THÔNG TIN TÀI LIỆU
CHUYÊN I Ph PH 7: NG PHÁP QUY I ng pháp quy đ i N i dung ph ng pháp quy đ i - C s c a ph ng pháp quy đ i đ nh lu t b o toàn kh i l ng b o toàn nguyên t + nh lu t b o toàn kh i l ng : Trong ph n ng hóa h c, t ng kh i l ng ch t tham gia ph n ng b ng t ng kh i l ng s n ph m t o thành Suy : Khi chuy n đ i h n h p thành h n h p khác kh i l ng đ c b o tồn + nh lu t b o toàn nguyên t : Trong ph n ng hóa h c, nguyên t đ c b o toàn Suy : Khi chuy n đ i h n h p thành h n h p khác nguyên t đ c b o toàn - Nh v y, chuy n đ i (quy đ i) h n h p thành h n h p khác kh i l ng nguyên t đ c b o toàn - Ph ng pháp quy đ i ph ng pháp chuy n đ i ch t ph n ng ho c ch t s n ph m thành ch t t ng đ ng c s b o toàn kh i l ng b o toàn nguyên t u m c a ph ng pháp quy đ i a Xét h ng gi i bƠi t p sau : Câu 41 – Mã 253: H n h p X g m mol aminoaxit no, m ch h mol amin no, m ch h X có kh n ng ph n ng t i đa v i mol HCl ho c mol NaOH t cháy hoàn toàn X thu đ c mol CO 2, x mol H2O y mol N2 Các giá tr x, y t ng ng A 1,0 B 1,5 C 1,0 D 1,5 ( thi n sinh i h c kh i A n m 2010) ng d n gi i H ng Cách : S d ng ph ng pháp thông th Theo gi thi t : n NaOH = Amino axit có hai nhóm –COOH n amin o axit n HCl = = Amino axit amin đ u có nhóm –NH2 n amin + n amin o axit + Nh v y amin no, m ch h , đ n ch c, có cơng th c CnH2n+3N; aminno axit no, m ch h , có nhóm –NH2 nhóm –COOH, có cơng th c CmH2m-1O4N S đ ph n ng : o O2 , t 2C n H 2n +3 N ⎯⎯⎯ → 2nCO2 + (2n + 3)H O + N n → → 2n + → 2 : mol o O2 , t → 2mCO2 + (2m − 1)H O + N 2C m H 2m −1O N ⎯⎯⎯ → m → 2m − 1 → : mol 2 Theo s đ ph n ng, ta th y : 1 n N2 = + = mol ; n CO2 = (m + n) = mol; 2 2n + 2m − n H2 O = + = (m + n) + = mol 2 Cách : S d ng ph ng pháp quy đ i Theo gi thi t, X g m amin no, m ch h amino axit no, m ch h n HCl n = 1; NaOH = Coi X h n h p hai amino axit no, m ch h , ch a nhóm –COOH nX nX nhóm –NH2 có cơng th c phân t Cn H2n+1O2 N M t khác : Áp d ng b o tồn ngun t C, ta có : nCO2 = n.nCn H2 n+1O2N n = Áp d ng b o toàn nguyên t H, k t h p v i n = , ta có : n H2O = (2n + 1).nCn H2 n+1O2N n H2O = mol ? Áp d ng b o tồn ngun t N, ta có : n N2 = nCn H2 n+1O2N n N2 = mol ? b Nh n xét : V i cách : Ta tìm cơng th c t ng quát c a amin amino axit Vi c xây d ng công th c c a amin đ n gi n amin no, đ n ch c (d ng quen thu c) Nh ng xây d ng công th c c a amino axit no, m ch h ch a nhóm –NH2 nhóm –COOH ph c t p h n, ch c ch n có nhi u h c sinh s lúng túng (vì khơng ph i d ng công th c quen thu c) Cách đ n gi n nh t l y m t ví d c th , ch ng h n H2NCH(COOH)2, r i t suy cơng th c t ng quát Sau xây d ng đ c công th c c a ch t X, ta ph i ti p t c l p s đ ph n ng cháy đ tìm s mol c a H2O N2 Nh v y, làm theo cách s m t th i gian vào vi c l p công th c vi t s đ đ t cháy X đ tính tốn V i cách : Nh n th y n HCl = n X ; n NaOH = n X M t khác đ cho ch t X no, m ch h nên coi X hai amino axit no, m ch h , phân t có nhóm –NH2 nhóm –COOH (d ng quen thu c) n đây, s d ng công th c trung bình cho hai ch t áp d ng b o tồn ngun t d dàng tính đ c s mol c a H2O N2 c K t lu n : Ph ng pháp quy đ i không giúp ta gi i quy t đ c toán m t cách tri t đ , nh ng nh mà vi c tính tốn m t s t p có ch a h n h p nhi u ch t tr nên đ n gi n h n, d dàng h n nhanh chóng h n Ph m vi áp d ng : Ph ng pháp quy đ i có th gi i quy t đ c m t s d ng t p hóa vơ c ho c hóa h u c , có th ph n ng oxi hóa – kh ho c ph n ng khơng oxi hóa – kh M t s d ng t p th ng dùng ph ng pháp quy đ i : + H n h p (Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4); (Fe, S, FeS, FeS2), (Fe, Cu, FeS, FeS2, CuS, Cu2S); (Cu, FexOy), tác d ng v i dung d ch HNO3 ho c H2SO4 đ c, nóng + H n h p (Mg, Ca, MgO, CaO); (K, Na, Na2O, K2O), tác d ng v i dung d ch HCl ho c H2SO4 loãng + H n h p (FeO, Fe2O3, Fe3O4) ph n ng v i dung d ch HCl ho c H2SO4 loãng + t cháy h n h p ch t b ng h n h p O2, O3 + t cháy h n h p ch t h u c + H n h p ch t có nh ng ch t có kh i l ng phân t b ng tính ch t t ng t II Phơn d ng bƠi t p vƠ ví d minh h a D ng : Quy đ i ch t Ph -B c : Nh n d ng nhanh ph ng pháp gi i ng pháp gi i t p Khi g p m t d u hi u sau ta nên s d ng ph ng pháp quy đ i ch t : (1) Bài t p có h n h p nhi u ch t đ c c u t o b i 1, hay nguyên t ; (2) Bài t p có ch t ph n ng d ng t ng quát (FexOy, CxHy, ); (3) Bài t p có h n h p nhi u ch t có nh ng ch t có kh i l ng mol ho c công th c phân t , công th c đ n gi n nh t; (4) Bài t p có h n h p ch t có nh ng ch t có m i liên quan v i v s mol - B c : Ti n hành quy đ i : i v i d ng t p có d u hi u (1) ho c (2) ta nên quy đ i h n h p ban đ u ho c ch t ban đ u thành h n h p nguyên t i v i t p có d u hi u (3) ta nên quy đ i nh ng ch t có cơng th c phân t , ho c kh i l ng mol thành m t ch t; i v i t p có d u hi u (4) tùy thu c vào t ng c th mà ta l a ch n cách quy đ i cho h p lý nh t - B c : L p s đ ph n ng bi u di n q trình chuy n hóa gi a ch t, đ th y rõ h n b n ch t hóa h c c a tốn - B c : K t h p v i ph ng pháp b o toàn electron, b o tồn ngun t , b o tồn n tích, b o toàn kh i l ng đ thi t l p ph ng trình tốn h c liên quan đ n s mol, kh i l ng, th tích c a ch t c n tìm, gi i ph ng trình ho c h ph ng trình đ tìm k t qu a Bài t p có h n h p nhi u ch t đ Các ví d minh h a c c u t o b i 1, hay nguyên t Ví d 1: H n h p X g m Na, Ba, Na2O BaO Hịa tan hồn tồn 21,9 gam X vào n c, thu đ c 1,12 lít khí H2 (đktc) dung d ch Y, có 20,52 gam Ba(OH)2 H p th hồn tồn 6,72 lít khí CO2 (đktc) vào Y, thu đ c m gam k t t a Giá tr c a m A 23,64 B 15,76 C 21,92 D 39,40 ( thi n sinh i h c kh i A n m 2013) H ng d n gi i B c : Nh n d ng nhanh ph ng pháp gi i t p cho bi t h n h p X g m có ch t Na, Ba, Na2O BaO Tuy nhiên, ta th y X ch đ c t o thành t lo i nguyên t Na, Ba, O ây d u hi u (1), ch ng t t p s s d ng ph ng pháp quy đ i B c : Ti n hành quy đ i Quy đ i h n h p X g m Na, Ba, Na2O BaO thành h n h p X’ g m Na, Ba, O B c : L p s đ ph n ng bi u di n q trình chuy n hóa gi a ch t, đ th y rõ h n b n ch t hóa h c c a tốn −2 +2 Na, Na2 O H+12 O Ba(OH)2 ⎯⎯⎯ → Ba, Na, O ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ → +1 + H2 −2 quy đổi Ba, Ba O Na OH hỗn hợp X' 0 hỗn hợp X dung dịch Y Ta coi h n h p đ u tiên X’, X h n h p trung gian C n c vào s đ ph n ng, ta th y : Ch t kh Na, Ba; ch t oxi hóa O H2O; s n ph m kh c a H2O H2 B c : K t h p v i ph ng pháp b o toàn electron, b o toàn nguyên t , b o toàn n tích, b o tồn kh i l ng đ thi t l p ph ng trình tốn h c liên quan đ n s mol, kh i l ng, th tích c a ch t c n tìm, gi i ph ng trình ho c h ph ng trình đ tìm k t qu Theo gi thi t, ta có : 1,12 20,52 6,72 nH2 = = 0,05 mol; nBa = nBa(OH)2 = = 0,12 mol; nCO2 = = 0,3 mol 22,4 171 22,4 Theo b o toàn electron b o toàn kh i l ng, ta có : n Na + n Ba = 2n O + n H n Na − 2n O = −0,14 n Na = 0,14 0,12 0,05 23n Na + 137 n Ba + 16n O = 21,9 23n Na + 16n O = 5,46 n O = 0,14 0,12 V y dung d ch Y có 0,14 mol NaOH 0,12 mol Ba(OH)2 Suy : n − nOH− = n NaOH + n Ba(OH)2 = 0,38 mol OH t o c CO32− HCO3− nCO2 0,14 0,12 Vì ph n ng t o c hai mu i, nên s d ng k t qu ch ng minh chun đ b o tồn n tích, ta có : nOH− = nCO2 + nCO 2− nCO 2− = 0,08 mol n Ba2+ = 0,12 mol 0,38 0,3 ? n BaCO3 = 0,08 mol m BaCO3 = 0,08.197 = 15,76 gam Ví d 2: H n h p X g m CaO, Mg, Ca, MgO Hòa tan 5,36 gam h n h p X b ng dung d ch HCl v a đ thu đ c 1,624 lít H2 (đktc) dung d ch Y có 6,175 gam MgCl2 m gam CaCl2 Giá tr c a m A 7,4925 gam B 7,770 gam C 8,0475 gam D 8,6025 gam ( thi th i h c l n – THPT Chuyên V nh Phúc, n m h c 2011 – 2012) H ng d n gi i Quy đ i h n h p X thành h n h p X’ g m Ca, Mg, O S đ ph n ng : −2 +1 +2 Ca O, Ca HCl +2 ⎯⎯⎯ → ⎯⎯⎯ → Ca, Mg, O ⎯⎯⎯ Ca Cl , Mg Cl 2 + −2 quy ñoåi Mg O, Mg 0,065 mol hỗn hợp X' 0 hỗn hợp X H2 0,0725 mol dung dòch Y T s đ ph n ng, ta th y : Ch t kh Ca, Mg; ch t oxi hóa H+ HCl O; s n ph m kh c a H H2; nMg = nMgCl2 = 0,065 mol + Áp d ng b o toàn electron, b o toàn kh i l ng b o toàn nguyên t Ca, ta có : n Ca + n Mg = nO + n H2 n Ca = 0,07 0,065 n CaCl2 = 0,07 mol 0,0725 40n Ca + 24 n Mg + 16n O = 5,36 n O = 0,0625 m CaCl2 = 7,77 gam 0,065 Ví d 3: H n h p X g m FeO, Fe2O3 Fe3O4 Cho khí CO qua m gam X nung nóng, sau m t th i gian thu đ c h n h p ch t r n Y h n h p khí Z Cho tồn b Z vào dung d ch Ca(OH) d , đ n ph n ng hoàn toàn, thu đ c gam k t t a M t khác, hịa tan hồn tồn Y dung d ch H2SO4 đ c, nóng (d ), thu đ c 1,008 lít khí SO2 (đktc, s n ph m kh nh t) dung d ch ch a 18 gam mu i Giá tr c a m A 7,12 B 6,80 C 5,68 D 13,52 ( thi n sinh i h c kh i B n m 2013) H ng d n gi i Quy đ i h n h p X g m FeO, Fe2O3, Fe3O4 thành Fe O Ch t kh toàn b trình ph n ng Fe, CO; ch t oxi hóa O H2SO4 18 gam mu i mu i Fe2(SO4)3 Theo b o toàn nguyên t C, Fe b o toàn electron, ta có : n CO = nCO = nCaCO 0,04 n Fe = 0,09 m = m Fe + m O = 7,12 gam n Fe = n Fe2 (SO4 )3 = 0,09 n O = 0,13 0,09.56 0,13.16 0,045 3n Fe + n CO = n O + n SO2 0,04 ? 0,09 0,045 Ví d 4: Cho 3,04 gam h n h p X g m FeO, Fe3O4, Fe2O3 kh hoàn toàn h n h p X c n 0,1 gam hiđro M t khác, hoà tan h n h p X H2SO4 đ c, nóng th tích khí SO2 (s n ph m kh nh t đktc) A 336 ml B 448 ml C 112 ml D 224 ml ( thi th i h c l n – THPT Chuyên V nh Phúc, n m h c 2012 – 2013) H ng d n gi i H n h p X g m ch t FeO, Fe3O4, Fe2O3 nh ng ch đ c t o thành t hai nguyên t Fe O nên ta quy đ i h n h p X thành h n h p g m Fe O S đ ph n ng : + +6 +3 +4 −2 Fe ⎯⎯⎯→ +2 −2 +3 −2 H2 S O4 đặc, t o Fe O, Fe O , Fe O Fe (SO ) S O2 ⎯⎯⎯⎯⎯ → + 3 ⎯⎯⎯ quy đổi O Ta có : nO = nH2O = nH2 = 0,1 3,04 − 0,05.16 = 0,05 mol nFe = = 0,04 mol 56 +6 Theo s đ ph n ng ta th y : Ch t kh Fe; ch t oxi hóa S H2SO4 O Áp d ng b o toàn electron ta có : 3n Fe = nO + nSO2 nSO2 = 0,01 mol VSO2 = 0,01.22,4 = 0,224 lít = 224 ml 0,04 0,05 ? Ví d 5: Cho 18,4 gam h n h p X g m Cu2S, CuS, FeS2 FeS tác d ng h t v i HNO3 (đ c nóng, d ) thu đ c V lít khí ch có NO2 ( đktc, s n ph m kh nh t) dung d ch Y Cho toàn b Y vào m t l ng d dung d ch BaCl2, thu đ c 46,6 gam k t t a, cho toàn b Y tác d ng v i dung d ch NH3 d thu đ c 10,7 gam k t t a Giá tr c a V : A 38,08 B 11,2 C 24,64 D 16,8 ( thi n sinh đ i h c kh i A n m 2012) H ng d n gi i H n h p X g m ch t Cu2S, CuS, FeS2 FeS nh ng ch đ c c u t o t nguyên t Fe, Cu, S Quy đ i h n h p X thành h n h p g m Cu, Fe S Trong ph n ng c a X v i dung d ch HNO3 đ c nóng d , Cu, Fe, S b oxi hóa thành Cu2+, Fe3+, SO42- 3+ 2+ + Fe , Cu , H Suy dung d ch Y g m − 2− NO3 , SO4 Khi cho Y tác d ng v i l ng d dung d ch BaCl2, k t t a thu đ c BaSO4 (0,2 mol) Khi cho Y tác d ng v i l ng d dung d ch NH3 k t t a ch Fe(OH)3 (0,1 mol) Cu(OH)2 t o ph c tan [Cu(NH3)4](OH)2 Theo b o toàn nguyên t S, Fe b o toàn kh i l ng X, ta có : nS = n BaSO4 = 0,2 mol m − m S − m Fe 18,4 − 0,2.32 − 0,1.56 nCu = X = = 0,1 mol 64 64 n Fe = n Fe(OH)3 = 0,1 mol Áp d ng b o toàn electron, ta có : n NO2 = nS + 3n Fe + nCu = 1,7 mol VNO2 = 38,08 lít 0,2 0,1 0,1 Ví d 6: Hịa tan hồn toàn m t h n h p g m 0,02 mol FeS2 0,03 