Dạng 1: Lập công thức hợp chất Đốt cháy hoàn toàn a gam hợp chất A Nitơ cần 5a/68 mol O thu NO 6a/68 mol H2O Xác đònh công thức hóa học A Biết A chứa nguyên tử nitơ ( Đề thi HSG lớp Tỉnh Bình Đònh 2002 - 2003 ) Giải Đốt cháy : A + O2 → H2O + NO ⇒ Trong A phải chứa H , chứa O không Áp dụng ĐLBTKL ta có : mNO = mA + mO nNO = 5a 6a 120a – mH O = a + 32 – 18 = (g) 68 68 68 m NO 4a = (mol) 30 68 Ta có: mO = mO(NO) + mO(H O) Mà mO(O ) 4a 6a 160a = 16 + 16 = 68 68 68 5a 160a = 32 = (g) 68 68 Trong A không chứa O Vậy A hợp chất N H Gọi công thức hóa học A là: NXHY Ta có tỉ lệ : x:y = 4a 12a : = 68 68 x:y = ⅓ A (NH3)n Mà A chứa nguyên tử N nên A NH3 Dẫn khí CO dư qua m gam bột sắt oxit nung nóng ta thu sắt khí CO Nếu cho lượng sắt vào dd HNO3 đặc , nóng , dư thu 13,44 lít khí NO2 đktc dd chứa Fe(NO3)3 Nếu cho khí CO2 hấp thụ hết vào dd Ca(OH)2 Sau phản ứng thu 10g kết tủa dd B có khối lượng tăng lên 3,2g so với ban đầu Xác đònh công thức phân tử oxit sắt (Đề thi HSG lớp Tỉnh Bình Đònh 2004 – 2005) Bài giải PTHH: Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O Theo PT : nFe = ⅓ nNO2 = ⅓ × (13,44 : 22,4) nFe = 0,2 mol Theo ĐLBTKL ta có : mCO2 = mkết tủa + 3,2 = 10 + 3,2 = 13,2g 13.2 n co2 = 44 = 0,3 mol nO(trong sắt oxit) = nCO = n co2 Ta có tỉ lệ : x: y = Công thức sắt oxit : = 0,3 mol 0.2 = 0.3 Fe2O3 Dạng 2: Bài tóan hỗn hợp 1.Cho luồng khí CO ống sứ chứa 0,04 mol hỗn hợp A gồm FeO Fe 2O3 đun nóng Sau phản ứng kết thúc thu 4,784g hỗn hợp B gồm chất rắn FeO , Fe 2O3 , Fe3O4 , Fe , số mol Fe3O4 ⅓ tổng số mol FeO Fe2O3 có 0,046 mol CO thóat Hòa tan hết hỗn hợp B dd HCl thấy thóat 0,028 mol H2 Tính số mol chất hỗn hợp A , B ( Đề thi HSG Tỉnh Bình Đònh 2000 - 2001 ) Bài giải Khi dùng CO khử hỗn hợp FeO , Fe2O3 sinh khí CO2 , nghóa CO lấy nguyên tử O oxit ⇒ no = nco2 = 0,046 mol ⇒ mA= mB + mo = 4,784 + (0,046 × 16) = 5,52g Gọi x , y số mol FeO , Fe2O3 có hỗn hợp A Ta có : x + y = 0,04 72x + 160y = 5,52 Gỉai hệ PT ta có : x = 0.01 ; y = 0,03 Fe + HCl → FeCl2 + H2 0,028mol 0,028 mol ⇒ mFe = 0,028 × 56 = 1,568 g ⇒ mhh (FeO , Fe2O3 , Fe3O4)= mB - mFe = 3,216g Gọi a ,b ,c số mol Fe3O4 , FeO , Fe2O3 có chứa hh B Ta có nFetrong hhA = nFe hh B = 0,01+ 2.0,03 = 0,07 mol Lập hệ PT : a = 1/3 ( b + c ) 3a + b + 2c + 0.028 = 0,07 232a + 72b + 160c = 3,216 Giải hệ PT : a = 0,006 ; b = 0,012 ; c = 0,06 Hòa tan hết 11,2g hỗn hợp E gồm hai kim lọai M(hóa trò x) M’ (hóa trò y) dd HCl (dd D) sau cô cạn dd thu 39,6g muối khan a/ Tính thể tích khí thóat đktc b/ Cho 22,4g hh E tác dụng với 500ml dd D thấy thóat 16,8lít khí H2 đktc , cô cạn dd thu chất rắn F Tính khối