CHUYÊN ĐỀ U BAN NHÂN DÂN HUY N ĐAN PH NGỶ Ệ ƯỢ TR NG THCS L NG TH VINHƯỜ ƯƠ Ế SÁNG KI N KINH NGHI MẾ Ệ “M T S D NGỘ Ố Ạ BÀI T P V MU I NG M N C”Ậ Ề Ố Ậ ƯỚ Lĩnh v c Môn Hóaự C p h c Trung h c c sấ ọ ọ.SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ MUỐI NGẬM NƯỚC”
UỶ BAN NHÂN DÂN HUYỆN ĐAN PHƯỢNG TRƯỜNG THCS LƯƠNG THẾ VINH SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM “MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ MUỐI NGẬM NƯỚC” Lĩnh vực/ Mơn: Hóa Cấp học: Trung học cơ sở Tên tác giả: Phạm Thị Hồng Hạ Đơn vị cơng tác: Trường THCS Lương Thế Vinh Chức vụ: Giáo viên NĂM HỌC 20212022 MỤC LỤC Nội dung Trang Mục lục Phần I. Đặt vấn đề Phần II. Nội dung II.1. Cơ sở lý luận II.2. Thực trạng nghiên cứu II.3. Nguyên nhân II.4. Biện pháp thực hiện II.4.1. Học sinh làm quen với một số muối ngậm nước II.4.2. Các dạng bài tập về muối ngậm nước II.4.2.1. Tính thành phần % của muối khan và của nước kết tinh có trong tinh thể hiđrat II.4.2.2. Tính khối lượng của muối khan và của nước kết tinh có trong tinh thể hiđrat II.4.2.3. Thêm muối ngậm nước vào dung dịch cho sẵn II.4.2.4. Hịa tan muối ngậm nước vào nước II.4.2.5. Cơ cạn dung dịch (làm bay hơi nước có trong dung dịch) II.4.2.6. Bài tập về độ tan của muối trong nước II.4.2.7. Bài tập tổng hợp II.4.3. Bài tập vận dụng II. 5. Kết quả thực hiện Phần III. Kết luận và kiến nghị Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO TT Tên sách Tên NXB Sách giáo khoa hóa học lớp 10 NXBGD Sách bài tập hóa học lớp 10 NXBGD Tên tác giả Sách bài tập nâng cao hóa học lớp 8,9, 10 Phương pháp trả lời đề thi trắc nghiệm mơn hóa dùng cho học sinh ơn lun thi tốt nghiệp THPT, đại học cao đẳng và trung học chun nghiệp Hướng dẫn giải nhanh bài tập hóa học (tập 1) NXBGD PGS. TS Đào Hữu Vinh NXB Hà Nội NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội ThS. Nguyễn Thu Hằng Cao Cự Giác 1/15 PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ I.1. Lí do chọn đề tài Mơn Khoa học tự nhiên nói chung và mơn Hóa học nói riêng có rất nhiều dạng bài tập. Việc phân dạng bài tập và đặc biệt là dạy các dạng bài tập theo chủ đề, chun đề là hết sức quan trọng trong việc khắc sâu kiến thức, hình thành và rèn kĩ năng làm từng dạng bài, bồi dưỡng năng lực tư duy cho các em Hơn nữa đối với dạy học sinh giỏi trong Câu lạc bộ Hóa học hay bồi dưỡng đội tuyển thi học sinh giỏi các cấp thì việc làm này càng quan trọng giúp phát huy hiệu quả những năng lực đặc biệt của HS, phát triển HS có năng khiếu Hóa học Trong số các dạng bài Hóa học thì dạng bài tập về muối ngậm nước là một trong các dạng bài hay, khó đối với học sinh THCS và ít đề cập đến trong chương trình SGK mà các con chỉ được ơn luyện khi học đội tuyển. Khơng chỉ có vậy, đề thi một số năm cấp huyện, cấp thành phố có đưa nội dung liên quan đến tinh thể ngậm nước và nhiều em bị mất điểm ở phần Xuất phát từ thực tế đó, tơi mạnh dạn đưa