1 Chuyên đề 1: Viết phơng trình hoá học I/ Phản ứng vừa có thay đổi số oxi hoá, vừa thay đổi số oxi hoá 1/ Phản ứng hoá hợp Đặc điểm phản ứng: Có thể xảy thay đổi số oxi hoá không Ví dụ: Phản ứng có thay đổi số oxi ho¸ 4Al (r) + 3O2 (k) > 2Al2O3 (r) Phản ứng thay đổi số oxi ho¸ BaO (r) + H2O (l) > Ba(OH)2 (dd) 2/ Phản ứng phân huỷ - Đặc điểm phản ứng: Có thể xảy thay đổi số oxi hoá không Ví dụ: Phản ứng có thay đổi số oxi hoá 2KClO3 (r) -> 2KCl (r) + 3O2 (k) Phản ứng thay đổi số oxi hoá CaCO3 (r) -> CaO (r) + CO2 (k) II/ Ph¶n øng có thay đổi số oxi hoá 1/ Phản ứng Đặc điểm phản ứng: Nguyên tử đơn chÊt thay thÕ mét hay nhiỊu nguyªn tư cđa mét 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 nhờng electron vµ sù nhËn electron VÝ dơ: CuO (r) + H2 (k) > Cu (r) + H2O (h) Trong đó: H2 chất khử (Chất nhờng e cho chất khác) CuO chất oxi hoá (Chất nhận e chất khác) Từ H2 -> H2O đợc gọi oxi hoá (Sự chiếm oxi chất khác) Từ CuO > Cu đợc gọi khử (Sự nhờng oxi cho chất khác) III/ Phản ứng thay đổi số oxi hoá 1/ Phản ứng axit bazơ Đặc điểm phản ứng: Sản phẩm thu đợc muối nớc 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 lợng vừa đủ Sản phẩm phản ứng muối trung hoà vµ níc VÝ dơ: NaOH (dd) + HCl (dd) > NaCl (dd) + H2O (l) 2/ Ph¶n øng gữa axit muối Đặc điểm phản ứng: Sản phẩm thu đợc phải có chất không tan chất khí chất điện li yÕu VÝ dô: Na2CO3 (r) + 2HCl (dd) > 2NaCl (dd) + H2O (l) + CO2 (k) BaCl2 (dd) + H2SO4 (dd) -> BaSO4 (r) + 2HCl (dd) Lu ý: BaSO4 chất không tan kể môi trờng axit 3/ Phản ứng bazơ muối Đặc điểm phản ứng: + Chất tham gia phải trạng thái dung dịch (tan đợc nớc) + Chất tạo thành (Sản phẩm thu đợc) phải có chất không tan chất khí chất điện li yếu + Chú ý muối kim loại mà oxit hay hiđroxit có tính chất lỡng tính phản ứng với dung dịch bazơ mạnh VÝ dô: 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 đợc nớc) + Chất tạo thành (Sản phẩm thu đợc) phải có chất không tan chất khí chất điện li yÕu VÝ dô: 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) C¸c phơng pháp cân phơng trình phản ứng 1/ Cân phơng trình theo phơng pháp đại số Ví dụ: Cân phơng trình phản ứng P2O5 + H2O -> H3PO4 Đa hệ số x, y, z vào phơng 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 (2) - Căn vào số nguyên tö H ta cã: 2y = 3z (3) Thay (1) vµo (3) ta cã: 2y = 3z = 6x => y = 6x = 3x NÕu x = y = z = 2x = 2.1 = => Phơng trình dạng cân nh sau: P2O5 + 3H2O -> 2H3PO4 VÝ dơ: C©n b»ng phơng trình phản ứng Al + HNO3 (loÃng) > Al(NO3)3 + NO + H2O Bớc 1: Đặt hệ sè b»ng c¸c Èn sè a, b, c, d tríc 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 Bíc 2: LËp ph¬ng trình toán