lượng chất rắn F nồng độ mol/l dd D (Đề tuyển vào lớp 10chuyên Hóa Trường chuyên Lê Quý Đôn Bình Đònh 2001-2002) Bài giải PTHH : 2M + 2xHCl → 2MClx + x H2 2M’ + 2yHCl → 2M’Cly + yH2 a Từ 11,2g hỗn hợp kim lọai ta thu 39,6g hh muối ⇒ số mol Cl muối = ( 39,6 – 11,2): 35,5 = 0,8 mol Vây số mol HCl = 0,8 mol số mol H2 thu = 0,4 mol VH2 = 0,4.22.4 = 8,96 lít b Lấy 22,4g hh E (gấp lần ) tan hết dd HCl số mol H2 sinh = 0,8 mol Nhưng giả thuyết cho 0,75mol Như trường hợp hỗn hợp kim lọai E dư HCl hết Theo hai PTHH số mol HCl phản ứng = 2nH2 = × 0,75 = 1,5 mol ⇒ CM = 1,5 : 0,5 = 3M mF = (39,6 × 1,5) : 0,8 = 74,25g Bài tóan hỗn hợp Bài tập : Đem hỗn hợp X gồm kim loại K , Al Fe tiến hành thí nghiệm sau : TN1: Đem m gam hh X hòa tan nước dư thu 0,2 mol H2 thoát TN2: Đem m gam hh X hòa tan dd KOH dư thí thu 0,35 mol H2 thoát TN3: Đem m gam hh X hòa tan dd HCl dư thu 0,45 mol H2 thoát Tính m gam hỗn hợp X ( Đề thi tuyển lớp 10 chuyên Hóa - Trường Lê Q Đôn Bình Định 02-03 ) Bài giải PTHH : K + H2O → KOH + ½ H2 Al + H2O + KOH → KAlO2 + 3/2 H2 K + HCl → KCl + ½ H2 Al + 3HCl → AlCl3 + 3/2 H2 Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 Ở TN2: K Al phải hết dd KOH dư , TN Al hết lượng khí H2 sinh TN1 TN2 phải điều trái với giả thiết , TN 1: K hết Al dư Bài giải Gọi x , y , z số mol K , Al , Fe (hhđầu) Xét TN1 : Số mol KOH sinh = x , lượng KOH phản ứng hết với Al Theo PT1,2 số mol H2 = ½ x + 3/2 x = 0,2 x = 0,1 mol Xét TN2 : Số mol H2 = ½ x + 3/2y = 0,35 ⇒ y = 0,2 mol Xét TN3 : Số mol H2 = ½ x + 3/2y + z = 0,45 ⇒ z = 0,1 mol Kết : m = 14,9gam Chia 15g hh Al Mg làm hai phần Phần1:Cho vào 600ml HCl xM thu khí A dd B Cô cạn dd B thu 27,9g muối khan Phần : Cho vào 800ml dd HCl xM làm tương tự thu 32,35g muối khan a Tính thể tích H2 thoát đktc tính x b Xác đònh%khối lượng kim loại Bài giải Nếu TN1 mà HCl dư TN2 tăng lượng axit lượng muối tạo phải không đổi (trái với giả thiết) Vậy TN1 kim loại dư , HCl hết Nếu toàn lượng HCl TN2 tạo muối lượng muối phải (27,9 : 600) 800 = 37,2g Mà theo giả thiết lượng muối thu 32,25g TN2 HCl dư kim loại hết PTHH : 2Al + HCl 2AlCl3 + H2 Mg + HCl MgCl2 + H2 Bài giải Độ tăng khối lượng từ kim loại muối lượng Clo HCl : 32,25 – 7,5 = 24,85g nCl = 24,85 : 35,5 = 0,7 ⇒ nHCl = nCl = 0,7 mol Theo PT : nH2 = ½ nHCl = 0,7 : = 0,35 mol VH2 = 0,35 22,4 = 7,84 lít nHCl phản ứng TN1 = ( 27,9 : 32,25).0,7 = 0,6 Nồng độ dd HCl : CM = 0,6 : 0,6 = 1M b/ Gọi x , y số mol Al Mg phần Lập hệ PT : 27x + 24y = 7,5 ; 3x + 2y = 0,7 Giải ta : x = 0,1 ; y = 0,8 ⇒ % khối lượng Dạng 3: Bài tóan có hiệu suất phản ứng Bài tập : Đem 0,1 mol Sắt clorua