng Theo gi thi t : nCH3COOH = = 0,1 mol 60 Ph ng trình ph n ng : o t → 2CO2 + 2H2O CH3COOH + 2O2 ⎯⎯ → mol: 0,1 → 0,2 0,2 → 0,2 Theo ph ng trình gi thi t, ta có : VO2 (đktc) = 0,2.22,4 = 4,48 lít m bình NaOH tăng = m CO2 + m H2O = 0,2.44 + 0,2.18 = 12,4 gam * H ng : D a vào h qu c a đ nh lu t b o toàn nguyên t s mol axit CH3COOH (0,1 mol) đ tính s mol CO2 s mol H2O t o thành; s mol O2 tham gia ph n ng T suy th tích O2 kh i l ng bình NaOH t ng Áp d ng b o toàn nguyên t đ i v i C H, ta có :  nCO = 0,2 nCO2 = 2nCH3COOH = 2.0,1 = 0,2    n H2O = 0,2 2nH2O = 4nCH3COOH = 4.0,1 = 0,4   Áp d ng b o tồn ngun t O, ta có : nCH3COOH + nO2 = nCO2 + n H2O  nO2 = 0,2 mol 0,1 ? 0,2 0,2 Suy : VO2 (ñktc) = 0,2.22,4 = 4,48 lít m bình NaOH tăng = m CO2 + m H2O = 0,2.44 + 0,2.18 = 12,4 gam - Ph ng pháp b o toàn nguyên t ph b o toàn nguyên t ng pháp gi i t p hóa h c s d ng h qu c a đ nh lu t u m c a ph ng pháp b o toƠn nguyên t a Xét h ng gi i bƠi t p sau : Câu 25 – Mã đ 231: D n V lít (đktc) h n h p X g m axetilen hiđro có kh i l ng m gam qua ng s đ ng b t niken nung nóng, thu đ c khí Y D n Y vào l ng d AgNO3 dung d ch NH3 thu đ c 12 gam k t t a Khí kh i dung d ch ph n ng v a đ v i 16 gam brom cịn l i khí Z t cháy hồn tồn khí Z đ c 2,24 lít khí CO2 (đktc) 4,5 gam H2O Giá tr c a V là: A 11,2 B 13,44 C 5,60 D 8,96 ( thi n sinh Cao đ ng kh i A n m 2007) H ng d n gi i Cách : Ph ng pháp thơng th ng – Tính tốn theo ph ng trình ph n ng Theo gi thi t ta suy Y g m H2 d , C2H2 d , C2H4 C2H6 S mol c a ch t : 16 12 n C2 H4 = n Br2 = = 0,1 mol; n C2 H2 dö = n C2Ag2 = = 0,05 mol; 160 240 n CO2 4,5 2,24 n H2 O = = 0,25 mol; n CO2 = = 0,1 mol  n C2 H6 = = 0,05 mol 18 22,4 Ph ng trình ph n ng : o mol: Ni, t → C2H4 C2H2 + H2 ⎯⎯⎯  0,1  0,1 0,1 mol: Ni, t → C2H6 C2H2 + 2H2 ⎯⎯⎯  0,05 0,05  0,1 mol: t → C2Ag2  + 2NH4NO3 C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 ⎯⎯  0,05 0,05 (1) o (2) o C2H6 + mol: 0,05 Ni, t o → 2CO2 + 3H2O O2 ⎯⎯⎯  0,1 → 0,15 o Ni, t → 2H2O 2H2 + O2 ⎯⎯⎯  (0,25 – 0,15) = 0,1 mol: 0,1 Theo ph n ng ta th y : n n H2 (3) (4) (5) = n H2 (1) + nH2 (2) + nH2 (5) = 0,3 mol; C2 H2 = nC2H2 (1) + nC2H2 (2) + nC2H2 (3) = 0,2 mol  VX = VC2 H2 + VH2 = 0,5.22,4 = 11,2 lít Cách : S d ng ph ng pháp b o tồn ngun t nC2H2 dư = nC2Ag2 = 0,05 mol; nC2H4 = nBr2 = 0,1 mol; nH2O = 0,25 mol Áp d ng b o toàn nguyên t đ i v i H, ta có : 2nH2 + 2nC2H2 ban đầu = nC2H2 dư + nC2H4 + n H2O 0,05 0,1 0,25  n(H2 , C2 H2 ban đầu ) = 0,5 mol  V(H2 , C2 H2 ban đầu ) đktc = 11,2 lít b Nh n xét : V i cách : Vi t nhi u ph n ng, m i liên quan v s mol c a ch t đ c tính tốn d a ph n ng Tuy d hi u nh ng ph i trình bày dài dòng, m t nhi u th i gian, ch phù h p v i hình th c thi t lu n tr c V i cách : M i liên quan