Phương pháp bảo toàn nguyên tố

Phương pháp bảo toàn nguyên tố

Ngọc Quang sưu tập và giải Hà nội – 2009 CÁC DẠNG TỐN HĨA VƠ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625 Convert by TVDT - 1 - PHƢƠNG PHÁP BẢO TỒN NGUN TỐ VD1 : Cho chuỗi phản ứng nhƣ sau : Fe → Fe3O4 → Fe2O3 → Fe2(SO4)3 → Fe(NO3)3 → Fe(OH)3 → Fe2O3 → Fe3O4 Viết các phương trình phản ứng xảy ra . Và tính số mol của các ngun tố trong hợp chất . Đưa ra nhận xét VD2 :Cho hỗn hợp gồm 0,1 mol Fe ; 0,2 mol FeO , O,2 mol Fe2O3 và 0,1 mol Fe3O4 tác dụng hồn tồn với dung dịch H2SO4 đặc nóng . Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính khối lượng muối thu được . Bài tốn này nếu các em giải bình thường sẽ phải viết rất nhiều phương trình Nếu dùng phương pháp bảo tồn ngun tố : Số mol Fe có ở trong FeO = 0,2 ; Fe2O3 = 0,4 ; Fe3O4 = 0,3 mol , Fe ban đầu 0,1 → Tổng số mol Fe là : 0,2 + 0,4 + 0,3 + 0,1 = 1 mol (Fe , FeO , Fe2O3 , Fe3O4 ) + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O 1 mol 0,5 mol (Bảo tồn ngun tố Fe ) → Khối lượng của muối là : 0,5.400 = 200 gam Câu 1:Cho 1,6 gam bột Fe2O3 tác dụng với axit dư HCl .Khối lượng muối trong dung dịch sau phản ứng là ? 0,1 mol Fe2O3 có 0,2 mol Fe → FeCl3 0,2 0,2 → Khối lượng muối Câu 2 :Hồ tan hồn tồn hỗn hợp gồm Fe , FeO , Fe2O3 , Fe3O4 trong dung dịch HNO3 lỗng nóng dư thu được 4,48 lít khí NO duy nhất ở đktc và 96,8 gam muối Fe(NO3)3 đã phản ứng . Tính số mol HNO3 Đs : 1,4 mol ( Fe , FeO , Fe2O3 , Fe3O4 ) + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O 0,4 0,2 Số mol muối : Fe(NO3)3 = 0,4 mol → Số mol N là : 3.0,4 = 1,2 mol Số mol N : 4,48/22,4 = 0,2 mol → Tỏng số mol N ở vế phải : 1,2 + 0,2 = 1,4 → Số mol N vế trái = 1,4 → Số mol HNO3 = 1,4 mol Câu hỏi phụ : Tính m H2O tạo thành , m ơxit ban đầu . Câu 3 :Hỗn hợp X gồm một ơxit của sắt có khối lượng 2,6 gam . Cho khí CO dư đi qua X nung nóng , khí đi ra hấp thụ vào dung dịch nước vơi trong dư thì thu được 10 gam kết tủa . Tính tổng khối lượng của Fe có trong X là ? ĐS : 1 gam . (Fe , FexOy ) + CO → Fe + CO2 2,6 gam CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O 0,1 0,1 (tính được từ 10 gam kết tủa ) → Số mol CO = CO2 = 0,2 (Bảo tồn C ) → Số mol O có trong FexOy + O trong CO = O trong CO2 Ngọc Quang sưu tập và giải Hà nội – 2009 CÁC DẠNG TỐN HĨA VƠ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625 Convert by TVDT - 2 - → n O (FexOy ) = 0,1.2 – 0,1.1 = 0,1 → Khối lượng của O = 1.16 = 1,6 → m Fe = 2,6 – 1,6 = 1 gam Câu 4 :Hồ tan hồn tồn m gam Fe trong dung dịch HCl thu được x gam muối clorua . Nếu hồ tan hồn tồn m gam Fe trong dung dịch HNO3 lỗng dư thì thu được y gam muối nitrat . Khối lượng 2 muối chênh lệch nhau 23 gam . Gía trị của m là ? Fe + HCl → FeCl2 a a Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 a a → Khối lượng FeCl2 = x = 127a → Khối lượng Fe(NO3)3 = y = 242a y – x = 23 → 242a – 127a = 115a = 23 → a = 0,2 m Fe = 0,2.56 = 11,2 gam Câu 5 :Hồ tan hồn tồn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S vào