Một số phương pháp giải hóa học hay

Những bài tập hoá học có nhiều phơng pháp giải Phần một Một số phơng pháp giải toán hoá học 1. Phơng pháp áp dụng sự bảo toàn khối lợng, số mol nguyên tử Cơ sở Trong các quá trình hoá học thì : Tổng khối lợng của các chất trớc phản ứng luôn bằng tổng khối lợng của các chất sau phản ứng : (tr ớc phản ứng) (sau phản ứng) m m= Tổng số mol nguyên tử của nguyên tố A trớc phản ứng luôn bằng tổng số mol nguyên tử của nguyên tố A sau phản ứng. = A(tr ớc phản ứng) A(sau phản ứng) n n Cách áp dụng Khi giải bài tập trắc nghiệm ta nên lập sơ đồ tóm tắt các phản ứng, rồi áp dụng những sự bảo toàn trên để tìm ra các đại lợng khác nh : số mol, khối l- ợng các chất trong sơ đồ phản ứng thì bài toán sẽ đợc giải nhanh hơn. Bài tập minh họa Bài 1. Ngời ta cho từ từ luồng khí CO đi qua một ống sứ đựng 5,44 g hỗn hợp A gồm FeO, Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 , CuO nung nóng, kết thúc phản ứng thu đợc hỗn hợp chất rắn B và hỗn hợp khí C. Sục hỗn hợp khí C vào dung dịch nớc vôi trong d thấy có 9 g kết tủa và khí D bay ra. Khối lợng chất rắn B thu đợc là A. 3g B. 4g C. 5g D. 3,4g Lời giải Sơ đồ phản ứng: FeO 1 CO + Fe 2 O 3 o t A + CO 2 Fe 3 O 4 CuO CO 2 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + H 2 O 0,09 9 0,09(mol) 100 = Theo định luật BTKL thì 2 CO A B CO m m m m+ = + 0,09.28 + 5,44 = m B + 0,09.44 m = 4g Bài 2. Cho mg hỗn hợp A gồm ba muối XCO 3 , YCO 3 và M 2 CO 3 tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 loãng, phản ứng xảy ra hoàn toàn thu đợc 4,48 lít CO 2 (đktc), dung dịch B và chất rắn C. Cô cạn dung dịch B thu đợc 20 g muối khan. Nung chất rắn C đến khối lợng không đổi thấy có 11,2 lít khí CO 2 (đktc) bay ra và chất rắn D có khối lợng 145,2 g. m có giá trị là A. 170g B. 180g C. 190g D. 200g Lời giải XCO 3 YCO 3 + H 2 SO 4 muối B + CO 2 + H 2 O + C M 2 CO 3 Nhiệt phân B C o t D + CO 2 2 C D CO 1,12 m m m 145,2 .44 167,2(g) 22,4 = + = + = Phơng trình ion rút gọn khi cho A tác dụng với H 2 SO 4 2 3 2 2 CO 2H CO H O 4,48 0,4 0,2 0,2 22,4 + + + = m + 0,2.98 = 20 + 0,2.44 + 0,2.18 + 167,2 m = 180 g 2 Bài 3. Hòa tan hoàn toàn 3,22g hỗn hợp X gồm Fe, Mg, Zn bằng một lợng vừa đủ dung dịch H 2 SO 4 loãng, thu đợc V lít H 2 (đktc) và dung dịch chứa m g hỗn hợp muối Y. Cho toàn bộ lợng H 2 ở trên đi từ từ qua ống sứ đựng 4 g hỗn hợp gồm Fe 2 O 3 , CuO nung nóng, thu đợc 3,04g hỗn hợp kim loại. m có giá trị là A. 8,98g B. 8,89g C. 7,89g D. 6,98g Lời giải Sơ đồ (1) phản ứng của X tác dụng với H 2 SO 4 loãng: 