v s mol c a ch t đ c tính tốn tr c ti p d a vào s b o toàn nguyên t nên khơng ph i vi t ph ng trình ph n ng c K t lu n : So sánh cách gi i trên, ta th y : Ph ng pháp b o tồn ngun t có u m trình làm t p h c sinh không ph i vi t ph ng trình ph n ng, tính tốn đ n gi n d a vào s b o toàn nguyên t cho k t qu nhanh h n so v i vi c tính tốn theo ph ng trình ph n ng Nh v y : N u s d ng ph ng pháp b o toàn nguyên t m t cách hi u qu có th t ng đáng k t c đ làm so v i vi c s d ng ph ng pháp thông th ng Ph m vi áp d ng : Ph ng pháp b o tồn ngun t có th gi i quy t đ c nhi u d ng t p liên quan đ n ph n ng hóa vơ c c ng nh hóa h u c M t s d ng t p th ng dùng b o toàn nguyên t : + Ion Al3+ , Zn2+ tác d ng v i dung d ch ki m (NaOH, Ba(OH)2, ) + Khí CO2 tác d ng v i dung d ch ki m + Tính s mol HNO3, H2SO4 tham gia ph n ng + t cháy h p ch t, th ng h p ch t h u c + Th y phân khơng hồn tồn peptit B ng tính nhanh s mol ngun t , nhóm ngun t ph n ng T ví d ta th y : Có th tính nhanh s mol ngun t , nhóm nguyên t nh sau : S mol nguyên t X ho c nhóm nguyên t X = s nguyên t ho c nhóm nguyên t X đ n ch t, h p ch t  s mol ch t B ng tính nhanh s mol ngun t , nhóm nguyên t S mol ch t S mol nguyên t , nhóm nguyên t Ch t Ba(OH)2 n Ba(OH) H2SO4 n H SO nBa2+ = nBa(OH)2 ; nOH− = 2nBa(OH)2 2 n Fe Fe2(SO4)3 nH+ = 2nH2SO4 ; nSO 2− = nH2SO4 4 nFe3+ = 2nFe2 (SO4 )3 ; nSO 2− = 3nFe2 (SO4 )3 (SO )3 Al2O3 n Al2 O3 CxHyOzNt n C x H y Oz N t nAl3+ = 2nAl2O3 ; nO2− = 3nAl2O3 nC = x.nCx Hy Oz Nt ; n H = y.nCx HyOz Nt ; n O = z.n Cx Hy Oz Nt ; n N = t.n Cx Hy Oz Nt n Ala = 3n Ala−Ala−Ala n Ala−Ala−Ala Ala-Ala-Ala Ala-Gly-Ala-Val-Gly-Val nAla-Gly-Ala-Val-Gly-Val nAla = 2nAla-Gly-Ala-Val-Gly-Val ; nGly = 2nAla-Gly-Ala-Val-Gly-Val i v i ch t khác ta tính t ng t II Phơn d ng bƠi t p vƠ ví d minh h a D ng 1: Tính l ng ch t ph n ng Ph ng pháp gi i - B c : L p s đ ph n ng bi u di n trình chuy n hóa gi a ch t, đ th y rõ b n ch t hóa h c c a toán - B c : Nh n d ng nhanh ph ng pháp gi i t p : Khi g p t p mà gi a l ng ch t c n tính l ng ch t đ cho đ u có ch a ngun t hay m t nhóm ngun t ta nên dùng ph ng pháp b o toàn nguyên t - B c : Xác đ nh áp d ng b o toàn nguyên t đ i v i nguyên t , nhóm nguyên t - B c : Thi t l p ph ng trình b o tồn ngun t Ngồi ra, k t h p v i gi thi t khác đ l p ph ng trình tốn h c có liên quan T suy l ng ch t c n tính PS : - Trong ph ng pháp b o toàn nguyên t , n u xác đ nh sai ho c thi u ch t ch a nguyên t mà ta s d ng đ tính l ng ch t b o tồn ngun t khơng cịn n a Các ví d minh h a a Ph n ng m t giai đo n Ví d 1: i n phân nóng ch y Al2O3 v i n c c b ng than chì, thu đ c m kilogam Al catot 89,6 m3 (đktc) h n h p khí X anot T kh i c a X so v i H2 b ng 16,7 Cho 1,12 lít X (đktc) ph n ng v