axit HNO3 vừa đủ thu được dung dịch X chỉ chứa hai muối sunfat và khí duy nhất NO . Gía trị của a là ? ĐS : a = 0,06 mol Dùng phơng pháp bảo tồn ngun tố : FeS2  Fe2(SO4)3 (1) 0,12 0,06 (Bảo tồn ngun tố Fe ) Cu2S  CuSO4 (2) a 2a (Bảo tồn ngun tố Cu ) Bảo tồn ngun tố S : Vế trái :0,24 + a và Vế phải :0,18 + 2a  0,24 + a = 0,18 + 2a  a = 0,06 mol  Chọn đáp án D Câu 6 :Cho khí CO đi qua ống sứ chứa 16 gam Fe2O3 đun nóng sau phản ứng thu được hỗn hợp rắn X gồm Fe , FeO , Fe3O4 , Fe2O3 . Hồ tan hồn tồn X bằng H2SO4 đặc nóng thu được dung dịch Y . Cơ cạn dung dịch Y thu được lương muối khan là bao nhiêu ĐS : 40 CO + Fe2O3 → (Fe , FeO , Fe3O4 , Fe2O3 ) + CO2 (Fe , FeO , Fe3O4 , Fe2O3 ) + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O Như vậy : Fe2O3 → Fe2(SO4)3 0,1 0,1 ( Bào tồn ngun tố Fe ) Khối lượng Fe2(SO4)3 = 400.0,1 = 40 Câu hỏi thêm : Nếu cho biết khí SO2 thu đuợc là 0,3 mol , Tính n H2SO4 , Ngọc Quang sưu tập và giải Hà nội – 2009 CÁC DẠNG TỐN HĨA VƠ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625 Convert by TVDT - 3 - Câu 7 :Hồ tan hồn tồn hỗn hợp X gồm 6,4 gam Cu và 5,6 gam Fe bằng dung dịch HNO3 1M sau phản ứng thu được dung dịch A và khí NO duy nhất . Cho tiếp dung dịch NaOH dư vào dung dịch A thu được kết tủa B và dung dịch C . Lọc kết tủa B rồi đem nung ngồi khơng khí đến khối lượng khơng đổi thì khối lượng chất rắn thu được là ? ĐS : 16 Cu → Cu(NO3)2 → Cu(OH)2 → CuO 0,1 0,1 ( Bảo tồn ngun tố Cu ) Fe → Fe(NO3)3 → Fe(OH)3 → Fe2O3 0,1 0,05 ( Bảo tồn ngun tố Fe ) → Chất rắn là : CuO 0,1 mol ; Fe2O3 0,05 mol → Khối lượng : 80.0,1 + 0,05.160 = 16 gam Câu 8 :Hồ tan hồn tồn hỗn hợp X gồm 0,4 mol FeO và 0,1 mol Fe2O3 vào dung dịch HNO3 lỗng dư , thu được dung dịch A và khí NO duy nhất . Dung dịch A cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa . Lấy tồn bộ kết tủa nung trong khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu được chất rắn có khối lượng là ? ĐS : 48 gam FeO → Fe(NO3)3 → Fe(OH)3 → Fe2O3 0,4 0,2 (bảo tồn Fe ) Fe2O3 → Fe(NO3)3 → Fe(OH)3 → Fe2O3 0,1 0,1 → Chất rắn sau khi nung là : Fe2O3 : 0,3 mol → Khối lượng 0,3.16 = 48 gam Câu 9 :Hồ tan hồn tồn m gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe2O3 trong dung dịch HCl thu được 2,24 lít khí H2 ở đktc và dung dịch B .Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH dư lọc lấy kết tủa , nung trong khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu được chất rắn có khối lượng bằng 24 gam . Tính m ? Đs : 21.6 gam . Fe + HCl → H 0,1 0,1 Fe → FeCl2 → Fe(OH)2 → Fe2O3 0,1 0,05 (bảo tồn Fe ) Fe2O3 → FeCl3 → Fe(OH)3 → Fe2O3 a a → Theo phương trình số mol Fe2O3 thu được là : 0,05 + a → Chất rắn sau khi nung là : Fe2O3 : 24/160 = 0,15 mol → 0,05 + a = 0,15 → a = 0,1 m = 0,1.56 + 0,1.160 = 21,6 Bài tập làm thêm : Ngọc Quang sưu tập và giải Hà nội – 2009 CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625 Convert by TVDT - 4 - BÀI TOÁN CO2 Dẫn khí CO2 vào dung dịch kiềm NaOH , KOH thứ tự xảy ra phản ứng : CO2 + KOH → KHCO3 KHCO3 + KOH → K2CO3 + H2O Ngoài ra ta có thể viết luôn hai phản ứng : 1---------- CO2 + KOH → KHCO3 (1) 2---------- CO2 + 2KOH → K2CO3 (2) Xét tỉ số mol : k = n KOH / n CO2 Nếu k ≤ 1 → Chỉ có phản ứng (1) , muối thu được là KHCO3 (Dư CO2 ) Nếu 1 < k < 2 → Có cả hai phản ứng , muối thu được là hai muối KHCO3 , K2CO3 (Sau phản ứng cả CO2 và KOH đều hết ). Nếu k ≥ 2 → Chỉ có phản ứng (2) , muối thu được là muối trung hòa K2CO3 . (dư KOH) Câu 1:Cho 1,568 lít CO2 đktc lội chậm qua dung dịch có hòa tan 3,2 gam NaOH . Hãy xác định khối lượng muối sinh ra ? n CO2 = 0,07 mol , n NaOH = 0,08 mol → k = 0,08/0,07 = 1,14 > 1 và < 2 → Có cả hai phản ứng (1) , (2) , hai muối tạo thành và CO2 , NaOH đều hết . ---------- CO2 + NaOH → NaHCO3 (1) x x x ---------- CO2 + 2NaOH → Na2CO3 (2) y 2y y Gọi số mol của khí CO2 tham gia ở mỗi phản ứng là : x , y → Số mol CO2 phản ứng : x + y = 0,07 , số mol NaOH : x + 2y = 0,08 → x = 0,06 , y = 0,01 mol → Muối thu được : NaHCO3 : 0,06 mol , Na2CO3 : 0,01 mol → Khối lượng muối : 0,06.84 + 0,01.56 = 6,1 gam Dẫn khí CO2 vào dung dịch kiềm Ca(OH)2 , Ba(OH)2 thứ tự xảy ra phản ứng : CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O (1) CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (2) Ngoài ra ta có thể viết luôn hai phản ứng : 1---------- CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O (1) 2---------- 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (2) Ngọc Quang sưu tập và giải Hà nội – 2009 CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625 Convert by TVDT - 5 - Xét tỉ số mol : k = n CO2 / n Ca(OH)2 Nếu k ≤ 1 → Chỉ có phản ứng (1) , muối thu được là CaCO3 ↓ (Dư Ca(OH)2) Nếu 1 < k < 2 → Có cả hai phản ứng , muối thu được là hai muối CaCO3 ↓ , Ca(HCO3)2 (Sau phản ứng cả CO2 và Ca(OH)2 đều hết ). Nếu k ≥ 2 → Chỉ có phản ứng (2) , muối thu được là muối trung hòa Ca(HCO3)2 . (dư CO2 ) Câu 2 :Cho 8 lít hỗn hợp khí CO và CO2 trong đó CO2 chiếm 39,2 % đi qua dung dịch có chứa 7,4 gam Ca(OH)2 . Hãy xác định số gam kết tủa thu được sau phản ứng ? Hỗn hợp khí CO , CO2 chỉ có CO2 phản ứng với Ca(OH)2 → Thể tích khí CO2 = 8.39,2/100 = 313,6 → n = 0,14 mol . nCa(OH)2 = 7,4/74 = 0,1 mol → k = 1,4 → Có hai phản ứng . 1---------- CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O (1) x x x 2---------- 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (2) y y/2 Gọi số mol của CO2 và Ca(OH)2 phản ứng là x , y → Số mol CO2 : x + y = 0,14 , số mol Ca(OH)2 : x + y/2 = 0,1 mol → x = 0,06 ; y = 0,08 mol → Khối lượng kết tủa là : 0,06.100 = 6 gam Câu 3 :Cho m gam tinh bột lên men thành ancol etylíc với hiệu suất 81% .Toàn bộ lượng CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 thu được 550 gam kết tủa và dung dịch X Đun kĩ dung dịch X thu thêm đựơc 100 gam kết tủa . Gía trị của m là ? (C6H10O5)n + n H2O → n C6H12O6 3,75/n 3,75 Phản ứng lên men : C6H12O6 → 2CO2 + 2H2O 3,75---------7,5 Dẫn CO2 vào dung dịch nước vôi trong mà thu được dung dịch X khi đun nóng X thu được kết tủa chứng tỏ rằng có