2 4 2 Fe Mg H SO Hỗn hợp muối Y + H Zn + Sơ đồ (2) phản ứng khử Fe 2 O 3 , CuO bởi khí H 2 : 2 3 Fe O CuO + H 2 Fe Cu + H 2 O Bản chất các phản ứng xảy ra theo sơ đồ (2) là H 2 + O (oxit) H 2 O 2 H O 4 3,04 n n 0,06(mol) 16 = = = Theo sơ đồ (1) thì m muối = 2 4 X SO m m 3,22 0,06.96 8,98g + = + = Bài 4. Nung nóng m g hỗn hợp X gồm ACO 3 và BCO 3 thu đợc m g hỗn hợp rắn Y và 4,48 lít khí CO 2 . Nung nóng Y đến khối lợng không đổi thu thêm đợc khí CO 2 và hỗn hợp rắn Z. Cho toàn bộ khí CO 2 thu đợc khi nung Y qua dung dịch NaOH d, sau đó cho dung dịch BaCl 2 d vào dung dịch trên thì thu đợc 19,7 g kết tủa. Mặt khác cho CO d qua hỗn hợp Z nung nóng thu đợc 18,4 g hỗn hợp Q và 4,48 lít khí CO 2 (đktc) . m có giá trị là A. 34,8 g B. 25,7g C. 44,1g D. 19,8g Lời giải Sơ đồ phản ứng nhiệt phân : 3 3 3 ACO BCO Y + CO 2 (1) Y 0 t Z + CO 2 (2) 2 BaCl NaOH 2 2 3 3 CO CO BaCO 19,7 0,1 0,1(mol) 197 = 2 CO Z Q CO+ + (3) Bản chất của sơ đồ (3) là : CO + O (trong Z) CO 2 m (trong Z) = 4,48 0,2(mol) 22,4 = Z Q O m m m 18,4 0,2.16 21,6(gam) = + = + = 2 Y Z CO m m m 21,6 0,1.44 26(gam) = + = + = 2 X Y CO m m m 26 0,2.44 34,8(gam) = + = + = Bài 5. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,2 mol FeO, 0,3 mol Fe 2 O 3 , 0,4 mol Fe 3 O 4 vào dung dịch HNO 3 2M vừa đủ, thu đợc dung dịch muối và 5,6 lít khí hỗn hợp khí NO và N 2 O 4 (đktc) có tỉ khối so với H 2 là 33,6. Thể tích dung dịch HNO 3 đã tham gia phản ứng là A. 3,6 lít B. 2,4 lít C. 3,2 lít D. 4,8 lít Lời giải Sơ đồ phản ứng : o t 2 3 3 3 3 3 4 FeO Fe O HNO Fe(NO ) Fe O + + 2 4 NO N O + H 2 O Đặt 2 4 NO N O n x(mol) ; n y(mol)= = 4 5,6 x + y = 0,25 x 0,1mol 22,4 Ta có hệ 30x 92y y 0,15mol 33,6 2(x y) = = + = = + áp dụng sự bảo toàn nguyên tố Fe để tính số mol Fe(NO 3 ) 3 : 3 3 2 3 3 4 3 3 2 3 3 4 Fe(Fe(NO ) Fe(FeO,Fe O ,Fe O ) Fe(NO ) FeO Fe O Fe O n n n n 2n 3n 0,2 2.0,3 3.0,4 2 mol = = + + = + + = áp dụng sự bảo toàn nguyên tố N : 3 3 3 2 4 3 N(HNO ) N(Fe(NO ) NO N O ) HNO n n n 3.2 0,1 2.0,15 6,4 mol + + = = + + = Vậy 3 HNO 6,4 V 3,2 lít 2 = = Bài 6. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS 2 và a mol Cu 2 S vào dung dịch HNO 3 (vừa đủ), thu đợc dung dịch X (chỉ chứa 2 muối sunfat) và một khí duy nhất là NO. Giá trị của a là A. 0,12 mol B. 0,04 mol C. 0,075 mol D. 0,06 mol Lời giải Sơ đồ phản ứng : 2 2 FeS Cu S + HNO 3 2 4 3 4 Fe (SO ) CuSO + NO + H 2 O áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Fe, Cu, S FeS 2 Fe 2 (SO 4 ) 3 0,12 0,06 Cu 2 S CuSO 4 a 2a 2 2 2 4 3 4 S(FeS ) S(Cu S) S(Fe (SO ) ) S(CuSO ) n n n n+ = + 2 2 2 4 3 4 FeS Cu S Fe (SO ) CuSO 2n n 3n n+ = + 2.0,12 + a = 3.0,06 + 2a a = 0,06 mol 5 Bài 7. Thổi từ từ hỗn hợp khí X gồm CO và H 2 đi qua ống đựng 16,8 g hỗn hợp Y gồm 3 oxit gồm CuO, Fe 3 O 4 , Al 2 O 3 nung nóng. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu đợc m g chất rắn Z và một hỗn hợp khí T, hỗn hợp T nặng hơn hỗn hợp X là 0,32 g. Giá trị của m là A. 14,28g B. 16,46g C. 16,48g D. 17,12g Lời giải Sơ đồ phản ứng 2 3 2 3 CuO Fe O Al O + 2 CO H Z + T Ta thấy X + O (oxit) T T X O(oxit) m m m 0,32g = = mà Y Z O m m m= + Z Y O m m m 16,8 0,32 16,48g = = = Bài 8. Khử hoàn toàn m g hỗn hợp CuO, Fe 3 O 4 bằng khí CO ở nhiệt độ cao, thu đ- ợc hỗn hợp kim loại và khí CO 2 . Sục khí CO 2 vào dung dịch Ca(OH) 2 thu đ- ợc 20 g kết tủa và dung dịch A, lọc bỏ kết tủa, cho Ba(OH) 2 d vào dung dịch A thu đợc 89,1 g kết tủa nữa. Nếu dùng H 2 khử hoàn toàn m g hỗn hợp trên thì cần bao nhiêu lít khí H 2 (đktc) ? A. 16,46 lít B. 19,72 lít C. 17,92 lít D. 16,45 lít Lời giải Sơ đồ phản ứng : 3 4 CuO Fe O + CO o t Cu Fe + CO 2 (1) Cho CO 2 vào dung dịch Ca(OH) 2 thì 6 2 2 3 Ca(OH) 2 Ba(OH) 3 2 3 3 20 CaCO 0,2(mol) 100 CO (2) Ca(HCO ) CaCO BaCO x x = + Z ] 100x 197x 89,1 x 0,3(mol)+ = = áp dụng sự bảo toàn nguyên tố C 2 3 3 2 3 3 C(CO) C(CO ) C(CaCO ) C(BaCO ) CO CaCO BaCO n n n n n n n (0,2 0,3) 0,3 0,8(mol) = = + = + = + + = Bản chất các phản ứng xảy ra trong (1) là : CO + O (oxit) CO 2 0,8 0,8 0,8 Nếu dùng H 2 để khử m g hỗn hợp CuO, Fe 3 O 4 thì bản chất các phản ứng đó là H 2 + O (oxit) H 2 O Tổng số mol nguyên tử oxi trong hai quá trình này bằng nhau nên 2 2 H O H (đktc) n n 0,8(mol) V 0,8.22,4 17,92 (lit)= = = = Bài tập vận dụng B i 1 . Để khử hoàn toàn 27,2 g hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 3 O 4 và Fe 2 O 3 cần vừa đủ 6,72 lít CO (đktc). Khối lợng Fe thu đợc là A. 18,9 g B. 22,4 g C. 19,8 g D. 16,8 g Hớng dẫn Sơ đồ phản ứng 3 4 2 3 Fe FeO Fe O Fe O + CO Fe + CO 2 Bản chất các phản ứng xảy ra trong sơ đồ trên chỉ là : 7 CO + O (oxit) CO 2 n CO = n O = 6,72 22,4 = 0,1 (mol) m Fe = m hh m O (oxit) = 27,2 16.0,3 = 22,4 g. Bài 2. Cho từ từ một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m g hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 nung nóng, kết thúc phản ứng thu đợc 64g sắt, khí đi ra gồm CO và CO 2 cho sục qua dung dịch Ca(OH) 2 d đợc 40g kết tủa. Vậy m có giá trị là A. 70,4g B. 74g C. 47g D. 104g Hớng dẫn Khí đi ra sau phản ứng gồm CO 2 và CO d cho đi qua dung dịch Ca(OH) 2 d : CO 2 