i dung d ch Ca(OH)2 d , thu đ c 1,5 gam k t t a Bi t ph n ng x y hoàn toàn Giá tr c a m A 115,2 B 82,8 C 144,0 D 104,4 ( thi n sinh i h c kh i B n m 2013) H ng d n gi i B c : L p s đ ph n ng : Trong ph n ng n phân nóng ch y Al2O3 v i n c c làm b ng than chì (C), Al sinh O2 sinh anot nh v y anot s b O2 oxi hóa thành CO, CO2, ngồi v n có th cịn O2 d S đ ph n ng : Al2 O3 ñpnc ⎯⎯⎯ → Al + catot, (CO2 , CO, O2 ) (catot) (anot) CO2 + CaCO3 → CaCO3 + H2O B c : Nh n d ng nhanh ph ng pháp gi i t p Bài t p yêu c u tính kh i l ng c a Al n phân nóng ch y oxit Al2O3, l i cho thông qua thông tin v s mol c a CO2, CO, O2 Nh n th y : Gi a h n h p (CO, CO2, O2) Al2O3 đ u có ch a nguyên t O; Gi a Al Al2O3 đ u có nguyên t Al ây d u hi u ch ng t t p s s d ng ph ng pháp b o toàn nguyên t B c : Xác đ nh áp d ng b o toàn nguyên t đ i v i nguyên t , nhóm nguyên t D a vào gi thi t tính đ c s mol c a CO2, CO, O2 T tính đ c s mol c a Al2O3 d a vào b o toàn nguyên t O Bi t đ c s mol c a Al2O3 s tính đ c s mol c a Al d a vào b o toàn nguyên t Al B c : Thi t l p ph ng trình b o tồn ngun t T suy l ng ch t c n tính Theo gi thi t, ta có : 89,6 n X = nCO2 + nO2 + nCO = = kmol (1) 22,4 MX = 44n CO2 + 32n O2 + 28n CO n CO2 + n O2 + n CO = 16,7.2 = 33,4  44nCO2 + 32nO2 + 28nCO = 33,4.4 = 133,6 kg (2) nCO2 = nCaCO3 = 1,5 0,015 = 0,015 mol  %nCO2 hỗn hợp X = 100% = 30% 100 0,05  nCO2 X = 30%.4 = 1,2 kmol (3) Thay (3) vào (1), (2), ta đ c h hai ph nO2 = 0,6 kmol; nCO = 2,2 kmol ng trình hai n Gi i h ph Áp d ng b o toàn nguyên t đ i v i O Al, ta có : ng trình ta có : 5,8  3n Al2O3 = n CO + n CO2 + n O2 n Al2O3 = kmol  11,6   2,2 1,2 0,6   m Al = 27 = 104,4 kg  n Al = 2n Al O n = 11,6 kmol   Al Ví d 2: t 5,6 gam Fe khơng khí, thu đ c h n h p ch t r n X Cho toàn b X tác d ng v i dung d ch HNO3 lỗng (d ), thu đ c khí NO (s n ph m kh nh t) dung d ch ch a m gam mu i Giá tr c a m là: A 18,0 B 22,4 C 15,6 D 24,2 ( thi n sinh i h c kh i B n m 2012) H ng d n gi i Vì dung d ch HNO3 d nên Fe ph n ng h t, mu i s t t o thành Fe(NO3)3 Gi a l ng ch t c n tính kh i l ng Fe(NO3)3 l ng ch t bi t Fe đ u có nguyên t Fe, nên áp d ng b o toàn nguyên t đ i v i Fe, ta có : n Fe(NO3 )3 = n Fe = 0,1 mol  m Fe(NO3 )3 = 24,2 gam Xét t p sau : S c hồn tồn khí CO2 vào dung d ch Ba(OH)2, t o c hai mu i Ba(HCO3)2 BaCO3 Tìm m i quan h v s mol c a CO2, Ba(OH)2 BaCO3 H ng d n gi i Theo b o toàn nguyên t đ i v i C Ba, ta có :  nCO2 = n BaCO3 + 2n Ba(HCO3 )2  2n Ba(OH)2 − nCO2 = n BaCO3   n Ba(OH)2 = n BaCO3 + n Ba(HCO3 )2 N u thay b ng Ca(OH)2 ta có : 2nCa(OH)2 − nCO2 = nCaCO3 Bây gi ta s s d ng k t qu đ gi i t p ví d : Ví d 3: H p th hồn tồn 2,688 lít khí CO2 ( đktc) vào 2,5 lít dung d ch Ba(OH)2 n ng đ a mol/l, thu đ c 15,76 gam k t t a Giá tr c a a là: A 0,032 B 0,048 C 0,06 D 0,04 ( thi n sinh i h c kh i A n m 2007) Vì n CO2  n BaCO3 0,12 H ng d n gi i nên ph n ng t o c mu i Ba(HCO3)2 BaCO3 0,08 T k t qu trên, ta có : n Ba(OH)2 − nCO2 = n BaCO3  n Ba(OH)2 = 0,1  a = [Ba(OH)2 ] = ? 