mol FeS vào m t l ng d H2SO4 đ c nóng thu đ c Fe2(SO4)3, H2O SO2 H p th h t SO2 b ng m t l ng v a đ KMnO4 thu đ c 2,28 lít dung d ch Y N ng đ mol c a axit dung d ch Y là: A 0,01M B 0,02M C 0,05M D 0,12 M ( thi th i h c l n – THPT Chuyên V nh Phúc, n m h c 2012 – 2013) H ng d n gi i Quy đ i s oxi hóa c a S FeS2 FeS đ u +6 s oxi hóa c a Fe FeS2 FeS l n l t -12 -6 V i cách quy đ i nh v y, S FeS2 FeS s không thay đ i s oxi hóa, ch có Fe thay đ i s oxi hóa Sau ph n ng s oxi hóa c a Fe +3 Áp d ng b o tồn electron, ta có : 15n FeS2 + n FeS = nSO2 nSO2 = 0,285 mol 0,02 0,03 ? H p th 0,285 mol SO2 vào dung d ch KMnO4 v a đ , x y ph n ng : 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → K2SO4 + 2H2SO4 + 2MnSO4 → 0,114 mol: 0,285 N ng đ mol c a axit dung d ch Y : n H SO 0,114 [H SO ] = = = 0,05M Vdd Y 2,28 Ví d 7: H n h p khí X g m etilen, metan, propin vinylaxetilen có t kh i so v i H2 17 t cháy hoàn toàn 0,05 mol h n h p X r i h p th toàn b s n ph m cháy vào bình dung d ch Ca(OH)2 (d ) kh i l ng bình t ng thêm m gam Giá tr c a m : A 5,85 B 3,39 C 6,6 D 7,3 ( thi n sinh i h c kh i B n m 2011) H ng d n gi i H n h p X g m C2H4, CH4, C3H4, C4H4 Nh v y, ch t X đ u có nguyên t H Trong h n h p X, ta có : m X = 0,05.17.2 = 1,7 gam; n H = 4n X = 4.0,05 = 0,2 mol m X − mH 1,7 − 0,2 = = 0,125 mol 12 12 Quy đ i h n h p X thành h n h p Y g m C (0,125 mol), H (0,2 mol) t cháy Y thu đ c s n ph m cháy g m CO2 H2O Vì v y kh i l t ng kh i l ng c a H2O CO2 Ta có : nC = ng bình đ ng Ca(OH)2 t ng nCO2 = nC = 0,125 nCO2 = 0,125 m(CO2 , H2O) = m CO2 + m H2O = 7,3 gam = = = 2n n 0,2 n 0,1 H O H H O 0,125.44 0,1.18 Ví d 8: H n h p khí X g m CH4 C2H2 có t kh i so v i hiđro 10 H n h p khí Y g m oxi ozon có t kh i so v i hiđro 20 đ t cháy hồn tồn 1,12 lít h n h p khí X c n dùng v a đ V lít h n h p khí Y (các khí đo đktc) Giá tr c a V : A 1,904 B 1,9712 C 1,792 D 1,8368 ( thi th đ i h c l n – THPT Chuyên – H i h c SPHN, n m h c 2012 – 2013) ng d n gi i Theo gi thi t, ta có : n = 0,07 quy đổi nCH4 + nC2H2 = 0,05 nCH = 0,03 ⎯⎯⎯ → C ⎯⎯⎯ 16nCH4 + 26nC2 H2 = 0,05.10.2 nC2H2 = 0,02 n H = 0,16 Quy đ i h n h p O2, O3 thành nguyên t O Áp d ng b o toàn nguyên t đ i v i C, H, O ph n ng đ t cháy, ta có : m = m O = 0,22.16 = 3,52 gam n H = 2n H2O n H2O = 0,08 (O2 , O3 ) 3,52 n CO2 = 0,07 n(O2 , O3 ) = = 0,088 mol nC = nCO2 2.20 n O = 0,22 nO = 2n CO2 + n H2O V(O , O ) = 0,088.22,4 = 1,9712 lít Ví d 9: H n h p X g m O2 O3 có t kh i so v i H2 22 H n h p khí Y g m metylamin etylamin có t kh i so v i H2 17,833 đ t cháy hồn tồn V1 lít Y c n v a đ V2 lít X (bi t s n ph m cháy g m CO2, H2O N2, ch t khí đo u ki n nhi t đ , áp su t) T l V1 : V2 : A : B : C : D : ( thi n sinh i h c kh i B n m 2011) H ng d n gi i t cơng th c trung bình c a metylamin etylamin Y Cn H2n+3N Theo gi thi t, ta có : MY = 14n + 17 = 17,833.2 n = 1,333 Ch n s mol c a Cn H2n +3 N mol Quy đ i mol Cn H2n +3 N ( n = 1,333 ) thành h n h p g m : C (1,333 mol), H (5,666 mol), N (1 mol) Quy đ i h n h p O2, O3 X thành O Trong ph n ng đ t cháy, C b oxi hóa thành CO2, H b oxi hóa thành H2O, N khơng b oxi hóa Ta có : m (O , O ) = m O = 87,984 nCO2 = 1,333 nCO2 = nC = 1,333 87,984 n H2O = 2,833 n(O2 , O3 ) = =2 2n H2O = n H = 5,666 22.2 nO = 5,499 n nO = 2n CO2 + n H2O V V m O = 5,499.16 = 87,984 = Y = Y = V2 VX n X b Bài t p có ch t ph n ng d ng t ng quát (FỀxOy, CxHy, ) Ví d 10: Hịa tan hồn tồn 20,88 gam m t oxit s t b ng dung d ch H2SO4 đ c, nóng thu đ c dung d ch X 3,248 lít khí SO2 (s n ph m kh nh t, đktc) Cô c n dung d ch X, thu đ c m gam mu i sunfat khan Giá tr c a m A 52,2 B 48,4 C 54,0 D 58,0 ( thi n sinh i h c kh i B n m 2009) H ng d n gi i Do công th c c a oxit s t d ng t ng quát FexOy nên vi c tính tốn s khó kh n m t nhi u th i gian đ n gi n h n, ta quy đ i h n h p X thành h n h p Y g m Fe O S đ ph n ng : 0 Fe; O m Y =20,88 gam + 2y x −2 +6 +3 +4 H2 S O4 ñaëc, t ⎯⎯⎯→ Fe x Oy ⎯⎯⎯⎯⎯ → Fe2 (SO4 )3 + S O2 ⎯⎯⎯ quy đổi 20,88 gam o 0,145 +6 C n c vào s đ ph n ng ta th y : Ch t kh Fe; ch t oxi hóa S H2SO4 O Áp d ng b o toàn electron, b o toàn kh i l ng b o toàn nguyên t Fe, ta có : 56n Fe + 16n O = 20,88 n Fe = 0,29 n Fe2 (SO4 )3 = 0,145 3n Fe = 2n O + n SO2 = n 0,29 O m Fe2 (SO4 )3 = 0,145.400 = 58 gam 0,145 Ví d 11: 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 : A 30 gam B 20 gam C 25 gam D 15 gam H ng d n gi i Quy đ i h n h p X thành h n h p Y g m C H Theo b o toàn kh i l ng b o toàn nguyên t C, H, O, ta có : 12 n C + n H = 2,8 nCO2 2nH2O 12n CO2 + 2n H2O = 2,8 n CO2 = 0,2 2n CO2 + n H2 O = n O 2n CO2 + n H2O = 0,6 n H2O = 0,2 0,3 Theo b o tồn ngun t C, ta có : n CaCO3 = nCO2 = 0,2 mol m CaCO3 = 0,2.100 = 20 gam Ví d 12: t cháy m gam hiđrocacbon A th khí u ki n th ng đ c CO2 m gam H2O t cháy hoàn toàn 0,1 mol hiđrocacbon B đ ng đ ng k ti p c a A r i h p th toàn b s n ph m cháy vào bình n c vơi d th y kh i l ng bình t ng x gam Giá tr x : A 29,2 gam B 31 gam C 20,8 gam D 16,2 gam H ng d n gi i Cách : Tính tốn theo ph n ng t công th c phân t c a A CxHy S đ ph n ng : o mol: O2 , t → yH2O (1) 2CxHy ⎯⎯⎯ m y m → 12x + y 12x + y Theo (1) gi thi t, ta có : y m m x = = 12x + y 18 y Vì A th khí nên công th c phân t c a A C4H6 S đ ph n ng đ t cháy C5H8 : ng đ ng k ti p c a A C5H8 o O2 , t → 5CO2 + 4H2O C5H8 ⎯⎯⎯ → mol: 0,1 0,5 → 0,4 D n s n ph m đ t cháy C5H8 vào bình đ ng n c a CO2 H2O Ta có : c vơi d kh i l ng bình t ng kh i l x = m CO + m H2O = 0,5.44 + 0,4.18 = 29,2 gam Cách : S d ng ph ng pháp quy đ i k t h p v i t ch n l ng ch t b o toàn nguyên t Ch n m = 18 gam, quy đ i hiđrocacbon A thành h n h p nguyên t C H Áp d ng b o toàn kh i l ng b o toàn nguyên t H, ta có : ng l m A = m C + m H = 18 n = nH 12nC 12n C + n H = 18 H nC = 4 18 = n n = n H H C n H = 2n H O = = 18 Vì A th khí nên suy A C4H6 ng đ ng k ti p c a A C5H8 Khi đ t cháy C5H8 r i d n toàn b s n ph m cháy vào n c vôi d kh i l ng c a CO2 H2O sinh Áp d ng b o toàn nguyên t đ i v i C, H, ta có : ng bình t ng kh i n CO2 = 5n C5H8 = 0,5 ? n CO = 0,5 0,1 x = m CO2 + m H2O = 29,2 gam n 8n n 0,4 = = H O C H H O 0,5.44 0,4.18 ? 