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + H 2 O 0,4 (mol) 4,0 100 40 = (mol) Sơ đồ phản ứng: FeO CO + Fe 2 O 3 Fe + CO 2 Fe 3 O 4 28.0,4 + m = 64 + 44.0,4 m = 70,4g Bài 3. Khử hoàn toàn 24 g hỗn hợp CuO và Fe x O y bằng H 2 d ở nhiệt độ cao thu đ- ợc 17,6 g hỗn hợp hai kim loại. Khối lợng nớc tạo thành là A. 3,6 g B. 7,2 g C. 1,8 g D. 5,4 g Bài 4. Để tác dụng hết 5,44 g hỗn hợp CuO, FeO, Fe 2 O 3 và Fe 3 O 4 cần dùng vừa đủ 90ml dung dịch HCl 1M. Mặt khác, nếu khử hoàn toàn 5,44 g hỗn hợp trên bằng khí CO ở nhiệt độ cao thì khối lợng sắt thu đợc là A. 3,20g B. 4,72 g C. 2,11 g D. 3,08 g Bài 5. Thổi rất chậm 2,24 lít (đktc) hỗn hợp X gồm CO và H 2 (lấy d) qua ống sứ đựng 24 g hỗn hợp Al 2 O 3 , CuO, Fe 2 O 3 và Fe 3 O 4 đun nóng. Sau khi kết thúc phản ứng, khối lợng chất rắn còn lại trong ống sứ là 8 A. 12,4 g B. 14,2 g C. 22,8 g D. 22,4 g Hớng dẫn 2 3 2 3 3 4 Al O CuO Fe O Fe O + 2 CO H Chất rắn + 2 2 CO H O Ta thấy 1 mol CO hoặc 1 mol H 2 đều phản ứng với 1mol O : 2 CO H + O (oxit) 2 2 CO H O 0,1 0,1 Khối lợng chất rắn còn lại là 24 0,1.16 = 22,4 g Bài 6. Cho hỗn hợp gồm : FeO (0,01 mol), Fe 2 O 3 (0,02 mol), Fe 3 O 4 (0,03 mol) tan vừa hết trong dung dịch HNO 3 thu đợc dung dịch chứa một muối và 0,448 lít khí N 2 O 4 (đktc). Khối lợng muối và số mol HNO 3 tham gia phản ứng là A. 32,8 g ; 0,4 mol B. 33,88 g ; 0,46 mol C. 33,88 g ; 0,06 mol D. 33,28 g ; 0,46 mol Hớng dẫn Sơ đồ phản ứng : FeO Fe 2 O 3 + HNO 3 Fe(NO 3 ) 3 + N 2 O 4 + H 2 O Fe 3 O 4 áp dụng sự bảo toàn nguyên tố Fe : 3 3 2 3 3 4 Fe [Fe(NO ) ] Fe [FeO,Fe O ,Fe O ] n n = 3 3 Fe [Fe(NO ) ] n = 2 3 3 4 FeO Fe O Fe O n 2n 3n+ + = 0,01 2.0,02 3.0,03 0,14 (mol)+ + = 3 3 Fe(NO ) m 0,14.242 33,88 (g)= = áp dụng sự bảo toàn nguyên tố N : 9 3 3 3 2 4 3 3 3 2 4 N [HNO ] N [Fe(NO ) N O ] HNO Fe(NO ) N O n n n 3n 2n 3.0,14 2.0,02 0,46 (mol) + = = + = + = Bài 7. Cho 1,1 g hỗn hợp Fe, Al phản ứng với dung dịch HCl thu đợc dung dịch X, chất rắn Y và khí Z, để hoà tan hết Y cần số mol H 2 SO 4 (loãng) bằng 2 lần số mol HCl ở trên, thu đợc dung dịch T và khí Z. Tổng thể tích khí Z (đktc) sinh ra trong cả hai phản ứng trên là 0,896 lít. Tổng khối lợng muối sinh ra trong hai trờng hợp trên là A. 2,92 g B. 2,67 g C. 3,36 g D. 1,06 g Hớng dẫn Sơ đồ phản ứng : Fe Al + 2 4 HCl H SO hỗn hợp muối (X+T) + H 2 Đặt n HCl = x mol ; 2 4 H SO n = y mol áp dụng sự bảo toàn nguyên tố H : 2 4 2 2 4 2 H (HCl H SO ) H(H ) HCl H SO H n n n 2n 2n 0,04 mol + = + = = x + 2y = 0,04 y =2x x = 0,008 ; y = 0,016 m muối = m (Al,Fe) + 2 Cl SO 