học với loại nguyên tố có thay đổi số nguyên tử vế Ta nhËn thÊy chØ cã N vµ O lµ cã sù thay ®ỉi N: b = 3a + c (I) O: 3b = 9a + c + b/2 (II) Bíc 3: Giải phơng trình toán học để tìm hệ số Thay (I) vào (II) ta đợc 3(3a + c) = 9a + c + b/2 2c = b/2 > b = 4c -> b = vµ c = Thay vµo (I) -> a = Bớc 4: Thay hệ số vừa tìm đợc vào phơng trình hoàn thành phơng trình Al + HNO3 > Al(NO3)3 + NO + H2O Bíc 5: Kiểm tra lại phơng trình vừa hoàn thành 2/ Cân theo phơng pháp electron Ví dụ: Cu + HNO3 (đặc) -> Cu(NO3)2 + NO2 + H2O Bớc 1: Viết PTPƯ để xác định thay đổi số oxi hoá nguyên tố Ban đầu: Cu0 > Cu+ Trong chÊt sau ph¶n øng Cu(NO3)2 Ban đầu: N+ (HNO3) > N+ Trong chất sau phản ứng NO2 Bớc 2: Xác định số oxi hoá nguyên tố thay đổi Cu0 > Cu+ N+ > N+ Bớc 3: Viết trình oxi hoá trình khử Cu0 2e > Cu+ N+ + 1e > N+ Bớc 4: Tìm bội chung để cân số oxi ho¸ Cu0 – 2e > Cu+ 2 N+ + 1e > N+ Bớc 5: Đa hệ số vào phơng trình, kiểm tra, cân phần không oxi hoá - khử hoàn thành PTHH Cu + 2HNO3 (đặc) -> Cu(NO3)2 + 2NO2 + H2O + 2HNO3 (đặc) -> Cu + 4HNO3 (đặc) -> Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 3/ Cân theo phơng pháp bán phản ứng ( Hay ion electron) Theo phơng pháp bớc giống nh phơng pháp electron Bớc 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 dới dạng ion Còn chất điện li yếu, không điện li, chất rắn, chất khí viết dới dạng phân tử (hoặc nguyên tử) Đối với bán phản ứng oxi hoá viết số e nhận bên trái bán phản ứng viết số e cho bên phải Bớc 4: Cân số e cho nhận cộng hai bán phản ứng ta đợc phơng trình phản ứng dạng ion Muốn chuyển phơng trình phản ứng dạng ion thành dạng phân tử ta cộng vế lợng tơng đơng nh ion trái dấu (Cation anion) để bù trừ điện tích Chú ý: cân khối lợng nửa phản ứng Môi trờng axit trung tính lấy oxi H2O Bớc 5: Hoàn thành phơng trình Một số phản ứng hoá học thông dụng Cần nắm vững điều kiện để xảy phản ứng trao đổi dung dịch Gồm phản ứng: 1/ Axit + Bazơ Muối + H2O 2/ Axit + Muèi Muèi míi + AxÝt míi 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 đợc phải có chất không tan chất khí phải có H2O chất tham gia phải theo yêu cầu phản ứng Tính tan số muối bazơ Hầu hết muối clo rua tan ( trừ muối AgCl , PbCl2 ) Tất muối nit rat tan Tất muối kim loại kiềm tan Hầu hết bazơ không tan ( trừ bazơ kim loại kiềm, Ba(OH) Ca(OH)2 tan Ýt * Na2CO3 , NaHCO3 ( K2CO3 , KHCO3 ) muối cacbonat Ca, Mg, Ba tác dụng đợc với a xít 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 2FeCl2 + Cl2 t 2FeCl3 Mét sè PTHH cÇn lu ý: VÝ dơ: Hoà tan m( gam ) MxOy vào dung dịch axit (HCl, H2SO4, HNO3) Ta cã PTHH c©n b»ng nh sau: lu ý 2y/x hoá trị kim loại M MxOy + 2yHCl xMCl2y/x + yH2O 2MxOy + 2yH2SO4 xM2(SO4)2y/x + 2yH2O M xOy + 2yHNO3 xM(NO3)2y/x + yH2O VD: Hoà tan m( gam ) kim loại M vào dung dịch a xit (HCl, H2SO4) Ta có PTHH cân nh sau: lu ý x hoá trị kim loại M 2M + 2xHCl 2MClx + xH2 ¸p dơng: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 2Al + 2*3 HCl 2AlCl3 + 3H2 2M + xH2SO4 M2(SO4)x + xH2 ¸p dơng: Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 Các phản ứng điều chế số kim loại: Đối với số kim loại nh Na, K, Ca, Mg dùng phơng pháp điện phân nóng chảy muối Clorua PTHH chung: 2MClx (r ) dpnc 2M(r ) + Cl2( k ) (đối với kim loại hoá trị II nhớ đơn giản phần hệ số) Đối với nhôm dùng phơng pháp điện phân nóng chảy Al2O3, có chÊt xóc t¸c Criolit(3NaF.AlF3) , PTHH: 2Al2O3 (r ) dpnc 4Al ( r ) + O2 (k ) Đối với kim loại nh Fe , Pb , Cu dùng phơng ph¸p sau: - Dïng H2: FexOy + yH2 t xFe + yH2O ( h ) - Dïng C: 2FexOy + yC(r ) t 2xFe + yCO2 ( k ) - Dïng CO: FexOy + yCO (k ) t xFe + yCO2 ( k ) - Dïng Al( nhiƯt nh«m ): 3FexOy + 2yAl (r ) t 3xFe + yAl2O3 ( k ) - PTPƯ nhiệt phân sắt hiđrô xit: 4xFe(OH)2y/x + (3x – 2y) O2 t 2xFe2O3 + 4y H2O Một số phản ứng nhiệt phân số muối 1/ Muối nitrat Nếu M kim loại đứng trớc Mg (Theo dÃy hoạt động hoá học) 2M(NO3)x 2M(NO2)x + xO2 (Với kim loại hoá trị II nhớ đơn giản phần hệ số ) Nếu M kim loại kể từ Mg đến Cu (Theo dÃy hoạt động hoá học) 4M(NO3)x t 2M2Ox + 4xNO2 + xO2 (Với kim loại hoá trị II nhớ đơn giản phần hệ số ) Nếu M kim loại đứng sau Cu (Theo dÃy hoạt động ho¸ häc) 2M(NO3)x t 2M + 2NO2 + xO2 (Víi kim loại hoá trị II nhớ đơn giản phần hệ số) 2/ Muối cacbonat - Muối trung hoà: M2(CO3)x (r) t M2Ox (r) + xCO2(k) (Víi nh÷ng kim loại hoá trị II nhớ đơn giản phần hệ sè) - Muèi cacbonat axit: 2M(HCO3)x(r) t M2(CO3)x(r) + xH2O( h ) + xCO2(k) 0 0 0 0 (Với kim loại hoá trị II nhớ đơn giản phần hệ số) 3/ Muèi amoni NH4Cl t NH3 (k) + HCl ( k ) NH4HCO3 t NH3 (k) + H2O ( h ) + CO2(k) NH4NO3 t N2O (k) + H2O ( h ) NH4NO2 t N2 (k) + 2H2O ( h ) (NH4)2CO3 t 2NH3 (k) + H2O ( h ) + CO2(k) 2(NH4)2SO4 t 4NH3 (k) + 2H2O ( h ) + 2SO2 ( k ) + O2(k) 0 0 0 Bài 1: Viết phơng trình hoá học biểu diễn phản ứng hoá học thí nghiệm sau: a) Nhỏ vài giọt axit clohiđric vào đá vôi b) Hoà tan canxi oxit vào nớc 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 loÃng f) Nung sắt(III) hiđrôxit ống nghiệm g) Dẫn khí cacbonic vào dung dịch nớc vôi đến d h) Cho natri kim loại vào nớc 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 đợc 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 đợc với đôi HÃy viết phơng trình hoá học phản ứng Hớng dẫn: Lập bảng để thấy đợc cặp chất tác dụng đợc với rõ Bài 4: Cho oxit sau: K2O, SO2, BaO, Fe3O4, N2O5 Viết phơng trình hoá học(nếu có) oxit lần lợt tác dụng với nớc, axit sunfuric, dung dịch kali hiđroxit Bài 5: Cho lợng khí CO d 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 phơng trình hoá học xảy Bài 6: Nêu tợng 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 loÃng d/ Nung nóng Al với Fe2O3 tạo hỗn hợp Al2O3 FexOy PTHH tổng quát: 3x Fe2O3 + ( 6x – 4y ) Al t FexOy + ( 3x – 2y ) Al2O3 Bµi 7: Cho thÝ nghiƯm MnO2 + HCl® KhÝ A Na2SO3 + H2SO4 ( l ) KhÝ B FeS + HCl KhÝ C NH4HCO3 + NaOHd KhÝ D Na2CO3 + H2SO4 ( l ) Khí E a Hoàn thành PTHH xác định khí A, B, C, D, E b Cho A t¸c dơng C, B t¸c dơng với dung dịch A, B tác dung với C, A tác dung dịch NaOH điều kiện thờng, E tác dụng dung dịch NaOH Viết PTHH xảy Bài 8: Nêu tợng xảy ra, giải thích viết PTHH minh hoạ khi: 1/ Sục từ từ đến d CO2 vào dung dịch nớc 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 d 7/ Cho từ từ đến d dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3, Al2(SO4)3 8/ Cho Cu ( Fe ) vào dung dịch FeCl3 9/ Cho từ từ đến d bột Fe vào hỗn hợp dung dịch gồm AgNO3 Cu(NO3)2 10/ Sục từ từ NH3 vào dung dịch AlCl3 Một số phơng pháp giải toán hoá học thông dụng Phơng pháp số học Giải phép tính Hoá học cấp II phổ thông, thông thờng sử dụng phơng pháp số học: Đó phép tính dựa vào phụ thuộc tỷ lệ đại lợng phép tính phần trăm Cơ sở tính toán Hoá học định luật thành phần không đổi đợc áp dụng cho phép tính theo CTHH định luật bảo toàn khối lợng chất áp dụng cho cá phép tính theo PTHH Trong phơng pháp số học ngời ta phân biệt số phơng pháp tính sau đây: a Phơng pháp tỉ lệ Điểm chủ yếu phơng pháp lập đợc tỉ lệ thức sau áp dụng cách tính toán theo tính chất tỉ lệ thức tức tính trung tỉ tích ngoại tỉ Thí dụ: Tính khối lợng cácbon điôxit CO2 có g cacbon Bài giải CO2 12 (16.2) 44 1mol CO2 = 44g LËp tØ lÖ thøc: 44g CO2 xg 3g C 44 : x = 12 : => x = cã 12g C 44.3 11 12 VËy, khèi lợng cacbon điôxit 11g Thí dụ 2: Có gam đồng điều chế đợc cho tơng tác 16g đồng sunfat với lợng sắt cần thiết Bài giải Phơng trình Hoá học: CuSO4 + Fe - > FeSO4 + Cu 160g 64g 16g xg => x = 16.64 6,4 g 160 Vậy điều chế đợc 6,4g đồng b Phơng pháp tính theo tỉ số hợp thức Dạng phép tính tính theo PTHH tức tìm khối lợng chất tham gia tạo thành phản ứng theo khối lợng chất khác Phơng pháp tìm tỉ số hợp thức khối lợng chất phản ứng đợc phát biểu nh sau: Tỉ số khối lợng chất phản ứng Hoá học tỉ số tích khối lợng mol chất với hệ số phơng trình phản ứng Có thể biểu thị dới dạng toán học nh sau: m1 mn 1 m2 m2 n2 Trong ®ã: m1 m2 khối lợng chất, m1, m2 khối lợng mol chất n1, n2 hƯ sè cđa PTHH VËy tÝnh khèi lỵng cđa chất tham gia phản ứng Hoá học theo khối lợng chất khác cần sử dụng tỉ số hợp thức đà tìm đợc theo PTHH nh ? 