0,12 0,08 0,1 = 0,04M 2,5 Ví d 4: H p th hồn tồn V lít CO2 (đktc) vào bình đ ng 200 ml dung d ch X g m NaOH 1M Na2CO3 0,5M, thu đ c dung d ch Y K t tinh dung d ch Y (ch làm bay h i n c) thu đ c 19,9 gam ch t r n khan Giá tr V là: A 2,24 B 3,36 C 5,6 D 1,12 ( thi th đ i h c l n – THPT Chuyên – i h c SPHN, n m h c 2011 – 2012) H ng d n gi i Áp d ng b o toàn nguyên t đ i v i Na ta th y : nNa Y = nNa X = n NaOH + n Na2CO3 = 0,4 mol 0,2.1 0,2.0,5 N u dung d ch Y ch có Na2CO3 s mol Na2CO3 0,2 mol, kh i l ng ch t r n 21,2 gam; n u Y ch ch a NaHCO3 s mol NaHCO3 0,4 mol, kh i l ng ch t r n 33,6; n u Y ch a c hai mu i kh i l ng ch t r n thu c kho ng (21,2 ; 33,6) Trên th c t kh i l ng ch t r n ch 19,9 gam nên x y tr ng h p NaOH d Nh v y ch t r n g m NaOH d Na2CO3 Theo gi thi t b o toàn nguyên t Na, ta có :  40n NaOH dư + 106n Na2CO3 = 19,9  n NaOH dö = 0,1     n Na2CO3 = 0,15 n NaOH dö + 2n Na2CO3 = 0,4 Áp d ng b o tồn ngun t C, ta có : nCO2 = n Na2CO3 Y − n Na2CO3 X = 0,05  VCO2 (đktc) = 0,05.22,4 = 1,12 lít 0,15 0,1 Xét t p sau : Cho dung d ch ch a ion OH− vào dung d ch ch a ion Al3+, sau ph n ng th y k t t a Al(OH)3 b tan m t ph n Tìm m i liên h v s mol gi a ion OH− , Al3+ k t t a Al(OH)3 H ng d n gi i Áp d ng b o toàn nguyên t đ i v i Al b o tồn nhóm OH− , ta có : n Al3+ = n Al(OH)3 + n[Al(OH)4 ]−  4n Al3+ − nOH− = n Al(OH)3  nOH− = 3n Al(OH)3 + 4n[Al(OH)4 ]− N u thay ion Al3+ b ng ion Zn2+, ta có :  n Zn2+ = n Zn(OH)2 + n[Zn(OH)4 ]2−  4n Zn2+ − nOH− = 2n Zn(OH)2  nOH− = 2n Zn(OH)2 + 4n[Zn(OH) ]2−   Bây gi ta s v n d ng k t qu đ gi i t p ví d 5, : Ví d 5: Cho 200 ml dung d ch AlCl3 1,5M tác d ng v i V lít dung d ch NaOH 0,5M, l ng k t t a thu đ c 15,6 gam Giá tr l n nh t c a V là: A 1,2 B 1,8 C 2,4 D ( thi n sinh i h c kh i B n m 2007) Vì n Al3+  n Al(OH)3 0,3 H ng d n gi i nên m t ph n ion nhôm n m dung d ch sau ph n ng 0,2 Ph n ng có th x y theo hai h AlCl3 + dd NaOH (1) ng khác : NaCl Al(OH)3  + dd  AlCl3 dö NaCl Al(OH)3  + dd  Na[Al(OH)4 ] Theo h ng (1) : AlCl3 d , nên l ng NaOH dùng tr ng h p nh t Theo h ng (2) : AlCl3 chuy n h t vào k t t a Al(OH)3, sau k t t a b hịa tan m t ph n Tr l ng NaOH dùng nhi u nh t V y ta ph i tính l ng NaOH theo h ng (2) (2) ng h p T k t qu trên, ta có : n Al3+ − nOH− = n Al(OH)3  nOH− = mol  n NaOH = mol  Vdd NaOH = 1: 0,5 = 2M 0,3 ? 