0,1 PS : Vi c tìm cơng th c phân t c a ch t A theo cách m t th i gian h n so v i cách Vì cách ta gi i m t t p mà s li u cho d ng t ng quát, cách ta gi i m t mà s li u có c th c Bài t p có h n h p nhi u ch t có nh ng ch t có kh i l phân t , công th c đ n gi n nh t ng mol ho c cơng th c Ví d 13: Hịa tan 14,52 gam h n h p X g m NaHCO3, KHCO3, MgCO3 b ng dung d ch HCl d , thu đ 3,36 lít khí CO2 ( đktc) Kh i l ng KCl t o thành dung d ch sau ph n ng A 8,94 B 16,17 C 7,92 D 11,79 ( thi th i h c l n – THPT Chuyên B c Ninh, n m h c 2011 – 2012) c H ng d n gi i H n h p X có ba ch t NaHCO3, KHCO3, MgCO3; t mol m i ch t, ph n ng h t v i dung d ch HCl đ u cho mol CO2; kh i l ng mol c a NaHCO3 MgCO3 đ u 84 Do s d ng ph ng pháp quy đ i đ chuy n h n h p ch t thành ch t, giúp cho vi c tính tốn đ n gi n h n Quy đ i h n h p X thành h n h p Y g m NaHCO3 KHCO3 ho c MgCO3 KHCO3 S đ ph n ng : MgCO3 KHCO3 HCl KCl quy đổi ⎯⎯⎯ → KHCO3 ⎯⎯⎯ ⎯⎯→ + CO2 NaHCO NaCl NaHCO 3 hỗn hợp X hỗn hợp Y Áp d ng b o toàn kh i l ng b o toàn nguyên t đ i v i C K, ta có : 84n NaHCO3 + 100nKHCO3 = 14,52 n NaHCO3 = 0,03 3,36 nKHCO3 = 0,12 n NaHCO3 + nKHCO3 = nCO2 = 22,4 = 0,15 n KCl = n KHCO3 = 0,12 m KCl = 8,94 gam Ví d 14: Cho 24,64 lít (đktc) h n h p khí X g m CO, CO2, N2 có t ng kh i l ng 32,4 gam qua 100 ml dung d ch ch a NaOH 0,4M Ba(OH)2 0,4M sau ph n ng hoàn toàn thu đ c m gam k t t a Giá tr c a m ? A 19,70 B 15,76 C 3,94 D 7,88 H ng d n gi i Do kh i l ng mol c a N2 CO đ u 28; CO, N2 không ph n ng v i dung d ch ki m Nên quy đ i h n h p X ch a ch t thành h n h p Y g m ch t Quy đ i h n h p X thành h n h p Y g m CO CO2 ho c N2 CO2 S đ ph n ng : quy đổi Ba(OH) , NaOH ⎯⎯⎯→CO2 ; CO ⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯ → BaCO3 CO2 ; CO; N2 ⎯⎯⎯ hỗn hợp X hỗn hợp Y i v i h n h p Y, ta có : 24,64 = 1,1 nCO = nCO + nCO2 = 22,4 nCO2 = 0,1 28nCO + 44nCO = 32,4 i v i dung d ch ki m, ta có : nOH− = nNaOH + n Ba(OH)2 = 0,12 mol; n Ba2+ = n Ba(OH)2 = 0,04 mol 0,1.0,4 Vì n OH− n CO2 = 0,1.0,4 0,1.0,4 0,12 = 1,2 nên ph n ng t o c mu i CO32− HCO3− 0,1 Ta có : nOH− = nCO 2− + nCO2 nCO 2− = 0,02 mol n Ba2+ = 0,04 mol 0,12 0,1 ? n BaCO3 = nCO 2− = 0,02 m BaCO3 = 0,02.197 = 3,94 gam Ví d 15: Xà phịng hóa hồn tồn 66,6 gam h n h p hai este HCOOC2H5 CH3COOCH3 b ng dung d ch NaOH, thu đ c h n h p X g m hai ancol un nóng h n h p X v i H2SO4 đ c 140oC, sau ph n ng x y hoàn toàn thu đ c m gam n c Giá tr c a m là: A 18,00 B 8,10 C 16,20 D 4,05 ( thi n sinh i h c kh i A n m 2009) H ng d n gi i Hai este HCOOC2H5 CH3COOCH3 đ u thu c dãy đ ng đ ng c a este no, đ n ch c có cơng th c phân t nên quy đ i h n h p hai este thành m t este RCOOR’ (M = 74) S đ ph n ng: o o H2 SO4 đặc, 140 C NaOH, t RCOOR' ⎯⎯⎯⎯ → R'OH ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ → H2O + R'OR' (1) (2) Ta có: 66,6 Ở (1) : n R'OH = n RCOOR' = 74 = 0,9 n = 0,45 mol H2 O bảo toàn gốc R' Ở (2) : n R'OH = 2n H2O m H2O = 0,45.18 = 8,1 gam baûo toàn nguyên tố H Ví d 16: H n h p X g m: HCHO, CH3COOH, HCOOCH3 CH3CH(OH)COOH t cháy hoàn toàn h n h p X c n V lít O2 (đktc) sau ph n ng thu đ c CO2 H2O H p th h t s n ph m cháy vào n c vôi d thu đ c 30 gam k t t a V y giá tr c a V t ng ng là: A 5,60 lít B 8,40 lít C 7,84 lít D 6,72 lít ( thi HSG – T nh Thái Bình, n m h c 2011 – 2012) H ng d n gi i H n h p X g m ch t: HCHO (CH2O), CH3COOH (C2H4O2), HCOOCH3 (C2H4O2), CH3CH(OH)COOH (C3H6O3) Nh v y, h n h p X có ch a ch t có cơng th c đ n gi n nh t CH2O Quy đ i ch t h n h p X thành ch t có cơng th c (CH2O)x hay Cx(H2O)x Khi đ t cháy X, ch có C ph n ng v i O2 t o CO2 Cx(H2O)x + xO2 → xCO2 + xH2O Theo ph ng trình ph n ng theo b o tồn ngun t C, ta có : 10 Câu 56: H n h p X có t kh i so v i H2 27,8 g m butan, metylxiclopropan, but–2–en, đivinyl etylaxetilen Khi đ t cháy 0,15 mol X, t ng kh i l ng CO2 H2O thu đ c : A 34,5 gam B 39,90 gam C 37,02 gam D 36,66 gam Câu 57: t cháy hoàn toàn a h n h p X g m butan, but-1-en, etilen, xiclopropan, axetilen (t l mol c a butan axetilen : 1) Sau ph n ng thu đ c 33,6 lít CO2 (đktc) Giá tr c a a : A 24 gam B 23 gam C 20 gam D 21 gam Câu 58: t cháy hoàn toàn m t l ng h n h p X g m metan, propen, metylxiclopropan, benzen (t l mol c a metan benzen : 1) Sau ph n ng thu đ c 35,84 lít CO2 (đktc) m gam H2O Giá tr c a a : A 28,8 gam B 43,2 gam C 20 gam D 30 gam Câu 59*: H n h p X g m ancol propan-2-ol glixerol có t l mol : t cháy h t m gam h n h p X, thu đ c 1,68 lít CO2 (đktc) C ng cho m gam X tác d ng h t v i Na d , sau ph n ng thu đ c V lít H2 (đktc) Giá tr c a V : A 0,56 lít B 0,84 lít C 0,42 lít D 1,68 lít Câu 60: Cho h n h p X g m ancol metylic, etylen glicol glixerol t cháy hoàn toàn m gam X thu đ c 6,72 lít khí CO2 (đktc) C ng m gam X cho tác d ng v i Na d thu đ c t i đa V lít