ra đề tài " MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ MUỐI NGẬM NƯỚC" để cùng trao đổi, bàn bạc với các đồng nghiệp về cách phân dạng, cách giải của dạng bài tập muối ngậm nước nhằm góp một phần nhỏ vào việc giảng dạy loại bài tập này được tốt hơn. Đó chính là lí do của tơi chọn đề tài này I.2. Mục đích nghiên cứu Giúp cho HSG lớp 8, 9 hệ thống hóa kiến thức từ dễ đến khó “Một số dạng bài tập về muối ngậm nước” Qua học một số dạng bài tập về muối ngậm nước từ dễ đến khó giúp các em có cơ sở giải được bài tốn hố học dạng này khó hơn, nhanh hơn I. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu Các em học sinh giỏi lớp 8, 9 cấp trung học cơ sở có đầy đủ kiến thức về muối ngậm nước thích hợp nhất Sau khi nghiên cứu chun đề này giáo viên giúp các em học sinh giải bài tập hóa học phức tạp một cách dễ dàng hơn I.4. Đối tượng nghiên cứu: Một số dạng bài tập về muối ngậm nước I.5. Phạm vi nghiên cứu 2/15 Học sinh giỏi mơn hố lớp 8, 9 của Trường THCS L ương Th ế Vinh Thời gian nghiên cứu: Bắt đầu từ tháng 5/2021 đến tháng 2/2022 I.6. Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu sách giáo khoa hố học và sách tham khảo thuộc cấp THCS, THPT Tổng kết kinh nghiệm và thủ thuật giải bài tập hố học về muối ngậm nước Trao đổi, trị chuyện với đồng nghiệp, học sinh trong q trình nghiên cứu. PHẦN II: NỘI DUNG II.1. Cơ sở lí luận “Một số dạng bài tập về muối ngậm nước ”đây là loại hố học khó trong chương trình học phổ thơng cơ sở mà đối với học sinh trung bình, yếu rất sợ, nhưng lại là nguồn kiến thức rất quan trọng trong cơng tác bồi dưỡng học sinh giỏi cấp THCS, bất kỳ một học sinh giỏi nào của bộ mơn hố học mà đạt giải cao cấp huyện, thành phố thì khơng những biết mà phải giỏi những bài tập loại này. Nhưng để các em mới học chương trình hố học lớp 8, 9 mà đã phải lĩnh hội những kiến thức này, khơng những biết mà phải làm thành thạo thì quả là một vẫn đề khó khăn đối với giáo viên, vậy để các em dễ hiểu, vận dụng tốt phần này thì bản thân người giáo viên phải hiểu rõ trước đã và tìm con đường ngắn nhất để các em tiếp cận, bắt đầu đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp. Hiện tại với các em lớp 8 mới biết về giải bài tập hóa học tính theo PTHH cơ bản, bài tập tính theo PTHH tìm chất dư và giải hệ phương trình hai ẩn Vậy để tiếp cận được dạng bài tập muối ngậm nước thì các em phải được nghiên cứu kỹ chương VI: Nồng độ dung dịch (lớp 8) và các khái niệm quan trọng liên quan đến phương pháp này II.2. Thực trạng nghiên cứu Qua các năm giảng dạy cho thấy hầu hết khi các em học sinh mới tiếp xúc với “Một số dạng bài tập về muối ngậm nước ” thì thường là mất rất nhiều thời gian mới quen, xong vấn đề khó đã được giải quyết tức là khi đã quen thì việc giải bài tập loại này trở nên dễ dàng, khi đã thành thạo thường là các em giải các bài tốn rất nhanh và chính xác II.3. Ngun nhân 3/15 Qua q trình giảng dạy