Sach một số vấn đề phát triển hóa học THCS 8 9

Để làm tốt một bài tập hóa học, các em cần phải: - Nắm vững phần lý thuyết hóa học, sẽ không thểgiải được bài toán hóa học nếu không biết các chấttiếp xúc với nhau có xảy ra phản ứng khô

HOÀNG THÀNH CHUNG

MỘT SỐ VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN HÓA HỌC THCS 8-9

TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG GIÁO VIÊN GIỎI DÀNH CHO HS KHÁ GIỎI, HS THI VÀO 10

CHUYÊN HÓA

PHAÀN I: VOÂ CÔ

Lời nói đầu

Các em thân mến!

Toán hóa học có khó không? tại sao khá nhiều emlại gặp rất nhiều khó khăn trong việc giải quyết mộtbài toán hóa học trung học cơ sở, mặc dù hiện nay cónhiều kênh thông tin để các em có thể tiếp cận và họctập bộ môn, vậy làm thế nào để các em có phươngpháp làm bài toán hóa học bậc THCS từ bài đơn giảnđến phức tạp?

Để làm tốt một bài tập hóa học, các em cần phải:

- Nắm vững phần lý thuyết hóa học, sẽ không thểgiải được bài toán hóa học nếu không biết các chấttiếp xúc với nhau có xảy ra phản ứng không, phản ứngnào xảy ra Vì vậy cần nắm chắc tính chất hóa học của

các loại hợp chất vô cơ, các chất vô cơ cụ thể , để cóthể dự đoán các phản ứng.

Ví dụ:

BaO phản ứng với nước tạo Ba(OH)2 nhưng MgOkhông phản ứng với nước vì Ba(OH)2 tan còn MgO vàMg(OH)2 không tan

Fe phản ứng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng nhưng Cukhông phản ứng vì Fe đứng trước H trong dãy hoạt độnghóa học của kim loại còn Cu đứng sau H

Metan và etilen đều tham gia phản ứng cháy nhưng chỉcó C2H4 làm mất màu dung dịch brom

Rượu etylic và axit axetic đều phản ứng với natri tạokhí nhưng chỉ có axit axetic phản ứng với CaCO3

- Ngoài việc nắm chắc lý thuyết, còn phải biết sửdụng thành thạo các phương pháp giải cũng như thủthuật tính toán đặc biệt

Để giúp các em nhanh chóng có thể tự giải đượccác bài toán hóa học từ đơn giản đến phức tạp, tácgiả đã đưa ra những hướng dẫn căn bản để giải mộtbài toán hóa học, xây dựng những cách giải hay vànhiều cách giải trong một bài toán, ngoài ra trong mỗichương còn lại của quyển sách này đều có phần tómtắt lý thuyết và các bài toán điển hình

Cuốn sách cũng là tài liệu tham khảo tốt cho cácThầy cô, các bậc phụ huynh, cũng là tài liệu bồi dưỡngtốt cho các em học sinh khá giỏi, học sinh thi vào cáctrường chuyên, lớp chọn

Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong sưu tầm, biênsoạn nhưng chắc chắn không tránh khỏi những hạn chế.Chúng tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp quý

báu của bạn đọc để trong những lần xuất bản sau, cuốnsách được tốt hơn.

Xin chân thành cảm ơn!

Tác giả

CHƯƠNG I: CÁC HƯỚNG DẪN CĂN BẢN

ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TOÁN HÓA

HỌC

I Các công thức cần thiết.

A Mối liên hệ giữa các đại lượng.