khí H2 (đktc) Giá tr c a V A 3,36 B 11,20 C 5,60 D 6,72 ( thi n sinh i h c kh i B n m 2012) Câu 61: Cho h n h p khí X g m HCHO H2 qua ng s đ ng b t Ni nung nóng Sau ph n ng x y hoàn toàn, thu đ c h n h p Y g m hai ch t h u c t cháy h t Y thu đ c 11,7 gam H2O 7,84 lít khí CO2 ( đktc) Ph n tr m theo th tích c a H2 X là: B 46,15% C 35,00% D 53,85% A 65,00% ( thi n sinh i h c kh i A n m 2009) Câu 62: H n h p A g m O2 O3 có t kh i so v i H2 b ng 22 H n h p B g m metan etan có t kh i so v i H2 b ng 11,5 đ t cháy hoàn toàn 0,2 mol B c n ph i dùng V lít A đktc Giá tr c a V là: A 13,44 B 11,2 C 8,96 D 6,72 ( thi th i h c l n – THPT Chuyên Hùng V ng – Phú Th , n m h c 2010 – 2011) Câu 63: X g m O2 O3 có t kh i so v i He b ng 10 Th tích c a X đ đ t hồn tồn 25 lít Y h n h p ankan k ti p có t kh i so v i He b ng 11,875 (Th tích khí đo u ki n): A 107 lít B 105 lít C 105,7 llít D 107,5 lít ( thi th i h c l n – THPT Chuyên V nh Phúc, n m h c 2012 – 2013) Câu 64: t cháy hoàn toàn 3,42 gam h n h p g m axit acrylic, vinyl axetat, metyl acrylat axit oleic, r i h p th toàn b s n ph m cháy vào dung d ch Ca(OH)2 (d ) Sau ph n ng thu đ c 18 gam k t t a dung d ch X Kh i l ng X so v i kh i l ng dung d ch Ca(OH)2 ban đ u thay đ i nh th ? A T ng 2,70 gam B Gi m 7,74 gam C T ng 7,92 gam D Gi m 7,38 gam ( thi n sinh i h c kh i A n m 2011) Câu 65: t cháy hoàn toàn 4,02 gam h n h p g m axit acrylic, vinyl axetat metyl metacrylat r i cho tồn b s n ph m cháy vào bình đ ng dung d ch H2SO4 đ c, bình đ ng dung d ch Ba(OH)2 d th y kh i l ng bình t ng m gam, bình xu t hi n 35,46 gam k t t a Giá tr c a m A 2,70 B 2,34 C 3,24 D 3,65 ( thi HSG – T nh Thái Bình, n m h c 2012 – 2013) Câu 66: H n h p X g m vinyl axetat, metyl axetat etyl fomat t cháy hoàn toàn 3,08 gam X, thu đ 2,16 gam H2O Ph n tr m s mol c a vinyl axetat X : B 25% C 72,08% D 75% A 27,92% ( thi n sinh i h c kh i B n m 2011) 22 c Câu 67: Cho h n h p X g m 0,15 mol H2NC3H5(COOH)2 (axit glutamic) 0,1 mol H2N(CH2)4CH(NH2)COOH (lysin) vào 250 ml dung d ch NaOH 2M, thu đ c dung d ch Y Cho HCl d vào dung d ch Y Sau ph n ng x y hoàn toàn, s mol HCl ph n ng : A 0,75 B 0,65 C 0,70 D 0,85 Câu 68*: Cho 21 gam h n h p g m glyxin axit axetic tác d ng v a đ v i dung d ch KOH, thu đ c dung d ch X ch a 32,4 gam mu i Cho X tác d ng v i dung d ch HCl d , thu đ c dung d ch ch a m gam mu i Giá tr c a m A 44,65 B 50,65 C 22,35 D 33,50 ( thi n sinh i h c kh i B n m 2012) Câu 69: C 5,668 gam cao su buna-S ph n ng v a h t v i 3,462 gam brom CCl4 H i t l m t xích butađien stiren cao su buna-S bao nhiêu? 3 A B C D ( thi th i h c l n – THPT Chuyên B c Ninh, n m h c 2011 – 2012) Câu 70*: ng trùng h p buta-1,3-đien v i acrilonitrin (CH2=CH–CN) theo t l t ng ng x : y, thu đ c m t lo i polime t cháy hoàn toàn m t l ng polime oxi v a đ , thu đ c h n h p khí h i (CO2, H2O, N2) có 59,091% CO2 v th tích T l x : y tham gia trùng h p ? x x x x A = B = C = D = y y y y Phơn tích vƠ h 1C 2A 3D 4C 5C 6D ng d n gi i 7D 8A 9B 10D 23 11C 12D 13B 14A 15D 16B 17A 18C 19C 20D 21A 22C 23D 24C 25D 26D 27C 28A 29C 30C 31B 32B 33C 34D 35B 36B 37C 38C 39A 40A 41B 42B 43C 44C 45C 46C 47A 48D 49C 50C 51B 52C 53B 54C 55A 56D 57D 58A 59A 60A 61B 62C 63D 64D 65B 66B 67D 68A 69C 70A Câu 1: Do FeO Fe2O3 có s mol b ng nên quy đ i thành Fe3O4 V y ta có th quy đ i 2,32 h n h p ban đ u cho thành Fe3O4 tính th tích HCl 1M hịa tan h t Fe3O4 ta có th s d ng m t s cách sau : Cách : Tính tốn theo ph ng trình ph n ng : Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O (1) Theo ph n ng (1) gi thi t ta có : 2,32 0,08 nHCl = 8nFe3O4 = = 0,08 mol VHCl 1M = = 0,08 lít 232 Cách : S d ng b o toàn n tích ph n ng b o tồn nguyên t B n ch t c a ph n ng gi a dung d ch HCl v i Fe3O4 ph n ng c a ion H+ HCl v i ion 2− O Fe3O4 Ta có : nO2− = 4n Fe3O4 = 0,04 n HCl = n H+ = 0,08 mol bảo toàn nguyên tố O bảo toàn nguyên tố H 0,08 n H+ = 2nO2− = 0,08 V = 0,08 lít HCl 1M = bảo toàn điện tích Cách : S d ng b o toàn n tích oxit, mu i b o toàn nguyên t Trong ph n ng gi a dung d ch HCl v i Fe3O4, ion O2 − đ c thay th b ng ion Cl − nên ta có: nO2− = 4n Fe3O4 = 0,04 n HCl = nCl− = 0,08 mol bảo toàn nguyên tố O bảo toàn nguyên tố Cl 0,08 nCl− = 2nO2− = 0,08 V = 0,08 lít HCl 1M = bảo toàn điện tích Cách : S d ng b o tồn n tích mu i b o toàn nguyên t Trong dung d ch mu i, coi Fe v n có s oxi hóa + nh Fe3O4 Ta có : n + = 3n Fe3O4 = 0,03 n HCl = n Cl− = 0,08 mol Fe bảo toàn nguyên tố Fe bảo toàn nguyên tố Cl 0,08 nCl− = n + = 0,08 V = 0,08 lít HCl 1M = 3 Fe bảo toàn điện tích muối Câu 2: Ta có th coi Fe3O4 h n h p FeO Fe2O3 có t l mol : V y có th coi h n h p ban đ u h n h p g m FeO Fe2O3 Áp d ng b o tồn ngun t Fe, ta có : 24 7,62 n FeO = n FeCl2 = 127 = 0,06 n FeO = 0,06 mol 2n Fe O = n FeCl = 9,75 = 0,06 n Fe2O3 = 0,03 mol 3 162,5 m(FeO, Fe2O3 ) = m FeO + m Fe2O3 = 9,12 gam 0,06.72 0,03.160 Câu 3: H n h p X có th g m Fe oxit c a Quy đ i h n h p X g m Fe FexOy thành h n h p Fe O S đ ph n ng : +6 +3 +4 Fe ⎯⎯⎯→ Fe H2 S O4 đặc, t o → Fe2 (SO4 )3 + S O2 + H O −2 ⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ quy đổi O Fex Oy 0,05625 +6 C n c vào s đ ph n ng, ta th y : Ch t kh Fe, ch t oxi hóa S H2SO4 O Theo b o toàn kh i l ng b o tồn electron, ta có : 56n Fe + 16n O = 4,5 n Fe = 0,0675 m Fe = 0,0675.56 = 3,78 gam 3n Fe = 2n O + n SO2 n O = 0,045 0,05625 Câu 4: Quy đ i h n h p X thành h n h p Y g m Cu, Fe, O Khi quy đ i h