nhiều năm tơi thấy nhiều đề thi học sinh giỏi các cấp ra dạng bài liên quan đến tinh thể ngậm nước Cho nên tơi đã quyết định tổng hợp lại tồn bộ những mảng kiến thức mà tơi đã áp dụng vào cơng tác bồi dưỡng học sinh giỏi nhiều năm qua, nhằm hệ thống hóa thành một cách logic, thứ tự thực hiện của phương pháp để học sinh nắm bắt dễ dàng II.4. Biện pháp thực hiện II.4.1. Giúp học sinh làm quen với khái niệm về tinh thể ngậm nước (Tinh thể hiđrat) Tinh thể ngậm nước (tinh thể hiđrat) là những tinh thể có chứa nước kết tinh VD: CuSO4 . 5H2O; Na2CO3 . 10H2O; MgSO4.7H2O; FeSO4. 7H2O; ZnSO4 7H2O; CaCl2.6H2O; MnSO4 .7H2O; FeCl3.6H2O; MgCl2.6H2O Thành phần tinh thể ngậm nước (tinh thể hiđrat) gồm: + Phần khan là phần khơng chứa nước kết tinh như: CuSO 4; Na2CO3; MgSO4 + Phần nước kết tinh là phần nước có trong tinh thể hiđrat như: VD: Có 5 phân tử H2O trong 1 phân tử CuSO4 . 5H2O; Có 10 phân tử H2O trong 1 phân tử Na2CO3.10H2O… Khi hịa tan tinh thể hiđrat vào nước thì nồng độ dung dịch là nồng độ của phần khan trong dung dịch VD: Hịa tan 25g CuSO 4 .5H2O vào 275g nước thì thu được 300 gam dung dịch CuSO4 4% * Giả sử cơng thức tổng qt của tinh thể là: A .x H2O Trong đó: A là CTHH của muối khan; x là số phân tử nước kết tinh II.4.2. Các dạng bài tập II.4.2.1. Tính thành phần % của muối khan và của nước kết tinh có trong tinh thể hiđrát * Các bước tiến hành Bước 1. Tính khối lượng mol của tinh thể Mtinh thể. Mtinh thể = MA + Mnước kết tinh 4/15 Bước 2. Tính thành phần % của muối khan và nước kết tinh có trong tinh thể M A 100% ; % H 2O =100% − % A % A = M A x H O * Ví dụ 1) Tính TP% về khối lượng của muối khan và của nước kết tinh có trong CuSO4.5H2O Bài giải M CuSO4 H 2O = 250 gam 160.100% = 64% % H 2O = 100% − 64% = 36% 250 2) Xác định cơng thức hóa học của Na2CO3 ngậm H2O. Biết rằng trong đó H2O kết tính chiếm 62,94% về khối lượng Bài giải Đặt CTHH là : Na2CO3 . x H2O Cách 1 M Na2CO3 x H 2O =(106 + 18 x ) gam % CuSO = 18 x 100% = 62, 94% %H O = 106 +18 x x =10 Cách 2. % Na2CO3 = 100% 62,94% = 37,06% Ta có: 106 37, 06 = x =10 18 x 62, 94 Vậy CTHH tìm được là: Na2CO3. 10H2O 3) Xác định cơng thức hóa học của MgSO4 ngậm H2O. Biết rằng trong đó MgSO4 chiếm 48,8% về khối lượng Bài giải Đặt CTHH là: MgSO4. xH2O Cách 1 M MgSO xH O = (120 +18 x ) gam % MgSO = 120.100% =48,8% 120 +18 x x =7 5/15 Cách 2. %H2O = 100% 48,8% = 51,2% Ta có: 120 48, = x =7 18 x 51, Vậy CTHH tìm được là: MgSO4. 7H2O II.4.2.2. Tính khối lượng của muối khan và của nước kết tinh có trong tinh thể hiđrat Lưu ý: n A = n A xH 2O ; nH 2O = x n A xH 2O * Ví dụ 1) Tính khối lượng CuSO4 H2O kết tinh có 50 gam CuSO4.5H2O Bài giải 50 = 0, ( mol ) 250 = 0, 2.160 = 32 ( gam) m H 2O = 50 − 32 =18 ( gam) nCuSO4 = nCuSO4 H 2O = mCuSO4 2) Tính khối lượng FeCl3 H2O kết tinh có 10,82 gam FeCl3.6H2O Bài giải 10,82 = 0, 04 (mol ) 270, = 0, 04.162,5 = 6,5( gam) m H 2O = 10,82 − 6,5 = 4, 32 ( gam) nFeCl3 = nFeCl3 H 2O = mFeCl3 3) Xác định CTHH của một muối ngậm nước. Biết rằng trong muối này có 54,4 gam CaSO4 và 14,4 gam nước kết tinh Bài giải nCaSO4 : nH 2O = 54, 14, : =1 : 136 18 Vậy CTHH tìm được là: CaSO4. 