tác dụng với dd Ba(OH)2 dư thu thu 9,02g kết tủa Xác đònh công thức sắt clorua hiệu suất phản ứng (Đề thi HSG lớp Tỉnh Bình Định 2001 - 2002 ) Bài tóan có hiệu suất phản ứng Bài tập : Đem 0,1 mol Sắt clorua tác dụng với dd NaOH dư thu thu 9,05g kết tủa Xác đònh công thức sắt clorua hiệu suất phản ứng (Đề thi HS Giỏi lớp TP Quy Nhơn 2001 - 2002 ) Bài giải (CÁCH 1) Nếu FeCl2 : FeCl2 +2 NaOH 2NaCl + Fe(OH)2 Khi phản ứng xảy 100% khối lượng kết tủa Fe(OH)2 = 9g < 9,05g ( vô lý ) Nên FeCl3: FeCl3 +3 NaOH 3 NaCl + Fe(OH)3 Hiệu suất H% = (9,05 :10,7 ).100% = 84,58% Bài giải Bài tập : (CÁCH 2) PTHH : FeClx + xNaOH Fe(OH)x + xNaCl Theo PT : n Fe(OH)x = n FeClx = 0,1 mol Mà m Fe(OH)x = 9,05g ⇒ m Fe(OH)x = (56 + 17x ).0,1 Mà : < HS = 9,05 : (5,6 + 1,7x) < ⇒ 9,05 < 5,6 + 1,7x ⇒ x > (9,05 – 5,6 ) : 1,7 = 2, 03 Chọn x = ⇒ HS % = (9,05 : 10,7 ).100% = 84,58% Bài tóan có hiệu suất phản ứng Bài tập : Cho V lít khí CO (đktc) qua ống sứ đựng a gam CuO nung nóng Sau kết thúc thí nghiệm cho khí khỏi ống sứ hấp thụ vào dd NaOH dư Sau thêm vào lượng dư dd BaCl2 thấy tạo thành m gam kết tủa a/ Viết PTHH phản ứng xảy b/ Tính hiệu suất phản ứng khử theo a ; m ; V Bài giải Ta gọi : nCO2 = n1 = V : 22,4 ; nCuO = n2 = a : 80 ; nBaCO3 = n3 = m : 197 Ta có trường hợp : n1 = n2 => HS% = (n3 100% ): n2 hay n1 n1 > n2 => HS% = (n3 100% ): n2 n1 < n2 => HS% = (n3 100% ): n1 Bài tóan tăng, giảm khối lượng Bài tập1 : Cho 43g hỗn hợp BaCl2 CaCl2 vào lít dung dòch hỗn hợp Na2CO3 0,1M (NH4)2CO3 0,25M Sau phản ứng kết thúc ta thu 39,7g kết tủa A dd B Tính % khối lượng chất A Viết PTHH phản ứng Từ PT ta nhận thấy : Cứ1mol(CaCl2,BaCl2 )tạo (BaCO3, CaCO3) khối lượng muối giảm 71 – 60 = 11g Do tổng số mol muối (BaCO3, CaCO3) (43 – 39,7): 11 = 0,3 mol Còn tổng số mol muối (CO32-) ban đầu = 0,1 + 0,25 = 0,35 mol => muối (CO32-) ban đầu dư Gọi x , y số mol BaCO3 CaCO3 A ta có : x + y = 0,3 197x + 100y = 39,7 Giải hệ PT : x = 0,1 ; y = 0,2 Thành phần % khối lượng chất A: % BaCO3 = (0,1.197) 100 = 49,62% % CaCO3 = 100 – 49,2 = 50,38 % Bài tập : Nhúng sắt có khối lượng 28g vào dd CuSO Sau thời gian phản ứng , lấy sắt làm khô cân lại thấy khối lượng sắt tăng 5,715% so với ban đầu Đem sắt đốt khí oxi nhiệt độ cao, lấy sản phẩm thu cho tác dụng với dd HCl 0,2M Tính thể tích dd HCl phản ứng Biết phản ứng xảy hoàn toàn toàn lượng đồng thoát bám vào sắt ( Đề thi HSG Tỉnh BĐ 01-02) PTHH : Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu Theo PT : Cứ 1mol Fe phản ứng sinh mol Cu thí khối lượng sắt tăng lên 8g Độ tăng = (28 5,57):100 = 1,6g => số mol Fe phản ứng 0,2 mol = nCu sinh Sau phản ứng