1 Mối liên hệ gữa số mol (n), khối lượng (m) và khốilượng mol (M) :

n = m

M (1) ⇒ m = n × M ⇒ M = m

n

2 Mối liên hệ giữa số mol n, thể tích khí (V)

a ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc tức 0oc, 1atm)

4 Mối liên hệ giữa nct, CM, Vdd :

CM = n

V (5) ⇒ nv = CM × V và V =

MnC

5 Mối liên hệ giữa khối lượng riêng (D), khối lượng dungdịch (mdd) và thể tích dung dịch (V):

B Công thức tính % khối lượng và khối lượng mỗi nguyên tố trong hợp chất

1 Tính % khối lượng mỗi nguyên tố trong hợp chất AxBy

II. Một số hướng dẫn chung khi giải bài toán hóa

2 Viết phương trình phản ứng, đặt tỉ lệ số mol các chấttheo phương trình hóa học

3 Dựa vào số mol theo phương trình phản ứng (hệ số), từsố mol một chất tham gia hay sản phẩm, tính số mol cácchất còn lại

4 Khi đã có số mol các chất tham gia hoặc sản phẩm, tacó thể suy ra các đại lượng như khối lượng, thể tích khí ởđktc, nồng độ mol:

m = n.M

PTPƯ V = n × 22,4

CM = nV

Ví dụ 1: Cho Mg phản ứng hết với dung dịch HCl 2M,

sau phản ứng thu được 11,2 lít H 2 (đktc).

a Tính khối lượng Mg tham gia.

b Tính thể tích dung dịch HCl cần dùng.

Phương trình hóa học của phản ứng: Mg + 2HCl → MgCl2

+ H2↑

a Theo phương trình: nMg= nH2= 0,5 (mol)

Khối lượng Mg phản ứng: mMg = n × M = 0,5 × 24 =

Ví dụ 2: Để hòa tan hoàn toàn 19,5 gam một kim loại

hóa trị II cần 400 ml dung dịch HCl 1,5 M Xác định kim loại.

Hướng dẫn

Số mol HCl tham gia: nHCl = 0,4 × 1,5 = 0,6 (mol)

Gọi kim loại cần tìm là A: A + 2HCl → ACl2 + H2↑

a Tính thể tích H 2 tạo thành ở đktc.

b Tính khối lượng dung dịch HCl cần dùng.

c Tính C% của dung dịch sau phản ứng.

Hướng dẫn

Số mol Fe tham gia: nFe = 11,2 : 56 = 0,2 (mol)

Phương trình: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑

a Theo phương trình: nH2= nFe = 0,2 (mol)

Thể tích H2 tạo thành ở đktc: V = n H2 × 22,4 = 0,2 ×22,4 =4,48 (lít)

b Theo phương trình: nHCl = 2nFe = 2 × 0,2 = 0,4 (mol)

Khối lượng HCl tham gia: mHCl = n × M = 0,4.36,5 = 14,6 (g)

Khối lượng dung dịch HCl cần dùng: mdd = 14,6 100×

(g)

c Theo phương trình: nFeCl2= nFe = 0,2 (mol)

Khối lượng FeCl2 tạo thành: M = n × M = 0,2.127 = 25,4 (g)Khối lượng dung dịch sau phản ứng:

mdd = 11,2 + 200 – m = 11,2 + 200 – 0,2.2 = 210,8 (g)H2Vậy nồng độ % của dung dịch sau phản ứng:

C% = 25,4 ×

B Bài tập cho biết lượng 2 chất tham gia.

* Cách làm chung: Nếu bài tập cho lượng 2 chất tham

gia:

- Trong 2 chất tham gia sẽ có một chất phản ứng hết,chất còn lại có thể hết hoặc dư, ta tính sản phẩm tạothành theo chất phản ứng hết

- Để xác định chất hết hay dư trong phản ứng hóa học, talập tỉ lệ giữa số mol theo bài chia cho số mol theo phươngtrình rồi so sánh 2 giá trị phân số đó với nhau, giá trị nàolớn thì chất đó dư, chất còn lại sẽ hết

* Tổng quát: Giả sử có nA = a, nB = b và phương trìnhhóa học:

1 suy ra A hết, B dư Tính C, D theo A.