4 m m + = 1,1 + 0,008.35,5 + 0,016.96 = 2,92 (g) Bài 8. Cho 2,48 g hỗn hợp 3 kim loại Fe, Al, Zn phản ứng vừa hết với dung dịch H 2 SO 4 loãng thu đợc 0,784 lít khí H 2 (đktc). Cô cạn dung dịch, khối lợng muối khan thu đợc là A. 4,84 g B. 5,84 g C. 5,48 g D. 4,56 g Hớng dẫn Sơ đồ phản ứng : Fe FeSO 4 Al + H 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 + H 2 Zn ZnSO 4 10 [...]... CO2 0,6 0,6 0,6 H2 + 0,8 1 O2 H2O 2 0,4 0,8 VO2 = 22, 4 lít m CO2 = 0, 6.44 = 26, 4 (g) m H2O = 0,8.18 = 14, 4 (g) 2 Phơng pháp tăng giảm khối lợng Cơ sở Khi một nguyên tử hay nhóm nguyên tử X ở trong chất tham gia phản ứng (gọi là chất đầu) đợc thay thế bằng một nguyên tử hay nhóm nguyên tử Y để tạo ra chất mới (chất cuối), thì sự chênh lệch khối lợng giữa chất đầu và chất cuối chính bằng hiệu khối... D C3H4O2 và C4H8O2 Phơng pháp sử dụng định luật bảo toàn điện tích Cơ sở Trong phản ứng oxi hóa khử thì tổng số mol e mà các chất khử cho đi bằng tổng số mol e mà các chất oxi hoá thu vào : n e cho = n e nhận Nếu bài toán có nhiều chất oxi hoá và nhiều chất khử tham gia trong sơ đồ phản ứng, hoặc quá trình phản ứng phải đi qua nhiều giai đoạn thì áp dụng phơng pháp này để giải sẽ rất nhanh và kết... áp dụng phơng pháp bảo toàn electron nh sau : Phải xác định đợc từ các chất ban đầu tham gia phản ứng đến các chất sản phẩm có bao nhiêu chất cho electron và số mol từng chất, có bao nhiêu chất nhận electron và số mol từng chất (có thể phải đặt ẩn số) Viết các quá trình cho electron để tính tổng số mol e mà các chất khử cho đi ( n e cho ) Viết các quá trình nhận electron để tính tổng số mol e mà... thu đợc 11,1g hỗn hợp các ete có số mol bằng nhau Tính số mol mỗi ete A 0,025 mol B 0,1 mol C 0,15 mol D 0,2 mol Hớng dẫn Đun hỗn hợp 3 ancol đợc 3.(3 + 1) = 6 ete 2 Theo định luật bảo toàn khối lợng: mancol = mete + m H 2O m H 2O = mancol mete = 13,8 11,1 = 2,7 (g) Tổng số mol các ete = số mol H2O = 2, 7 = 0,15 (mol) 18 0,15 = 0, 025 (mol) 6 Bài 25 Đốt cháy hoàn toàn một chất hữu cơ A chứa 1 nguyên... 3 Nhúng một thanh nhôm nặng 50g vào 200ml dung dịch CuSO 4 0,5M Sau một thời gian lấy thanh nhôm ra cân nặng 51,38g Giả sử kim loại thoát ra đều bám cả vào thanh nhôm Khối lợng Cu thoát ra là A 0,64g B 1,28g C 1,92g D 2,56g Lời giải 2Al + 3Cu2+ 2Al3+ + 3Cu 2 mol (tan ra) 3 mol Cu (bám vào) Thì khối lợng thanh kim loại tăng là 3.64 2.27 = 138 (g) ứng với khối lợng tăng 51,38 50 = 1,38g số mol Cu... 51,38 50 = 1,38g số mol Cu = 3.1,38 = 0,03 (mol) 138 Theo giả thiết số mol Cu2+ = 0,1 mol > 0,03 mol