2H2O 4) Xác định CTHH của một muối ngậm nước. Biết rằng trong muối này có 3,18 gam Na2CO3 và 5,4 gam nước kết tinh Bài giải nNa2CO3 : nH 2O = 3,18 54 : = : 10 106 18 Vậy CTHH tìm được là: Na2CO3. 10H2O 6/15 II.4.2.3. Thêm muối ngậm nước vào dung dịch cho sẵn * Dạng tốn này thường lấy muối ngậm nước cho vào dung dịch cho sẵn và có cùng tên chất tan như: Thêm CuSO4. 5H2O và dung dịch CuSO4 và u cầu tính nồng độ % của dung dịch thu được sau khi pha trộn nên ta áp dụng ĐLBTKL để tính khối lượng dung dịch tạo thành. mdung dịch thu được = mtinh thể + mdung dịch cho sẵn mchất tan trong dung dịch thu được = mchất tan trong tinh thể + mchất tan trong dd cho sẵn * Ví dụ 1) Hịa 28,6 gam Na2CO3. 10H2O vào 171,4 gam dung dịch Na2CO3 12,369% để thu được dung dịch có nồng độ % là bao nhiêu? Bài giải mdd thu được = 28,6 + 171,4 = 200 (gam) mNa2CO3 = 28, 171, 12,369 106 + = 31,8 ( gam) 286 100 C % Na2CO3 = 31, 100% =15, 9% 200 2) Hịa 12,3 gam MgSO4. 7H2O vào 187,7 gam dung dịch MgSO4 0,64% thì để thu được khoảng 200 ml dung dịch có nồng độ mol là bao nhiêu? Bài giải 12, = 0, 05(mol ) 246 187, 7.0, 64 n MgSO4 0,64% = = 0, 01( mol ) 100.120 nMgSO4 = nMgSO4 H 2O = nMgSO4 = 0, 05 + 0, 01 = 0, 06 (mol ) CMMgSO4 = 0, 06 = 0,3( M ) 0, 3) Cần lấy bao nhiêu gam CuSO4 5H2O và bao nhiêu gam dung dịch CuSO4 8% để thu được 280 gam dung dịch CuSO4 16% Bài giải Đặt khối lượng CuSO4 .5H2O là x gam và dung dịch CuSO4 8% là y gam Ta có: mdd thu được = x + y = 280 (1) x.160 y 280.16 + = 0, 64 x + 0, 08 y = 44,8 (2) mCuSO = 250 100 100 Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình sau: 7/15 x + y = 280  � 0, 64 x +0, 08 y =44, x =40 ; y =240 4) Cần lấy bao nhiêu gam Na2CO3. 10H2O và bao nhiêu gam dung dịch Na2CO3 10% để thu được 286 gam dung dịch Na2CO3 20% Bài giải: Đặt khối lượng Na2CO3.10H2O là x gam và dung dịch Na2CO3 10% là y gam Ta có: mdd thu được = x + y = 286 (1) x.106 y 10 286.20 + = 286 100 100 Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình sau: mNa2CO3 = 0, 37063 x + 0,1 y =57, (2) x + y = 286 0, 37063 x +0,1 y =57,  � x =105, ; y =180, 5) Hịa tan m gam tinh thể CuSO 4.5H2O vào V ml dung dịch CuSO4 có nồng độ c% (khối lượng riêng bằng d g/ml) thu được dung dịch X. Tính nồng độ % của dung dịch X theo m, V, c và d.