MT S CễNG THC KINH NGHIM DNG GII NHANH BI TON HO HC HểA I CNG I TNH pH Dung dch axit yu HA: pH = (log Ka + logCa) hoc pH = log( Ca) (1) : l in li vi Ka : hng s phõn li ca axit Ca : nng mol/l ca axit ( Ca 0,01 M ) Vớ d 1: Tớnh pH ca dung dch CH3COOH 0,1 M 250C Bit KCH COOH = 1,8 10-5 Gii 1 pH = - (logKa + logCa ) = - (log1,8 10-5 + log0,1 ) = 2,87 2 Vớ d 2: Tớnh pH ca dung dch HCOOH 0,46 % ( D = g/ml ) Cho in li ca HCOOH dung dch l =2% Gii 10.D.C % 10.1.0,46 Ta cú : CM = = = 0,1 M => pH = - log ( Ca ) = - log ( 0,1 ) = 2,7 M 46 100 Ca Dung dch m (hn hp gm axit yu HA v mui NaA): pH = (log Ka + log ) (2) Cm Vớ d : Tớnh pH ca dung dch CH3COOH 0,1 M v CH3COONa 0,1 M 250C Bit KCH COOH = 1,75 10-5 , b qua s in li ca H2O 0,1 C ) = 4,74 pH = - (logKa + log a ) = - (log1,75 10-5 + log 0,1 Cm Dung dch baz yu BOH: pH = 14 + (log Kb + logCb) (3) vi Kb : hng s phõn li ca baz Ca : nng mol/l ca baz Vớ d : Tớnh pH ca dung dch NH3 0,1 M Cho KNH = 1,75 10-5 1 pH = 14 + (logKb + logCb ) = 14 + (log1,75 10-5 + log0,1 ) = 11,13 2 II TNH HIU SUT PHN NG TNG HP NH3 : H% = %VNH - Y MX MY =( (4) MX MY (5) - 1).100 (X: hh ban u; Y: hh sau) K: t l mol N2 v H2 l 1:3 Vớ d : Tin hnh tng hp NH3 t hn hp X gm N2 v H2 cú t hi so vi H2 l 4,25 thu c hn hp Y cú t hi so vi H2 l 6,8 Tớnh hiu sut tng hp NH3 Ta cú : nN : nH = 1:3 8,5 M H% = - X = - = 75 % MY 13,6 HOAHOC.ORG đ NGễ XUN QUNH MT S CễNG THC KINH NGHIM DNG GII NHANH BI TON HO HC HểA Vễ C I BI TON V CO2 Tớnh lng kt ta hp th ht lng CO2 vo dung dch Ca(OH)2 hoc Ba(OH)2 iu kin: n nCO Cụng thc: n = n OH - n CO - 2 (6) Vớ d : Hp th ht 11,2 lớt CO2 (ktc ) vo 350 ml dung dch Ba(OH)2 1M Tớnh kt ta thu c Ta cú : n CO = 0,5 mol n Ba(OH) = 0,35 mol => nOH = 0,7 mol nkt ta = nOH - nCO = 0,7 0,5 = 0,2 mol mkt ta = 0,2 197 = 39,4 ( g ) Tớnh lng kt ta hp th ht lng CO2 vo dung dch cha hn hp gm NaOH v Ca(OH)2 hoc Ba(OH)2 iu kin: nCO nCO 23 Cụng thc: n CO2- = nOH- - n CO2 (7) (Cn so sỏnh n CO vi nCa v nBa tớnh lng kt ta) 23 Vớ d : Hp th ht 6,72 lớt CO2 ( ktc) vo 300 ml dung dch hn hp gm NaOH 0,1 M v Ba(OH)2 0,6 M Tớnh lng kt ta thu c nCO = 0,3 mol nNaOH = 0,03 mol n Ba(OH)2= 0,18 mol => nOH = 0,39 mol nCO 32 = nOH - nCO = 0,39- 0,3 = 0,09 mol M nBa 2+ = 0,18 mol nờn nkt ta = nCO 32 = 0,09 mol mkt ta = 0,09 197 = 17,73 gam Vớ d : Hp th ht 0,448 lớt CO2 ( ktc) vo 100 ml dung dch hn hp gm NaOH 0,06 M v Ba(OH)2 0,12 M ( TSH 2009 A ) thu c m gam kt ta Tớnh m ? A 3,94 B 1,182 C 2,364 D 1,97 nCO = 0,02 mol nNaOH = 0,006 mol n Ba(OH)2= 0,012 mol => nOH = 0,03 mol nCO 32 = nOH - nCO = 0,03 - 0,02 = 0,01 mol M nBa 2+ = 0,012 mol nờn nkt ta = nCO 32 = 0,01 mol mkt ta = 0,01 197 = 1,97 gam Tớnh th tớch CO2 cn hp th ht vo dung dch Ca(OH)2 hoc Ba(OH)2 thu c lng kt ta theo yờu cu (Dng ny cú kt qu) Cụng thc: n CO = n (8) hoc nCO2 = n OH- - n (9) Vớ d : Hp th ht V lớt CO2 ( ktc) vo 300 ml dung dch v Ba(OH)2 M thu c 19,7 gam kt ta Tớnh V ? Gii - n CO = nkt ta = 0,1 mol => V CO = 2,24 lớt - n CO = nOH - nkt ta = 0,6 0,1 = 0,5 => V CO = 11,2 lớt II BI TON V NHễM KM Tớnh lng NaOH cn cho vo dung dch Al3+ thu c lng kt ta theo yờu cu (Dng ny cú kt qu) Cụng thc: n OH = 3n hoc n OH - = 4n Al3+ - n HOAHOC.ORG đ NGễ XUN QUNH (10) (11) MT S CễNG THC KINH NGHIM DNG GII NHANH BI TON HO HC Vớ d : Cn cho bao nhiờu lớt dung dch NaOH 1M vo dung dch cha 0,5 mol AlCl3 c 31,2 gam kt ta Gii Ta cú hai kt qu : n OH = 3.nkt ta = 0,4 = 1,2 mol => V = 1,2 lớt n OH = nAl 3+ - nkt ta = 0,5 0,4 = 1,6 mol => V = 1,6 lớt Tớnh lng NaOH cn cho vo hn hp dung dch Al3+ v H+ thu c lng kt ta theo yờu cu (Dng ny cú kt qu) n OH = 3n + n H n OH max = 4n Al3+ - n + n H (12) + (13) + Vớ d : Cn cho bao nhiờu lớt dung dch NaOH 1M ln nht vo dung dch cha ng thi 0,6 mol AlCl3 v 0,2 mol HCl c 39 gam kt ta Gii n OH ( max ) = nAl 3+ - nkt ta+ nH + = 0,6 - 0,5 + 0,2 =2,1 mol => V = 2,1 lớt Tớnh lng HCl cn cho vo dung dch Na[Al(OH)4] (hoc NaAlO2) thu c lng kt ta theo yờu cu (Dng ny cú kt qu) Cụng thc: n H = n (14) + hoc n H+ (15) = 4n AlO - 3n Vớ d : Cn cho bao nhiờu lớt dung dch HCl 1M vo dung dch cha 0,7 mol NaAlO2 hoc Na [Al (OH ) ] thu c 39 gam kt ta Gii Ta cú hai kt qu : nH + = nkt ta = 0,5 mol => V = 0,5 lớt nH + = nAlO - nkt ta = 4.0,7 3.0,5 = 1,3 mol => V = 1,3 lớt Tớnh lng HCl cn cho vo hn hp dung dch NaOH v Na[Al(OH)4] (hoc NaAlO2) thu c lng kt ta theo yờu cu (Dng ny cú kt qu) Cụng thc: n H = n + n OH (16) + hoc n H+ - = 4n AlO - 3n + n OH (17) Vớ d : Cn cho bao nhiờu lớt dung dch HCl 1M cc i vo dung dch cha ng thi 0,1 mol NaOH v 0,3 mol NaAlO2 hoc Na [Al (OH ) ] thu c 15,6 gam kt ta Gii Ta cú hai kt qu : nH + (max) = nAlO - nkt ta + n OH = 4.0,3 3.0,2 + 01 = 0,7 mol => V = 0,7 lớt Tớnh lng NaOH cn cho vo dung dch Zn2+ thu c lng kt ta theo yờu cu (Dng ny cú kt qu): nOH- = 2n (18) hoc nOH- = 4n Zn2+ - 2n (19) Vớ d : Tớnh th tớch dung dch NaOH 1M cn cho vo 200 ml dung dch ZnCl2 2M c 29,7 gam kt ta Gii nkt ta= 0,3 mol Ta cú nZn 2+ = 0,4 mol p dng CT 41 n OH ( ) = 2.nkt ta = 2.0,3= 0,6 =>V ddNaOH = 0,6 lớt n OH ( max ) = nZn 2+ - 2.nkt ta = 4.0,4 2.0,3 = mol =>V ddNaOH = 1lớt III BI TON V HNO3 Kim loi tỏc dng vi HNO3 d a Tớnh lng kim loi tỏc dng vi HNO3 d: - iKL=húa tr kim loi mui nitrat HOAHOC.ORG đ NGễ XUN QUNH n KL i KL = nspk i spk (20) - isp kh: s e m N+5 nhn vo (Vd: iNO=5-2=3) MT S CễNG THC KINH NGHIM DNG GII NHANH BI TON HO HC - Nu cú Fe d tỏc dng vi HNO3 thỡ s to mui Fe2+, khụng to mui Fe3+ b Tớnh lng mui nitrat thu c cho hn hp kim loi tỏc dng vi HNO3 d (Sn phm khụng cú NH4NO3) Cụng thc: mMui = mKim loi + 62nsp kh isp kh = mKim loi + 