Ca(HCO3)2 tạo thành . Ca(HCO3)2 → CaCO3 ↓ + CO2 ↑ + H2O 1- ----------------------1 mol Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 ↓ + Ca(HCO3)2 + H2O 5,5 1 Bảo toàn nguyên tố C → Số mol CO2 = 7,5 → Khối lượng tinh bột : 162.3,75.100/81 = 750 Câu 4 : Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí CO2 ở đktc vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 nồng độ a mol/l , thu được 15,76 gam kết tủa .Gía trị của a là ? n CO2 = 0,12 mol , n BaCO3 ↓ = 0,08 mol n CO2 > n BaCO3 → Xảy ra 2 phản ứng : CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + Ba(HCO3)2 + H2O 0,12 0,08 Bảo toàn nguyên tố C → Số mol của C ở Ba(HCO3)2 là : 0,12 – 0,08 = 0,04 mol → Số mol của Ba(HCO3)2 = 0,02 mol Ngc Quang su tp v gii H ni 2009 CC DNG TON HểA Vễ C Liờn h :in thoi : 0989.850.625 Convert by TVDT - 6 - Bo ton nguyờn t Ba S mol Ba(OH)2 = 0,08 + 0,02 = 0,1 mol CM Ba(OH)2 = 0,1/2,5 = 0,04 M Cõu 5 :Cho 3,36 lớt khớ CO2 ktc vo 200 ml dung dch cha NaOH 1M v Ba(OH)2 0,5M . Khi lng kt ta thu c sau phn ng l ? n CO2 = 0,15 mol , n OH- = 0,2 + 0,2 = 0,4 mol , n Ba2+ = 0,1 mol CO2 + OH- HCO3- 0,15 0,4 ------0,15 OH- d = 0,4 0,15 = 0,25 mol , HCO3- + OH- CO32- + H2O 0,15 0,25 -0,15 mol OH- d : 0,25 0,15 = 0,1 mol Ba2+ + CO32- BaCO3 0,1 0,15 ----0,1 mol Khi lng kt ta l : 0,1.197 = 19,7 gam Cõu 6 :Dn 5,6 lớt CO2 hp th hon ton vo 500 ml dung dch Ca(OH)2 nng a M thỡ thu c 15 gam kt ta . Gớa tr ca a l ? Gii tng t bi 4 . Cõu 7 :Dn 112 ml CO2 ktc hp th hũan ton vo 200 ml dung dch Ca(OH)2 thu c 0,1 gam kt ta . Nụng mol ca nc vụi trong l ? Gii tng t bi 4 . Cõu 8 :Dn 5,6 lớt CO2 hp th hon ton vo 200 ml dung dch NaOH nng a M thu c dung dch X cú kh nng tỏc dng ti a 100 ml dung dch KOH 1M . Tớnh a ? n CO2 = 0,25 mol , n KOH = 0,1 mol Dung dch X cú kh nng hũa tan c KOH nờn X phi cú mui NaHCO3 NaHCO3 + KOH Na2CO3 + K2CO3 + H2O 0,1 -----0,1 Ta cú th vit túm tt phn ng : CO2 + NaOH Na2CO3 + NaHCO3 + H2O 0,25 0,1 Bo ton nguyờn t C S mol Na2CO3 = 0,15 mol Bo ton nguyờn t Na S mol NaOH = 0,1 + 0,15.2 = 0,4 CM NaOH = 0,4/0,2 = 2 M Câu 9. Cho toàn 0,448 lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hoàn toàn bởi 200 ml dung dịch Ba(OH)2 thu đ-ợc 1,97 gam kết tủa. Hãy lựa chọn nồng độ mol/l của dung dịch Ba(OH)2. A. 0,05M B. 0,1M C. 0,15M D. đáp án khác. Gii tng t Cõu 4 Ngọc Quang sưu tập và giải Hà nội – 2009 CÁC DẠNG TỐN HĨA VƠ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625 Convert by TVDT - 7 - C©u 10. Cho 3,36lÝt khÝ CO2 (®ktc) hÊp thơ b»ng 100 ml dung dÞch NaOH 1M vµ Ba(OH)2 1M th× thu ®-ỵc bao bao nhiªu gam kÕt tđa. A. 19,7 gam B. 24,625 gam C. 14,775 gam D. c¶ A, B ®Ịu ®óng. Giải tƣơng tự câu 5 C©u 11. Hçn hỵp X gåm 2 mi cacbonat cđa 2 kim lo¹i thc 2 chu k× liªn tiÕp cđa ph©n nhãm chÝnh nhãm II. Hßa tan hÕt 16,18 gam hçn hỵp A trong dung dÞch HCl thu ®-ỵc khÝ B. Cho toµn bé khÝ B hÊp thơ vµo 500 ml dung dÞch Ba(OH)2 1M. Läc bá kÕt tđa , lÊy dung dÞch n-íc läc t¸c dơng víi l-ỵng d- dung dÞch Na2SO4 th× thu ®-ỵc 11,65 gam kÕt tđa. X¸c ®Þnh