0,2 PS : này, n u đ ch nói “Giá tr c a V : ” ph n ng có th x y theo h ng (1) ho c (2) Khi s có hai giá tr c a V th a mãn V(min) ng v i h ng (1) V(max) ng v i h ng (2) Ví d 6: Hồ tan hồn tồn m gam ZnSO4 vào n c đ c dung d ch X N u cho 110 ml dung d ch KOH 2M vào X thu đ c 3a gam k t t a M t khác, n u cho 140 ml dung d ch KOH 2M vào X thu đ c 2a gam k t t a Giá tr c a m là: A 32,20 B 24,15 C 17,71 D 16,10 ( thi n sinh i h c kh i A n m 2010) H ng d n gi i B n ch t ph n ng : Zn2+ + 2OH− → Zn(OH)2 Zn(OH)2 + 2OH− → [Zn(OH)4 ]2− Cho 110 ml KOH 2M (0,22 mol) vào dung d ch X (TN1), thu đ c 3a gam Zn(OH)2 Cho 140 ml dung d ch KOH 2M (0,28 mol) vào dung d ch X (TN2), thu đ c 2a gam k t t a Ch ng t tr ng h p (TN2) k t t a b hòa tan m t ph n TN1 k t t a có th b hịa tan m t ph n ho c ch a b hòa tan N u TN1 k t t a ch a b hòa tan, áp d ng b o tồn nhóm OH− TN2, ta có : TN1 s d ng k t qu cho  3a 2 99 = 0,22 2n Zn(OH)2 = n KOH a = 3,63    2a n ZnSO4 = 0,1067 4n 4n ZnSO4 − n KOH = 2n Zn(OH)2 + 0,28 ZnSO4 =  99 Tr ng h p khơng th a mãn TN1 : n ZnSO4  n KOH nên k t t a b hòa tan 0,1067 V y 0,22 TN1 k t t a b hòa tan m t ph n, v n d ng k t qu trên, ta có : 3a  4n ZnSO4 − 0,22 = 99 n ZnSO4 = 0,1   m ZnSO4 = 16,1 gam  2a a = 2,97   4n − 0,28 =  ZnSO4 99 Ví d 7: Hòa tan h t h n h p ch a 10 gam CaCO3 17,4 gam FeCO3 b ng dung d ch HNO3 lỗng, nóng S mol HNO3 tham gia ph n ng là: A 0,8 mol B 0,5 mol C 0,7 mol D 0,2 mol ( thi th i h c l n – THPT Chuyên Hùng V ng – Phú Th , n m h c 2011 – 2012) H ng d n gi i S đ ph n ng : o t → Fe(NO3)3 + Ca(NO3)2 + NO + CO2 + H2O FeCO3 + CaCO3 + HNO3 ⎯⎯ Áp d ng b o toàn nguyên t Ca, Fe b o toàn electron, ta tính đ c s mol c a Ca(NO3)2, Fe(NO3)3 NO Sau áp d ng b o tồn nguyên t N, ta tính đ c s mol c a HNO3 : n Ca(NO3 )2 = n CaCO3 = 0,1 n NO = 0,05 mol   n Fe(NO3 )3 = n FeCO3 = 0,15  n HNO3 = n Ca(NO3 )2 + 3n Fe(NO3 )3 + n NO = 0,7 mol   0,05 0,1 0,15  3n NO = n FeCO3 = 0,15 Ví d 8: Hịa tan hồn tồn h n h p g m 0,18 mol FeS2 a mol Cu2S b ng dung d ch HNO3 v a đ thu đ c dung d ch X ch ch a mu i sunfat V lít NO (đktc) s n ph m kh nh t Giá tr c a V là: A 44,8 lít B 22,4 lít C 26,88 lít D 33,6 lít ( thi th đ i h c l n – THPT Chuyên Nguy n Hu – Hà N i, n m h c 2010 – 2011) H ng d n gi i Vì ph n ng ch t o mu i sunfat nên suy X có hai mu i CuSO4 Fe2(SO4)3 S đ ph n ng : Cu2 S HNO3 CuSO ⎯⎯⎯ → + NO + H O  Fe (SO ) FeS   Áp d ng b o toàn nguyên t đ i v i Cu, Fe, S, ta có : HNO3 Cu2S + 2FeS2 ⎯⎯⎯ → 2CuSO4 + Fe2(SO4)3 → mol: 0,09  0,18 0,18 → 0,09 Áp d ng b o toàn electron cho ph n ng c a FeS2 Cu2S v i HNO3, ta có : 15 n FeS2 + 10 n Cu2S = 3n NO  n NO = 1,2 mol  VNO (đktc) = 26,88 lít 0,18 ? 