(Trong trường hợp này ta giả sử tỉ lệ số mol theophương trình (*) đều là 1 : 1 và a < b)

Ví dụ 4: Đốt cháy 3,1 gam phốt pho trong bình đựng

4,48 lít khí oxi (đktc) Sau phản ứng chất nào dư? dư bao nhiêu gam? Tính khối lượng sản phẩm tạo thành?

Hướng dẫn

nP = 3,1

31 = 0,1 (mol) ; O2

22,4 = 0,2 (mol) PTPƯ: 4P + 5O2

⇒ Sau phản ứng O2 dư, tính theo số mol của P

Theo phương trình: nO2tham gia phản ứng = 0,1.5

⇒ n dư = 0,2 – 0,125 = 0,075 (mol) O2 ⇒m dư = 0,075 O2 × 32 =2,4 (g)

P O

2nP = 0,05 (mol) ⇒mP O = 0,05 × 142 =7,1 (g)

Ví dụ 5: Cho 200 g dung dịch Ba(OH)2 17,1% tác dụng với 500g dung dịch CuSO 4 8% thu được kết tủa A, dung dịch B.

1 ⇒ Ba(OH)2 hết, CuSO4 dư

a Kết tủa A gồm BaSO4 và Cu(OH)2

Theo phương trình: nBaSO4= nCu(OH)2= nBa(OH)2= 0,2 (mol)

mA = 0,2 ×(233 + 98) = 66,2 (g)

b Theo phương trình: nCuSO4pư = nBa(OH)2= 0,2 (mol)

Do đó số mol CuSO4 dư: nCuSO4= 0,25 – 0,2 = 0,05 (mol)Khối lượng CuSO4 còn dư: mCuSO4= 0,05 × 160 = 8 (g)

Khối lượng dung dịch B sau phản ứng:

Phương trình: Ba(OH)2 + CuSO4 → BaSO4↓ + Cu(OH)2↓

Khối lượng CuSO4 còn dư: m = 0,05 ×160 = 8(g)

Nồng độ % của dung dịch B: C%B = 8 ×100%

- Khi một phản ứng mà cả 2 chất sản phẩm đềukhông tan, nếu bài yêu cầu tính nồng của dung dịch sauphản ứng thì dung dịch sau phản ứng sẽ chứa một trongcác chất tham gia còn dư

Ví dụ 6: Cho 200g dung dịch NaOH 8% vào 150g dung

dịch FeCl 2 12,7% Sau phản ứng được dung dịch X, kết tủa Y.

a Tính nồng độ % các chất có trong dung dịch X.

b Lấy kết tủa Y nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn Tính m?

Ví dụ 7: Hòa tan một hỗn hợp A gồm 28 g Fe và 40 g

CuO trong dung dịch HCl 2M

a Với thể tích dung dịch HCl sử dụng là 2 lit, hỗn hợp A tan hết hay không?

b. Nếu cho toàn bộ lượng H 2 tạo thành ở trên tác dụng với 72 g FeO nung nóng Tính độ giảm khối lượng của FeO và % khối lượng mỗi chất sau phản ứng.

Hướng dẫn

Ta có: nFe= 28

0,5( )

56= mol

20

0, 25( ) 80 CuO n = = mol Số mol HCl ban đầu: nHCl = CM V = 2 2 = 4(mol) Phương trình phản ứng: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑ ( 1)

mol: 1 2

CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O (2)

mol: 1 2

Theo 2 phương trình(1),(2), để hòa tan hết hỗn hợp A cần 0,5 2 + 0,25 2 = 1,5 mol Số mol này nhỏ hơn số mol HCl trong dung dịch (4 mol) Vậy dư HCl và hỗn hợp A tan hết b Ta có: 72 1( ) 72 FeO n = = mol Theo phương trình (1): n H2 =n Fe= 0,5(mol) PTHH: FeO + H2 o t → Fe + H2O (3)

Mol: 1 1

Tỉ lệ: 1 0,5

1> 1 nên H2 hết, FeO dư

Nhận thấy: Cứ 0,5 mol FeO bị khử cho ra 0,5 mol Fe

Độ giảm khối lượng của FeO chính là khối lượng oxi mất (tức 0,5 mol FeO mất 0,5 mol O)

Nên: mO= 0,5 16 = 8 gam

Phần trăm khối lượng các chất sau phản ứng:

Sau phản ứng (3): mFeO= ( 1 – 0,5) 72 = 36 gam

C Phản ứng hoàn toàn hay không hoàn toàn, hiệu suất.

Giả sử phản ứng hóa học là: A + B à C + D

- Một phản ứng được coi là hoàn toàn(H = 100%) khi trong

2 chất tham gia sẽ có một chất A phản ứng hết, chấtcòn lại B có thể hết hoặc dư Lúc đó ta tính lượng sảnphẩm tạo thành( C, D) theo chất phản ứng hết

- Một phản ứng được coi là không hoàn toàn(H <100%)

khi sau phản ứng vẫn còn một lượng nhất định cả 2 chất

A và B (Rất quan trọng trong bài hiệu suất)

Ví dụ: Cho 0,5 mol CuO phản ứng với 500 mol H2 ở to cao.Nếu:

* H= 100% => CuO hết, H2 dư

* H < 100%, sau phản ứng còn cả CuO và H2 (Số mol CuO còn lại nhỏ hơn 0,5 mol, số mol H2 còn lại nhỏ hơn

500 mol, vì nếu còn nguyên thì H = 0%)

Chú ý: H luôn được tính đối với chất thiếu

Ví dụ: N2 + 3H2 →t o 2NH3

Nếu n N2bđ= 1 mol; n H2bđ= 2 mol; n N2 pư = 0,5 mol; n H2 pư= 1,5 mol

Ta tính H theo H2 (Vì theo phương trình phản ứng: để phản

có 2 mol H2, vậy thiếu H2)

I Công thức tính hiệu suất(H)

1. H chất tham gia.

Lượng chất tham gia theo phương trình

H = 100%

Lượng chất tham gia trên thực tế

2 H chất sản phẩm

Lượng chất sản phẩm trên thực tế

H = .100%

Lượng chất sản phẩm theo phương trình

II Khi bài đã cho H

1 Nếu bài yêu cầu tính khối lượng chất tham gia

Lượng chất tham gia = Lượng chất tham gia trên lí

thuyết 100

H

2 Nếu bài yêu cầu tính lượng chất sản phẩm

Lượng chất sản phẩm = Lượng chất sản phẩm trên lí

n CaCO3trên lý thuyết= nCaO = 2(mol)

Thực tế có 4 mol CaCO3 tham gia

Theo phương trình: nCaO = n CaCO3 = 4 (mol)

Thực tế có 2 mol CaO tạo thành

Nên: H = 2

.100%

(Lưu ý: Đây là một bài tập mà phản ứng xảy ra không

phân hủy)

288 gam chất rắn Tính H phản ứng.

MgCO

Gọi a là số mol MgCO3 bị phân hủy

Suy ra số mol MgCO3 còn lại là: (5 – a) mol

MgCO

Khi nung 420 gam MgCO3 thu được 288 gam chất rắn nênkhối lượng giảm chính là khối lượng CO2 tạo ra trên thựctế:

m CO2 =420 288 132(− = gam)

Nên:

2

1323( )44

phân hủy Khi làm bài này hay bị nhầm lẫn theo hướng:

Có 5 mol MgCO 3 sẽ tạo ra 5mol MgO (tức là 200 gam MgO),

tính H sẽ sai

- Cách 2 là cách tính nhanh vì độ giảm khối lượng chínhlà lượng CO2 thực tế thu được (3mol) Nếu H= 100% thì phảitạo ra 5 mol CO2 (vì ban đầu có 5 mol MgCO3) Do đó ta tínhđược kết quả H đúng

Ví dụ 10: Cho luồng khí H2 đi qua 7,2 gam FeO nung nóng, sau phản ứng thu được 6,4 gam hỗn hợp chất rắn Tính