n h p thành h n h p khác kh i l ng nguyên t đ c b o toàn nên kh i l ng Y c ng b ng kh i l ng X, thành ph n nguyên t Y c ng gi ng X S đ ph n ng : Cu, H2 +S6 O4 đặc, t o ⎯⎯⎯→ ⎯⎯⎯⎯⎯→ Cu, Fe, O ⎯⎯⎯ −2 quy đổi Fe x Oy Y 0 +2 Cu SO4 +3 + Fe2 (SO4 )3 +4 S O2 0,0225 mol X +6 Theo s đ ta th y : Ch t kh Fe, Cu; ch t oxi hóa O S (H2SO4 ) Áp d ng b o toàn electron, b o toàn kh i l ng b o toàn nguyên t Fe, Cu, ta có : 2n Cu + 3n Fe = 2n O + n SO nCu = 0,01 0,0225 0,01.64 100% = 26,23% 64nCu + 56n Fe + 16n O = 2,44 n Fe = 0,025 %m Cu = 2,44 160 n CuSO4 + 400 n Fe2 (SO4 )3 = 6,6 nO = 0,025 nCu 0,5n Fe Câu 5: Quy đ i h n h p X thành h n h p Cu, S S đ ph n ng : 25 +2 NO 0 Cu, S 0,9 mol +5 H N O3 30,4 gam +2 Cu(NO3 )3 Ba(OH)2 Cu(OH)2 → +6 ⎯⎯⎯⎯ BaSO4 H2 S O4 m gam +5 T s đ ph n ng ta th y : Ch t kh Cu, S; ch t oxi hóa N HNO3; ch t k t t a sau ph n ng Cu(OH)2 BaSO4 Áp d ng b o toàn electron, b o toàn kh i l ng b o toàn nguyên t Cu, S, ta có : 2n Cu + 6n S = 3n NO n Cu = 0,3 nCu(OH)2 = n Cu = 0,3 0,9 n S = 0,35 n BaSO4 = n S = 0,35 64n Cu + 32n S = 30,4 Kh i l ng k t : m = m Cu(OH)2 + m BaSO4 = 110,95 gam 0,3.98 0,35.233 Câu 6: Quy đ i h n h p O2, O3 thành O Ch n s mol c a h n h p CO H2 mol Ph ng trình ph n ng : (1) CO + O → CO2 (2) H2 + O → H2O Theo (1) (2) ta th y : nO = n(CO, H2 ) = mol m (O2 , O3 ) = m O = 16 gam n(O2 , O3 ) = m (O2 , O3 ) M(O2 , O3 ) = 16 = 0,4 mol 2.20 Ta có : V(CO, H2 ) = 10V vaø V(O2 , O3 ) V(CO, H2 ) = n(O2 , O3 ) n(CO, H2 ) = 0,4 V(O2 , O3 ) = 4V lít Câu 7: i v i ch t khí, t l th tích b ng t l s mol nên theo gi thi t suy : c n 0,4 mol X (O2, O3) Quy đ i h n h p X g m O2, O3 thành O Ta có : nO = n(CO, H ) = mol m(O2 , O3 ) = mO = 16 gam M(O2 , O3 ) = m (O2 , O3 ) n(O2 , O3 ) = t cháy mol Y (CO, H 2) 16 40 = 40 d X = = 20 H2 0,4 PS : câu câu 7, ta không c n quan tâm đ n t l mol c a CO H h n h p Vì CO H2 đ u ph n ng v i O theo t l mol : Câu 8: Quy đ i h n h p Na, K, Na2O, K2O thành h n h p Na, K O S đ ph n ng : 26 +1 +1 −2 +1 K, K O HCl Na Cl ⎯⎯⎯→ Na, K, O ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ → 0,38 mol +1 −2 quy đổi Na, Na2 O +1 30,7 gam K Cl 0 30,7 gam H + 0,11 mol C n c vào s đ ph n ng, ta th y : Ch t kh Na, K; ch t oxi hóa H+ HCl O Áp d ng b o toàn electron b o tồn kh i l ng, ta có : n Na + nK = 2n O + n H2 n K = 0,44 nKCl = n K = 0,44 0,38 0,11 x = m KCl = 32,78 23n Na + 39n K + 16n O = 30,7 n O = 0,3 0,38 Câu 9: H n h p A g m FeO, Fe2O3 Fe3O4 s mol FeO b ng s mol Fe2O3 nên quy đ i h n h p A thành Fe3O4 v i s mol 41,76 : 232 = 0,18 mol tính th tích c a dung d ch ch a HCl 1Mvà H2SO4 0,5M, ta có th s d ng hai cách sau : Cách : S d ng h qu c a đ nh lu t b o toàn n tích Trong ph n ng c a Fe3O4 v i dung d ch h n h p HCl H2SO4, ion O2 − oxit đ b ng ion Cl − SO42− c thay th Theo b o tồn ngun t O, ta có : nO2− = 4nFe3O4 = 0,72 mol Theo b o toàn n tích gi thi t, ta có : nCl− + 2n SO42− = 2n O2− = 1,44 nCl− = 0,72 mol n HCl = 0,72 mol n [HCl] Cl− n = 0,36 mol n H2SO4 0,36 mol = = n SO42− [H SO ] 0,5 2− SO4 Vdd HCl 1M vaø H2SO4 0,5M = nHCl 0,72 = = 0,72 lít [HCl] Cách : S d ng h qu c a đ nh lu t b o tồn n tích B n ch t c a ph n ng gi a Fe3O4 v i dung d ch HCl H2SO4 ph n ng c a ion O2 − oxit v i ion H+ dung d ch axit Theo b o toàn nguyên t O b o tồn n tích ph n ng, ta có : nO2− = 4n Fe3O4 = 0,72 mol n H+ = n HCl + n H2SO4 = 1,44 mol V = 0,72 lít n + = 2n 2− = 1,44 mol H O V 0,5V Câu 10: Quy đ i h n h p Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 thành h n h p Fe O S đ ph n ng : −2 +2 Fe, Fe O Fe ⎯⎯⎯→ H N+5 O3 +3 Fe(NO ) N O ⎯⎯⎯ → + ⎯⎯⎯ 3 −2 −2 quy đổi 0,06 mol O Fe O, Fe2 O 11,36 gam 11,36 gam 27 +5 C n c vào s đ ph n ng, ta th y : Ch t kh Fe; ch t oxi hóa O N HNO3 Áp d ng b o toàn electron b o tồn kh i l ng ta có : 3n Fe = 2n O + 3n NO n Fe = 0,16 n Fe(NO3 )3 = n Fe = 0,16 mol 0,06 56n Fe + 16n O = 11,36 nO = 0,15 m Fe(NO3 )3 = 0,16.242 = 38,72 gam Câu 11: Quy đ i h n h p S, FeS, FeS2 thành h n h p Fe S S đ ph n ng : +4 N O2 0 Fe, S 0,48 +5 H N O3 37,6 gam +3 Fe(NO3 )3 Ba(OH)2 Fe(OH)3 to Fe2 O3 → → +6 ⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯ BaSO4 BaSO4 H2 S O4 +5 T s đ ph n ng ta th y : Ch t kh Fe, S; ch t oxi hóa N HNO3; ch t r n sau ph n ng Fe2O3 BaSO4 Theo b o toàn electron, b o toàn kh i l ng b o toàn nguyên t Fe, S, ta có : 3n Fe + 6nS = n NO2 = 0,48 n Fe = 0,03 n Fe O = 0,5n Fe = 0,015 nS = 0,065 56n Fe + 32nS = 3,76 n BaSO = nS = 0,065 V y kh i l ng ch t r n thu đ c : m chất rắn = m Fe2O3 + m BaSO4 = 17,545 gam 0,015.160 0,065.233 Câu 12: Tách 0,1 mol Fe3O4 X thành h n h p g m 0,1 mol FeO 0,1 mol Fe2O3 Quy đ i h n h p X thành h n h p g m Fe (0,1 mol), FeO (0,2 mol), Fe2O3 (0,2 mol) S đ ph n ng : Fe2+ , Fe3+ 3+ + + HCl, H2SO4 0,3 NaN+5 O3 Fe , H , Na +2 0,4 ⎯⎯⎯⎯→ ⎯⎯⎯→ Fe , FeO , Fe O − + NO 3 (1) (2) 2− − − + Cl , SO 0,1 mol 0,2 mol Cl , SO4 , H 0,2 mol dung dòch Z C n c vào s đ ph n ng, ta th y ph n ng c a dung d ch Z v i NaNO3 ph n ng c a Fe2+ v i H+ NO3− Áp d ng b o toàn electron b o toàn nguyên t N cho ph n ng (2), ta có : VNO = 0,1.22,4 = 2,24 lít n Fe2+ = 3n NO 0,3 n NO − = n NO = 0,1 0,1 = 0,05 lít = 50 ml n NO − = n NO Vdd NaNO3 = Câu 13: Quy đ i h n h p X g m Cu, FexOy thành h n h p Y g m Cu, Fe, O S đ ph n ng : 28 +5 o Cu, H NO 3, t ⎯⎯⎯ → ⎯⎯⎯⎯ → Cu, Fe, O ⎯⎯⎯ −2 quy đổi Fe x Oy m Y =19,32 0 +2 Cu(NO3 )2 +3 Fe(NO3 )3 +2 + NO 0,12 mol m X = 19,32 gam +5 C n c vào s đ ph n ng, ta th y : Ch t kh Cu, Fe; ch