c«ng thøc cđa 2 mi. A. BeCO3 vµ MgCO3 B. MgCO3 vµ CaCO3 C. CaCO3 vµ SrCO3 D. c¶ A, B ®Ịu ®óng n Ba(OH)2 = 0,5mol , n BaSO4 ↓ = 0,05 mol Xét bài tốn từ : phần dẫn khí CO2 qua dung dịch Ba(OH)2 1M . Trường hợp (1) chỉ xảy ra một phản ứng CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + H2O (1) 0,15---0,45 Sau phản ứng Ba(OH)2 dư Ba(OH)2 + Na2SO4 → BaSO4 ↓ + 2NaOH 0,05 ------------------0,05 mol → Số mol Ba(OH)2 tham gia phản ứng (1) = 0,5 – 0,05 = 0,45 Gọi cơng thức trung bình của hai muối : MCO3 MCO3 + 2HCl → MCl2 + CO2 ↑ + H2O 0,2---------------------------0,2 → MCO3 = 16,18/0,2 = 80,9 → M = 20,19 → Mg , Be thỏa mãn Trƣờng hợp 2 : Có 2 phản ứng : Viết tóm tắt lại Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 ↓ + Ba(HCO3)2 + H2O (1’) 0,5 0,05 Ba(HCO3)2 + Na2SO4 → BaSO4 ↓ + 2NaHCO3 0,05 -----------------------0,05 Bảo tồn số mol Ba ở (1’) → Số mol BaCO3 = 0,045 Bảo tồn C ở (1’) → Số mol CO2 = 0,45 + 0,1 = 0,55 MCO3 + 2HCl → MCl2 + CO2 ↑ + H2O 0,55-------------------------0,55 → MCO3 = 16,18/0,55 = 29,4 → Mg , Ca thỏa mãn Chọn D . C©u 12 : Mét b×nh chøa 15 lÝt dd Ba(OH)2 0,01M. Sơc vµo dd ®ã V lÝt khÝ CO2 (®ktc) ta thu ®-ỵc 19,7g kÕt tđa tr¾ng th× gi¸ trÞ cđa V lµ: A. 2,24 lÝt B. 4,48 lÝt C. 2,24 lÝt vµ 1,12 lÝt D. 4,48 lÝt vµ 2,24 lÝt n Ba(OH)2 = 0,15 mol , n BaCO3 ↓ = 0,1 mol Vì CO2 là nhân tố gây ra hai phản ứng nên sẽ có 2 đáp án của CO2 thỏa mãn đầu bài . Trƣờng hợp (1) chỉ có 1 phản ứng : CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + H2O 0,15 0,1 Ngọc Quang sưu tập và giải Hà nội – 2009 CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625 Convert by TVDT - 8 - → Số mol CO2 tính theo BaCO3 ↓ : n CO2 = 0,1 mol → V CO2 = 2,24 mol Trƣờng hợp 2 : Có cả 2 phản ứng : Viết tóm tắt lại CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + Ba(HCO3)2 + H2O 0,15-----và----0,1 ----------0,05 Bảo toàn nguyên tố Ba : Số mol Ba(HCO3)2 là 0,05 mol Bảo toàn nguyên tố C : Số mol CO2 = 0,1 + 0,05.2 = 0,2 mol → V CO2 = 4,48 lít Chọn đáp án C . Câu 13 : Đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ X cần 6,72 lít khí O2 ở đktc , cho toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng Ba(OH)2 thu được 19,7 gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 5,5 gam . Lọc bỏ kết tủa đun nóng dung dịch lại thu được 9,85 gam kết tủa nữa . Tìm công thức của X Theo giả thiết : Số mol O2 = 0,3 mol ; n BaCO3 lúc đâu = 0,1 mol ; n BaCO3 sau khi đun nóng dd = 0,05 mol Cách tìm khối lượng nguyên tử C nhanh nhất cho bài toàn này : Đun nóng dd : Ba(HCO3)2  BaCO3 + CO2 + H2O 0,05 0,05  CO2 + Ba(OH)2  BaCO3 + Ba(HCO3)2 + H2O 0,1 0,05  Bảo toàn nguyên tố C  Số mol CO2 = 0,1 + 0,05.2 = 0,2 mol Khối lượng dd giảm = m BaCO3 – ( m CO2 + m H2O ) = 5,5  m H2O = 5,4  n H2O = 0,3 mol ( > n CO2  Hợp chất no ) Từ số mol H2O và CO2  n H = 0,6 ; n C = 0,2 , n O trong CO2 + n O trong H2O = 0,4 + 0,3 = 0,7  n O trong X = 0,7 – 0,6 = 0,1 ( 0,6 là số mol O trong O2 ) Gọi ctpt của X là CxHyOz  x : y : z = 2 : 6 : 1  C2H6O Câu 14 : Hấp