(Đề thi HSG lớp 9 vịng 1, năm học 2013 2014 của huyện Tam Dương) Bài giải Khối lượng CuSO4 có trong m gam tinh thể: 160 m = 0, 64m (g) 250 Khối lượng CuSO4 có trong V ml dung dịch CuSO4 c% (khối lượng riêng bằng d g/ml) là: V.d.c 100 = 0,01.V.d.c (g) Khối lượng dung dịch X bằng: m + V.d (g) Nồng độ phần trăm của dung dịch X: 64m + V.d.c 0, 64m + 0, 01.V.d.c 100% = (%) m + V.d m + V.d II.4.2.4. Hịa tan muối ngậm nước vào nước * Mục đích của dạng bài tập này là tính C%, CM và khối lượng riêng (D) của dung dịch thu được sau khi hịa tan muối ngậm nước vào nước, cho nên ta phải tính được: mdung dịch thu được = mmuối ngậm nước + mnước hịa tan 8/15 Vdung dịch thu được = Vnước hịa tan + Vnước kết tinh * Chú ý: + Biết rằng khối lượng riêng của nước là 1g/ml + Thể tích chất tan trong dung dịch coi như khơng đáng kể * Ví dụ 1) Hịa tan 70 gam Fe(NO3)3 .6H2O vào 230 gam nước. Tính nồng độ %, nồng độ mol và khối lượng riêng của dung dịch thu được Bài giải: Ta có sơ đồ sau: Fe(NO3)3 .6H2O + H2O dung dịch Fe(NO3)3 a) Tính nồng độ % của dung dịch Fe(NO3)3 mddFe ( NO3 )3 =70 + 230 = 300 ( gam) 70 nFe ( NO3 )3 = nFe ( NO3 )3 H 2O = =0, (mol ) 350 mFe ( NO3 )3 = 0, 242 = 48, ( gam) 48, 4.100% =16,13% 300 b) Tính nồng độ mol của dung dịch Fe(NO3)3 C % ddFe ( NO3 )3 = mH 2O = 70 − 48, = 21, ( gam) mH 2O = 21, + 230 = 251, ( gan) 251, =251, ( ml ) = 0, 2516 (l ) 0, CMddFe ( NO ) = =0, 795 ( M ) 0, 2516 c) Tính khối lượng riêng của dung dịch Fe(NO3)3 m 300 DddFe ( NO ) = dd = =1,19 ( g / ml ) Vdd 251, VddFe ( NO3 )3 = VH 2O = 3 3 2) Hịa tan 28,7 gam ZnSO4 .7H2O vào 171,3 ml nước. Tính nồng độ %, nồng độ mol và khối lượng riêng của dung dịch thu được Bài giải: Ta có sơ đồ sau: ZnSO4 .7H2O + H2O dung dịch ZnSO4 a) Tính nồng độ % của dung dịch ZnSO4 Do khối lượng riêng của nước là 1g/ml nên 171,3 ml H2O = 171,3 gam H2O mddZnSO4 =28, + 171, = 200 ( gam) 9/15 28, =0,1(mol ) 287 = 0,1 161 =16,1( gam) nZnSO4 = nZnSO4 H 2O = mZnSO4 16,1.100% = 8, 05% 200 b) Tính nồng độ mol của dung dịch ZnSO4 C % ddZnSO4 = mH 2O = 28, − 16,1 = 12, ( gam) mH 2O = 12, +171,3 = 183,9 ( gan) 183, =183, (ml ) = 0,1839 (l ) 0,1 =0, 544 ( M ) CMddZnSO = 0,1839 c) Tính khối lượng riêng của dung dịch ZnSO4 m 200 DddZnSO = dd = =1, 88 ( g / ml ) Vdd 183, VddZnSO4 = VH 2O = 4 3) Hịa tan hồn tồn 43,8 gam CaCl2 .xH2O vào 156,2 gam H2O. Ta thu được dung dịch CaCl2 11,1%. Xác định CTPT của muối ngậm nước trên Bài giải mddCaCl2 11,1% = 43, + 156, = 200 ( gam) 200.11,1 = 22, ( gam) 100 22, 43,8 nCaCl2 xH 2O = nCaCl2 = = 0, 2(mol ) M CaCl2 xH 2O = = 219( gam) 111 0, mCaCl2 = Mà: 111 + 18.x = 219 > x = 6 Vậy CTPT là: CaCl2. 6H2O 4) Hịa tan hồn tồn 2,86 gam Na2CO3 .xH2O vào nước. Ta thu được 100 ml dung dịch Na2CO3 0,1M. Xác định CTPT của muối ngậm nước trên Bài giải nNa2CO3 xH 2O = nNa2CO3 = 0,1.0,1 = 0,01(mol ) M Na2CO3 xH 2O = 2,86 = 286 ( gam) 0,01 Mà: 106 + 18.x = 286 x = 10 Vậy CTPT là: Na2CO3. 