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 ? TÝnh tØ sè hỵp thøc khối lợng 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 lợng KOH: m KOH 10 g 160 10,3 g 162,5 ThÝ dụ 2: Cần gam sắt III chorua cho tơng tác với kalihiđrôxit để thu đợc 2,5g Kaliclorua? Bài gi¶i PTHH FeCl3 + KOH - > Fe(OH)3 + 3KCl Tính tỉ số hợp thức khối lợng FeCl3 vµ Kaliclorua M FeCL 162,5 g ; MKCL 74,5g m FeCl m KCl 162,5 162,5 74,5.3 223,5 * TÝnh khèi lỵng FeCl3: M FeCL3 2,5 162,5 1,86 g 223,5 c Phơng pháp tính theo thừa số hợp thức Hằng số đợc tính từ tỉ lệ hợp thức gọi thừa số hợp thức biểu thị chữ f Thừa số hợp thức đà đợc tính sẵn có bảng tra cứu chuyên môn Việc tính theo thừa số hợp thức cho cïng kÕt qu¶ nh phÐp tÝnh theo tØ sè hợp thức nhng đợc tính đơn giản nhờ bảng tra cứu có sẵn Thí dụ: Theo thí dụ thừa số hợp thức là: f= 162,5 0,727 223,5 => M FeCL 2,5 f 2,5.0,727 1,86 Vậy, khối lợng FeCl3 1,86g Phơng pháp đại số Trong phơng pháp giải toán Hoá học phơng pháp đại số thờng đợc sử dụng Phơng pháp có u điểm tiết kiệm đợc thời gian, giải toán tổng hợp, tơng đối khó giải phơng pháp khác Phơng pháp đại số đợc dùng để giải toán Hoá học sau: a Giải toán lập CTHH phơng pháp đại số Thí dụ: Đốt cháy hỗn hợp 300ml hiđrocacbon amoniac oxi có d Sau cháy hoàn toàn, thể tích khí thu đợc 1250ml Sau làm ngng tụ nớc, thể tích giảm 550ml Sau cho tác dụng với dung dịch kiềm 250ml có 100ml nitơ Thể tích tất khí đo điều kiện nh Lập công thức hiđrocacbon Bài giải Khi đốt cháy hỗn hợp hiđrocacbon amoniac oxi phản ứng xảy theo phơng trình sau: 4NH3 + 3O2 -> 2N2 + 6H2O (1) CxHy + (x + y ) O2 -> xCO2 + y H2O (2) Theo kiện toán, sau đốt cháy amoniac tạo thành 100ml nitơ Theo PTHH (1) sau đốt cháy hoàn toàn amoniac ta thu đợc thể tích nitơ nhỏ lần thể tích amoniac hỗn hợp ban đầu, thể tích amonac cha có phản ứng 100 = 200ml Do thể tích hiđro cácbon cha có phản ứng 300 - 200 = 100ml Sau đốt cháy hỗn hợp tạo thµnh (550 - 250) = 300ml, cacbonnic vµ (1250 - 550 - 300) = 400ml nớc Từ ta có sơ đồ phản ứng: CxHy + (x + y ) O2 -> xCO2 + y H2O 100ml 300ml 400ml Theo định luật Avogađro, thay thÕ tØ lƯ thĨ tÝch c¸c chÊt khÝ tham gia tạo thành phản ứng tỉ lệ sè ph©n tư hay sè mol cđa chóng CxHy + 5O2 -> 3CO2 + H2O => x = 3; y = VËy CTHH cđa hydrocacbon lµ C3H8 b Giải toán tìm thành phần hỗn hợp phơng pháp đại số Thí dụ: Hoà tan nớc 0,325g hỗn hợp gồm muối Natriclorua Kaliclorua Thêm vào dung dịch dung dịch bạc Nitrat lấy d - Kết tủa bạc clorua thu đợc có khối lợng 0,717g Tính thành phần phần trăm