FeO + H2

o

t

→ Fe + H2O mol: a a

Theo bài ra ta có:

nFeO = 7, 2

0,1( )

72 = mol

ứng thu được 6,4 gam hỗn hợp chất rắn, suy ra độ giảm khối lượng là khối lượng oxi tham gia:

mO = 7,2 - 6,4 = 0,8 gam

16

O

Phương trình: FeO + H2

o

t

→ Fe + H2O

Ta có : nFeObị khử = nO = 0,05 (mol)

Vậy hiệu suất phản ứng:

H = 0, 05.100% 50%

Ví dụ 11: Nung 50 tấn CaCO3 một thời gian thu được bao nhiêu tấn CaO Biết H = 75%.

Hướng dẫn

Phương trình: CaCO3

o

t

mol: 1 1

gam: 100 56

Hay tấn : 100 56

Theo bài tấn : 50 x

Số tấn CaO thu dược trên lý thuyết: x = mCaO = 56.50 28 100 = (tấn) Vì H = 75% nên khối lượng CaO thực tế thu được là: mCaO = 28.75 21 100 = (tấn)

(Lưu ý: Khi một số bài tập có sử dụng đại lượng lớn như

ví dụ 11, ta không nhất thiết phải quy bài tập về số mol để tính toán vì khó khăn và không tiện khi giải quyết

bài toán, ta nên quy về đại lượng thực tế của đề bài để có tính toán đơn giản nhưng vẫn phù hợp)

Ví dụ 12: Dẫn luồng khí H2 đi qua ống thuỷ tinh chứa

28 g bột đồng (II) oxit nung nóng Sau một thời gian thu được 24 g chất rắn Xác định khối lượng hơi nước tạo thành ?

Gọi số mol CuO đã phản ứng với H2 là x

Ví dụ 13: Cho 0,896 lít H2 tác dụng với 0,672 khí Cl 2 (đktc), sản phẩm thu được cho hòa tan vào 19,27 gam nước thu được dung dịch A Lấy 5 gam dung dịch A phản ứng với AgNO 3 dư được 0,7175 gam kết tủa Tính H phản ứng giữa H 2 và Cl 2

AgCl

Phương trình hóa học:

HCl + AgNO3 → AgCl ↓+ HNO3 (2)

Theo phương trình (2): nHCl = nAgCl= 0,005(mol)

Khối lượng HCl cần dùng ở phản ứng (2):

mHCl = 0,005 36,5 = 0,1825 gam

Do đó khối lượng H2O có trong 5 gam dung dịch:

m = 5 – 0,1825 = 4,8175 gam

Như vậy: Cứ 4,8175 gam nước hòa tan 0,005 mol HCl

Cứ 19,27 gam nước hòa tan x mol HCl

Suy ra: 19, 27.0,005

4,8175

=+Khối lượng M2(SO4)m tạo thành:

Vậy công thức tinh thể muối là: Fe2(SO4)3.9H2O

Ví dụ 15: Cho 19,5 gam Zn tác dụng với 7 lít Cl2 (đktc) thì thu được 36,72 gam ZnCl 2 Tính hiệu suất phản ứng.

Hướng dẫn :

0,3( )65

Khối lượng của ZnCl2 tạo thành theo lý thuyết là: 0,3 ×

a) Tính thể tích khí amoniac thu được.

b) Xác định hiệu suất của phản ứng.