mCu = 0,03.64 = 1,92 (g) 21 Bài 4 Lấy một đinh sắt nặng 20g nhúng vào dung dịch CuSO 4 bão hòa Sau một thời gian lấy đinh sắt ra sấy khô, cân nặng 20,4g Khối lợng Cu bám trên đinh sắt là A 0,4884 g B 3,4188 g C 3,9072 g D 0,9768 g Lời giải Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu Độ tăng khối lợng khi chuyển 1 mol Fe... thu đợc dung dịch B và khí C Cô cạn dung dịch B đợc 14,4 g muối khan Sục khí C vào dung dịch có chứa 0,3 mol Ca(OH)2 thu đợc số g kết tủa là A 10g C 30g Lời giải B 20g D 40g CO32 + 2H+ CO2 + H2O 2 áp dụng phơng pháp tăng giảm khối lợng khi chuyển CO3 thành Cl ta tính đợc số mol A = n CO2 + Ca(OH)2 0,4 0,3 CO3 2 = n CO2 = 14, 4 10 = 0, 4 (mol) 11 CaCO3 + H2O 0,3 CO2 + H2O + CaCO3 Ca(HCO3)2... chênh lệch khối l2 ợng của hai anion CO3 (60g) và SO2 (96 g): M = 96 60 = 36 g / mol 4 Cách áp dụng Khi một chất thay anion cũ bằng anion mới để sinh ra chất mới thì sự chênh lệch khối lợng giữa chất cũ và chất mới chính là sự chênh lệch khối lợng của anion cũ và anion mới Khi một chất thay cation cũ bằng cation mới để sinh ra chất mới thì sự chênh lệch khối lợng giữa chất cũ và chất mới chính... 24,50% 20 Lời giải Đặt n BaCl2 = x(mol); n CaCl2 = y (mol) BaCl2 CaCl2 + Na 2 CO3 (NH 4 )2 CO3 BaCO3 CaCO3 + NaCl NH 4 Cl 2 Cứ 2 mol Cl mất đi (71 g) có 1 mol muối CO3 thêm vào (60 g) Độ chênh lệch (giảm) khối lợng của 1 mol muối là M = 71 60 =11(g) Độ giảm khối lợng muối : m = 84,6 79,1 = 5,5 (g) Vậy số mol muối clorua bằng số mol muối cacbonat phản ứng = 5,5 = 0,5 (mol) 11 Mà số mol CO32 (theo... bảo toàn electron : n e cho = n e nhận Đối với những hệ trung hoà điện Nếu trong hệ tồn tại đồng thời các hạt mang điện thì ta luôn có tổng số mol điện tích dơng 30 n đt(+) bằng tổng số mol điện tích âm n đt() : n đt(+) = n đt() Với nđt = số mol ion ì số đơn vị điện tích của ion đó Bài tập minh hoạ Bài 1 Hoà tan hết 7,5 g hỗn hợp Al và Mg trong HNO 3 loãng thu đợc dung dịch A gồm 2 muối và 3,36 . bài tập hoá học có nhiều phơng pháp giải Phần một Một số phơng pháp giải toán hoá học 1. Phơng pháp áp dụng sự bảo toàn khối lợng, số mol nguyên tử Cơ sở Trong các quá trình hoá học thì : Tổng. 0,8.18 14,4 (g) 2. Phơng pháp tăng giảm khối lợng Cơ sở Khi một nguyên tử hay nhóm nguyên tử X ở trong chất tham gia phản ứng (gọi là chất đầu) đợc thay thế bằng một nguyên tử hay nhóm nguyên tử Y. m ete = 13,8 11,1 = 2,7 (g) Tổng số mol các ete = số mol H 2 O = 2,7 18 = 0,15 (mol) Số mol mỗi ete = = 0,15 0,025 6 (mol) Bài 25. Đốt cháy hoàn toàn một chất hữu cơ A chứa 1 nguyên tử