chất hỗn hợp Bài giải Gọi MNaCl x mKcl y ta có phơng trình đại sè: x + y = 0,35 (1) PTHH: NaCl + AgNO3 -> AgCl + NaNO3 KCl + AgNO3 -> AgCl + KNO3 Dựa vào PTHH ta tìm đợc khối lợng AgCl phản ứng: mAgCl = x mAgCl = y M AgCl M NaCl M AgCl M kcl =x =y 143 58,5 143 74,5 = x 2,444 = y 1,919 => mAgCl = 2,444x + 1,919y = 0,717 Tõ (1) vµ (2) => hệ phơng trình Giải hệ phơng trình ta ®ỵc: x = 0,178 y = 0,147 (2) x y 0,325 2,444 x 1,919 y 0,717 => % NaCl = 0,178 0,325 100% = 54,76% % KCl = 100% - % NaCl = 100% - 54,76% = 45,24% Vậy hỗn hợp: NaCl chiếm 54,76%, KCl chiếm 45,24% Phơng pháp áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố khối lợng a/ Nguyên tắc: Trong phản ứng hoá học, nguyên tố khối lợng chúng đợc bảo toàn Từ suy ra: + Tổng khối lợng chất tham gia phản ứng tổng khối lợng chất tạo thành + Tổng khối lợng chất trớc phản ứng tổng khối lợng chất sau phản ứng b/ Phạm vi áp dụng: Trong toán xảy nhiều phản ứng, lúc không cần thiết phải viết phơng 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 Bài Cho luồng khí clo d tác dơng víi 9,2g kim lo¹i sinh 23,4g mi kim loại hoá trị I HÃy xác định kim loại hoá trị I muối kim loại Hớng dẫn giải: Đặt M KHHH kim loại hoá trị I PTHH: 2M + Cl2 2MCl 2M(g) (2M + 71)g 9,2g 23,4g ta cã: 23,4 x 2M = 9,2(2M + 71) suy ra: M = 23 Kim lo¹i cã khèi lợng nguyên tử 23 Na Vậy muối thu đợc là: NaCl Bài 2: Hoà tan hoàn toàn 3,22g hỗn hợp X gồm Fe, Mg Zn lợng vừa đủ dung dịch H2SO4 loÃng, thu đợc 1,344 lit hiđro (ở đktc) dung dịch chứa m gam mi TÝnh m? Híng dÉn gi¶i: PTHH chung: M + H2SO4 MSO4 + H2 1,344 22,4 nH SO = nH = = 0,06 mol áp dụng định luật BTKL ta có: mMuối = mX + m H SO - m H = 3,22 + 98 * 0,06 - * 0,06 = 8,98g Bài 3: Có sắt khối lợng 11,2g Một cho tác dụng hết với khí clo, ngâm dung dịch HCl d Tính khối lợng sắt clorua thu đợc Hớng dÉn gi¶i: PTHH: 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 (1) Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (2) Theo phơng trình (1,2) ta cã: 11,2 11,2 nFeCl = nFe = 56 = 0,2mol nFeCl = nFe = 56 = 0,2mol Số mol muối thu đợc hai phản ứng nhng khối lợng mol phân tử FeCl3 lớn nên khối lợng lớn mFeCl = 127 * 0,2 = 25,4g mFeCl = 162,5 * 0,2 = 32,5g Bài 4: Hoà tan hỗn hợp muối Cacbonnat kim loại hoá trị dung dịch HCl d thu đợc dung dịch A 0,672 lít khí (đktc) Hỏi cô cạn dung dịch A thu đợc gam muối khác nhau? Bài giải: Bài 1: Gọi kim loại hoá trị II III lần lợt X Y ta có phơng trình phản ứng: XCO3 + 2HCl -> XCl2 + CO2 + H2O (1) Y2(CO3)3 + 6HCl -> 2YCl3 + 3CO2 + 3H2O (2) Số mol CO2 thoát (đktc) phơng trình là: nCO2 0,672 0,03mol 22,4 Theo phơng trình phản ứng ta thÊy sè mol CO2 b»ng