t oxi hóa O N HNO3 Áp d ng b o toàn electron, b o toàn kh i l ng, b o tồn ngun t Fe, Cu, ta có : 3n Fe + 2nCu = 2nO + 3n NO n Fe = 0,06 0,12 n n Cu = 0,15 Fe = 56n Fe + 64nCu + 16nO = 13,92 nO 242 n n = 0,06 Fe(NO3 )3 + 188n Cu(NO3 )2 = 42,72 O n Fe nCu V y công th c c a oxit s t FeO Câu 14: Quy đ i 7,6 gam h n h p X thành 7,6 gam h n h p g m C H t cháy X thu đ c CO2 H2O, d n s n ph m cháy l n l t qua bình đ ng H2SO4 đ c n c b gi l i, bình đ ng Ca(OH)2 d CO2 s b gi l i chuy n thành k t t a CaCO3 Kh i l ng bình t ng kh i l ng c a H2O, kh i l ng bình t ng kh i l ng c a CO2 Áp d ng b o toàn nguyên t H b o toàn kh i l ng, ta có : m(C, H) − m H 7,6 − 1,6 14,4 nH = 2nH2O = = 1,6 nC = = = 0,5 mol 18 12 12 Theo b o tồn ngun t C, ta có : n CO2 = nC = 0,5 mol m bình tăng = m CO2 = 0,5.44 = 22 gam Câu 15: S đ ph n ng : C2 H Br2 C2 H Br4 C H C2 H to , Ni C2 H ⎯⎯⎯ → H2 C H H2 X dd Br2 Y C H H2 Theo s đ ph n ng áp d ng b o tồn kh i l ng, ta có : 29 m(C2H4 , C2H2 ) = m bình Br2 tăng = 10,8 gam m X = m Y = m C2 H4 , C2H2 + m C2H , H2 = 14 gam 10,8 0,2.8.2 Mu n tính th tích O2 dùng đ đ t cháy h t h n h p X, ta có th s d ng hai cách sau : Cách : Vì X, s mol c a C2H2 H2 b ng nên quy đ i h n h p X thành h n h p C H nC : n H = 1: Trong ph n ng đ t cháy X, C b oxi hóa thành CO2, H b oxi hóa thành H2O Ta có : 12n + n = 14 n C = C H n H = VO2 (đktc) = 1,5.22,4 = 33,6 lít n C : n H = 1: 2n = n + n n = 1,5 CO2 H2 O O2 O2 n 0,5n C H Cách : Vì X, s mol c a C2H2 H2 b ng nên quy đ i h n h p X thành C2H4 Ph ng trình ph n ng : o t → 2CO2 + 2H2O (1) C2H4 + 3O2 ⎯⎯ 14 Theo (1) ta th y : nO2 = 3nC2H4 = = 1,5 mol VO2 (ñktc) = 1,5.22,4 = 33,6 lít 28 Câu 16: Quy đ i h n h p X thành ch t có cơng th c CxH6 Theo gi thi t, ta có : 0,96 MX = 12x + = 24.2 = 48 x = 3,5; nCx H6 = = 0,02 mol 48 Áp d ng b o toàn nguyên t C, ta có : nCO2 = x nCx H6 = 0,07 mol 3,5 0,02 Khi cho 0,07 mol CO2 vào dung d ch ch a 0,05 mol Ba(OH)2 s t o c mu i BaCO3 Ba(HCO3)2 Ta có : n Ba(OH)2 = nCO2 + nBaCO3 nBaCO3 = 0,03 m BaCO3 = 0,03.197 = 5,91 gam 0,05 0,07 ? Câu 17: Ch n m = 18 gam, quy đ i hiđrocacbon A thành h n h p nguyên t C H Ta có : m A = m C + m H = 18 n = nH 12nC 12n C + n H = 18 H nC = 4 nH n H = 2n H O = 18 = n H = n C = 18 Vì A th khí nên suy A C4H6 A ph n ng đ c v i AgNO3/NH3 (to) t o k t t a ch ng t A ankin có liên k t đ u m ch Ph ng trình ph n ng : o t CH C − CH2 − CH3 + AgNO3 + NH3 ⎯⎯ → CAg C − CH2 − CH3 + NH4 NO3 mol: Kh i l 0,05 ng k t t a : → m CAgC −CH2 −CH3 = 0,05.161 = 8,05 gam Câu 18: 30 0,05 Cách : Dùng ph ng pháp quy đ i MC2 H2 + MC4 H10 nên quy đ i mol C3H6 thành 0,5 mol C2H2 0,5 mol C4H10 V i Nh n th y : MC3H6 = cách quy đ i này, s mol khí khơng thay đ i s mol liên k t c ng không thay đ i (s mol liên k t = nC3H6 = 2nC2H2 = mol ) V y ta có th quy đ i h n h p C2H2, C4H10, CH3CH=CH2 thành h n h p C2H2 C4H10 Ta có : n C2 H2 + n C4 H10 = 0,1 n C2 H2 + n C4 H10 = 0,1 n C2 H2 = 0,0625 n CO2 − n H2O = 0,025 n CO2 = 2n C2 H2 + 4n C4 H10 n C2 H2 − n C4 H10 = 0,025 n C4 H10 = 0,0375 n = n C2 H2 + 5n C4 H10 H2 O Khi cho h n h p khí C2H2, C4H10 ph n ng v i Br2 ch có C2H2 ph n ng, ta có : 0,125 nBr2 = 2nC2H2 = 0,0625.2 = 0,125 mol Vdd Br2 0,1M = = 1,25 lít 0,1 Cách : Khai thác m i liên h gi a s mol CO2, H2O v i s mol h p ch t h u c ph n ng đ t cháy t công th c c a hiđrocacbon Cn H2n+2−2k ( k s liên k t trung bình) Ph n ng đ t cháy : o O2 , t C n H 2n + 2−2k ⎯⎯⎯ → nCO2 + (n + − k)H O Ta có : nCO2 − n H2O k = 1,25 nCn H2 n+2−2 k = k − n 0,1 = Cn H2 n+2−2 k n Br2 = k.nCn H2 n+2−2 k = 0,125 mol 0,125 nCO2 − n H2O = 0,025 V = 1,25 lít dd Br2 = 0,1 Câu 19: Sau ph n ng, nhóm –NH2 khơng b bi n đ i hóa h c, nhóm –COOH b chuy n thành nhóm – COOK, –COONa V y quy đ i toàn b ph n ng thành ph n ng c a OH − v i H+ nhóm – COOH Ta có : n(KOH, NaOH) = n OH− = n H+ + n − COOH = 0,4 n NaOH = 0,1 0,2 0,2 n KOH = 0,3 n NaOH : n KOH = 1: m H NR(COO- )2 = 13,1 m H NR(COO- ) + m K+ + m Na+ + m SO 2− = 36,7 2 M = 131 H2NR(COO- )2 0,3.39 0,1.23 ? 0,1.96 MH2NR(COOH)2 = 133 %mN X = 14 100% = 10,526% 133 Câu 20: Cách : Ph n ng trùng h p t ng quát : 31 nCH2 CH CH CH2 + mCH CH2 to, p, xt CH2 CH CH CH2 n C6H5 CH CH2 C6H5 m Ta th y polime cịn có ph n ng c ng Br2 m ch cịn có liên k t đôi 45,75.160 - Kh i l ng polime ph n ng đ c v i m t mol Br2: = 366 20 - C m t phân t Br2 ph n ng v i m t liên k t C=C, kh i l ng polime ch a m t liên k t đôi là: 54n + 104m = 366 V y ch có nghi m phù h p n = m = 3; t l butađien : stiren = 1: Cách : Cao su Buna - S đ c c u t o t m t xích nh -C4H6- -C8H8- C n c vào c u t o ta th y ch có m t xích -C4H6- ph n ng đ Ta có : n − C4 H6 − = n Br2 c v i brom theo t l mol : 45,75 − 0,125.54 = 0,375 n − C8H8 − = 104 20 = = 0,125 n 160 − C4 H6 − = 0,125 = n − C8H8 − 0,375 Câu 21: Quy đ i ph n ng đ t cháy polime thành ph n ng đ t cháy monome ban đ u đimetyl buta–1,3–đien: CH2=C(CH3)–C(CH3)=CH2 t c C6H10 acrilonitrin: CH2=CH–CN t c C3H3N S đ ph n ng cháy : + O2 , t xC6H10 + yC3H3N ⎯⎯⎯→ (6x+3y)CO2 + o Vì CO2 chi m 57,69% th tích nên : 10x + 3y y H2O + N2 2 6x + 3y 57, 69 x = = 10x + 3y y 100 y (6x + 3y) + + 2 Câu 22: Quy đ i h n h p X thành h n h p g m Na, Ca, O S đ ph n ng : −2 Na OH Ca O, Ca H+12 O ⎯⎯⎯ → 0,7 mol ⎯⎯⎯ → + Ca,Na, O ⎯⎯⎯ H −2 quy đổi Na2 O, Na Ca(OH)2 0,25 mol 0 51,3 gam 51,3 gam dung dòch Y C n c vào s đ ph n ng ta th y : Ch t kh Ca, Na; ch t oxi hóa O H+ H2O Ta có : 28 n Na = n NaOH = 40 = 0,7 nCa = 0,6 Ca(OH)2 : 0,6 mol Y: 2n Ca + n Na = 2n O + n H2 NaOH : 0,7 mol nO = 0,7 0,7 0,25 40n Ca + 23n Na + 16n O = 51,3 0,7 n − 1,9 Ph n ng t o mu i 0,8 mol SO32− d OH− Ta có : OH = n SO2 0,8 32 Ta th y : nCa2+ nSO 2− nCaSO3 = nCa2+ = 0,6 mol m CaSO3 = 0,6.120 = 72 gam 0,6 0,8 Câu 23: Quy đ i h n h p X thành h n h p Fe Cl S đ ph n ng : +4 S O2 0,2 mol Fe −1 Fe ⎯⎯⎯→ Fe Cl2 ⎯⎯⎯ quy đổi Cl −1 Fe Cl3 m gam +6 H2 S O4 m gam Fe3+ − NH → Fe(OH)3 Cl ⎯⎯⎯ SO 2− 0,3 mol +6 C n c vào s đ ph n ng, ta th y : Ch t kh Fe; ch t oxi hóa S H2SO4 Cl Ta có : n Fe = n Fe(OH)3 = 0,3 n Fe = 0,3 m X = m Fe + m Cl = 34,55 gam 3n Fe = nCl + nSO2 n 0,5 = Cl 0,3 0,3.56 0,5.35,5 ? 