10H2O II.4.2.5. Cơ cạn dung dịch (làm bay hơi nước có trong dung dịch) 10/15 * Khi nước bay hơi bớt thì sẽ có một phần chất tan kết tinh lại thành dạng tinh thể phần cịn lại là dung dịch bão hịa. * Ví dụ: 1) Có bao nhiêu gam tinh thể Fe(NO3)3.6H2O kết tinh từ 500 ml dung dịch Fe(NO3)30,1M. Bài giải nFe( NO3 ) mFe( NO3 ) H 2O = nFe( NO3 ) = 0,5.0,1 = 0, 05(mol) = 0, 05.350 = 17,5( gam) H 2O 2) Cho 600 gam dung dịch CuSO4 10% bay hơi ở nhiệt độ khơng đổi (200C) tới khi bay hết 400 gam nước, lúc đó sẽ có một phần CuSO4 kết tinh thành dạng tinh thể CuSO4.5H2O và dung dịch cịn lại là dung dịch CuSO4 bão hịa ở 200C có nồng độ là 20%. Tính khối lượng tinh thể CuSO4.5H2O Bài giải 600.10 = 60 ( gam) 100 Ở 200C, khi bay hết 400 gam nước, khối lượng hỗn hợp còn lại gồm tinh thể CuSO4.5H2O và dung dịch bão hòa Gọi x là khối lượng của tinh thể CuSO4.5H2O đã kết tinh mdd bão hòa = (200 – x) (gam) mCuSO4 = mCuSO4 ddbh = (60 − 0,64 x) (gam) ; mCuSO4 (TT ) = Nồng độ % của dung dịch bão hòa là: 60 − 0, 64 x 100 = 20 200 − x 160 x = 0,64 x ( gam) 250 x = 45, 45 ( gam) Vậy khối lượng tinh thể đã kết tinh là: 45,45 gam II.4.2.6. Bài tập về độ tan của muối trong nước * Độ tan của 1 chất là số gam tối đa chất đó tan trong 100 gam nước để được dung dịch bão hịa ở nhiệt độ xác định * Cơng thức tính độ tan của một: S = mCT 100 mH 2O Trong đó: S là độ tan của chất (gam); mCT: khối lượng chất tan (gam) 11/15 * Khi nhiệt độ tăng, độ tan của các chất rắn thường tăng lên, nếu khí ấy ta hạ nhiệt độ dung dịch xuống thì sẽ có một phần chất tan khơng tan được nữa, phần chất tan này sẽ tách ra dưới dạng rắn (muối khan hoặc là muối ngậm nước). * Ví dụ: 1) Hịa tan 7,18 gam NaCl vào 20 gam nước ở 20 0C thì thu được dung dịch bão hịa. Tính độ tan và nồng độ % của NaCl trong dung dịch bão hịa Bài giải mdung dịch NaCl = 7,18 + 20 = 27,18 (gam) S NaCl = 7,18.100 7,18.100% = 35,9 ( gam); C % NaCl = = 26, 4% 20 27,18 2) Biết độ tan của KCl ở 40 0C là 40 gam. Tính khối lượng của KCl có trong 350 gam dung dịch bão hịa ở trên Bài giải m dung dịch KCl với độ tan 40 gam = 100 + 40 = 140 (gam) Khối lượng KCl có trong 350 gam dung dịch bão hịa là: mKCl = 350.40 = 100( gam) 140 3) Tính khối lượng AgNO3 tách ra khỏi dung dịch khi làm lạnh 450 gam dung dịch bão hịa ở 800C xuống 200C. Biết độ tan của AgNO3 ở 800C là 668 gam và ở 200C là 222 gam Bài giải + Ở 800C mddAgNO3 = 668 + 100 = 768( gam); m AgNO3 = mH 2O = 450.668 = 391, ( gam) 768 450 − 391, = 58, 6( gam) + Ở 200C 58, 6.222 =130, 092 ( gam) 100 Vậy khối lượng AgNO3 kết tinh khỏi dd là: 391,4 – 130,092 = 261,308 (gam) 4) Làm lạnh 500 gam dung dịch Fe 2(SO4)3 40% thấy tách ra 112,4 gam muối G mAgNO3 = và dung dịch cịn lại bão hịa có nồng độ 30,96%. Xác định cơng thức của muối G Bài giải 12/15 mFe2 ( SO4 )3 = 500 40 = 200 ( gam) 100 nFe2 ( SO4 )3 = 200 = 0,5(mol ) 400 Khối lượng Fe2(SO4)3 trong G 200 – 120 = 80 (gam) Khối lượng nước trong G: 112,4 – 80 = 32,4 (gam) Ta có: nFe ( SO4 )3 : nH O = 80 32, : =1 : 400 18 Vậy CTHH của G là: Fe2(SO4)3 .9H2O II.4.2.7. Bài tập tổng hợp 1) Hòa tan 3,2 gam oxit M2On trong lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 10% thu được dung dịch muối có nồng độ 12,9%. Sau phản ứng đem cơ cạn bớt dung dịch và làm lạnh nó thu được 7,868 gam tinh thể muối với hiệu suất 70%. Xác định cơng thức của tinh thể muối đó Bài giải Gọi số mol của M2On là: a mol M2On + nH2SO4 M2(SO4)n + H2O a mol an mol a mol Khối lượng H2SO4 = 98an (gam) khối lượng dung dịch H2SO4 = 98an . 