(Biết các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất )

b Nếu để phản ứng hoàn toàn thì N2 hết

⇒ VNH3 = × =4 2 8(lit) ( lượng lý thuyết )

Hiệu suất phản ứng :

Hiệu suất tổng của cả quá trình từ A đến E là:

Hướng dẫn

Ta có phương trình hóa học:

4 FeS2 + 11O2 →t o 2Fe2O3 + 8SO2 (1)

2SO2 + O2 →t V O o, 2 5 2SO3 (2)

SO3 + H2O → H2SO4 (3)

Hiệu suất tổng của quá trình sản suất:

Htổng = 80% 60%.90%= 43,2%

Từ các phương trình (1,2,3) ta có sơ đồ sau:

FeS2 → 2SO2→ 2SO3→ 2H2SO4(*) Theo sơ đồ: 120 gam 2 98gam Hay: 120 tấn 2 98 tấn Theo bài: 60 tấn x tấnKhối lượng H2SO4 thu được theo sơ đồ(*):

H SO

Vậy khối lượng dung dịch H2SO4 90% thực tế thu được là:

42,336.100

47, 0490

dd

D Một số thủ thuật tính toán trong trường hợp thiếu một phương trình nhưng đề không cho thêm điều kiện nào:

Gọi x là ẩn, y là số phương trình

Nếu x = y thì ta đủ phương trình để giải

Nếu x > y ta thiếu phương trình, phải dùng một số thủ thuật trong tính toán

Trong trường hợp này, ta sẽ tìm một hệ thức giữa hai ẩn, ví dụ khối lượng mol của kim loại M với hóa trị a, hoặc giữa hai hệ số x và y của M x O y Sau khi có hệ thức này,

ta tự chọn một ẩn với các giá trị 1, 2, 3… và tìm giá trị của ẩn còn lại.

Ví dụ: M = 12a (M là khối lượng mol, a là hóa trị của M):

Với a = 1, M = 12 (loại vì C có M = 12 nhưng C là phi kim)

Với a = 2, M = 24 (phù hợp vì Mg có M = 24)

Với a = 3, M = 36 ( loại vì không có kim loại nào có M

= 36)

Ví dụ 18: Hòa tan hoàn toàn 16,8 gam một kim loại X

bằng dung dịch HCl vừa đủ, sau phản ứng thu được 6,72 lit H 2 (đktc) Xác định kim loại.

Gọi a là hóa trị của X

Phương trình hóa học: 2X + 2aHCl → 2XCla +aH2↑

Ví dụ 19: Hòa tan hoàn toàn 9,6 gam kim loại R trong

dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng dư, sau phản ứng được 3,36 lit SO 2 ( đktc) Xác định R.

Gọi a là hóa trị của R

Phương trình hóa học:

2R + 2aH2SO4 đ →t o R2(SO4)a + aSO2 ↑ + 2aH2O

MR 32 64(TM) 96

Vậy R là Cu

Ví dụ 20: Để hòa tan hoàn toàn 4 gam một oxit sắt

cần 150 ml dung dịc HCl 1M Xác định công thức oxit.

Hướng dẫn

Ta có: nHCl = 0,15 1 = 0,15(mol)

Gọi công thức oxit sắt là FexOy

Phương trình hóa học: FexOy + 2yHCl →xFeCl2y/x + yH2O

Ví dụ 21: Để hòa tan hoàn toàn 8 gam một oxit kim

loại cần 200 gam dung dịch HCl 7,3% Xác định công thức oxit.

Hướng dẫn

Ta có: 200.7,3

14,6( )100

HCl

14, 6

0, 4( ) 36,5

HCl

Gọi công thức oxit kim loại là AxOy

Phương trình hóa học: AxOy + 2yHCl →xACl2y/x + yH2O

Vậy A là Mg, công thức oxit là MgO

E.áp dụng định luật bảo toàn khối lượng (ĐLBTKL) vào giải một số dạng bài tập.

1 Nội dung định luật: Trong một phản ứng hóa học, tổng khối lượng của các sản phẩm bằng tổng khối lượng của các chất tham gia phản ứng.

2 Phương trình của định luật:

Giả sử có phản ứng: A + B → C + D

(Trong đó A,B là các chất tham gia, C,D là các chất sản phẩm)

Theo ĐLBTKL: mA + mB = mC + mD

Ví dụ 22: Cho 16,25 gam một kim loại hóa trị II vào

dung dịch HCl dư, sau phản ứng thấy khối lượng dung dịch sau phản ứng nặng hơn khối lượng dung dịch ban đầu là 15,75 gam Xác định kim loại.