sè mol H2O n H 2O nCO2 0,03mol n HCl 0,03.2 0,006mol vµ Nh khối lợng HCl đà phản ứng là: mHCl = 0,06 36,5 = 2,19 gam Gäi x lµ khèi lỵng mi khan ( m XCl m YCl3 ) Theo định luật bảo toàn khối lợng 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 đợc 8,96 lít H2 (ở đktc) Hỏi cô cạn dung dịch thu đợc gam muối khan Bài giải: Ta có phơng trình ph¶n øng nh sau: Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2 2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2 Sè mol H2 thu đợc là: nH 8,96 0,4mol 22,4 Theo (1, 2) ta thÊy sè mol gÊp lÇn số mol H2 Nên: Số mol tham gia phản ứng lµ: n HCl = 0,4 = 0,8 mol Số mol (số mol nguyên tử) tạo muối chÝnh b»ng sè mol HCl b»ng 0,8 mol VËy khèi lợng Clo tham gia phản ứng: mCl = 35,5 0,8 = 28,4 gam VËy khèi lỵng mi khan thu đợc là: 7,8 + 28,4 = 36,2 gam Phơng pháp dựa vào tăng, giảm khối lợng a/ Nguyên tắc: 10 So sánh khối lợng chất cần xác định với chất mà giả thiết cho biết lợng nó, để từ khối lợng 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 nớc đẩy kim loại yếu khỏi dung sịch muối phản ứng, Đặc biệt cha biết rõ phản ứng xảy hoàn toàn hay không việc sử dụng phơng pháp đơn giản hoá toán Bài 1: Nhúng sắt kẽm vào cïng mét cèc chøa 500 ml dung dÞch CuSO4 Sau mét thêi gian lÊy hai kim lo¹i khái cốc có thêm Cu bám vào, khối lợng 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 d vào cốc, lọc lấy kết tủa nung không khí đến khối lợng không đổi , thu đợc 14,5g chất rắn Số gam Cu bám kim loại nồng độ mol dung dịch CuSO4 ban đầu bao nhiêu? Hớng dẫn giải: PTHH (1) Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (2) Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu Gäi a lµ số mol FeSO4 Vì thể tích dung dịch xem nh không thay đổi Do tỉ lệ nồng độ mol chất dung dịch lµ tØ lƯ vỊ sè mol Theo bµi ra: CM ZnSO = 2,5 CM FeSO Nªn ta cã: nZnSO = 2,5 nFeSO Khối lợng sắt tăng: (64 - 56)a = 8a (g) Khối lợng kẽm giảm: (65 - 64)2,5a = 2,5a (g) Khối lợng hai kim loại tăng: 8a - 2,5a = 5,5a (g) Mµ thùc tÕ bµi cho lµ: 0,22g Ta cã: 5,5a = 0,22 a = 0,04 (mol) VËy khối lợng Cu bám sắt là: 64 * 0,04 = 2,56 (g) khối lợng Cu bám kÏm lµ: 64 * 2,5 * 0,04 = 6,4 (g) Dung dịch sau phản ứng có: FeSO4, ZnSO4 CuSO4 (nếu có) Ta có sơ đồ ph¶n øng: NaOH d t , kk FeSO4 Fe(OH)2 Fe2O3 a a a (mol) a mFe O = 160 x 0,04 x = 3,2 (g) NaOH d 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 CM CuSO = 0,5 Bµi 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 không thay đổi nồng độ mol/lit CuSO4 dung dịch sau phản ứng bao nhiêu? Hớng dẫn giải: Số mol CuSO4 ban đầu là: 0,5 x = (mol) PTHH (1) Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu 10