thụ hoàn toàn 3,584 lít khí CO2 đktc vào 2 lít dung dịch Ca(OH)2 0,05M thu được kết tủa X và dung dịch Y . Khi đó khối lượng của dung dịch Y so với khối lượng dung dịch Ca(OH)2 sẽ thay đổi như thế nào ? n CO2 = 0,16 mol , n Ca(OH)2 = 0,1 mol n CO2 / n Ca(OH)2 = 1,6 → Có 2 phản ứng . ---------- CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O (1) x x x ---------- 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (2) y y/2 Gọi số mol của CO2 tham gia hai phản ứng là x , y mol x + y = 0,16 ; x + y/2 = 0,1 → x = 0,04 , y = 0,12 m CO2 đưa vào = 0,16.44 = 7,04 Khối lượng kết tủa tách ra khỏi dung dịch là : 0,04.100 = 4 gam → Khối lượng dung dịch tăng = m CO2 – m ↓ = 3,04 gam . Ngọc Quang sưu tập và giải Hà nội – 2009 CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625 Convert by TVDT - 9 - Câu 15 : Cho 4,48l khí CO2 (dktc) vao` 500ml hỗn hợp NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,2M. thu được m gam kết tủa . Tính m A:19,7 B:17,72 C:9,85 D:11,82 Bài giải : Giải bằng phương pháp ion : n CO2 = 0,2 mol , n NaOH = 0,05 mol , n Ba(OH)2 = 0,1 mol → Tổng số mol OH- = 0,25 mol , số mol Ba2+ = 0,2 mol Xét phản ứng của CO2 với OH- CO2 + OH- → HCO3- Ban đầu 0,2 0,25 → Tính theo CO2 : HCO3- = 0,2 mol , OH- dư = 0,25 – 0,2 = 0,05 Tiếp tục có phản ứng : HCO3- + OH- → CO32- + H2O Ban đầu 0,2 0,05 → Tính theo HCO3- : Số mol CO32- = 0,05 mol Tiếp tục có phản ứng : CO32- + Ba2+ → BaCO3 ↓ Ban đầu 0,05 0,2 → Tính theo CO32- : BaCO3 ↓ = 0,05 mol → m = 0,05.197 = 9,85 gam → Chọn đáp án C. Câu 16: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2 (ở đktc) vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,2M, sinh ra m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 19,70. B. 17,73. C. 9,85. D. 11,82. n NaOH = 0,5.0,1 = 0,05 mol,n Ba(OH)2 = 0,5.0,2 = 0,1 mol , n CO2 = 4,48/22,4 = 0,2 mol NaOH  Na+ + OH- 0,05 0,05 mol Ba(OH)2  Ba2+ + 2OH- 0,1 0,1 0,2 mol  n OH- = 0,05 + 0,2 = 0,25 mol CO2 + OH-  HCO3- Ban đầu 0,2 0,25  CO2 hết , n OH- dư : 0,25 – 0,2 = 0,025 mol , n HCO3- = 0,2 mol OH- + HCO3-  CO32- + H2O Ban đầu 0,05 0,2 0,05  HCO3- dư : 0,2 – 0,05 = 0,15 mol , n CO32- : 0,05 mol Ba2+ + CO32-  BaCO3 Ban đầu 0,1 0,05  Ba2+ dư : 0,1 – 0,05 = 0,05 mol , n BaCO3 = 0,05 mol  Khối lượng kết tủa : 197.0.05 = 9,85 gam  Chọn C Ngọc Quang sưu tập và giải Hà nội – 2009 CÁC DẠNG TỐN HĨA VƠ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625 Convert by TVDT - 10 - PHƢƠNG PHÁP QUY ĐỔI Các em thân mến , để giải những bài tốn hỗn hợp gồm nhiều chất nếu giải bằng cách thơng thường , như đặt ẩn , bảo tồn e , bảo tồn khối lượng thì bài tốn sẽ rất phức tạp . Để giúp các em giải nhanh những bài tốn này tơi sẽ giới thiệu cho các em phương pháp QUY ĐỔI hỗn hợp về các ngun tố . Ví dụ như hỗn hợp FeS , FeS2 , S , Fe nếu đặt số mol các chất thì sẽ có 4 ẩn , nhưng nếu các em biết cách quy đổi hỗn hợp trên về F , S thì chỉ còn hai ngun tố → Chỉ còn hai ẩn … Và còn nhiều ví dụ khác , hy vọng các ví dụ dưới đây sẽ giúp các em nắm bắt được