0,2 Câu 24: Quy đ i oxit s t thành Fe O Ch n s mol SO2 TN1 mol s mol SO2 TN2 mol Ta có : TN1: 3n Fe = 2n O + n SO2 n Fe = n Fe = oxit sắt Fe3O4 = TN2 : 3n n = n n Fe SO O O Câu 25: Do h n h p khí, s mol c a N2 NO2 b ng nên ta quy đ i thành h n h p N2O NO (l y nguyên t O NO2 chuy n sang N2) có s mol b ng V y có th quy đ i khí N2, NO, NO2, N2O khí N2 NO2 có s mol b ng thành h n h p hai khí N2O NO Ta có : 14,4 n Fe = n Mg = nCu = = 0,1 56 + 24 + 64 n NO3− tạo muối nitrat kim loại = n electron trao đổi = 3n Fe + 2n Mg + 2n Cu = 0,7 m muối nitrat kim loại = m kim loại + m NO3− tạo muối nitrat kim loại = 57,8 58,8 14,4 0,7.62 Suy ph n ng t o 58,8 – 57,8 = gam mu i NH4NO3 (0,0125 mol) Ta có : 33 2,688 n N2O + n NO = 22,4 = 0,12 n N O = 0,048 n NO = 0,072 n electron trao đổi = 8n N2O + 3n NO + 8n NH4 NO3 0,0125 0,7 Suy : n NO3− tạo muối = nelectron trao đổi = 0,7 n N sản phẩm khử = n NO + n N2O + n NH4NO3 = 0,193 0,072 0,048 0,125 n HNO3 phản ứng = n NO − tạo muối + n N sản phẩm khử = 0,7 + 0,193 = 0,893 n HNO đem phản ứng = n HNO phản ứng + 10%n HNO phản ứng = 0,9823 3 Câu 26: Cho 18,5 gam h n h p Z g m Fe, Fe3O4 ph n ng v i dung d ch HNO3, sau ph n ng l i 1,46 gam kim lo i, ch ng t s t d , mu i s t t o thành dung d ch Fe(NO3)2 Kh i l ng Fe, Fe3O4 tham gia ph n ng 18,5 – 1,46 = 17,04 gam Quy đ i h n h p Z thành h n h p g m Fe O S đ ph n ng : Fe 0 O Fe +2 +2 H +N5 O3 ⎯⎯⎯→ ⎯⎯⎯ → + Fe(NO ) N O ⎯⎯⎯ + quy đổi −2 0,1 mol Fe3 O4 17,04 gam 17,04 gam +5 C n c vào s đ ph n ng, ta th y : Ch t kh Fe; ch t oxi hóa O N HNO3 Áp d ng b o toàn electron, b o toàn kh i l ng, b o toàn nguyên t Fe, N, ta có : 2n Fe = 2n O + 3n NO n Fe = 0,27 0,1 56n Fe + 16n O = 17,04 n O = 0,12 Theo b o toàn nguyên t Fe N, ta có : n Fe(NO3 )2 = n Fe = 0,27 mol m Fe(NO3 )2 = 0,27.180 = 48,6 gam nHNO3 = nFe(NO3 )2 + nNO = 0,64 mol [HNO3 ] = 0,27 0,1 0,64 = 3,2M Câu 27: Quy đ i 11,36 gam h n h p g m Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 thành 11,36 gam h n h p Fe, O Ta có : 3n Fe = 2n O + 3n NO n Fe = 0,16 0,06 56n Fe + 16n O = 11,36 n O = 0,15 Dung d ch X g m Fe(NO3)3 HNO3 ph n ng đ c v i t i đa 11,2 gam (0,2 mol) Fe, ch ng t sau t t c ph n ng, mu i t o thành dung d ch Fe(NO3)2 Quy đ i toàn b ph n ng toán thành ph n ng c a h n h p g m Fe (0,16 + 0,2 =0,36 mol) O (0,15 mol) v i dung d ch HNO3 t o thành mu i Fe(NO3)2 Áp d ng b o toàn electron, b o tồn ngun t Fe, N, ta có : 34 n NO = 0,14 mol 2 n Fe = nO + 3n NO 0,36 0,15 ? n HNO = n Fe(NO ) + n NO = 0,86 mol 3 0,14 n Fe(NO3 )2 = n Fe = 0,36 0,36 Câu 28: Quy đ i h n h p Ca, CaO, K, K2O thành h n h p Ca, K, O S đ ph n ng : −2 Ca O, Ca H+12 O 2+ + − ⎯⎯⎯→ Ca,K, O ⎯⎯⎯ Ca , K , OH H ⎯⎯⎯ → + −2 quy đổi 0,2 mol K O, K dung dòch X 0 Theo gi thi t : Khi s c 4,48 lít CO2 (TN1) ho c 13,44 lít CO2 vào X (TN2) đ u thu đ c l ng k t t a nh nhau, ch ng t TN1 ch a có hi n t ng hịa tan k t t a, cịn TN2 có hi n t ng hòa tan k t t a S d ng k t qu nOH− = nCO 2− + nCO2 , ta có : TN1: nCO32− = nCO2 = 0,2 TN2 : nOH− X = nCO 2− + nCO2 = 0,8 0,6 0,2 C n c vào s đ ph n ng ta th y : Ch t kh Ca, K; ch t oxi hóa O H+ H2O Áp d ng b o toàn electron, b o toàn kh i l ng b o toàn n tích, a có : 2nCa + nK = 2nO + n H2 2nCa + nK − 2nO = 0,4 nCa = 0,3 0,2 40nCa + 39nK + 16n O = 23 40n Ca + 39n K + 16n O = 23 n K = 0,2 2 n + n = n 2n Ca + n K = 0,8 nO = 0,2 K+ OH− Ca2+ nK nCa Khi s c CO2 vào X, đ k t t a đ t c c đ i nCO 2− nCa2+ = nCa = 0,3 mol Ta có : nCO2 = nCO32− = 0,3 nCO2 = 0,3 6,72 lít VCO2 11,2 lít nOH− = nCO 2− + nCO2 max = n 0,5 CO max 0,8 VCO2 VCO2 max ? 0,3 Câu 29: Quy đ i h n h p X thành Fe, Cu, S Áp d ng b o toàn nguyên t , b o toàn electron, b o tồn kh i l ng, ta có : 4,66 n = n = 0,02 BaSO = S 233 n Fe = 0,02 3n Fe + 2n Cu + n S = 3n NO nCu = 0,015 0,02 0,07 56n + 64n + 32 n = 2,72 Fe Cu S 0,02 Trong dung d ch Y có Fe3+ (0,02 mol), Cu2+ (0,015 mol), SO42− (0,02 mol), NO3− (0,5 – 0,07 = 0,43 mol), H+ Áp d ng b o tồn n tích cho dung d ch Y, ta có s mol H+ = 0,38 mol Cho Cu vào dung d ch Y s x y ph n ng c a Cu v i (H+, NO3− ) Fe3+ Vì nH+ : nNO − nên s mol electron nh n tính theo Fe3+ H+ Ta có : 35 nCu = n Fe3+ + n H+ n Cu = 0,1525 m Cu = 0,1525.64 = 9,76 gam ? 0,02 0,38 Câu 30: Quy đ i h n h p X thành Fe O Ch t kh Fe, CO; ch t oxi hóa O HNO3; 96,8 gam ch t r n Fe(NO3)3 Th tích CO ph n ng NO t o thành b ng nên s mol c a hai khí c ng b ng Kh i l ng ch t r n Y gi m so v i X oxi oxit s t b tách chuy n vào khí CO2 (CO + O → CO2) Theo b o toàn nguyên t Fe gi thi t, ta có : 96,8 4,8 nFe = nFe(NO )3 = = 0,4 mol; nNO = nCO = nO (trong oxit bị tách ra) = = 0,3 mol 242 16 Áp d ng b o tồn electron, ta có : 3n Fe + n CO = n O + 3n NO n O = 0,45 mol m X = m Fe + m O = 29,6 gam 0,4 36 0,3 ? 0,3 0,4.56 0,45.16
Ngày đăng: 07/12/2022, 18:49
Xem thêm: