Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được hỗn hợp chất rắn khan có khối lượng là: A.. Thành phần % về thể tích của ozon trong hỗn hợp sau phản ứng là Hướng dẫn giải Thể tích bình không đổi
Trang 2Môđun 1: PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN VỀ LƯỢNG1.1 Lý thuyết
• Bảo toàn khối lượng theo phản ứng:
Tổng khối lượng các chất tham gia vào phản ứng bằng tổng khối lượng các chất sau phản ứng
Ví dụ: trong phản ứng A + B → C + D
Ta có: mA + mB = mC + mD
• Bảo toàn khối lượng theo một nguyên tố
Tổng khối lượng một nguyên tố trong các chất phản ứng bằng tổng khối lượng một nguyên tố đó trong các chất sản phẩm sau phản ứng (vì là một nguyên tố nên phương trình khối lượng tương đương phương trình số mol) Như vậy tổng số mol của một nguyên tố trong hỗn hợp trước phản ứng bằng tổng
số mol nguyên tố đó trong hỗn hợp sau phản ứng
(ΣΣn X ) trước pư = (ΣΣn X ) sau pư
Như vậy: Gọi mT là tổng khối lượng các chất trước phản ứng, mS là tổng khối lượng các chất sau phản ứng Theo bảo toàn khối lượng, luôn có: mT = mS
• Bảo toàn khối lượng về chất
Khối lượng của một hợp chất bằng tổng khối lượng các ion có trong chất đó, hoặc bằng tổng khối lượng các nguyên tố trong chất đó
Thí dụ: khối lượng muối = khối lượng kim loại + khối lượng gốc axit; khối lượng oxit kim loại = khối lượng kim loại + khối lượng oxi
+) Thay thế cation: 2Na+ ⇔ Mg2+; 3K+ ⇔ Al3+; 3Ca2+ ⇔ 2Fe3+…
+) Thay thế anion: 2Cl- ⇔ CO32-; 2Cl- ⇔ O2-; 2Cl- ⇔ SO42-; O2- ⇔ SO42-…
- Quan hệ trung hòa (kết hợp):
H+ ⇔ OH-; Mg2+ ⇔ CO32-; Mg2+ ⇔ SO42-; Fe3+ ⇔ 3OH-; 3Mg2+ ⇔ 2PO43-; …
1.2 Bài tập áp dụng
1.2.1 Toán Vô cơ
- Dạng 1: Tính lượng chất của một sản phẩm phản ứng
Ví dụ: Lấy 13,4g hỗn hợp gồm 2 muối cacbonat kim loại hoá trị II đem hoà trong dung dịch HCl dư,
nhận được 3,36 L CO2 (đktc) và dung dịch X Tính khối lượng muối khan khi cô cạn dung dịch X
Bài toán có thể giải theo phương pháp bảo toàn về lượng hoặc tăng giảm khối lượng
- Dạng 2: Phản ứng nhiệt nhôm
Ví dụ: Lấy 21,4g hỗn hợp X gồm Al, Fe2O3 đem nung một thời gian ta nhận được hỗn hợp Y gồm
Al, Al2O3, Fe, Fe2O3 Hỗn hợp Y hoà tan vừa đủ trong 100 mL NaOH 2M Vậy khối lượng Fe2O3 trong hỗn hợp X là
- Dạng 3: Khử oxit kim loại bằng CO hoặc H 2
Hỗn hợp rắn X gồm Fe2O3 và FeO đem đốt nóng cho CO đi qua được hỗn hợp rắn Y và khí CO2 Theo bảo toàn khối lượng thì mX + mCO = mY + mCO2
Trang 3Ví dụ: Cho khí CO đi qua ống chứa 0,04 mol X gồm FeO và Fe2O3 đốt nóng, ta nhận được 4,784g chất rắn Y (gồm 4 chất), khí đi ra khỏi ống dẫn qua dung dịch Ba(OH)2 dư thì nhận được 9,062g kết tủa Vậy số mol FeO, Fe2O3 trong hỗn hợp X lần lượt là
A 0,01; 0,03 B 0,02; 0,02 C 0,03; 0,02 D 0,025; 0,015
Dạng 4: Chuyển kim loại thành oxit kim loại
Ví dụ: Lấy 14,3g hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn đem đốt trong oxi dư, sau khi phản ứng hoàn toàn thì
nhận được 22,3g hỗn hợp Y gồm 3 oxit Tính thể tích dung dịch HCl 2M tối thiểu cần dùng để hoà tan hỗn hợp Y
Dạng 5: Chuyển kim loại thành muối
Ví dụ: Lấy 10,2g hỗn hợp Mg và Al đem hoà tan trong H2SO4 loãng dư thì nhận được 11,2 L H2 Tính khối lượng muối sunfat tạo thành
Dạng 6: Chuyển hợp chất này thành hợp chất khác
Ví dụ: Lấy 48g Fe2O3 đem đốt nóng cho CO đi qua ta thu được hỗn hợp X (gồm 4 chất rắn) Hỗn hợp X đem hoà tan trong dung dịch H2SO4 đậm đặc, nóng dư thu được SO2 và dung dịch Y Tính khối lượng muối khan khi cô cạn dung dịch Y
• Bài tập có lời giải
Bài 1 Cho 24,4 gam hỗn hợp Na2CO3, K2CO3 tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl2 Sau phản ứng thu được 39,4 gam kết tủa Lọc tách kết tủa, cô cạn dung dịch thu được m gam muối clorua Vậy m có giá trị là
m = mkết tủa + m
⇒ m = 24,4 + 0,2.208 – 39,4 = 26,6 gam
Đáp án C
Bài 2 Hòa tan 10,14 gam hợp kim Cu, Mg, Al bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl thu được 7,84
lít khí A (đktc) và 1,54 gam chất rắn B và dung dịch C Cô cạn dung dịch C thu được m gam muối, m có giá trị là:
Bài 3 Hòa tan hoàn toàn 10 gam hỗn hợp Mg và Fe trong dung dịch HCl dư thấy tạo ra 2,24 lít khí
H2 (đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan Khối lượng muối khan thu được
Trang 4Ta có muối thu được gồm MgSO4 và Al2(SO4)3
Theo định luật bảo toàn khối lượng:
mmuối = mkim loại + 2
H O H SO
n =n =0,3.0,1 0,03 (mol)=mmuối = 2,81+ 0.03.98 – 0,03.18 = 5,21g
Đáp án C
Bài 7 Thổi một luồng khí CO dư qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp gồm CuO, Fe2O3, FeO, Al2O3 nung nóng thu được 2,5 gam chất rắn Toàn bộ khí thoát ra sục vào nước vôi trong dư thấy có 15 gam kết tủa trắng Khối lượng của hỗn hợp oxit kim loại ban đầu là
Bài 8 Chia 1,24 gam hỗn hợp hai kim loại có hóa trị không đổi thành hai phần bằng nhau Phần 1: bị
oxi hóa hoàn toàn thu được 0,78 gam hỗn hợp oxit Phần 2: tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 loãng thu được V lít H2 (đktc) Cô cạn dung dịch thu được m gam muối khan
mO = moxit – mkim loại = 0,78 – 1,24
2 = 0,16 g 2
Trang 5Bài 9 Hòa tan hoàn toàn 20 gam hỗn hợp Mg và Fe vào dung dịch axit HCl dư thấy có 11,2 lít khí
thoát ra (đktc) và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thì khối lượng muối khan thu được là
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, mkim loại + mHCl = mmuối + mHiđro
⇒ mmuối = mkim loại + mHCl – mHiđro = 20 + 1.36,5 – 2.0,5 = 55,5 g
Cách 2: mmuối = mkim loại +
Cl
m − = 20 + 1.35,5 = 55,5 g
Đáp án A
Bài 10 Hoà tan hết 38,60 gam hỗn hợp gồm Fe và kim loại M trong dung dịch HCl dư thấy thoát ra
14,56 lít H2 (đktc) Khối lượng hỗn hợp muối clorua khan thu được là
A 48,75 gam B 84,75 gam C 74,85 gam D 78,45 gam
Hướng dẫn giải
Ta có: mmuối = mkim loại +
Cl
m −Trong đó:
a Khối lượng mỗi chất trong X là
A 3,6 g FeS và 4,4 g FeS2 B 4,4 gam FeS và 3,6 g FeS2
C 2,2 g FeS và 5,8 g FeS2 D 4,6 gam FeS và 3,4 g FeS2
a Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng đối với nguyên tố Fe và S
Ta có : x mol FeS và y mol FeS2 → 0,5(x+y) mol Fe2O3 và (x+2y) mol BaSO4
Khối lượng của FeS = 88.x = 88.0,05 = 4,4 gam
Khối lượng của FeS2: 8 – 4,4 = 3,6 gam
Để làm kết tủa hết lượng Fe3+ cần 0,24 mol OH– hay 0,12 mol Ba(OH)2
Kết tủa (x + 2y) = 0,11 mol SO42– cần 0,11 mol Ba2+ hay 0,11 mol Ba(OH)2
Số mol Ba(OH)2 đã dùng = 0,12 + 0,11 = 0,23 < 0,25
Trang 6Còn: 0,25 – 0,23 = 0,02 mol Ba(OH)2 trung hoà với 0,04 mol HNO3 dư
a Khối lượng của FexOy và Al trong X lần lượt là
A 6,96 g và 2,7g B 5,04 g và 4,62 g C 2,52 g và 7,14 g D 4,26 g và 5,4 g
b Công thức của oxit sắt là
Hướng dẫn giải
a 2yAl + 3FexOy → yAl2O3 + 3xFe (1)
Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3/2H2 (2)
0,02 0,02 0,03
NaAlO2 + CO2 + 2H2O → Al(OH)3 + NaHCO3 (3)
2Al(OH)3 t0→ Al2O3 + 3H2O (4)
Nhận xét: Tất cả lượng Al ban đầu đều chuyển hết về Al2O3 (4) Do đó
nAl (ban đầu) = 2
Trang 7Bài 15 Khử hoàn toàn 32 gam hỗn hợp CuO và Fe2O3 bằng khí H2 thấy tạo ra 9 gam H2O Khối lượng hỗn hợp kim loại thu được là
Hướng dẫn giải
Fe3O4 + 4CO t0→ 3Fe + 4CO2
CuO + CO t0→ Cu + CO2
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
CO lấy oxi trong oxit → CO2
nO (trong oxit) = nCO =
Trang 8• Bài tập rèn luyện kỹ năng
1 Cho 11,36g hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dd HNO3 loãng dư thu được 1,344lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất) ở đkc và dd X Cô cạn dd X thu được m gam muối khan Giá trị của m là
A 38,72 B 35,50 C 49,09 D 34,36
2 Hòa tan hết 7,74g hỗn hợp bột Mg, Al bằng 500ml dd hỗn hợp HCl 1M và H2SO4 0,28M thu được
dd X và 8,736 lit H2 ở đkc Cô cạn dd X thu được lượng muối khan là
A 38,93g B 103,85g C 25,95g D 77,86g
3 Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S vào axit HNO3 vừa đủ thu được dd
X (chỉ chứa 2 muối sunfat khan) và khí duy nhất NO Giá trị của a là
A 0,04 B 0,075 C 0,12 D 0,06
4 Nung hỗn hợp bột gồm 15,2g Cr2O3 và m gam Al ở nhiệt độ cao Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được 23,3g hỗn hợp rắn X Cho toàn bộ hỗn hợp X phản ứng với axit HCl dư thấy thoát ra V lit khí H2 (đkc) Giá trị của V là
8 Hoà tan hết m (g) hỗn hợp gồm M2CO3 và RCO3 trong dung dịch HCl dư thu được dung dịch Y
và V (L) khí CO2 (đktc) Cô cạn dung dịch Y thì được (m + 3,3)g muối khan Vậy thể tích khí CO2 là
12 Lấy 8,12 g FexOy đem đốt nóng cho CO đi qua, lượng Fe tạo thành đem hoà tan trong dung dịch H2SO4 dư thì nhận được 2,352 L H2 (đktc) Vậy công thức phân tử của FexOy là
13 Lấy a (g) hỗn hợp X gồm Fe, Fe2O3 đem hoà tan trong dung dịch HCl dư thì nhận được 2,24 L H2 (đktc) và dung dịch Y, cho NaOH dư vào dung dịch Y, lọc kết tủa nung ngoài không khí thu được 24 g chất rắn Vậy giá trị của a là
Trang 9A 7,4g B 9,8g C 4,9g D 23g
16 Lấy 10,14g hỗn hợp X gồm Mg, Al, Cu đem hoà tan trong HCl dư thì thu được 7,84 L H2 (đktc)
và 1,54g chất rắn không tan, và dung dịch Z Đem cô cạn dung dịch Z thì thu được muối khan có khối lượng là
1.2.2 Toán Hữu cơ
Dạng 1: Các bài toán cộng Hiđro
Bài 1 Hỗn hợp X gồm 0,04 mol C2H2 và 0,06 mol H2 đem đốt nóng có mặt xúc tác Ni ta được hỗn hợp Y (gồm 4 chất) Lấy một nữa hỗn hợp Y cho qua bình nước brom dư; thì còn lại 448 mL khí Z (đktc)
đi ra khỏi bình, tỉ khối hơi của Z so vơi H2 bằng 1,5 Vậy khối lượng tăng lên ở bình brom là
A 0,2g B 0,4g C 0,6g D 1,2g
Bài 2 Hỗn hợp X gồm 0,02 mol axetilen và 0,03 mol hiđro dẫn qua xúc tác Ni đốt nóng được hỗn
hợp Y gồm C2H2, H2, C2H4, C2H6 Đem trộn hỗn hợp Y với 1,68 L oxi (đktc) trong bình 4 lít, sau đó đốt cháy ở 109,2 0C và p (atm) Vậy giá trị của p là
Dạng 2: Thiết lập CTPT hợp chất hữu cơ dựa vào sản phẩm đốt cháy
Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 1 lít khí X cần 5 lít oxi, sau phản ứng thu được 3 lít CO2 và 4 lít hơi nước Biết các khí đo ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất Công tức phân tử của X là:
Bài 2: Nicotin có trong thuốc lá là một chất rất độc, có thể gây ung thu phổi Đốt cháy 16,2 gam
nicotin bằng oxi vừa đủ thu được 44g CO2, 12,6g H2O và 2,24 lít N2 (đktc) Biết 85 < Mnicotin < 230 Công thức phân tử đúng của nicotin là:
A C5H7NO B C5H7NO2 C C 10 H 14 N 2 D.C10H13N3
Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn 2,79 g hợp chất hữu cơ Y rồi cho các sản phẩm cháy đi qua các bình đựng
CaCl2 khan và KOH, thấy bình CaCl2 tăng thêm 1,89 gam, khối lượng bình KOH tăng 7,92 gam và còn lại 336 ml khí N2 (đktc) ra khỏi bình Biết Y chỉ chứa một nguyên tử nitơ Công thức phân tử của Y là:
Bài 4: Phân tích các thành phần nguyên tố của 1 axit cacboxylic A thu được 34,615%C và 3,84%H
A là:
A axit axetic B axit fomic C axit acrylic D axit manolic
Bài 5: Chất A (C, H, O) với thành phần khối lượng các nguyên tố thoả mãn: 8(mC + mH) = 7 mO Biết
A có thể điều chế trực tiếp từ glucozơ Công tức phân tử của A là:
Bài 6: Để Hiđro hoá 1 hiđrocacbon A mạch hở chưa no thành no phải dùng một thể tích H2 gấp đôi thể tích hơi hiđrocacbon đã dùng Mặt khác đốt cháy một thể tích hơi hiđrocacbon trên thu được 9 thể tích hỗn hợp CO2 và hơi H2O (các thể tích đo ở cung điều kiện) CTPT của A là:
Bài 9: Có 3 chất hữu cơ A, B, C mà phân tử của chúng lập thành 1 cấp số cộng Bất cứ chất nào khi
cháy cũng chỉ tạo CO2 và H2O, trong đó nCO2 : nH2O = 2 : 3 CTPT của A, B, C lần lượt là:
A C2H4, C2H4O, C2H4O2 B C2H4, C2H6O, C2H6O2
C C3H8, C3H8O, C3H8O2 D C 2 H 6 , C 2 H 6 O, C 2 H 6 O 2
Bài 10: Đốt cháy 200 ml hơi một chất hữu cơ A chứa C, H, O trong 900 ml O2, thể tích hỗn hợp khí thu được là 1,3 lít Sau khi co hơi nước nhưng tụ chỉ con 700 ml Tiếp theo cho qua dung dịch KOH đặc chỉ còn 100 ml (các thể tích đo ở cùng điều kiện) CTPT của A là:
Bài 11: Trộn 400 cm3 hỗn hợp hợp chất hữu cơ A và nitơ với 900 cm3 oxi dư rồi đốt Thể tích hỗn hợp sau phản ứng là 1,4 lít Sau khi cho hơi nước ngưng tụ thì còn 800 cm3, tiếp tục cho qua dung dịch KOH thì còn 400 cm3 CTPT của A là:
Trang 10A C2H4 B CH4 C C 2 H 6 D C3H8
Bài 12: Cứ 5,5 thể tích oxi thì đốt cháy vừa đủ 1 thể tích khí hiđrocacbon CTPT của hiđrocacbon là:
Bài 13: Oxi hoá hoàn toàn 4,6 gam hợp chất hữu cơ A bằng CuO đun nóng Sau phản ứng thu được
4,48 lít CO2 (đktc) và H2O, đồng thời nhận thấy khối lượng CuO ban đầu giảm bớt 9,6 gam CTPT của A là:
Bài 14: Đốt cháy hoàn toàn 1hiđrocacbon A cần dùng 28,8 gam oxi thu được 13,44 lít CO2 (đktc)> Bíêt tỉ khối hơi của A đối với không khí là d với 2 < d < 2,5 CTPT của A là:
Bài 15: Đốt cháy hoàn toàn 18 gam hợp chất A cần dùng 16,8 lít oxi (đktc) Hỗn hợp sản phẩm cháy
gồm CO2 và hơi nước có tỷ lệ về thể tích VCO2 : VH2O = 3: 2 Biết tỉ khối hơi của A đối với H2 là36.CTPT của A là:
Bài 16: Đốt cháy hoàn toàn m gam hợp chất hữu cơ A thì thu được a gam CO2 và b gam H2O Biết 3a = 11b và 7m = 3(a + b) CTPT của A là: (biết tỉ khối hơi của A đối với không khí nhỏ hơn 3)
Bài 17: Đốt cháy 1,08 hợp chất hữu cơ X rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 thấy bình nặng thêm 4,6 gam đồng thời tạo thành 6,475 gam muối axit và 5,91 gam muối trung hoà Tỉ khối hơi của X đối với He là 13,5 CTPT của X là:
Bài 18: Đốt cháy hợp chất hữu cơ A (Chứa C, H, O) phải dùng 1 lượng oxi bằng 8 lần lượng oxi có
trong A và thu được lượng CO2 và H2O theo tỉ lệ khối lượng mCO2 : mH2O = 22 : 9 Biết tỉ khối hơi của X
so với H2 là 29 CTPT của X là:
Bài 19: Đốt cháy hoàn toàn 1 mol ancol no A cần 2,5 mol O2 CTPT của A là:
Bài 20: Đốt cháy hoàn toàn1,12 gam hợp chất hữu cơ A rồi cho hấp thụtoàn bộ sản phẩm cháy trong
dung dịch Ba(OH)2 dư thấy khối lượng bình chứa tăng 3,36 gam Biết nCO2 = 1,5.nH2O và tỷ khối hơi của
A đối với H2 nhỏ hơn 30 CTPT của A là:
Bài 21: Đốt cháy hoàn toàn a gam 1 hiđrocacbon A mạch hở Sản phẩm cháy đượcdẫn qua bình chứa
nước vôi trong có dư, thu được 3 gam kết tủa, đồng thời bình nặng thêm 1,68 gam CTPT của A là:
Bài 22: Cho 5 cm3 CxHy ở thể khí với 30 cm3 O2 (lấy dư) vào khí nhiên kế Sau khi bật tia lửa điện và làm lạnh, trong khí nhiên kế còn 20 cm3 mà 15 cm3 bị hấp thụ bởi dung dịch KOH Phần còn lại bị hấp thụ bởi photpho CXTPT của hiđrocacbon là:
Dạng 3: Tính lượng chất và sản phẩm phản ứng
Bài 1: Trung hoà 5,48 gam hỗn hợp gồm axit axetic, phenol và axit benzoic, cần dùng 600 ml dung
dịch NaOH 0,1M Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được hỗn hợp chất rắn khan có khối lượng là:
A 8,64 gam B 6,84 gam C 4,90 gam D 6,80 gam
Bài 2: Xà phòng hoá hoàn toàn 17,24 gam chất béo cần vừa đủ 0,06 mol NaOH Cô cạn dung dịch
sau phản ứng thu được khối lượng xà phòng là:
Bài 3: Cho 5,9 gam amin đơn chức X tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl, sau khi phản ứng xảy ra
hoàn toàn thu được dung dịch Y Làm bay hơi dung dịch Y được 9,55 gam muối khan Số công thức cấu tạo ứng với công thức phân tử của X là:
Bài 4: Trong phân tử amino axit X có một nhóm amino và một nhóm cacboxyl Cho 15,0 gam X tác
dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 19,4 gam muối khan Công thức của X là:
Trang 11Bài 5: Cho 3,6 gam axit cacboxylic no, đơn chức X tác dụng hoàn toàn với 500 ml dung dịch gồm
KOH 0,12M và NaOH 0,12M Cô cạn dụng dịch thu được 8,28 gam hỗn hợp chất rắn khan Công thức phân tử của X là:
Bài 6: Lấy 15,6 g hỗn hợp gồm ancol etylic và một ancol đồng đẳng chia thành 2 phần bằng nhau
Phần 1 cho tác dụng Na dư thu được 2,24 L H2 (đktc) Phần 2 đem trộn với 30 g axit axetic rồi thực hiện phản ứng este, hiệu suất 80% thì thu được m (g) este Vậy m có giá trị là
Bài 7: Xà phòng hoá hoàn toàn 89g chất béo X bằng dung dịch NaOH vừa đủ nhận được 9,2g
glixerol và m (g) xà phòng Vậy giá trị của m là
• Bài tập rèn luyện kỹ năng
Bài 1 Lấy 10,4g 1 axit hữu cơ 2 lần axit cho tác dụng vừa đủ với 100 mL dung dịch NaOH 2M được
dung dịch X, đem cô cạn dung dịch thì được m(g) muối khan Vậy giá trị của m là
Bài 2 Chất hữu cơ X (C, H, O) tác dụng được với NaOH nhưng không phản ứng với Na Lấy m(g) X
đốt cháy thì cần 8,4 L oxi, thu được 6,72 L CO2 và 5,4g H2O Vậy số đồng phân cùng chức với X là
Trang 12Mođun 2: PHƯƠNG PHÁP TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢNG2.1 Lý thuyết
Các phản ứng hoá học xảy ra chuyển chất này sang chất khác nên khối lượng phân tử của chất cũng thay đổi theo Sự thay đổi này có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn hay còn gọi là tăng lên hoặc giảm xuống Sử dụng tính chất này để thiết lập phương trình liên hệ, và giải các bài toán hoá học theo phương pháp tăng giảm khối lượng
2.1.1 Toán Vô cơ
• Một số bài tập có lời giải
Bài 1 Hòa tan 14 gam hỗn hợp 2 muối MCO3 và R2CO3 bằng dung dịch HCl dư, thu được dung dịch A và 0,672 lít khí (đktc) Cô cạn dung dịch A thì thu được m gam muối khan m có giá trị là
Hướng dẫn giải
Vận dụng phương pháp tăng giảm khối lượng
Theo phương trình ta có:
Cứ 1 mol muối CO32–→ 2mol Cl– + 1mol CO2 lượng muối tăng 71– 60 = 11 g
Theo đề số mol CO2 thoát ra là 0,03 thì khối lượng muối tăng 11.0,03 = 0,33 g
Vậy mmuối clorua = 14 + 0,33 = 14,33 g
Cứ 2 mol Al → 3 mol Cu khối lượng tăng 3.64 – 2.27 = 138 g
Theo đề n mol Cu khối lượng tăng 46,38 – 45 = 1,38 g
nCu = 0,03 mol mCu = 0,03.64 = 1,92 g
Đáp án C
Bài 3 Hòa tan 5,94 gam hỗn hợp 2 muối clorua của 2 kim loại A, B (đều có hoá trị II) vào nước được
dung dịch X Để làm kết tủa hết ion Cl– có trong dung dịch X người ta cho dung dịch X tác dụng với dung dịch AgNO3 thu được 17,22 gam kết tủa Lọc bỏ kết tủa, thu được dung dịch Y Cô cạn Y được m gam hỗn hợp muối khan Giá trị m là
Hướng dẫn giải
Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng:
Cứ 1 mol MCl2 → 1 mol M(NO3)2 và 2 mol AgCl thì m tăng 2.62 – 2.35,5 = 53 gam
0,12 mol AgCl khối lượng tăng 3,18 gam
mmuối nitrat = mmuối clorua + mtăng = 5,94 + 3,18 = 9,12 (gam)
Đáp án C
Bài 4 Một bình cầu dung tích 448 mL được nạp đầy oxi rồi cân Phóng điện để ozon hoá, sau đó nạp
thêm cho đầy oxi rồi cân Khối lượng trong hai trường hợp chênh lệch nhau 0,03 gam Biết các thể tích nạp đều ở đktc Thành phần % về thể tích của ozon trong hỗn hợp sau phản ứng là
Hướng dẫn giải
Thể tích bình không đổi, do đó khối lượng chênh là do sự ozon hóa
Cứ 1 mol oxi được thay bằng 1mol ozon khối lượng tăng 16g
Vậy khối lượng tăng 0,03 gam thì số mL ozon (đktc) là 0,03 24000
Trang 13Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng
Cứ 1 mol kim loại tác dụng tạo thành muối SO42– khối lượng tăng lên 96 gam
Theo đề khối lượng tăng 3,42 – 1,26 = 2,16 g
Vậy số mol kim loại M là 0,0225 mol Vậy M = 1,26 56
0,0225= M là Fe
Đáp án B
Bài 7 Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp hai kim loại X và Y bằng dung dịch HCl ta thu được
12,71gam muối khan Thể tích khí H2 thu được (đktc) là
A 0,224 L B 2,24 L C 4,48 L D 0,448 L
Hướng dẫn giải
Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng
Cứ 1 mol Cl– sinh ra sau phản ứng khối lượng muối tăng lên 35,5 g
Theo đề, tăng 0,71 g, do đó số mol Cl– phản ứng là là 0,02 mol
A 46,4 g và 48 g B 48,4 g và 46 g
C 64,4 g và 76,2 g D 76,2 g và 64,4 g
Hướng dẫn giải
Fe3O4 + 8HCl → 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O
FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaOH
FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaOH
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3
2Fe(OH)3 t0→ Fe2O3 + 3H2O
Nhận xét: Ta thấy Fe3O4 có thể viết dạng Fe2O3.FeO Khi cho D tác dụng với NaOH kết tủa thu được gồm Fe(OH)2 và Fe(OH)3 Để ngoài không khí Fe(OH)2 → Fe(OH)3
1 mol Fe(OH)2 → 1 mol Fe(OH)3 thêm 1 mol OH khối lượng tăng lên 17 g
a Khối lượng Mg và Fe trong A lần lượt là
A 4,8 g và 3,2 g B 3,6 g và 4,4 g C 2,4 g và 5,6 g D 1,2 g và 6,8 g
Trang 14b Nồng độ mol của dung dịch CuSO4 là
Dung dịch D gồm MgSO4 và FeSO4 Chất rắn B bao gồm Cu và Fe có thể dư
MgSO4 + 2NaOH → Mg(OH)2 + Na2SO4
FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2 + Na2SO4
Mg(OH)2 t0→ MgO + H2O
4Fe(OH) + O2 t0→ 2Fe2O3 + 4H2O
Gọi x, y là số mol Mg và Fe phản ứng Sự tăng khối lượng từ hỗn hợp A (gồm Mg và Fe) hỗn hợp B (gồm Cu và Fe có thể dư) là
N+5 + 3e → N+2 (NO) 3a a… a
Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng
Cứ 1 mol H2SO4 phản ứng, để thay thế O (trong oxit) bằng SO42– trong các kim loại, khối lượng tăng 96 – 16 = 80 g
Theo đề số mol H2SO4 phản ứng là 0,03 thì khối lượng tăng 0,24 g
Vậy khối lượng muối khan thu được là: 2,81 + 2,4 = 5,21 g
Đáp án C
• Phân loại bài tập theo một số dạng cơ bản
Dạng 1: Chuyển muối này thành muối khác
Nguyên tắc: Viết sơ đồ chuyển hoá và cân bằng số lượng nguyên tử của nguyên tố chung ở 2 vế sơ
đồ sao cho bằng nhau Từ đó đánh giá khối lượng tăng hay giảm và dựa vào điều kiện đề bài để thiết lập phương trình liên hệ với khối lượng tăng giảm đó
Trang 151 Lấy 3,44g hỗn hợp 2 muối cacbonat của kim loại kiềm đem hoà tan trong dung dịch HCl dư thì
nhận được 448 mL CO2 (đktc) Vậy khối lượng muối clorua tạo thành là
2 Lấy 1,84g hỗn hợp 2 muối cacbonat của kim loại kiềm thổ đem hoà tan trong dung dịch HCl dư thì
nhận được 448 mL CO2 (đktc) và m(g) hỗn hợp muối clorua Vậy m có giá trị là
3 Lấy 4 g kim loại R hoá trị II đem hoà tan trong dung dịch HCl vừa đủ thì nhận được 2,24 lit H2 (đktc) và dung dịch X Cho dung dịch Na2CO3 dư vào dung dịch X thì nhận được m(g) kết tủa Vậy m có giá trị là
4 Hòa tan 14g hỗn hợp 2 muối MCO3 và R2CO3 bằng dd HCl dư thu được dd A và 0,672 lit khí (đkc) Cô cạn dd A thu được số gam muối khan là
A 16,33 B 14,33 C 9,265 D 12,65
5 Hòa tan 5,94g hỗn hợp 2 muối clorua của 2 kim loại A, B đều có hóa trị II vào nước được dd X
Để làm kết tủa hết ion Cl- có trong dd X người ta cho dd X tác dụng với dd AgNO3 thu được 17,22g kết tủa Lọc bỏ kết tủa thu được dd Y Cô cạn dd Y thu được số gam hỗn hợp muối khan là
A 6,36 B 63,6 C 9,12 D 91,2
6 Hòa tan 104,25g hỗn hợp các muối NaCl, NaI vào nước Cho đủ khí clo đi qua rồi cô cạn Nung
chất rắn thu được cho đến khi hết màu tím bay ra Bã rắn còn lại sau khi nung nặng 58,5g % khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp thu được là
A 29,5% và 70,5% B 65% và 35%
C 28,06 % và 71,94% D 50% và 50%
7 Hòa tan hoàn toàn 23,8g hỗn hợp 1 muối cacbonat của kim loại hóa trị I và 1 muối cacbonat hóa trị
II bằng dd HCl thấy thoát ra 4,48lit khí CO2 (đkc) Cô cạn dd sau phản ứng thu được lượng muối khan là
A 26g B 28g C 26,8g D 28,6g
8 Nung nóng 100g hỗn hợp NaHCO3 và Na2CO3 đến khối lượng không đổi thu được 69g hỗn hợp rắn % khối lượng của NaHCO3 trong hỗn hợp là
A 80% B 70% C 80,66% D 84%
9 Khi lấy 16,65g muối clorua của 1 kim loại nhóm IIA và 1 muối nitrat của kim loại đó (cùng số mol
với 16,65g muối clorua) thì thấy khác nhau 7,95g Kim loại đó là
A Mg B Ba C Ca D Be
10 Cho dd AgNO3 tác dụng với dd hỗn hợp có hoà tan 6,25g hai muối KCl và KBr thu được 10,39g hỗn hợp kết tủa Số mol của hỗn hợp ban đầu là
A 0,08 B 0,06 C 0,055 D 0,03
Dạng 2: Kim loại tác dụng với dung dịch muối (4 trường hợp)
• Trường hợp 1: 1 kim loại và 1 dung dịch muối
1 Lấy 2 thanh kim loại M hoá trị II Thanh 1 nhúng vào 250 mL dung dịch FeSO4; thanh 2 nhúng vào 250 mL dung dịch CuSO4 Sau khi phản ứng kết thúc, thanh 1 tăng 16g, thanh 2 tăng 20g Biết nồng
độ mol/L của 2 dung dịch ban đầu bằng nhau Vậy M là
2 Lấy 2 thanh kim loại R hoá trị II có khối lượng p(g) Thanh 1 nhúng vào dung dịch Cu(NO3)2; thanh 2 nhúng vào dung dịch Pb(NO3)2 Sau thí nghiệm thanh 1 giảm 0,2%, thanh 2 tăng 28,4% Biết số mol muối nitrat của R tạo ra trong 2 dung dịch bằng nhau Vậy R là
3 Nhúng 1 thanh Al nặng 45g vào 400ml dd CuSO4 0,5M Sau 1 thời gian lấy thanh Al ra cân nặng 46,38g Khối lượng Cu thoát ra là
Trang 16A 0,64g B 1,28g C 1,92g D 2,56g
4 Nhúng 1 thanh kim loại hóa trị II vào dd CuSO4 dư Sau phản ứng khối lượng thanh kim loại giảm 0,24g Cũng thanh kim loại đó nếu nhúng vào dd AgNO3 thì khi phản ứng xong thấy khối lượng thanh kim loại tăng 0,52g Kim loại đó là
A Pb B Cd C Sn D Al
5 Ngâm 1 vật bằng Cu có khối lượng 15g trong 340g dd AgNO3 6% Sau 1 thời gian lấy vật ra thấy khối lượng AgNO3 trong dd giảm 25% Khối lượng của vật sau phản ứng là
A 3,24g B 2,28g C 17,28g D 24,12g
6 Cho 3,78g bột Al phản ứng vừa đủ với dd muối XCl3 tạo thành dd Y Khối lượng chất tan trong dd
Y giảm đi 4,06g so với dd XCl3 Công thức của XCl3 là
A InCl3 B GaCl3 C FeCl3 D GeCl3
7 Nhúng thanh Zn vào dd chứa 8,32g CdSO4 Sau khi khử hoàn toàn ion Cd 2+ khối lượng thanh Zn tăng 2,35% so với ban đầu Khối lượng thanh Zn ban đầu là
A 80g B 72,5g C 70g D 83,4g
8 Nhúng thanh kim loại R hóa trị II vào dd CuSO4 Sau 1 thời gian lấy thanh kim loại ra thấy khối lượng giảm 0,05% Mặt khác nhúng thanh kim loại trên vào dd Pb(NO3)2 sau 1 thời gian thấy khối lượng tăng 7,1g Biết số mol R tham gia ở 2 trường hơph như nhau R là
A Cd B Zn C Fe D Sn
Trường hợp 2 : 2 kim loại và 1 dung dịch muối
Trật tự phản ứng xảy ra là: kim loại nào hoạt động mạnh hơn xảy ra trước, kém hoạt động hơn xảy ra sau
1 Lấy 1,36g hỗn hợp gồm Mg và Fe cho vào 400 mL dung dịch CuSO4CM, sau khi phản ứng xong thì nhận được 1,84g chất rắn Y và dung dịch Z Cho NaOH dư vào dung dịch Z, lọc kết tủa nung ngoài không khí được 1,2g chất rắn (gồm 2 oxit kim loại) Vậy CM của dung dịch CuSO4 là
2 Lấy 2,144g hỗn hợp A gồm Fe, Cu cho vào 0,2 lít dung dịch AgNO3CM, sau khi phản ứng xong nhận được 7,168g chất rắn B và dung dịch C Cho NaOH vào dung dịch C, lọc kết tủa nung ngoài không khí thì được 2,56g chất rắn (gồm 2 oxit) Vậy CM là
a Khối lượng của Mg và Fe trong hỗn hợp lần lượt là
• Trường hợp 3: Cho một kim loại vào dung dịch chứa hai muối:
Trật tự phản ứng xảy ra là ion kim loại nào có tính oxi hoá mạnh phản ứng trước, ion kim loại nào có tính oxi hoá yếu phản ứng sau
Trang 171 Hòa tan 5,4 gam Al vào 150 ml dung dịch Fe(NO3)3 1M và Cu(NO3)2 1M Kết thúc phản ứng thu được m gam chất rắn Giá trị m là
• Trường hợp 4: Cho hai kim loại vào dung dịch chứa hai muối:
Trường hợp này bài toán giải theo phương pháp bảo toàn electron (Trình bày ở phương pháp bảo toàn electron)
1 Hỗn hợp X gồm 0,15 mol Mg và 0,1 mol Fe cho vào 500 mL dung dịch Y gồm AgNO3 và Cu(NO3)2; sau khi phản ứng xong nhận được 20 gam chất rắn Z và dung dịch E; cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch E lọc kết tủa nung ngoài không khí nhận được 8,4 gam hỗn hợp 2 oxit Vậy nồng độ mol/l muối AgNO3, muối Cu(NO3)2 lần lượt là:
A 0,12 M và 0,36 M B 0,24 M và 0,5 M
2 Lấy 6,675 gam hỗn hợp X gồm Mg và Zn có số mol bằng nhau cho vào 500 mL dung dịch Y gồm
AgNO3 và Cu(NO3)2 sau khi phản ứng xong nhận được 26,34 gam chất rắn Z; chất rắn Z đem hoà trong HCl dư thu được 0,448 L H2 (đktc)
Nồng độ muối AgNO3, Cu(NO3)2 trong dung dịch Y lần lượt là:
C 0,12 M và 0,04 M D 0,12 M và 0,08 M
3 Lấy 8,3 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe cho vào 500 mL dung dịch Y gồm AgNO3 0,2 M, Cu(NO3)2 0,4 M, sau khi phản ứng xong ta nhận được chất rắn B và dung dịch C không còn màu xanh của ion Cu2+, chất rắn B không tan trong axit dd HCl Vậy phần trăm theo khối lượng Al, Fe trong hỗn hợp X lần lược là:
• Bài tập rèn luyện kỹ năng
1 Tiến hành 2 thí nghiệm:
- TN1: Cho m gam bột Fe dư vào V1 lit dd Cu(NO3)2 1M
- TN2: Cho m gam bột Fe dư vào V2 lit dd AgNO3 0,1M
Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn khối lượng chất rắn thu được ở 2 TN đều bằng nhau Giá trị của V1 so với V2 là
A V1 = V2 B V1 = 10 V2 C V1 = 5V2 D V1 = 2V2
2 Nung 1 hỗn hợp rắn gồm a mol FeCO3 và b mol FeS2 trong bình kín chứa không khí dư Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn Đưa bình về nhiệt độ ban đầu thu được chất rắn duy nhất là Fe2O3 và hỗn hợp khí Biết áp suất khí trong bình trước và sau phản ứng bằng nhau Mối liên hệ giữa a và b (biết sau phản ứng, lưu huỳnh ở mức oxi hóa +4, thể tích chất rắn không đáng kể)
Trang 18A 0,5g B 0,49g C 9,4g D 0,94g
5 Nhiệt phân hoàn toàn 9,4g một muối nitrat kim loại thu được 4g oxit rắn Công thức muối đã dùng
là
A Fe(NO3)3 B Al(NO3)3 C Cu(NO3 ) 2 D AgNO3
6 Nung nóng 66,2g Pb(NO3)2 thu được 55,4g chất rắn Hiệu suất phản ứng phân hủy là
A 25% B 40% C 27,5% D 50%
7 Hòa tan hoàn toàn a gam Fe3O4 trong dd HCl thu được dd D Cho D tác dụng với dd NaOH dư, lọc kết tủa để ngoài không khí đến khối lượng không đổi thì thấy khối lượng kết tủa tăng lên 3,4g Đem nung kết tủa đến khối lượng không đổi được b gam chất rắn Giá trị của a, b lần lượt là
A 46,4g và 48g B 48,4g và 46g
C 64,4g và 76,2g D 76,2g và 64,4g
8 Hòa tan 12g muối cacbonat kim loại bằng dd HCl dư thu được dd A và 1,008lit khí bay ra (đkc)
Khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dd A là
A 12,495g B 12g C 11,459g D 12,5g
9 Cho a gam hỗn hợp gồm FeS2 và FeCO3 với số mol bằng nhau vào 1 bình kín chứa oxi dư Áp suất trong bình là P1 atm Nung nóng bình để phản ứng xảy ra hoàn toàn rồi đưa bình về nhiệt độ ban đầu, áp suất khí trong bình lúc này là P2 atm Biết thể tích chất rắn trước và sau phản ứng không đáng kể Tỉ lệ P1/P2 là
A 0,5 B 1 C 2 D 2,5
10 Hòa tan hoàn toàn 4g hỗn hợp MCO3 và M ’CO3 vào dd HCl thấy thoát ra V lit khí (đkc) Dd thu được đem cô cạn thu được 5,1g muối khan Giá trị của V là
A 1,12 B 1,68 C 2,24 D 3,36
11 Cho 3,78g bột Al phản ứng vừa đủ với dd muối XCl3 tạo thành dd Y Khối lượng chất tan trong
dd Y giảm đi 4,06g so với dd XCl3 Công thức của XCl3 là
A InCl3 B GaCl3 C FeCl3 D GeCl3
12 Nhúng thanh Zn vào dd chứa 8,32g CdSO4 Sau khi khử hoàn toàn ion Cd 2+ khối lượng thanh Zn tăng 2,35% so với ban đầu Khối lượng thanh Zn ban đầu là
A 80g B 72,5g C 70g D 83,4g
13 Nhúng thanh kim loại R hóa trị II vào dd CuSO4 Sau 1 thời gian lấy thanh kim loại ra thấy khối lượng giảm 0,05% Mặt khác nhúng thanh kim loại trên vào dd Pb(NO3)2 sau 1 thời gian thấy khối lượng tăng 7,1% Biết số mol R tham gia ở 2 trường hơph như nhau R là
A Cd B Zn C Fe D Sn
1.2.2 Toán hữu cơ
Các phản ứng xảy ra giữa các chất hữu cơ khi thay thế nguyên tử này bằng nguyên tử khác hoặc nhóm nguyên tử này bằng nhóm nguyên tử khác, hoặc chuyển nhóm chức này thành nhóm chức khác dẫn đến khối lượng mol của chất cũng thay đổi theo
Sự thay đổi này có thể tăng lên hoặc giảm xuống, sử dụng tính chất này để thiết lập phương trình liên
hệ và giải các bài toán hữu cơ theo phương pháp tăng giảm khối lượng
Nguyên tắc:
Viết và cân bằng chính xác phương trình phản ứng xảy ra giữa các chất hoặc viết sơ đồ chuyển hóa giữa các chất Từ đó chọn phần chung ở 2 vế để đánh giá sự tăng hoặc giảm và dựa vào dữ kiện đề bài để thiết lập phương trình liên hệ với đại lượng tăng, giảm đó
Bài tập
Trang 191: Trung hoà 5,48 gam hỗn hợp gồm axit axetic, phenol và axit benzoic, cần dùng 600 ml dung dịch
NaOH 0,1M Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được hỗn hợp chất rắn khan có khối lượng là:
A 8,64 gam B 6,84 gam C 4,90 gam D 6,80 gam
2: Cho 5,76 gam axit hữu cơ X đơn chức, mạch hở tác dụng hết với CaCO3 thu được 7,28 gam muối của axit hữu cơ Công thức cấu tạo thu gon của X là:
3: Khi đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam chất hữu cơ X đơn chức thu được sản phẩm cháy chỉ gồm 4,48 lít
CO2 (ở đktc) và 3,6 gam nước Nếu cho 4,4 gam hợp chất X tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 4,8 gam muối của axit hữu cơ Y và chất hữu cơ Z Tên của X là:
A etyl propionat B Metyl propionat C isopropyl axetat D etyl axetat
4: Cho 5,9 gam amin đơn chức X tá dụng vừa đủ với dung dịch HCl, sau khi phản ứng xảy ra hoàn
toàn thu được dung dịch Y Làm bay hơi dung dịch Y được 9,55 gam muối khan Số công thức cấu tạo ứng với công thức phân tử của X là:
5: Trong phân tử amino axit X có một nhóm amino và một nhóm cacboxyl Cho 15,0 gam X tác dụng
vừa đủ với dung dịch NaOH, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được19,4 gam muối khan Công thức của X là:
6: Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và axit CH3COOH (tỷ lệ mol 1:1) Lấy 5,3 gam hỗn hợp X tác dụng với 5,75 gam C2H5OH (có xúc tác H2SO4 đặc) thu được m gam hỗn hợp este (hiệu suất của các phản ứng este hoá đều bằng 80%) Giá trị của m là:
8: X là một amino axit no chỉ chứa 1 nhóm COOH và 1 nhóm NH2 Cho 0,89 gam X phản ứng vừa
đủ với HCl tạo ra 1,255 gam muối Vậy công thức của X có thể là:
A H2N – CH2 – COOH B CH 3 – CH(NH 2 ) – COOH
C CH3 – CH(NH2) – CH2 – COOH D C3H7 – CH(NH2) – COOH
9: Thủy phân 0,01 mol este của 1 ancol đa chức với một axit đơn chức tiêu tốn hết 1,2 gam NaOH
Mặt khác khi thủy phân 6,35 gam este đó thì tiêu tốn hết 3 gam NaOH và thu được 7,05 gam muối CTPT và CTCT của este là:
A (CH3COO)3C3H5 B (C 2 H 3 COO) 3 C 3 H 5
10: Một hỗn hợp gồm metanal và etanal Khi oxi hoá m gam hỗn hợp A thu được hỗn hợp B gồm 2
axit hữu cơ tương ứng có tỉ khối hơi so với A bằng x Biết hiệu suất phản ứng = 100% Khoảng giới hạn của x là
A 1,33 < x < 1,53 B 1,53 < x < 1,73
C 1,36 < x < 1,45 D 1,36 < x < 1,53
11: Chất A la este của glixerin với axit cacboxylic đơn chức mạch hở A1 Đun nóng 5,45 gam A với NaOH cho tới phản ứng hoàn toàn thu được 6,15 gam muối Công thức cấu tạo của A1 là:
12: A là một α – amino axit no chỉ chứa một nhóm NH2 và một nhóm COOH Cho 17,8 gam A tác dụng với dung dịch NaOH dư ta thu được 22,2 gam muối Công thức cấu tạo của A là:
C CH 3 – CH(NH 2 ) – COOH D CH3 – CH2 – CH(NH2) - COOH
13: Cho 20,15 gam hỗn hợp 2 axit no đơn chức tác dụng vừa đủ với dung dịch Na2CO3 thi thu được
V lít CO2 (đktc) và dung dịch muối Cô cạn dung dịch thì thu được 28,96 gam muối Giá trị của V là:
A 4,84 lít B 4,48 lít C 2,24 lít D 2,42 lít
14: Khi thuỷ phân hoàn toàn 0,05 mol este của một axit đa chức với một rượu đơn chức tiêu tốn hết
5,6 gam KOH Mặt khác khi thuỷ phân 5,475 gam este đó thì tiêu tốn hết 4,2 gam KOH và thu được 6,225 gam muối Vậy công thức cấu tạo este là:
Trang 20C (COOCH2CH2CH3)2 D Kết quả khác
Trang 21Mođun 3: PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON3.1 Lý thuyết
• Định luật bảo toàn electron
Trong phản ứng oxi hóa – khử, số mol electron mà chất khử cho bằng số mol electron mà chất oxi hóa nhận
Σn e cho = Σn e nhận
Sử dụng tính chất này để thiết lập các phương trình liên hệ, giải các bài toán theo phương pháp bảo toàn electron
• Nguyên tắc
Viết 2 sơ đồ: sơ đồ chất khử nhường e và sơ đồ chất oxi hoà nhận e
Chú ý: (Nếu là phản ứng trong dung dịch nên viết nửa phản ứng theo phương pháp ion electron) Ở
mỗi sơ đồ, số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế phải bằng nhau; và điện tích hai vế phải bằng nhau
3.2 Các dạng bài tập
Dạng 1: Kim loại tác dụng với axit: (Σn e ) kim loại cho = (Σn e ) axit nhận
1: Lấy 3,9 g hỗn hợp Mg và Al đem hoà vào dung dịch X chứa axit HCl và H2SO4 loãng dư, sau khi phản ứng kết thúc nhận được 4,48 lít khí H2 (đktc) Vậy phần trăm theo khối lượng Mg là:
2: Lấy 3,84 gam Cu đem hoà vào dung dịch HNO3 loãng dư thì nhận được V lít khí NO (đktc) Vậy
V lít khí NO và số gam HNO3 nguyên chất phản ứng là:
4: Lấy 9,9 gam kim loại M có hoá trị không đổi đem hoà vào HNO3 loãng dư nhận được 4,48 lít khí
X gồm hai khí NO và N2O, tỉ khối của khí đối với H2 bằng 18,5 Vậy kim loại M là
5: Lấy 5,56 gam hỗn hợp X gồm Fe và một kim loại M có hoá trị không đổi chia làm hai phần bằng
nhau Phần 1: hoà trong dung dịch HCl dư, sau khi phản ứng xong thì thu được 1,568 lít H2 (đktc) Phần 2: cho vào HNO3 loãng dư, sau khi phản ứng xong nhận được 1,344 lít NO (đktc) Tìm kim loại M và phần trăm theo khối lượng M trong hỗn hợp X
A Zn và 42,25% B Mg và 25,75% C Al và 19,43% D Al và 30,75%
6 Hòa tan hoàn toàn 11,2g Fe vào dd HNO3 được dd X và 6,72 lit hỗn hợp khí Y gồm NO và 1 khí Z (tỉ lệ thể tích 1 :1) Biết chỉ xảy ra 2 quá trình khử Khí Z là
A NO 2 B N2O C N2 D NH3
7 Hòa tan hoàn toàn 12g hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO3 thu được V lit hỗn hợp khí
X (đkc) gồm NO và NO2 và dd Y (chỉ chứa 2 muối và axit dư) Tỉ khối của X đối với H2 bằng 19 Giá trị của V là
A 4,48 B 5,6 C 2,24 D 3,36
8 Hỗn hợp X gồm Cu và Fe có tỉ lệ khối lượng tương ứng là 7:3 Lấy m gam X phản ứng hoàn toàn
với dd chứa 0,7 mol HNO3 Sau phản ứng còn lại 0,75m gam chất rắn và có 0,25 mol khí Y gồm NO và NO2 Giá trị của m là
A 40,5 B 50,4 C 50,2 D 50
9 Hỗn hợp gồm 0,15 mol Cu và 0,15 mol Fe phản ứng vừa đủ với dd HNO3 thu được 0,2 mol khí
NO (đkc, sản phẩm khử duy nhất) Tổng khối lượng các muối trong dd sau phản ứng là
A 64,5g B 40,8g C 51,6 D 55,2
Trang 2210 Hòa tan 5,6g hỗn hợp Cu và Fe vào dd HNO3 1M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn được 3,92g chất rắn không tan và khí NO (sản phẩm khử duy nhất) Biết trong hỗn hợp ban đầu Cu chiếm 60% khối lượng Thể tích dd HNO3 đã dùng là
A 0,07 lit B 0,08 lit C 0,12 lit D 0,16 lit
11 Hòa tan 14,8 g hỗn hợp Fe và Cu vào lượng dư dd hỗn hợp HNO3 và H2SO4 đặc nóng Sau phản ứng thu được 10,08 lit NO2 và 2,24 lit SO2 (đều đkc) Khối lượng Fe trong hỗn hợp ban đầu là
Dạng 2: Fe đốt trong oxi không khí ta được hỗn hợp các oxit sắt và có thể sắt dư, hỗn hợp này đem
hoà vào HNO 3 dư hoặc H 2 SO 4 đậm đặc, nóng dư, hoặc là hỗn hợp cả hai axit này dư cho 1 hoặc 2 sản phẩm khử
m Fe + m O2 = m hh rắn Tổng số điện tử Fe cho bằng tổng số điện tử O 2 nhận và axit nhận
1 Lấy m gam sắt đem đốt trong oxi không khí ta được hỗn hợp rắn X (gồm 4 chất rắn) cân nặng 12
gam, hỗn hợp rắn X đem hoà trong HNO3 dư nhận được 2,24 lít khí NO (đktc) Vậy m có giá trị là:
2 Lấy p gam Fe đem đốt trong oxi ta được 7,52 gam hỗn hợp X gồm 3 oxit Hỗn hợp X đem hoà tan
trong H2SO4 đặm đặc dư được 0,672 lít SO2 (đktc) Vậy p có giá trị là:
6 Cho 11,2g Fe tác dụng với oxi được m gam hỗn hợp X gồm các oxit Hòa tan hết X vào dd HNO3
dư thu được 896 ml NO (đkc, sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của m là
A 29,6 B 47,8 C 15,04 D 25,84
7 Để m gam bột Fe ngoài không khí một thời gian thu được 11,8g hỗn hợp gồm Fe và các oxit sắt
Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp đó bằng dd HNO3 loãng thu được 2,24 lit khí NO duy nhất (đktc) Giá trị của
m là
A 9,94 B 10,04 C 15,12 D 20,16
8 Cho 11,36g hỗn hợp Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 phản ứng hết với dd HNO3 dư thu được 1,344 lit khí
NO (đkc, sản phẩm khử duy nhất) và dd X Cô cạn dd X thu được số gam muối khan là
A 38,72 B 35,5 C 49,09 D 34,36
Dạng 3: Khử oxit Fe 2 O 3 thành hỗn hợp rắn X có thể gồm Fe, FeO, Fe 3 O 4 và Fe 2 O 3 dư, hỗn hợp rắn
X đem hoà vào HNO 3 dư, hoặc H 2 SO 4 đặc nóng dư hoặc hỗn hợp cả hai axit này Các biểu thức sử dụng giải dạng bài tập này là:
m(Fe2O3) + m(CO) = m(X) + m(CO2)
số mol CO2 = số mol CO
số mol Fe(Fe2O3) = số mol Fe(X) = số mol Fe (muối)
tổng điện tử (CO) nhường = tổng điện tử (axit) nhận
1 Cho khí CO đi qua m gam oxit Fe2O3 đốt nóng, ta được 13,92 gam hỗn hợp Y (gồm 4 chất rắn) Hỗn hợp X hoà trong HNO3 đặc dư được 5,824 lít NO2 (đktc), Vậy m có giá trị là
Trang 23A 8,36 gam B 5,68 gam C 7,24 gam D 6,96 gam
6 Cho 11,36g hỗn hợp Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 phản ứng hết với dd HNO3 dư thu được 1,344 lit khí
NO (đkc, sản phẩm khử duy nhất) và dd X Cô cạn dd X thu được số gam muối khan là
A 0,3M B 0,4M C 0,42M D 0,45M
2 Lấy 8,3 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe cho vào 500 mL dung dịch Y gồm AgNO3 0,2 M, Cu(NO3)2 0,4 M, sau khi phản ứng xong ta nhận được chất rắn B và dung dịch C không còn màu xanh của ion Cu2+, chất rắn B không tan trong axit dd HCl Vậy phần trăm theo khối lượng Al, Fe trong hỗn hợp X lần lược là:
• Bài tập rèn luyện kỹ năng
1 Cho khí CO nóng qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 một thời gian được 6,72 g hỗn hợp X gồm sắt và các oxit sắt Hòa tan hoàn toàn X vào dd HNO3 dư tạo thành 0,448 lit khí NO (đkc) (sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của m là
A 5,56 B 6,64 C 7,2 D 8,8
Trang 242 Trộn 0,5g bột Al với hỗn hợp bột Fe2O3 và CuO rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí một thời gian được hỗn hợp rắn X Hòa tan X trong dd HNO3 đặc nóng dư thì thể tích khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất) thu được ở đkc là
A 0,672lit B 0,896lit C 1,12lit D 1,344
3 Hòa tan hoàn toàn 11,2g Fe vào dd HNO3 được dd X và 6,72 lit hỗn hợp khí Y gồm NO và 1 khí Z (tỉ lệ thể tích 1 :1) Biết chr xảy ra 2 quá trình khử Khí Z là
A NO 2 B N2O C N2 D NH3
4 Nung m gam bột Fe trong oxi không khí thu được 3g hỗn hợp rắn X gồm sắt và các oxit sắt Hòa
tan hết X trong dd HNO3 dư thấy thoát ra 0,56 lit NO (đkc, sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của m là
A 2,22 B 2,32 C 2,52 D 2,62
5 Để m gam phoi Fe ngoài không khí sau 1 thời gian thu được 12g chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 Hòa tan hết X trong dd H2SO4 đặc nóng thu được 2,24 lit khí SO2 (đkc) Giá trị của m là
A 9,52 B 9,62 C 9,42 D 9,72
6 Cho 11,2g Fe tác dụng với oxi được m gam hỗn hợp X gồm các oxit Hòa tan hết X vào dd HNO3
dư thu được 896 ml NO (đkc, sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của m là
A 29,6 B 47,8 C 15,04 D 25,84
7 Hòa tan m gam Al vào lượng dư dd hỗn hợp NaOH và NaNO3 thấy xuất hiện 6,72 lit hỗn hợp khí NH3 và H2 với số mol bằng nhau Giá trị của m là
A 6,75 B 7,59 C 8,1 D 13,5
8 Hòa tan hoàn toàn 12g hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO3 thu được V lit hỗn hợp khí
X (đkc) gồm NO và NO2 và dd Y (chỉ chứa 2 muối và axit dư) Tỉ khối của X đối với H2 bằng 19 Giá trị của V là
A 4,48 B 5,6 C 2,24 D 3,36
9 Hỗn hợp X gồm Cu và Fe có tỉ lệ khối lượng tương ứng là 7:3 Lấy m gam X phản ứng hoàn toàn
với dd chứa 0,7 mol HNO3 Sau phản ứng còn lại 0,75m gam chất rắn và có 0,25 mol khí Y gồm NO và NO2 Giá trị của m là
A 40,5 B 50,4 C 50,2 D 50
10 Hỗn hợp gồm 0,15 mol Cu và 0,15 mol Fe phản ứng vừa đủ với dd HNO3 thu được 0,2 mol khí
NO (đkc, sản phẩm khử duy nhất) Tổng khối lượng các muối trong dd sau phản ứng là
A 64,5g B 40,8g C 51,6 D 55,2
11 Hòa tan 5,6g hỗn hợp Cu và Fe vào dd HNO3 1M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn được 3,92g chất rắn không tan và khí NO (sản phẩm khử duy nhất) Biết trong hỗn hợp ban đầu Cu chiếm 60% khối lượng Thể tích dd HNO3 đã dùng là
A 0,07 lit B 0,08 lit C 0,12 lit D 0,16 lit
12 Hòa tan 14,8 g hỗn hợp Fe và Cu vào lượng dư dd hỗn hợp HNO3 và H2SO4 đặc nóng Sau phản ứng thu được 10,08 lit NO2 và 2,24 lit SO2 (đều đkc) Khối lượng Fe trong hỗn hợp ban đầu là
14 Chia 10g hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn thành 2 phần bằng nhau :
P1 : đốt cháy hoàn toàn trong O2 dư thu được 21g hỗn hợp oxit
P2 : hòa tan trong HNO3 đặc nóng dư thu được V lit NO2 (sản phẩm khử duy nhất, đkc) Giá trị của V
là
Trang 25A 44,8 B 22,4 C 89,6 D 30,8
15 Chia hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn thành 2 phần bằng nhau :
P1 tác dụng hết với HCl dư thu được 0,15mol H2
P2 cho tan hết trong dd HNO3 dư thu được V lit NO (sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của V là
A 2,24 B 3,36 C 4,48 D 5,6
Trang 26Mođun 4: PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH4.1 Lý thuyết
Trong phân tử các chất trung hoà về điện, tổng điện tích (+) = tổng điện tích (-)
Trong dung dịch các chất điện ly trung hoà về điện, tổng điện tích (+) các cation = tổng điện tích (-) các anion
Nguyên tắc giải
Xem xét trong phân tử của chất gồm những ion nào và số lượng của mỗi loại ion Nếu là dung dịch chất điện ly cũng phải xem xét trong dung dịch có chứa những chất điện ly nào và số cation và số anion
có trong dung dịch Để từ đó thiết lập phương trình tổng điện tích dương bằng tổng điện tích âm
• Khi có sự thay thế các ion thì mối quan hệ giữa chúng là:
Với anion: O2- 2Cl-; O2- 2NO3-; O2- SO42-; 2Cl- SO42-…
Với cation: 2Na+ Mg2+; 3Na+ Al3+; 3Mg2+ 2Al3+…
• Trong các phản ứng kết hợp ion thì sự kết hợp giữa 2 ion tạo thành phân tử trung hòa điện vì vậy mối tương quan giữa chúng là
H+ OH-; Fe3+ 3OH-; Ba2+ SO42-; Mg2+ CO32-
4.1 Bài tập có lời giải
Bài 1 Chia hỗn hợp 2 kim loại A, B có hóa trị không đổi thành 2 phần bằng nhau Phần 1 tan hết
trong dung dịch HCl, tạo ra 1,792 lít H2 (đktc) Phần 2 nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 2,84 gam chất rắn Khối lượng hỗn hợp 2 kim loại trong hỗn hợp đầu là
Khối lượng trong hỗn hợp ban đầu m = 2.1,56 = 3,12 gam
-HCO3 + OH– → CO32– + H2O
Mặt khác cần 0,3 mol OH– để trung hoà Na+
Vậy tổng số mol OH– cần là 0,1 + 0,3 = 0,4 mol
Thể tích dung dịch Ba(OH)2 là V = 0,4/2 = 0,2 L
• Tính theo Ba2+: Gọi CO32-; SO32-; SO42- là X
Trang 27nx2- = (0,3 – 0,1)/2 = 0,1
nCO32-(mới) = 0,1
Do đó: nX2- + nCO32-(mới) = 0,2 Suy ra: nBa2+ = 0,2 Thể tích dung dịch Ba(OH)2 là V = 0,2/1 = 0,2 L
Đáp án B
Bài 4 Cho tan hoàn toàn 15,6 gam hỗn hợp gồm Al và Al2O3 trong 500 mL dung dịch NaOH 1M thu được 6,72 lít H2 (đktc) và dung dịch D Thể tích HCl 2M cần cho vào D để thu được lượng kết tủa lớn nhất là
H+ + AlO2 + H2O → Al(OH)3↓
Để thu được lượng kết tủa lớn nhất thì
Hướng dẫn giải
Các phản ứng
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O Fe3O4 + 8HCl → 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl2 + 3H2O FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl 4Fe(OH)2 + O2 t0→ 2Fe2O3 + 4H2O 2Fe(OH)3 + O2 t0→ 2Fe2O3 + 3H2O Với cách giải thông thường, ta đặt ẩn số là số mol các chất rồi tính toán theo phương trình phản ứng
Để giải nhanh bài toán này, ta áp dụng phương pháp bảo toàn điện tích
Số mol HCl hoà tan Fe là nHCl = 2
2 H
3,36
22,4
= × = 0,3 (mol)
Số mol HCl hoà tan các oxit = 0,7 – 0,3 = 0,4 (mol)
Theo định luật bảo toàn điện tích ta có 2
Trang 28nFe (trong X) = moxit moxi 20 0,2.16
b Nồng độ mol của các chất trong dung dịch D là
A NaCl 0,2 M và NaAlO2 0,6 M B NaCl 1 M và NaAlO2 0,2 M
C NaCl 1 M và NaAlO2 0,6 M D NaCl 0,2 M và NaAlO2 0,4 M
a
3 Al(OH)
A Bài tập rèn luyện kỹ năng
1 Trong 1 dd có chứa a mol Ca2+, b mol Mg2+, c mol Cl-, d mol NO3- Biểu thức liên hệ giữa a, b, c,
d là
A 2a + 2b = c + d B a + b = 2c + 2d
C a + 2b = b + d D 2a + b = c + 2d
2 Thêm m gam kali vào 300 ml dd chứa Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,1M thu được dd X Cho từ từ dd
X vào 200ml dd Al2(SO4)3 0,1M thu được kết tủa Y Để thu được kết tủa Y lớn nhất thì m có giá trị là
5 Dung dịch X chứa các ion Ca2+, Al3+, Cl- Để kết tủa hết ion Cl- trong 100ml dd X cần dùng 700ml
dd chứa ion Ag+ có nồng độ 1M Cô cạn dd X thu được 35,55g muối Nồng độ mol các cation trong dd lần lượt là
A 0,4 và 0,3 B 0,2 và 0,3 C 1 và 0,5 D 2 và 1
6 Một dd chứa 0,02 mol Cu2+, 0,03 mol K+, x mol Cl- và y mol SO42- Tổng khối lượng các muối tan
có trong dd là 5,435g Giá trị của x và y lần lượt là
A 0,03 và 0,02 B 0,05 và 0,01 C 0,01 và 0,03 D 0,02 và 0,05
Trang 297 Chia hỗn hợp 2 kim loại A, B có hóa trị không đổi thành 2 phần bằng nhau:
- P1 tan hết trong dd HCl tạo ra 1,792 lit H2 (đkc)
- P2 nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 2,84g chất rắn Khối lượng hỗn hợp 2 kim loại ban đầu là
A 0,175 lit B 0,25 lit C 0,255 lit D 0,52 lit
11 Hòa tan hoàn toàn 10g hỗn hợp Mg và Fe trong dd HCl 4M thu được 5,6lit H2 (đkc) và dd D Để kết tủa hoàn toàn các ion trong D cần 300 ml dd NaOH 2M Thể tích dd HCl (lit) đã dùng là
A 0,1 B 0,12 C 0,15 D 0,2
12 Cho a gam hỗn hợp 2 kim loại Na, K vào nước được dd X và 0,224 lit H2 (đkc) Trung hòa hết dd
X cần V lit dd H2SO4 0,1M Giá trị của V là
A 0,15 B 0,1 C 0,12 D 0,2
A 16g B 32g C 8g D 24g
13 Một dd chứa 2 cation là Fe2+ 0,1 mol, Al3+ 0,2 mol và 2 anion Cl- x mol, SO42- y mol Khi cô cạn
dd thu được 46,9g chất rắn khan Giá trị của x và y là
17 Trộn 100ml dd AlCl3 1M với 200ml dd NaOH 1,8M thu được kết tủa A và dd D
a Khối lượng kết tủa A là
A 3,12g B 6,24g C 1,06g D 2,08g
b Nồng độ mol các chất trong dd D là
A NaCl 0,2M và NaAlO2 0,6M B NaCl 1M và NaAlO2 0,2M
C NaCl 1M và NaAlO2 0,6M D NaCl 0,2M và NaAlO2 0,4M
18 Lấy m gam hỗn hợp 2 kim loại M và R có hoá trị không đổi, chia 2 phần bằng nhau Phần 1 hoà
tan vừa đủ trong 100 mL H2SO4 1 M Phần 2 cho tác dụng với Cl2 dư thì được 9,5 gam muối clorua Vậy
m có giá trị là
Trang 3019 Dung dịch X gồm 0,02 mol Cu2+ , 0,03 mol K+, x mol Cl-, y mol SO42- đem cô cạn nhận được 5,435 gam muối khan Vậy x và y có giá trị là:
20 Dung dịch X gồm a mol Na+, b mol HCO3-, c mol CO32-, d mol SO42- Cần dùng 100 mL dung dịch Ba(OH)2 có nồng độ là x M để cho vào dung dịch X thì được lượng kết tủa lớn nhất Biểu thức liên
hệ giữa x với a, b là:
A x = (3a + 2b)/0,2 B x = (2a + b)/0,2 C x = (a – b)/0,2 D x = (a+b)/0,2
21 Dung dịch X gồm NaOH 0,2 M và Ba(OH)2 0,05 M Dung dịch Y gồm Al2(SO4)3 0,4 M và H2SO4 x M Trộn 0,1 L dung dịch Y với 1 L dung dịch X được 16,33 gam kết tủa Vậy x có giá trị là
A 0,2 M B 0,2 M; 0,6M C 0,2 M; 0,4M D 0,2 M; 0,5M
Mô đun 5 : PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI
I Khái niệm
Quy đổi là một phương pháp biến đổi toán học nhằm đưa bài toán hóa học từ các dữ kiện ban đầu
là một hỗn hợp phức tạp về dạng đơn giản hơn, qua đó các phép tính trở nên đơn giản và thuận tiện hơn
Nguyên tắc của phương pháp quy đổi là dựa trên nguyên tắc bảo toàn nguyên tố và bảo toàn điện tích (bảo toàn số oxi hóa).
II Phân loại: Có nhiều dạng quy đổi khác nhau:
1) Quy đổi phân tử
- Quy đổi hỗn hợp gồm nhiều chất thành hỗn hợp ít chất hơn hoặc chỉ có một chất tương đương
- Quy đổi một chất thành nhiều chất
2) Quy đổi thành nguyên tử
Là phương pháp quy đổi hỗn hợp nhiều chất phức tạp thành các nguyên tử hoặc đơn chất tương ứng
3) Quy đổi tác nhân oxi hóa (hoặc khử)
Thay tác nhân oxi hóa (hoặc khử) này bằng tác nhân oxi hóa (hoặc khử) khác (quy về số mol electron trao đổi như nhau)
Trong bài viết này tôi xin chỉ trình bày hai cách quy đổi đó là quy đổi nguyên tử và quy đổi hỗn hợp nhiều chất thành hỗn hợp ít chất hơn (thường là 2 hoặc 1 chất tương đương)
III Áp dụng:
1 Quy đổi hỗn hợp nhiều chất thành ít chất hơn:
Loại này thường áp dụng cho các bài toán hỗn hợp Fe và các oxit
Đây là cách quy đổi hiện nay được áp dụng rộng rãi và đã được đưa ra ở các số báo trước Vậy cơ
sở của việc quy đổi này là gì? Có phải khi nào cũng có thể đưa bài toán hỗn hợp này thành 2 chất tương đương không?
a) Cơ sở của việc quy đổi:
Ta đã biết 1 mol Fe3O4 có thể đưa về 1 mol FeO và 1 mol Fe2O3 Như vậy hỗn hợp Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 có thể xem là hỗn hợp X chỉ gồm Fe (x mol); FeO (y mol); Fe2O3 (z mol) Khi đó trong nhiều bài toán ta có thể đưa về 2 chất bất kì trong 3 chất đó (dĩ nhiên cũng có thể đưa về Fe3O4 và một chất còn lại )
* Để đưa hỗn hợp X về Fe và Fe 2 O 3 ta làm như sau:
Cứ 3FeO ⇔Fe.Fe2O3 ⇔ 1Fe và 1 Fe2O3 (bảo toàn Fe và O)
Như vậy y mol FeO tương đương với ymol Fe vµy mol Fe O2 3
Vậy hỗn hợp X có thể xem là gồm (x+y)mol Fe vµ (z+ ) mol Fe Oy 2 3
đổi này không xuất hiện số âm
* Để đưa hỗn hợp X về Fe và FeO ta làm như sau:
Ghép z mol Fe với z mol Fe2O3 ta có z mol (Fe.Fe2O3) ⇔3z mol FeO Khi đó số mol Fe còn là (x – z) mol Khi đó hỗn hợp X trở thành hỗn hợp gồm: (x – z) mol Fe; (y + 3z) mol FeO Trong trường hợp này nếu x < z thì bài toán giải sẽ xuất hiện số mol Fe âm Việc tính toán sẽ không ảnh hưởng gì vì khi đó lượng sắt và oxi tính toán được trong hỗn hợp sẽ bù trừ cho nhau
* Để đưa về hỗn hợp X về FeO và Fe 2 O 3 ta làm như sau:
Trang 31Ghép x mol Fe với x mol Fe2O3 ta có x mol (Fe.Fe2O3) ⇔3x mol FeO Khi đó số mol Fe2O3 còn là (z – x) mol Khi đó hỗn hợp X trở thành hỗn hợp gồm: (y + 3x) mol FeO; (z - x) mol Fe2O3 Trong trường hợp này nếu x > z thì bài toán giải sẽ xuất hiện số mol Fe2O3 âm Việc tính toán sẽ không ảnh hưởng gì vì khi đó lượng sắt và oxi tính toán được trong hỗn hợp sẽ bù trừ cho nhau
b) Một số ví dụ:
Ví dụ 1: Nung 8,4 gam Fe trong không khí, sau một thời gian thu được m gam hỗn hợp chất rắn X gồm
Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 Hòa tan m gam hỗn hợp X vào dung dịch HNO3 đặc nóng dư thu được 2,24 lít khí NO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất Giá trị của m là
Hướng dẫn giải
• Quy hỗn hợp X về hai chất Fe và Fe2 O 3:
Hòa tan hỗn hợp X vào dung dịch HNO3 dư ta có
Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O 0,1
⇒ Số mol của nguyên tử Fe tạo oxit Fe2O3 là
Fe
8,4 0,1 0,35n
h X
m =m +m =0,1.72 0, 025.160 11, 2 gam+ = (Đáp án A)
Chú ý: Vẫn có thể quy hỗn hợp X về hai chất (FeO và Fe3O4) hoặc (Fe và FeO), hoặc (Fe và Fe3O4)
nhưng việc giải trở nên phức tạp hơn vì khi đó có 2 chất phản ứng với HNO3 sinh ra khí NO2 (khi đó ta
phải đặt ẩn số mol mỗi chất, lập hệ phương trình, giải hệ phương trình hai ẩn số)
Ngoài ra cũng có thể quy đổi hỗn hợp trên về 1 "chất" tương đương
• Quy hỗn hợp X về một chất là Fe x O y (FexOy chỉ là công thức giảđịnh)
FexOy + (6x−2y)HNO3 → Fe(NO3)3 + (3x−2y) NO2 + (3x−y)H2O
Trang 32A.224 B.448 C.336 D.112
Hướng dẫn giải
* Quy hỗn hợp X về hỗn hợp hai chất FeO và Fe2O3 với số mol là x, y, ta có:
0 t
Vậy:VSO2= 0,01×22,4 = 0,224 lít = 224 ml (Đáp án A)
* Quy hỗn hợp X về hỗn hợp hai chất Fe và Fe2O3 ta có:
Fe2O3 + 3H2 →to 2Fe + 3H2O 0,05/3 ← 0,05
←Fe
V = 0,01×22,4 = 0,224 lít = 224 ml (Đáp án A)
Tương tự chúng ta cũng có thể quy đổi một số hỗn hợp khác ví dụ như hỗn hợp (Cu, S, Cu 2 S, CuS) hay hỗn hợp (Fe, S, FeS, FeS 2 ) thành 2 chất bất kỳ trong số các chất đó; Tuy nhiên các hỗn hợp này nếu dùng phương pháp quy đổi nguyên tử sẽ đơn giản hơn
1 Quy đổi hỗn hợp nhiều chất thành các nguyên tử hoặc đơn chất riêng biệt:
Các dạng thường gặp:
- Hỗn hợp Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 có thể quy đổi thành Fe và O
- Hỗn hợp gồm (Fe, Cu, S, Cu2S, CuS, FeS, FeS2, CuFeS2, Cu2FeS2, ) có thể quy về hỗn hợp chỉ gồm
Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn 3,76 gam hỗn hợp X ở dạng bột gồm S, FeS và FeS2 trong dung dịch HNO3
đặc nóng dư thu được 0,48 mol NO2 (là sản phẩm khử duy nhất)và dung dịch Y Cho dung dịch Y tác
dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, lọc và nung kết tủa đến khối lượng không đổi, được m gam hỗn hợp rắn
Z Giá trị của m là
Giải:
Trang 33Quy đổi hỗn hợp trên thành Fe (x mol) và S (y mol) ta có:
5.1 Đại lượng trung bình trong toán vô cơ
Dùng khối lượng mol trung bình M là khối lượng của 1 mol hỗn hợp
M =
2 1
2 2 1 1
n n
M n M
n
+
+
với M1 < M < M2 Giá trị trung bình dùng để biện luận tìm ra nguyên tử khối hoặc phân tử khối hay số nguyên tử trong phân tử hợp chất
• Bài tập minh họa
Bài 1. Hỗn hợp X gồm hai kim loại A, B nằm kế tiếp nhau trong cùng một nhóm A Lấy 6,2 gam X hoà tan hoàn toàn vào nước thu được 2,24 lít hiđro(đktc) A, B là
A BeCl2, MgCl B MgCl2, CaCl2 C CaCl2, SrCl2 D SrCl2, BaCl2
Trang 34Bài 4. X và Y là hai nguyên tố halogen ở 2 chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn Để kết tủa hết ion
X–, Y– trong dung dịch chứa 4,4 gam muối natri của chúng cần 150 mL dung dịch AgNO3 0,4M X và Y
là
Hướng dẫn giải
Số mol AgNO3 = số mol X– và Y– = 0,4.0,15 = 0,06 (mol)
Khối lượng mol trung bình của hai muối là M 4,4 73,33
0,4
= = Hai kim loại là Li (9)và Na (23)
Đáp án A
• Bài tập rèn luyện kỹ năng
1 Cho 1,66g hỗn hợp 2 kim loại ở 2 chu kì liên tiếp thuộc nhóm IIA tác dụng hết với dd HCl dư thấy thoát ra 0,672 lit H2 (đkc) Hai kim loại đó là
4 cho m gam hỗn hợp bột Zn và Fe vào lượng dư dd CuSO4 Sau khi kết thúc phản ứng, lọc bỏ phần
dd thu được m gam bột rắn Thành phần % theo khối lượng của Zn trong hỗn hợp ban đầu là
A 90,27% B 12,67% C 85,30% D 82,20%
5. Hòa tan hoàn toàn 4,68g hỗn hợp muối cacbonat của 2 kim loại A, B kế tiếp trong nhóm IIA vào
dd HCl thu được 1,12 lit CO2 (đkc) Kim loại A, B là
A Be và Mg B Mg và Ca C Ca và Sr D Sr và Ba
Trang 356. Hỗn hợp X gồm 2 kim loại A, B nằm kế tiếp nhau trong cùng 1 nhóm A Lấy 6,2g X hòa tan hoàn toàn vào nước thu được 2,24 lit H2 (đkc) A, B là
A NaF, NaCl B.NaCl, NaBr C NaBr, NaI D A và C đúng
9. X và Y là 2 halogen ở 2 chu kì liên tiếp trong bảng HTTH Để kết tủa hết ion X-, Y- trong dd chứa 4,4g muối natri của chúng cần 150ml dd AgNO3 0,4M X, Y lần lượt là
A flo, clo B Clo, brom C Brom, iot D Không xác định được
10 Hòa tan 2,97g hỗn hợp 2 muối CaCO3 và BaCO3 bằng dd HCl dư thu được 0,448 lit CO2 (đkc) Thành phần % về số mol CaCO3 và BaCO3 trong hỗn hợp lần lượt là
A Li, Na B Na, K C K, Rb D Rb, Cs
15. Cho 1,52g hỗn hợp gồm Fe và 1 kim loại X thuộc nhóm IIA hòa tan hoàn toàn trong dd HCl dư
thấy tạo ra 0,672lit khí (đkc) Mặt khác 0,95g kim loại X nói trên không khử hết 2 gam CuO ở nhiệt độ
cao Kim loại X là
A Ca B Mg C Ba D Be
16 Cho m gam hỗn hợp A gồm NaCl và NaBr tác dụng hoàn toàn với dd AgNO3 Khối lượng kết tủa thu được bằng k lần khối lượng của AgNO3 (nguyên chất) đã phản ứng Bài toán luôn có nghiệm đúng khi k thỏa mãn điều kiện
Trang 3619 Hòa tan 5,94g hỗn hợp 2 muối clorua của 2 kim loại A, B cùng nhóm IIA vào nước được dd X
Để làm kết tủa hết ion Cl- trong X người ta cho dd X tác dụng với dd AgNO3 thu được 17,22g kết tủa Công thức 2 muối đó là
A BeCl2, MgCl2 B MgCl 2 , CaCl 2 C CaCl2, SrCl2 D SrCl2, BaCl2
5.1.2 Đại lượng trung bình trong Toán Hữu cơ
Trong hoá h ữ u c ơ các đạ i l ượ ng trung bình bao g ồ m: Kh ố i l ượ ng mol trung bình, s ố nguyên t ử cacbon trung bình, g ố c hy đ rocacbon trung bình, s ố nguyên t ử hi đ ro trung bình, s ố nhóm ch ứ c trung bình, s ố liên k ế t π trung bình
1: Hỗn hợp X có tỷ khối so với H2 là 21,2 gồm propan, propen và propin Khi đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X, tổng khối lượng của CO2 và H2O thu được là:
2:Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp M gồm hai rượu (ancol) X và Y là đồng đẳng kế tiếp của nhau, thu
được 0,3 mol CO2 và 0,425 mol H2O Mặt khác cho 0,25 mol hỗn hợp M tác dụng với Na (dư) thu được
chưa đến 0,15 mol H2 Công thức phân tử của X, Y là:
A C2H6O2 và C3H8O2 B C2H6O và CH4O
C C3H6O và C4H8O D C 2 H 6 O và C 3 H 8 O
3: Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và axit CH3COOH (tỷ lệ mol 1:1) Lấy 5,3 gam hỗn hợp X tác dụng
với 5,75 gam C2H5OH (có xúc tác H2SO4đặc) thu được m gam hỗn hợp este (hiệu suất các phản ứng este hoá đều bằng 80%) Giá trị của m là:
4: Cho m gam hỗn hợp X gồm hai rượu (ancol) no, đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng tác
dụng với CuO dư, nung nóng, thu được một hỗn hợp rắn Z và một hỗn hợp hơi Y (có tỷ khối hơi so với
H2 là 13,75) Cho toàn bộ Y phản ứng với một lượng dư Ag2O (hoặc AgNO3) trong dung dịch NH3 nung nóng, sinh ra 64,8 gam Ag Giá trị của m là:
5:Đun nóng hỗn hợp gồm hai rượu (ancol) đơn chức, mạch hở kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng với
H2SO4 dặc ở 1400C Sau khi các phản ứng kết thúc thu được 6 gam hỗn hợp gồm 3 este và 1,8 gam nước Công thức phân tử của hai rượu trên là:
A CH 3 OH và C 2 H 5 OH B C2H5OH và C3H7OH
C C3H5OH và C4H7OH D C3H7OH và C4H9OH
6:Đốt cháy hoàn toàn một thể tích khí thiên nhiên gồm metan, etan, propan bằng oxi trong không khí (trong không khí, oxi chiếm 20% thể tích), thu được 7,84 lít khí CO2 (ởđktc) và 9,9 gam nước Thể tích không khí (ởđktc) nhỏ nhất cần dùng đểđốt cháy hoàn toàn lượng khí thiên nhiên trên là:
7: Thuỷ phân hoàn toàn 444 gam một lipit thu được 46 gam glierol (glixerin) và hai loại axit béo Hai
loại axit béo đó là:
A C15H31COOH và C17H35COOH B C17H31COOH và C17H33COOH
C C17H33COOH và C15H31COOH D C 17 H 33 COOH và C 17 H 35 COOH
8: Cho 4,48 lít hỗn hợp X (ởđktc) gồm hai hyđrocacbon mạch hở lội từ từ qua bình chứa 1,4 lít dung
dịch Br2 0,5M Sau khi phản ứng hoàn toàn, số mol Br2 giảm đi một nửa và khối lượng bình tăng thêm 6,7 gam Công thức phân tử của 2 hyđrocacbon là:
A C2H2 và C4H6 B C 2 H 2 và C 4 H 8 C C3H4 và C4H8 D C2H2 và C3H8
9: Cho hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ có cùng công thức phân tử C2H7NO2 tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH và đun nóng, thu được dung dịch Y và 4,48 lít hỗn hợp Z (ởđktc) gồm hai khí (đều làm xanh giấy quỳẩm) Tỉ khối hơi Z đối với H2 bằng 13,75 Cô cạn dung dịch Y thu được khối lượng muối khan là:
10:Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp A gồm hai hiđrocacbon kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng, thu được 20,16 lít CO2 (đktc) và 20,7 gam H2O Công thức phân tử hai chất trong hỗn hợp A là:
A CH4, C2H6 B C2H4, C3H6 C C3H4, C4H6 D C 3 H 8 , C 4 H 10
11:Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm C2H2 thu được số mol CO2 bằng số mol H2O Tính % khối
lượng của C2H2 có trong hỗn hợp X
Trang 3712: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai amin đơn chức no mạch hở đồng đẳng kế tiếp bằng oxi, thu
được 16,72 gam CO2 và 2,8 lít khí nitơ (đktc) Công thức hai amin đó là:
A C2H5NH2, C3H7NH2 B CH 3 NH 2 , C 2 H 5 NH 2
C C3H9N, C4H11N D C4H11N, C5H13N
13: Lấy 2,87 gam hỗn hợp A gồm hai anđehit, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng acrolein, tác dụng hoàn toàn với lượng dư bạc natri trong amoniac.Lượng kim loại bạc thu được nếu đem hoà tan hết trong dung dịch HNO3 loãng thì thu được 672 ml khí NO (đktc) Công thức hai chất trong hỗn hợp A là:
A C4H7CHO, C5H9CHO B C 2 H 3 CHO, C 3 H 5 CHO
C C3H5CHO, C4H7CHO D C5H9CHO, C6H11CHO
14:Đốt cháy hoàn toàn 0,12 mol hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ A và B khác dãy đồng đẳng, trong
đó A hơn B một nguyên tử C, người ta thu được H2O và 9,24 gam CO2 Số mol mỗi chất A, B lần lượt là:
15: Cho Na tác dụng với 1,06 gam hỗn hợp 2 ancol đồng đẵng liên tiếp của rượu metylic thấy thoát ra
224 ml H2 (đktc) Công thức của ancol là:
C C4H9OH và C5H11OH D C3H7OH và C4H9OH
16:Đốt cháy một hỗn hợp gồm 2 hiđrocacbob đồng đẳng kế tiếp thu đượcVCO2 : VH2O = 12: 23 Công
thức phân tử và % về số mol của hiđrocacbon là:
A CH4: 10% và C2H6: 90% B CH 4 : 90% và C 2 H 6 : 10%
C CH4: 50% và C2H6: 50% D CH4: 70% và C2H6: 30%
17: Tỉ khối của hỗn hợp A gồm metan và etan so với khí là 0,6 Đốt cháy hoàn toàn 3,48 gam hỗn
hợp A rồi dẫn sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thu được m gam kết tủa Giá trị của
m là:
18: Cho 8 gam hỗn hợp 2 anđehit mạch hở kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳngcủa anđehit fomic tác
dụng với dung dịch Ag2O trong NH3 dư thu được 32,4 gam Ag Công thức phân tử của 2 anđehit là:
C C2H5CHO và C3H7CHO D C2H3CHO và C3H5CHO
19:Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp 2 ankan X, Y (x kém Y k nguyên tử C) thì thu được b gam khí CO2 Khoảng xác định của số nguyên tử C trong phân tử X theo a,b,k là:
A.
b a
b n
b a
b a k
b
7227
22
)722.(
b n
b a
b a k b
7227
22
)722(
20:Đốt cháy hoàn toàn 0,25 mol hỗn hợp hai este no mạch hở, đơn chức là đồng đẳng liên tiếp, thu
được 19,712 lít khí CO2 (đktc) Xà phòng hoá cùng lượng este trên bằng dung dịch NaOH tạo ra 17 gam
muối duy nhất Công thức của 2 este là:
A HCOOHC 2 H 5 và HCOOC 3 H 7 B CH3COOCH3 vàCH3COOC2H5
C HCOOC3H7 và HCOOC4H9 D HCOOC3H7 và CH3COOCH3
Trang 38Mođun 7: PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHÉO 6.1 Lý thuyết
Được sử dụng trong các bài toán trộn lẫn dung dịch có cùng chất tan, cùng loại nồng độ hoặc trộn
lẫn các chất khí không tác dụng với nhau hoặc là trộn các dung dịch các chất khác nhau mà giữa chúng không xảy ra phản ứng
Bài tập minh họa
Bài 1. Một dung dịch HCl nồng độ 45% và một dung dịch HCl khác có nồng độ 15% Để có một dung dịch mới có nồng độ 20% thì cần phải pha chế về khối lượng giữa 2 dung dịch theo tỉ lệ là
Trang 40Bài 6. Một dung dịch NaOH nồng độ 2 M và một dung dịch NaOH khác có nồng độ 0,5 M Để có
một dung dịch mới có nồng độ 1 M thì cần phải pha chế về thể tích giữa 2 dung dịch theo tỉ lệ là
Bài 7. Hỗn hợp gồm NaCl và NaBr Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thì tạo ra kết tủa
có khối lượng bằng khối lượng của AgNO3 đã tham gia phản ứng Thành phần % theo khối lượng của NaCl trong hỗn hợp đầu là
Hướng dẫn giải
NaCl + AgNO3 → AgCl↓ + NaNO3 (1)
NaBr + AgNO3 → AgBr↓ + NaNO3 (2)
Khối lượng kết tủa (gồm AgCl và AgBr) bằng khối lượng AgNO3, do đó khối lượng mol trung bình của hai muối kết tủa MAgCl AgBr + = MAgNO3 = 170 và MCl ,Br − −= 170 – 108 = 62 Hay khối lượng mol trung bình của hai muối ban đầu MNaCl,NaBr = 23 + 62 = 85
Áp dụng phương pháp đường chéo, ta có