62 ( 3n NO + n NO + 8n N O + 10n N 2 ) (21) c Tớnh lng mui nitrat thu c cho hn hp st v oxit st tỏc dng vi HNO3 d (Sn phm khụng cú NH4NO3) mMui = 242 m hh + 8(3n NO + n NO2 + 8n N2 O + 10n N ) ( mhh + nspk ispk ) = 242 80 80 (22) +) Cụng thc tớnh lng mui thu c cho hn hp st v cỏc oxớt st tỏc dng vi HNO3 loóng d gii phúng khớ NO 242 mMui = ( mhn hp + 24 nNO ) 80 Vớ d : Hũa tan ht 11,36 gam cht rn X gm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 dung dch HNO3 loóng d thu c m gam mui v 1,344 lớt khớ NO ( ktc ) l sn phm kh nht Tỡm m ? Gii 242 242 mMui = ( mhn hp + 24 nNO ) = ( 11,36 + 24 0,06 ) = 38,72 gam 80 80 +) Cụng thc tớnh lng mui thu c hũa tan ht hn hp st v cỏc oxớt st bng HNO3 c núng, d gii phúng khớ NO2 242 mMui = ( mhn hp + nNO ) 80 Vớ d : Hũa tan ht gam cht rn X gm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 HNO3 c núng, d thu c 3,36 lớt khớ NO2 (ktc ) Cụ cn dung dch sau phn ng thu c bao nhiờu gam mui khan 242 242 mMui = ( mhn hp + nNO ) = ( + 0,15 ) = 21,78 gam 80 80 d Tớnh s mol HNO3 tham gia: n HNO3 = nspk (isp khử +số N sp khử ) = 4n NO + 2n NO2 + 12n N2 + 10n N2O + 10n NH4 NO3 (23) Tớnh lng kim loi ban u bi toỏn oxh ln + HNO R + O2 hn hp A (R d v oxit ca R) R(NO3)n + SP Kh + H2O mR= MR ( mhh + 8. nspk ispk ) = M80R mhh + 8(nNO2 + 3n NO + 8nN2O + 8nNH4NO3 + 10nN2 ) 80 (24) +) Cụng thc tớnh lng st ó dựng ban u, bit oxi húa lng st ny bng oxi c hn hp rn X Hũa tan ht X vi HNO3 c , núng ,d gii phúng khớ NO2 56 mFe = ( mhn hp + nNO ) 80 Vớ d : t m gam st oxi thu c 10 gam hn hp cht rn X Hũa tan ht X vi HNO3 c núng, d gii phúng 10,08 lớt khớ NO2 ( ktc) Tỡm m ? Gii 56 56 ( mhn hp + 24 nNO ) = ( 10 + 0,45 ) = 9,52 gam mFe = 80 80 +) Cụng thc tớnh lng st ó dựng ban u, bit oxi húa lng st ny bng oxi c hn hp rn X Hũa tan ht X vi HNO3 loóng d gii phúng khớ NO 56 mFe = ( mhn hp + 24 nNO ) 80 Vớ d : t m gam st oxi thu c gam cht rn X Hũa tan ht X vi HNO3 loóng d gii phúng 0,56 lớt khớ NO ( ktc) Tỡm m ? Gii 56 56 mFe = ( mhn hp + 24 nNO ) = ( + 0,025 ) = 2,52 gam 80 80 HOAHOC.ORG đ NGễ XUN QUNH MT S CễNG THC KINH NGHIM DNG GII NHANH BI TON HO HC +) Cụng thc tớnh lng mui thu c hũa tan ht hn hp st v cỏc oxớt st bng HNO3 d gii phúng khớ NO v NO2 242 mMui = ( mhn hp + 24 nNO + nNO ) 80 Vớ d : Hũa tan ht gam cht rn X gm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 HNO3 d thu c 1,792 lớt (ktc ) khớ X gm NO v NO2 v m gam mui Bit dX/H = 19 Tớnh m ? Ta cú : nNO = nNO = 0,04 mol 242 242 ( mhn hp + 24 nNO + nNO ) = ( 7+ 24.0,04 + 8.0,04 )= 25,047 gam mMui = 80 80 IV BI TON V H2SO4 Kim loi tỏc dng vi H2SO4 c, núng d a Tớnh lng mui sunfat mMui = m KL + 96 nspk ispk a Tớnh lng kim loi tỏc dng vi H2SO4 c, núng d: b Tớnh s mol axit tham gia phn ng: n H = nspk ( SO4 = n (25) mKL + 96(3.nS +nSO +4n H S ) 2 KL i KL = nspk i spk isp khử +số Strong sp khử ) = 4nS (26) + 2nSO + 5n H 2S (27) Hn hp st v oxit st tỏc dng vi H2SO4 c, núng d mMui = 400 m 160 hh + 8.6n + 8.2n + 8.8nH S S SO2 (28) + Cụng thc tớnh lng mui thu c hũa tan ht hn hp Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 bng H2SO4 c, núng, d gii phúng khớ SO2 400 mMui = ( mhn hp + 16.nSO ) 160 Vớ d : Hũa tan ht 30 gam cht rn X gm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 bng H2SO4 c núng, d thu c 11,2 lớt khớ SO2 (ktc ) Cụ cn dung dch sau phn ng thu c bao nhiờu gam mui khan Gii 400 400 ( mhn hp + 16.nSO ) = ( 30 + 16.0,5 ) = 95 gam mMui = 160 160 Tớnh lng kim loi ban u bi toỏn oxh ln + H SO R + O2 hn hp A (R d v oxit ca R) R(SO4)n + SP Kh + H2O mR= dac MR M m hh + 8. n spk i spk ) = R m hh + 8(2n SO2 + 6n S + 10n H2 S ) ( 80 80 (29) - n gin: nu l Fe: mFe = 0,7mhh + 5,6ne trao i; nu l Cu: mCu = 0,8.mhh + 6,4.ne trao i V VI (30) KIM LOI (R) TC DNG VI HCl, H2SO4 TO MUI V GII PHểNG H2 tng (gim) lng dung dch phn ng ( m) s l: Kim loi R (Húa tr x) tỏc dng vi axit thng: m = m KL - m H nR.x=2 nH (31) (32) Kim loi + HCl Mui clorua + H2 mmuoỏi clorua = mKLpửự + 71.n H2 (33) Kim loi + H2SO4 loóng Mui sunfat + H2 mmuoỏi sunfat = mKLpửự + 96.nH2 (34) MUI TC DNG VI AXIT: (Cú th chng minh cỏc CT bng phng phỏp tng gim lng) Mui cacbonat + ddHCl Mui clorua + CO2 + H2O mmuoỏi clorua = mmuoỏi cacbonat + (71 - 60).nCO2 (35) Mui cacbonat + H2SO4 loóng Mui sunfat + CO2 + H2O mmuoỏi sunfat = mmuoỏi cacbonat + (96 - 60)nCO (36) Mui sunfit + ddHCl Mui clorua + SO2 + H2O mmuoỏi clorua = mmuoỏi sunfit - (80 - 71)nSO2 (37) Mui sunfit + ddH2SO4 loóng Mui sunfat + SO2 + H2O mmuoỏi sunfat = mmuoỏi sunfit + (96 - 80)nSO2 (38) HOAHOC.ORG đ NGễ XUN QUNH MT S CễNG THC KINH NGHIM DNG GII NHANH BI TON HO HC VII OXIT TC DNG VI AXIT TO MUI + H2O: cú th xem phn ng l: [O]+ 2[H] H2O n O /oxit = n O / H 2O = nH (39) Oxit + ddH2SO4 loóng Mui sunfat + H2O mmuoỏi sunfat = moxit + 80n H2 SO (40) Oxit + ddHCl Mui clorua + H2O mmuoỏi clorua = moxit + 55nH2 O = moxit + 27, 5nHCl (41) VIII CC PHN NG NHIT LUYN Oxit tỏc dng vi cht kh TH Oxit + CO : RxOy + yCO xR + yCO2 (1) R l nhng kim loi sau Al Phn ng (1) cú th vit gn nh sau: [O]oxit + CO CO2 TH Oxit + H2 : RxOy + yH2 xR + yH2O (2) R l nhng kim loi sau Al Phn ng (2) cú th vit gn nh sau: [O]oxit + H2 H2O TH Oxit + Al (phn ng nhit nhụm) : 3RxOy + 2yAl 3xR + yAl2O3 (3) Phn ng (3) cú th vit gn nh sau: 3[O]oxit + 2Al Al2O3 n[O]/oxit = nCO = n H = nCO2 =nH 2O C trng hp cú CT chung: (42) m R = moxit - m[O]/oxit Th tớch khớ thu c cho hn hp sn phm sau phn ng nhit nhụm (Al + FexOy) tỏc dng vi HNO3: n khớ = i spk [3n Al + ( 3x - 2y ) n Fe O ] x Tớnh lng Ag sinh cho a(mol) Fe vo b(mol) AgNO3; ta so sỏnh: 3a>b nAg =b 3a