phương pháp giải tốn QUY ĐỔI . Câu 1: Để hồ tan hồn tồn 2,32 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4 và Fe2O3 (trong đó số mol FeO bằng số mol Fe2O3), cần dùng vừa đủ V lít dung dịch HCl 1M. Giá trị của V là A. 0,23. B. 0,18. C. 0,08. D. 0,16. Vì số mol FeO , Fe2O3 bằng nhau nên ta có thể quy đổi chúng thành Fe3O4 . Vậy hỗn hợp trên chỉ gồm Fe3O4 . n Fe3O4 = 2,32 : 232 = 0,01 mol Fe3O4 + 8HCl  2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O 0,01 0,08 mol  n HCl = 0,08 mol  V HCl = 0,08/1 = 0,08 lít Chọn C . Câu 2: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 lỗng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Cơ cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là A. 38,72. B. 35,50. C. 49,09. D. 34,36. n NO = 1,344/22,4 = 0,06 mol , gọi x , y là số mol của Fe(NO3)3 , H2O (Fe , FeO , Fe2O3 , Fe3O4 ) + HNO3  Fe(NO3)3 + NO + H2O x 0,06 y 11,36 2y.63 242x 0,06.30 18.y Trong : x mol Fe(NO3)3 có : 3x mol N , Trong 0,06 mol NO có 0,06 mol N  Số mol N ở vế trái : 3x + 0,06 mol Theo định luật bảo tồn ngun tố : n N vế trái = 3x + 0,06  n HNO3 = 3x + 0,06 (vì 1 mol HNO3 tương ứng với 1 mol N ) . Mặt khác trong y mol H2O có 2y mol H  Số H ở HNO3 cũng là 2y ( Bảo tồn H )  n HNO3 = 2y mol  3x + 0,06 = 2y  3x – 2y = -0,06 (1) Áp dụng định luật bảo tồn khối lƣợng : 11,36 + 126y = 242x + 1,8 + 18y  242x – 108y = 9,56 (2) Giai (1) , (2)  x = 0,16 mol , y = 0,27  m Fe(NO3)3 = 242.0,16 = 38,72 gam  Chọn A Cách 2 : Hỗn hợp gồm Fe , FeO , Fe2O3 , Fe3O4 được tạo thành từ hai ngun tố O , Fe . Gỉa sử coi hỗn hợp trên là hỗn hợp của hai ngun tố O , Fe . Ta quan sát sự biến đổi số oxi hóa : Fe – 3e  Fe+3 x 3x O + 2e  O-2 y 2y N+5 + 3e  N+2 0,18 0,06 Theo định luật bảo tồn e : 3x – 2y = 0,18 Tổng khối lượng hỗn hợp là : 56x + 16y = 11,36 [...]... thu được dung dịch X chỉ chứa hai muối sunfat và khí duy nhất NO . Gía trị của a là ? ĐS : a = 0,06 mol Dùng phơng pháp bảo toàn nguyên tố : FeS 2  Fe 2 (SO 4 ) 3 (1) 0,12 0,06 (Bảo toàn nguyên tố Fe ) Cu2S  CuSO 4 (2) a 2a (Bảo toàn nguyên tố Cu ) Bảo toàn nguyên tố S : Vế trái :0,24 + a và Vế phải :0,18 + 2a  0,24 + a = 0,18 + 2a  a = 0,06 mol  Chọn đáp án D Câu 6 :Cho... 2009 CÁC DẠNG TỐN HĨA VƠ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625 Convert by TVDT - 8 - → Số mol CO 2 tính theo BaCO 3 ↓ : n CO2 = 0,1 mol → V CO2 = 2,24 mol Trƣờng hợp 2 : Có cả 2 phản ứng : Viết tóm tắt lại CO 2 + Ba(OH) 2 → BaCO 3 ↓ + Ba(HCO 3 ) 2 + H 2 O 0,15 và 0,1  0,05 Bảo toàn nguyên tố Ba : Số mol Ba(HCO 3 ) 2 là 0,05 mol Bảo toàn nguyên tố C : Số mol... mol/lit của dung dịch HNO 3 Dùng phương pháp quy đôi nguyên tố : Hỗn hợp z chỉ có hai nguyên tố Fe , O . Vì Z + HNO 3 cịn dư kim loại → Fe dư , vậy Z1 chỉ có muối sắt II Fe - 2e → Fe +2 x 2x O + 2e → O -2 y 2y N +5 + 3e → N +2 0,3 0,1 Theo định luật bảo toàn e : 2x – 2y = 0,3 Tổng khối lượng Z : 56x + 16y = 18,5 - 1,46 Giải hệ : x = 0,27 , y = 0,12 Có phương trình : Fe + HNO 3 →... khối lượng chất rắn thu được là ? ĐS : 16 Cu → Cu(NO 