100 : 10 = 980an (gam) Khối lượng M2On = (2M + 16n) (gam) Khối lượng M2(SO4)n = a(2M + 96n) (gam) Khối lượng dung dịch sau phản ứng là: (2M + 998n)a (gam) Ta có: a (2 M + 96n).100 a (2 M + 996n) M = 18, 6n 12,9 = Với n = 3 M = 56 (Fe). CTHH là Fe2O3 và Fe2(SO4)3 Gọi công thức của tinh thể là: Fe2(SO4)3.xH2O 3, nFe2 ( SO4 )3 = nFe2O3 = =0, 02 (mol ) 160 m Fe2 ( SO4 )3 = 0, 02.400 =8 ( gam) 7,868.100 = 11, 24( gam) 70 Khối lượng nước trong tinh thể 11,24 – 8 = 3,24 (gam) mFe2 ( SO4 ) xH 2O = 13/15 3, 24 = 1: > CTHH là Fe2(SO4)3.9H2O 18 2) Có 13,51 gam một hỗn hợp gồm 3 muối K2CO3, KHCO3, KCl (chỉ có một nFe2 ( SO4 ) : nH 2O = 0, 02 : muối ngậm nước) đem hịa tan hết vào nước ta được dung dịch A Lấy ½ dung dịch A tác dụng vừa đủ với 140 ml dung dịch HCl 0,5M. sau đó thêm tiếp lượng dư dung dịch AgNO3 thu được 11,48 gam kết tủa Lấy ½ dung dịch cịn lại cho tác dụng với 100 ml dung dịch KOH 0,5M. Sau đó thêm tiếp lượng dư BaCl2 lọc bỏ kết tủa phần nước lọc cịn lại phải cần 50 ml dung dịch HCl 0,5M để trung hịa a) Viết các PTHH xảy ra. Tính khối lượng các muối khan và nước kết tinh trong hỗn hợp đầu b) Xác định xem muối nào ngậm nước, biết rằng mỗi phân tử chỉ có thể ngậm một số ngun phân tử nước. Viết cơng thức tinh thể ngậm nước Bài giải mhỗn hợp = 13,51 : 2 = 6,755 (mỗi phần) Phần 1: nHCl = 0,14. 0,5 = 0,07 (mol); nkết tủa = 11,48 : 143,5 = 0,08 (mol) K2CO3 + 2HCl 2KCl + CO2 + H2O (1) KHCO3 + HCl KCl + CO2 + H2O (2) KCl + AgNO3 AgCl + KNO3 (3) nHCl = nKCl(1,2) = 0,07 (mol); nKCl(3) = nAgCl = 0,08 (mol) nKCl ban đầu = 0,08 – 0,07 = 0,01 (mol) mKCl ban đầu = 0,01. 74,5 = 0,745 (gam) Phần 2: nKOH = 0,1. 0,5 = 0,05 (mol); nHCl = 0,05 . 0,5 = 0,025 (mol) KHCO3 + KOH K2CO3 + H2O (4) K2CO3 + BaCl2 2KCl + BaCO3 (5) HCl + KOH KCl + H2O (6) nKOH dư = n HCl = 0,025 (mol) nKHCO3(4) = nKOH(4) = 0,05 – 0,025 = 0,025 (mol) mKHCO3(4) = 0,025. 100 = 2,5 (gam) nKHCO3(2) = nHCl(2) = 0,025 (mol) nHCl(1) =0,07 – 0,025 = 0,045(mol) nK2CO3 = 0,045: 2 = 0,0225 (mol) Vậy khối lượng của K2CO3 = 0,225. 138 = 3,105 (gam) Khối lượng nước trong hh ban đầu là: 6,755 – 0,745 2,5 3,105 = 0,405 (gam) Số mol H2O = 0,405 : 18 = 0,0225 (mol) Ta thấy chỉ có số mol của K 2CO3 : số mol H2O = 0,0225: 0,0225 = 1 : 1 là thỏa mãn Vậy muối ngậm nước là: K2CO3.H2O Khối lượng các chất có trong hỗn hợp đầu là: Khối lượng KCl = 0.745. 2 = 1,49 (gam) Khối lượng KHCO3 = 2,5 . 2 = 5 (gam) 14/15 Khối lượng K2CO3 = 3,105 . 2 = 6,21 (gam) II.4.3. Bài tập vận dụng Bài 1. Tính thành phần % về khối lượng của muối khan và nước kết tinh có trong các tinh thể sau: MgSO4.7H2O; CaCl2.6H2O; FeCl3.6H2O; MgCl2.6H2O Bài 2. Xác định cơng thức hóa học của MgCl 2 ngậm H2O. Biết rằng trong đó H2O chiếm 53,2% về khối lượng Bài 3.Tính khối lượng của FeCl3 và của H2O kết tinh có trong 27,05 gam FeCl3.6H2O Bài 4. Xác định CTHH của một muối ngậm nước. Biết rằng trong muối này có 16,1 gam ZnSO4 và 12,6 gam nước kết tinh Bài 5. Hịa 40 gam CuSO4. 