sắt gồm có 0,3 mol sắt dư 0,2 mol Cu bám vào Hỗn hợp cháy O2 nhiệt độ cao , giả sử Fe tạo Fe3O4 Cu tạo CuO Viết PTHH phản ứng hh oxit cho vào dd HCl , dựa vào ta tính V dung dòch HCl Bài tóan giải qui 100 Khi cho a gam dd H2SO4 A% tác dụng hết với lượng hỗn hợp hai kim loại Na Mg ( dùng dư ) thấy lượng khí H2 tạo thành 0,05a gam Tính A% ( Đề thi tuyển sinh vào lớp10 chuyên Hóa Trường Lê Q Đôn Bình Đònh 2001 - 2002 ) Bài giải Cho a = 100g => m H2SO4 = A (gam) => n H2SO4 = A : 98 (mol) m H2O = 100 –A => nH2O = (100-A): 18 n H2 = (0,05.100 ): = 2,5 mol PTHH : 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (1) Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 (2) 2Na + H2SO4 Na2SO4 + H2 (3) Theo PT (1) : n H2 = ½ n H2O = (100-A):36 (mol) Bài giải Theo PT(1,2): nH2 = n H2SO4 = A:98 (mol) pt : (100-A):36 + (A : 98) = 2,5 Giải pt ta có : A = 15,8 => A% = 15,8% Bài tóan giải qui 100 Bài tập : Có hỗn hợp gồm Al2O3 , Fe2O3 CaCO3 Al2O3 chiếm 10,2% , Fe2O3 chiếm 9,8% Đem nung hỗn hợp nhiệt độ cao thu chất rắn có khối lượng 67% khối lượng hỗn hợp ban đầu Tính % khối lượng chất chất rắn thu Bài giải Cho lượng hỗn hợp ban đầu 100g => m Al2O3 = 10,2g ;; => m CaCO3 = 80g PTHH : CaCO3 CaO + CO2 Độ giảm khối lượng = 100 – 67 = 33g mCO2 => nCO2 = 33 : 44 = 0,75 mol Theo PT : n CaCO3 phản ứng = nCO2 = 0,75mol m CaCO3 pư = 75g ; m CaCO3 dư = 5g =>Chất rắn gồm : m Al2O3 = 10,2g ; m Fe2O3 = 9,8g ; m CaCO3 dư = 5g ; mCaO = 0,75.56 = 42g Bài tóan giải qui 100 Bài tập : Cho m1 gam dd NaOH 20% tác dụng vừa đủ với m2 gam dd FeCl2 15% đun nóng không khí , phản ứng xảy hoàn toàn Tính nồng độ % muối tạo thành dd sau phản ứng (coi nước bay không đáng kể) (Đề thi tuyển vào lớp chuyên hóa 10 trường Lê Q Đôn Tỉnh BĐ 04-05) Bài giải PTHH :2NaOH + FeCl2Fe(OH)2 +2NaCl 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 Cho m1 =100g => n NaOH = 20:40 = 0,5 mol Theo PT : nNaCl = nNaOH = 0,5mol nFe(OH)3= nFe(OH)2= ½ nNaOH= ½ 0,5=0,25 mFe(OH)3 = 0,25.107 = 26,75g m2 = (0,25.90.100 ): 15 = 150g Mddsau phản ứng = 100 + 150 – 26,75 = 223,25g C%NaCl = (0,5.58,5.100%) : 223,25 = 13,1% Bài tóan lượng chất dư Cho 2,02g hỗn hợp Mg Zn vào cốc (1)đựng 200ml dung dịch HCl Sau phản ứng cô cạn dd 4,86g chất rắn Cho 2,02g hỗn hợp Mg Zn vào cốc (2)đựng 400ml dung dịch HCl , sau phản ứng cô cạn dd 5,57g chất rắn a/ Tính thể tích khí thóat cốc (1) b/ Tính nồng độ mol/lít dd HCl dùng c/ Tính khối lượng kim lọai hỗn hợp đầu Giải Giả sử cốc (1) Mg Zn phản ứng hết ⇒ rắnthu muối Vậy cốc (2) Mg Zn đương nhiên hết ⇒ chất rắn thu muối , khối lượng hai chất rắn thu phải (trái với giả thuyết ) ⇒ cốc (1)Mg Zn dư , HCl phải hết ⇒ chất rắn thu hh muối kim lọai dư Lập PT khối lượng rắn sau gọi x, y số mol Mg Zn phản ứng 2,02 – ( 24x + 65y ) + 85x + 136y = 4,86 x + y = (4,86 – 2.02) : 71 = 0,04 ⇒ VH2 = (x + y) × 22,4 = 0,04 × 22,4 = 0,896 lít CM = (2x + 2y) : 0,2 = 0,4 M Giả sử cốc (2) Mg Zn chưa hết , HCl hết Gọi a , b số mol Mg Zn ⇒ PT khối lượng rắn nHCl = 0,1 mol Mà theo đề nHCl = 0,4 × 0,4 = 0,16 mol (Vô lý) ⇒ Mg Zn hết , HCl dư Lập hệ PT giải : a = 0,03 ; b = 0,02 => mMg = 0,03.24 = 0,72g mZn = 0,02 65 = 1,3g Cho hỗn hợp A gồm oxit : Al2O3 ; K2O ; CuO, tiến hành thí nghiệm : TN1: Nếu cho A vào nước dư khuấy kỹ thấy 15g chất rắn không tan TN2: Nếu cho thêm vào A lượng Al2O3 50% lượng Al2O3 A ban đầu , lại hòa tan vào nước dư Sau thí nghiệm lại 21g chất rắn TN3: Nếu cho thêm vào A lượng Al2O3 75% lượng Al2O3 A ban đầu , lại hòa tan vào nước dư Sau TN lại 25g chất rắn Tính khối lượng oxit hỗn hợp A Bài giải Khi cho hh A vào nước dư khuấy kỹ có phản ứng sau : K2O + H2O → 2KOH Sau KOH hòa tan hết hay phần Al2O3, CuO phải nguyên Al2O3 + 2KOH → 2KAlO2 + H2O Để xác đònh Al2O3 dư hay KOH dư ta so sánh khối lượng chất rắn không tan cặp thí nghiệm sau : So sánh TN1 TN2: Giả sử TN2 Al2O3 tan hết So với TN2 lượng KOH TN1 không đổi lượng Al2O3 nhỏ → TN1: Al2O3 tan hết Vậy chất rắn không tan TN1 TN2 gồm CuO nên phải nặng ⇒ mâu thuẫn với đề So sánh TN2 TN3: Vì TN2 Al2O3 chưa tan hết, nên 25% Al2O3 (ứng với 75 – 50 ) thêm vào so với TN2 tan Sự sai biệt khối lượng chất rắn sau TN TN3 khối lượng 25% Al2O3 thêm vào ⇒ mAl2O3(trong A) = (25-21) × 100 : 25 = 16g TN2 so với TN1 , có thêm 50% Al2O3 tức thêm 8g Trong khối lượng chất rắn tăng 21 – 15 = 6g Vậy phải có – = 2g Al2O3 tan TN2 Trong TN2 , ngòai lượng Al2O3 có sẵn TN1 tan hết , tan thêm 2g Al2O3 Như TN1 Al2O3 tan hết, lượng chất rắn không tan TN1 CuO ⇒ mCuO = 15g Trong TN2 có tất 16+2=18g Al2O3 tan dung dịch KOH Theo PT ta có : Số mol K2O = ½ số mol KOH tan = 18:102 (mol) Khối lượng K2O = (18 : 102 ) × 94 = 16,59g ... gồm hai kim lọai M (hóa trò x) M’ (hóa trò y) dd HCl (dd D) sau cô cạn dd thu 39,6g muối khan a/ Tính thể tích khí thóat đktc b/ Cho 22,4g hh E tác dụng với 500ml dd D thấy thóat 16,8lít khí H2... đktc , cô cạn dd thu chất rắn F Tính khối lượng chất rắn F nồng độ mol/l dd D (Đề tuyển vào lớp 1 0chuyên Hóa Trường chuyên Lê Quý Đôn Bình Đònh 2001-2002) Bài giải PTHH : 2M + 2xHCl → 2MClx + x... mol Fe3O4 ⅓ tổng số mol FeO Fe2O3 có 0,046 mol CO thóat Hòa tan hết hỗn hợp B dd HCl thấy thóat 0,028 mol H2 Tính số mol chất hỗn hợp A , B ( Đề thi HSG Tỉnh Bình Đònh 2000 - 2001 ) Bài giải