3 ) 2 → Cu(OH) 2 → CuO 0,1 0,1 ( Bảo toàn nguyên tố Cu ) Fe → Fe(NO 3 ) 3 → Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 0,1 0,05 ( Bảo toàn nguyên tố Fe ) → Chất rắn là : CuO 0,1 mol ; Fe 2 O 3 0,05 mol → Khối lượng : 80.0,1 + 0,05.160 = 16 gam Câu 8 :Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm 0,4 mol FeO và 0,1 mol Fe 2 O 3 vào dung dịch HNO 3 loãng dư , thu được... lúc đâu = 0,1 mol ; n BaCO3 sau khi đun nóng dd = 0,05 mol Cách tìm khối lượng nguyên tử C nhanh nhất cho bài toàn này : Đun nóng dd : Ba(HCO 3 ) 2  BaCO 3 + CO 2 + H 2 O 0,05 0,05  CO 2 + Ba(OH) 2  BaCO 3 + Ba(HCO 3 ) 2 + H 2 O 0,1 0,05  Bảo toàn nguyên tố C  Số mol CO 2 = 0,1 + 0,05.2 = 0,2 mol Khối lượng dd giảm = m BaCO3 – ( m CO2 + m H2O ) = 5,5  m... 1,46 Giải hệ : x = 0,27 , y = 0,12 Có phương trình : Fe + HNO 3 → Fe(NO 3 ) 2 + NO + H 2 O (1) 0,27 0,27 0,1 Bảo toàn nguyên tố N ở (1) → số mol HNO 3 = 2.0,27 + 0,1 = 0,64 → Nồng độ mol của HNO 3 : 0,64 / 0,2 = 3,2 Ngọc Quang sưu tập và giải Hà nội – 2009 CÁC DẠNG TỐN HĨA VƠ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625 Convert by TVDT - 16 - OH - + HCO 3 - →... Khối lượng muối FeCl 3 = 2.0,03.162,5 = 9,75 gam Chọn đáp án A . Câu 4: Hoà tan hoàn toàn 2,9 gam hỗn hợp gồm kim loại M và oxit của nó vào nƣớc, thu đƣợc 500 ml dung dịch chứa một chất tan có nồng độ 0,04M và 0,224 lít khí H 2 (ở đktc). Kim loại M là A. Ca B. Ba C. K D. Na Dùng phương pháp quy đổi nguyên tố : M , M 2 O n quy đổi thành M , O Ta có : Mx + 16y = 2,9 x = 0,5.0,04 = 0,02 M +... 2OH - → Phương trình : 2Cl - + 2H 2 O → Cl 2 + H 2 + 2OH - 2NaCl + 2H 2 O → 2NaOH + Cl 2 + H 2 Tương tự với các phương trình điên phân các chất : NaCl , CaCl , MgCl 2 , BaCl 2 , AlCl 3 → Không thể điều chế kim loại từ : Na → Al bằng phương pháp điên phân dung dịch . VD2 : Điện phân dung dịch : Cu(NO 3 ) 2 : Ngọc Quang sưu tập và giải Hà nội – 2009 CÁC DẠNG TỐN HĨA VƠ... Bảo toàn nguyên tố C → Số mol CO 2 = 7,5 → Khối lượng tinh bột : 162.3,75.100/81 = 750 Câu 4 : Hấp thụ hồn tồn 2,688 lít khí CO 2 ở đktc vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH) 2 nồng độ a mol/l , thu được 15,76 gam kết tủa .Gía trị của a là ? n CO2 = 0,12 mol , n BaCO3 ↓ = 0,08 mol n CO2 > n BaCO3 → Xảy ra 2 phản ứng : CO2 + Ba(OH) 2 → BaCO 3 ↓ + Ba(HCO 3 ) 2 + H 2 O 0,12 0,08 Bảo. .. Ba 2+ + CO 3 2- → BaCO 3 ↓ Nhận xét : Bài toán sẽ rất phức tạp nếu các em không biết đưa về dạng ion để giải chúng , thường thì các em phải viết rất nhiều phương trình → Sẽ gây khó khăn khi gọi ẩn . Nếu dùng phương pháp ion chỉ cịn 1,2 phương trình → Rất thuận tiện Phần II : Bài tập Câu 1 :Trộn 200 ml dung dịch hỗn hợp NaOH 1M , Ba(OH) 2 0,5M vào 300 ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,5M , H 2 SO 4 . 0,15-----và----0,1 ----------0,05 Bảo toàn nguyên tố Ba : Số mol Ba(HCO3)2 là 0,05 mol Bảo toàn nguyên tố C : Số mol CO2 = 0,1 + 0,05.2 = 0,2 mol. Theo dõi sự biến đổi các nguyên tố : Fe  Fe3+  Fe(OH)3  Fe2O3 0,2 0,1 ( Bảo toàn nguyên tố Fe ) S  SO42-  Na2SO4