5H2O vào 240 gam dung dịch CuSO 43 8% để thu được dung dịch có nồng độ % là bao nhiêu? Bài Cần lấy bao nhiêu gam CuSO4 5H2O và bao nhiêu gam dung dịch CuSO4 4% để thu được 500 gam dung dịch CuSO4 8% Bài 7. Có b/nhiêu gam tinh thể Fe(NO3)3.6H2O kết tinh từ 500 ml dd Fe(NO 3)3 0,1M Bài 8. Hịa tan 28,6 gam Na2CO3. 10H2O vào 181,4 gam nước. Tính nồng độ %, nồng độ mol và khối lượng riêng của dung dịch thu được Bài 9. Hịa tan hồn tồn 100,1 gam Na2CO3. xH2O vào 234,9 gam H2O. Ta thu được dung dịch Na2CO3 11,075%. Xác định CTPT của muối ngậm nước trên Bài 10. Có 500 gam dung dịch KNO3 bão hịa ở 200C nồng độ 6,5%. Cho bay hơi nước nhiệt độ khơng đổi (200C) cho đến khi nhận được một hỗn hợp gồm một phần là chất rắn X kết tinh và một phần là dd KNO3 bão hịa có khối lượng là 313 gam. Tính khối lượng X. Bài 11. Xác định khối lượng KCl kết tinh khi làm nguội 604 gam dung dịch bão hịa ở 800C xuống 200C. Biết rằng độ tan của KCl ở 800C là 80 gam và ở 200C là 34 g Bài 12. Hãy xác định lượng tinh thể MgSO4.6H2O tách ra khỏi dung dịch khi hạ nhiệt độ 1642 gam dung dịch bão hịa MgSO4 ở nhiệt độ 800C xuống 200C. Biết rằng độ tan của MgSO4 800C là 64,2 gam và 200C là 44,5 g.(Kì thi chọn HSG thành phố Vĩnh n năm học 20092010) Bài 13. Cho 0,2 mol CuO tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 20% đun nóng, sau đó làm nguội dung dịch đến 100C. Tính khối lượng CuSO4 .5H2O đã tách ra khỏi dung dịch, biết rằngđộ tan của CuSO4 100C là 17,4 gam.(Đề giao lưu HSG lớp 8, năm học 20102011 của huyện Tam Dương) 15/15 Bài 14. Có bao nhiêu gam phèn chua.12H2O tách ra từ 320 gam dd KAl(SO4)2 bão hịa ở 200 nếu như có 160 gam H2O bay hơi cũng ở nhiệt độ đó. Biết ở dd KAl(SO4)2 bão hịa có nồng độ 5,5%.(Đề khảo sát chất lượng HSG lớp 8, năm học 20132014 của thành phố Vĩnh n) Bài 15. Nung 8,08 gam một muối A thu được sản phẩn khí và 1,6 gam một chất rắn B khơng tan trong nước. Ở điều kiện thích hợp, nếu cho sản phẩm đi qua 200 gam dung dịch NaOH 1,2% ở điều kiện xác định thì thấy phản ứng xảy ra là vừa đủ và thu được dung dịch chỉ chứa một muối duy nhất có nồng độ 2,47%. Xác định cơng thức phân tử của muối A biết rằng khi nung muối A thì kim loại trong A khơng biến đổi số oxi hóa (Đề thi HSG lớp 9, năm học 20132014 của huyện Vĩnh Tường) Bài 16. Có 16 gam oxit kim loại MO, chia thành hai phần bằng nhau: Hịa tan hồn tồn phần 1 trong HCl dư, xử lý dung dịch thu được những điều kiện thích hợp thu được 17,1 gam muối X duy nhất Cho phần 2 tác dụng với dung dịch H 2SO4 lỗng, dư xử lý dung dịch sau phản ứng ở nhiệt độ dưới 1110C chỉ thu được 25 gam một muối Y duy nhất Xác định M, cơng thức hai muối X, Y; biết rằng MX