0,09 Ví d 9: X h n h p hiđrocacbon m ch h , dãy đ ng đ ng đ t cháy h t 2,8 gam X c n 6,72 lít O2 (đktc) H p th tồn b s n ph m cháy vào n c vôi d đ c m gam k t t a Giá tr m là: A 30 gam B 20 gam C 25 gam D 15 gam H ng d n gi i S đ ph n ng đ t cháy hai hiđrocacbon X : o t Cx Hy + O2 ⎯⎯ → CO2 + H2O Áp d ng b o toàn kh i l (1) ng b o toàn nguyên t O cho ph n ng (1), ta có : m X + m O2 = 44n CO2 + 18n H2O  2,8 0,3.32 44n CO2 + 18n H2O = 12,4 n H2O = 0,2    2 n O2 = 2n CO2 + n H2O 2n CO2 + n H2O = 0,6 n CO2 = 0,2  0,3 Áp d ng b o toàn nguyên t C, ta có : n CaCO3 = n CO2 = 0,2 mol  m CaCO3 = 0,2.100 = 20 gam Ví d 10: t cháy hồn tồn 0,1 mol m t axit cacboxylic đ n ch c, c n v a đ V lít O2 ( đktc), thu đ 0,3 mol CO2 0,2 mol H2O Giá tr c a V là: A 8,96 B 11,2 C 6,72 D 4,48 ( thi n sinh i h c kh i B n m 2007) c H ng d n gi i Công th c phân t c a axit cacboxylic đ n ch c có d ng CxHyO2 S đ ph n ng : (1) CxHyO2 + O2 → CO2 + H2O Áp d ng b o toàn nguyên t O cho ph n ng (1), ta có : n Cx Hy O2 + n O2 = n CO2 + n H2O  n O2 = 0,3 mol  VO2 (đktc) = 6,72 lít 0,1 ? 0,3 0,2 Ví d 11: H n h p X g m axit axetic, axit fomic axit oxalic Khi cho m gam X tác d ng v i NaHCO (d ) thu đ c 15,68 lít khí CO2 (đktc) M t khác, đ t cháy hoàn toàn m gam X c n 8,96 lít khí O2 (đktc), thu đ c 35,2 gam CO2 y mol H2O Giá tr c a y là: A 0,3 B 0,8 C 0,2 D 0,6 ( thi n sinh i h c kh i A n m 2011) H ng d n gi i Theo gi thi t, h n h p X g m CH3COOH, HCOOH, HOOC – COOH Ph n ng c a X v i NaHCO3 : –COOH + NaHCO3 → –COONa + CO2  + H2O (1)  0,7 mol: 0,7 Theo (1) b o toàn O h n h p X, ta có : n−COOH = nCO2 = 0,7 mol  nO axit = nO n hoùm −COOH = 2n−COOH = 1,4 mol Áp d ng b o toàn nguyên t O ph n ng đ t cháy h n h p X, ta có : nO axit + nO2 = nCO2 + n H2O  n H2O = 0,6 mol 0,4 1,4 0,8 ? Ví d 12: Tripeptit X tetrapeptit Y đ u m ch h Khi th y phân hoàn toàn h n h p g m X Y ch t o m t amino axit nh t có công th c H2NCnH2nCOOH t cháy 0,05 mol Y oxi d , thu đ c N2 36,3 gam h n h p g m CO2, H2O t cháy 0,01 mol X oxi d , cho s n ph m cháy vào dung d ch Ba(OH)2 d , thu đ c m gam k t t a Bi t ph n ng đ u x y hoàn toàn Giá tr c a m A 29,55 B 17,73 C 23,64 D 11,82 ( thi n sinh i h c kh i B n m 2013) H ng d n gi i Theo gi thi t, suy : Amino axit t o nên X, Y amino axit no, m ch h , có m t nhóm –COOH m t nhóm –NH2 t cơng th c phân t c a amino axit CaH2a+1O2N X tripeptit t o t amino axit có cơng th c C3aH6a-1O4N3 Y tetrapeptit t o t amino axit có cơng th c C4aH8a-2O5N4 Áp d ng b o toàn nguyên t C, H ph n ng đ t cháy Y, ta có : nCO2 = 4a.n Y = 0,2a; n H2O = (4a − 1) n Y = 0,05(4a − 1) 0,05 0,05 M t khác, theo gi thi t đ t cháy Y thu đ c : mCO2 + mH2O = 36,3  0,2a.44 + 0,05(4a − 1)18 = 36,3  a = V i a = cơng th c phân t c a X C9H17O4N3 Áp d ng b o toàn nguyên t C ph n ng đ t cháy X b o toàn nguyên t Ba h p thu s n ph m cháy c a X vào dung d ch Ba(OH)2 d , ta có : n BaCO3 = nCO2 = n X = 0,09  m BaCO3 = 0,09.197 = 17,73 gam 0,01 PS : Cách thi t l p công th c c a X, Y : X tripeptit nên công th c c a X : (3Ca H2a+1O2N – 2H2O) = C3a H6a-1O4N3; Y tetrapeptit nên công th c c a X : (4Ca H2a+1O2N – 3H2O) = C4a H8a-2O5N4 Ví d 13: Th y phân h t m gam tetrapeptit Ala-Ala-Ala-Ala (m ch h ) thu đ c h n h p g m 28,48 gam Ala, 32 gam Ala-Ala 27,72 gam Ala-Ala-Ala Giá tr c a m là: A 90,6 B 111,74 C 81,54 D 66,44 ( thi n sinh i h c kh i A n m 2011) H ng d n gi i ng g i c a amino axit CH3 – CH(NH2) – COOH (M = 89) Ala (alanin) tên th S đ ph n ng : Ala-Ala-Ala-Ala + H2O → Ala + Ala-Ala + Ala-Ala-Ala mol: 0,32 0,2 0,12 Áp d ng b o tồn nhóm Ala, ta có : 4nAla−Ala−Ala−Ala  = nAla + nAla−Ala + 3nAla−Ala−Ala  nAla−Ala−Ala−Ala  = 0,27 mol 0,32 0,2 0,12  m Ala− Ala−Ala−Ala  = (4.89 − 3.18).0,27 = 81,54 gam PS : S hình thành liên k t peptit : H2NCH(R)CO–OH + H–NHCH(R’)COOH → H2NCH(R)CONHCH(R’)COOH + H2O Nh v y m i m t liên k t peptit hình thành s đ ng th i gi i phóng phân t H2O Suy : 32 27,72 = 0,2 mol ; n A la −A la −A la = = 0,12 mol 2.89 − 18 3.89 − 2.18 ây d ng t p m i xu t hi n t n m 2011 cịn có th xu t hi n đ thi nh ng n m ti p theo Tr c đó, ta ch g p nh ng t p áp d ng b o tồn ngun t ho c nhóm ngun t vơ c nh NO 3− , OH − , SO 2− , nA la −A la = b Ph n ng x y nhi u giai đo n Ví d 14: i n phân 200 ml dung d ch CuSO4 (dung d ch X) v i n c c tr sau th i gian ng ng n phân th y kh i l ng X gi m Dung d ch sau n phân tác d ng v a đ v i 500 ml dung d ch BaCl 0,3M t o k t t a tr ng Cho bi t kh i l ng riêng dung d ch CuSO4 1,25 g/ml; sau n phân l ng H2O bay h i không đáng k N ng đ mol/lít n ng đ ph n tr m c a dung d ch CuSO4 tr c n phân là: A 0,35M, 8% B 0,52, 10% C 0,75M, 9,6% D 0,49M, 12% H Khi n phân dung d ch CuSO4, ion SO4 không đ i 2− ng d n gi i không b n phân, nên mol SO42− tr c sau n phân Áp d ng b o toàn g c SO42− nguyên t Ba, ta có : nCuSO4 = nBaSO4 = nBaCl2 = 0,5.0,3 = 0,15 mol V y n ng đ mol/lít n ng đ ph n tr m c a CuSO4 tr c n phân : 0,15 0,15.160 [CuSO4 ] = = 0,75M ; C%CuSO4 = 100% = 9,6% 0,2 200.1,25 Ví d 15: Cho h n h p X g m 0,3 mol Fe, 0,15 mol Fe2O3 0,1 mol Fe3O4 tác d ng h t v i dung d ch H2SO4 loãng thu đ c dung d ch Y Cho dung d ch Y tác d ng v i dung d ch NaOH d , l c k t t a đem nung khơng khí đ n kh i l ng không đ i thu đ c m gam ch t r n Z Tính m A 70 B 72 C 65 D 75 H 10 ng d n gi i Câu 44: Cho m gam Al4C3 ph n ng v a h t v i l ng dung d ch có 0,03 mol HCl, đ c dung d ch X M t khác cho m’ gam Al4C3 k ph n ng v a h t v i dung d ch có 0,04 mol KOH đ c dung d ch Y Tr n l n toàn b X Y k v i đ c h n h p Z ch a mol mu i nhôm ? A 0,025 mol B 0,01 mol C 0,04 mol D 0,08 mol ( thi th i h c l n – THPT Chuyên Hùng V ng – Phú Th , n m h c 2011 – 2012) Câu 45*: Hoà tan h t m gam Al2(SO4)3 vào n c đ c dung d ch X Cho 360 ml dung d ch NaOH 1M vào X, thu đ c 2a gam k t t a M c khác, n u cho 400 ml dung d ch NaOH 1M vào X, c ng thu đ c a gam k t t a Các ph n ng x y hoàn toàn, giá tr c a m là: A 18,81 B 15,39 C 20,52 D 19,665 ( thi th đ i h c l n – THPT Chuyên Nguy n Hu – Hà N i, n m h c 2011 – 2012) Câu 46*: Cho 240 ml dung d ch Ba(OH)2 1M vào 200 ml dung d ch h n h p AlCl3 a mol/l Al2(SO4)3 2a mol/l thu đ c 51,3 gam k t t a Giá tr c a a : C 0,15 D 0,2 A 0,12 B 0,16 Câu 47*: Hòa tan 30 gam h n h p g m Al, Zn, Mg dung d ch HNO3 d Sau ph n ng thu đ c h n h p khí g m 0,1 mol NO, 0,1 mol N2O dung d ch X Cô c n dung d ch X thu đ c 127 gam ch t r n S mol HNO3 tham gia ph n ng ? A 1,7 B 1,4 C 1,9 D 1,8 Câu 48: t nóng m t h n h p g m Al 16 gam Fe2O3 (trong u ki n khơng có khơng khí) đ n ph n ng x y hoàn toàn, thu đ c h n h p r n X Cho X tác d ng v a đ v i V ml dung d ch NaOH 1M sinh 3,36 lít H2 (đktc) Giá tr c a V : A 150 B 100 C 200 D 300 Câu 49: H n h p X g m Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 Hoà tan hoàn toàn X 400 ml dung d ch HCl 2M th y 2,24 lít H2 cịn l i 2,8 gam s t (duy nh t) ch a tan Hãy cho bi t n u cho toàn b h n h p X vào dung d ch HNO3 đ c, nóng d thu đ c lít khí NO2 ? C 16,8 lít D 20,16 lít A 4,48 lít B 10,08 lít Câu 50*: Hồ tan hồn toàn m t l ng h n h p X g m Fe3O4 FeS2 63 gam HNO3, thu đ c 1,568 lít NO2 (đktc) Dung d ch thu đ c cho tác d ng v a đ v i 200 ml dung d ch NaOH 2M, l c k t t a đem nung đ n kh i l ng không đ i thu đ c 9,76 gam ch t r n N ng đ % c a dung d ch HNO3 có giá tr : A 47,2% B 46,2% C 46,6% D 44,2% ( thi HSG T nh Thái Bình, n m h c 2011 – 2012) Câu 51: Kh hoàn toàn m gam FexOy b ng CO thu đ c 8,4 gam kim lo i Fe khí CO2 H p th hồn tồn khí CO2 500 ml dung d ch Ba(OH)2 0,35M thu đ c k t t a L c k t t a, cho dung d ch Na2SO4 d vào dung d ch sau ph n ng thu đ c 5,825 gam k t t a tr ng Công th c c a oxit : A FeO ho c Fe2O3 B Fe2O3 ho c Fe3O4 C Fe3O4 D FeO ho c Fe3O4 Câu 52: Cho 2,56 gam Cu vào bình ch a 25,2 gam dung d ch HNO3 60% đ n ph n ng x y hoàn toàn Thêm ti p 210 ml dung d ch KOH 1M vào bình Ph n ng xong, c n bình ph n ng, nung ch t r n thu đ c t i kh i l ng không đ i đ c 20,76 gam ch t r n Tính s mol HNO3 tham gia ph n ng hòa tan đ ng A 0,12 mol B 0,1 mol C 0,15 mol D 0,08 mol ( thi th i h c l n – THPT Chuyên Hùng V ng – Phú Th , n m h c 2011 – 2012) Câu 53: t cháy hoàn toàn m t h p ch t h u c X (C, H, N) b ng l ng khơng khí v a đ (g m 1/5 th tích O2, cịn l i N2) đ c khí CO2 , H2O N2 Cho tồn b s n ph m cháy qua bình đ ng dung d ch Ba(OH)2 d th y có 39,4 gam k t t a, kh i l ng dung d ch gi m 24,3 gam Khí kh i bình có th tích 34,72 lít (đktc) Bi t d X O < CTPT c a X : A C2H7N B C2H8N C C2H7N2 D C2H4N2 25