Hướng dẫn ( Gợi ý: Cần thấy rằng dung dịch trước phản ứng là dung dịch HCl , nếu phản ứng giữa kim loại với HCl trong dung dịch mà không giải phóng chất khí thì khối lượng dung dịch sau phản ứng nặng hơn khối lượng dung dịch ban đầu là 16,25 gam, thực tế chỉ nặng hơn khối lượng dung dịch ban dầu là 15,75 gam, lượng chênh lệch chính là lượng khí H 2 tạo ra)

Khối lượng H2 tạo ra: m = 16,25 – 15,75 = 0,5 gam

Suy ra số mol H2 tạo ra: n = 0,5

0, 25( )

Gọi A là khim loại hóa trị II

Ta có phương trình hóa học: A + 2HCl → ACl2 + H2↑

mol: 1 1

Theo phương trình: n A =n H2 =0, 25(mol)

65

0, 25

A

m M n

Do đó A là Zn

Ví dụ 23: Hòa tan hoàn toàn 18,4 gam hỗn hợp 2 kim

loại M(II) và N(III) trong dung dịch HCl, thu được dung dịch Q và 11,2 lit H 2 (đktc) Cô cạn dung dịch Q được m gam muối khan.

Gọi a, b lần lượt là số mol M và N trong hỗn hợp đầu.

Ta có phương trình hóa học:

M + 2HCl → MCl2 + H2↑ mol: a 2a a a

2N + 6HCl → 2NCl3 + 3H2↑ mol: b 3b b 1,5b

Ví dụ 24 Khử 3,48 g một oxit của kim loại M cần

dùng 1,344 lit CO Toàn bộ lượng kim loại thu được cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 1,008 lit H 2 (Biết các thể tích khí ở đktc).

Xác định kim loại M và oxit của nó

Hướng dẫn

Đặt công thức oxit MxOy (M có hóa trị 2y

x ) CO

Do đó công thức oxit là Fe3O4

(Lưu ý: Đây là dạng bài tập cần áp dụng ĐLBTKL một

cách linh hoạt, về mặt định tính cần thấy được sự thay đổi hóa trị của M trong oxit ở phương trình (1) và trong muối clorua ở phương trình (2), vì vậy ta phải gọi hóa trị khác nhau Nếu hóa trị của M trong hai phương trình hóa học không đổi thì 2 y

n

Ví dụ 25: Khử hoàn toàn 4,06 gam một oxit kim loại

bằng CO ở t o cao thành kim loại Dẫn toàn bộ khí sinh ra vào bình đựng dung dịch Ba(OH) 2 dư thấy tạo thành 13,79 gam kết tủa Để hòa tan hết lượng kim loại sinh ra cần vừa đủ 105 ml dung dịch HCl 1M Xác định công thức oxit kim loại.

Theo phương trình (2): n CO =n CO2 =0,07(mol)

Khối lượng CO cần dùng ở phản ứng (2):

mCO = 0,07 28 = 1,96(g)Theo (2) và ĐLBTKL:

Do đó công thức oxit là Fe3O4

F Phương pháp tăng giảm khối lượng.

1) Nguyên tắc

- Nguyên tắc giải nhanh : dựa vào sự chênh lệch khốilượng khi biến đổi chất này thành chất khác có thể tínhnhanh số mol của một chất trong phản ứng

Ví dụ :

Quá trình chuyển muối Cacbonat thành muối Clorua:

R2(CO3)x + 2xHCl → 2RClx + xH2O + xCO2

(muối tăng 11x gam )

Vậy khi khối lượng muối tăng 11 gam thì có 1mol CO2

sinh ra

khi khối lượng muối tăng a( gam) →

11

a molCO2 sinh ra

2) Một số lưu ý:

* Phản ứng của đơn chất với oxi :

4R rắn + xO 2 → 2R 2 O x rắn

Độ tăng: ∆m rắ n=m (phả O2 n ứ ng )

* Phản ứng phân huỷ:

A rắn → X rắn + Y rắn + Z

Độ gảm: ∆m rắ n=m (thoá Z t ra )

* Phản ứng của kim loại với axit HCl, H2SO4 loãng

KL + Axit → muối + H 2

m m (phả n ứ ng) m (thoá t ra )

* Phản ứng của kim loại với muối

+) độ giảm: ∆mrắn=m (mòKL n ) - m (báKL m )

(cũng là độ tăng khối lượng dd ) +) độ tăng: ∆mrắn=m (báKL m ) - m (mòKL n )

(cũng là độ giảm khối lượng dd )

3) Các phương pháp giải bài toán tăng giảm khối lượng:

* Phương pháp đại số :

+) Đặt ẩn cho số mol chất phản ứng

+) Lập phương trình biểu diễn độ tăng ( hoặc giảm ) +) Giải tìm ẩn và kết luận

* Phương pháp suy luận tăng giảm:

Từ độ tăng( giảm) theo đề và tăng (giảm) theo PTHH

ta tìm được số mol của các chất

Fe phản ứng trước, Cu phản ứng sau ( vì nếu còn Fe thìkhông thể tồn tại muối của Cu )

* Phương pháp tăng giảm khối lượng vẫn có thể ápdụng trong trường hợp bài tập vừa có phản ứng tăng,vừa có phản ứng giảm

Ví dụ : Cho Fe và Zn tác dụng với Cu(NO3)2 thì độtăng khối lượng:

∆m = mFe+mZn−mCu (không cần tính riêngtheo từng phản ứng)

Ví dụ 26: Hoà tan hoàn toàn 2,17 gam hỗn hợp X

gồm 3 kim loại A,B,C trong dung dịch HCl dư thu được 1,68 lit H 2 (đktc) và dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu được m gam hỗn hợp 3 muối khan ACl 2 , BCl 2 , CCl 3 Tính m

Ví dụ 27: Cho 18,6g hỗn hợp A gồm Zn và Fe vào

500ml dung dịch HCl Khi phản ứng hoàn toàn, cô cạn dung dịch được 34,575g chất rắn Lập lại thí nghiệm trên với 800ml dung dịch HCl rồi cô cạn thu được 39,9g chất rắn Tính nồng độ mol của dung dịch HCl và khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp.

Hướng dẫn

Cách 1: Nếu trong thí nghiệm lần thứ nhất với 500 ml

dung dịch HCl hết kim loại thì thí nghiệm lần thứ 2 với 800

ml dung dịch HCl có khối lượng chất rắn bằng lần thứnhất Theo đầu bài, khối lượng chất rắn lần thứ 2 nhiềuhơn lần thứ nhất nên ở thí nghiệm 1 dư kim loại, hết axit.Phương trình hoá học:

Khi cho 18,6g hỗn hợp A gồm Zn và Fe vào 500ml dungdịch HCl, khi phản ứng hoàn toàn, cô cạn dung dịch được34,575g chất rắn, do đó khối lượng tăng là khối lượng clotham gia phản ứng.

mCl = 34,575 – 18,6 = 15,975 (gam)

0, 45( ) 35,5

mCl = 39,9 – 18,6 = 21,3 (gam)

0, 6( ) 35,5

Cl

Nhận thấy số mol HCl trong dung dịch (0,72 mol) lớnhơn số mol HCl phản ứng( 0,6 mol), suy ra thí nghiệm 2 dưaxit, hết kim loại, do đó 39,9 gam là hỗn hợp 2 muối

Gọi a, b lần lượt là số mol Zn và Fe trong 18,8 gam hỗnhợp

Theo bài và phương trình (1, 2) ta có:

HCl Cl

Vậy 0, 45

0,9 0,5

HCl M

- Số mol HCl trong (2) là: 0,8.0,9 = 0,72 mol

0,3356

a b

=



 =

