Đang tải... (xem toàn văn)
Còn chất điện li yếu, không điện li, chất rắn, chất khí thì viết dưới dạng phân tử (hoặc nguyên tử). Đối với bán phản ứng oxi hoá thì viết số e nhận bên trái còn bán phản ứng thì viết s[r]
(1)XÁC ĐỊNH CƠNG THỨC HỐ HỌC CỦA MỘT CHẤT Phƣơng pháp 1: Xác định công thức hoá học dựa biểu thức đại số
* Cách giải:
Bước 1: Đặt công thức tổng quát
Bước 2: Lập phương trình(Từ biểu thức đại số) Bước 3: Giải phương trình -> Kết luận
* Các biểu thức đại số thƣờng gặp Cho biết % nguyên tố
Cho biết tỉ lệ khối lượng tỉ lệ %(theo khối lượng nguyên tố) * Các công thức biến đổi
Cơng thức tính % ngun tố hợp chất CTTQ AxBy AxBy %A =
AxBy A
M x
M
.100% → B A % %
=
y M
x M
B A
Cơng thức tính khối lượng ngun tố hợp chất CTTQ AxBy AxBy mA = nAxBy.MA.x →
B A
m m
=
y M
x M
B A
Lƣu ý:
Để xác định nguyên tố kim loại phi kim hợp chất phải lập bảng xét hố trị ứng với nguyên tử khối kim loại phi kim
Hố trị kim loại (n): n 4, với n nguyên Riêng kim loại Fe phải xét thêm hoá trị 8.3 Hoá trị phi kim (n): n 7, với n nguyên
Trong oxit phi kim số nguyên tử phi kim oxit không nguyên tử Bài tập áp dụng:
Bài 1: Một oxit nitơ(A) có cơng thức NOx có %N = 30,43% Tìm công thức (A) Đáp số: NO2
Bài 2: Một oxit sắt có %Fe = 72,41% Tìm cơng thức oxit Đáp số: Fe3O4
Bài 3: Một oxit kim loại M có %M = 63,218 Tìm cơng thức oxit Đáp số: MnO2
Bài 4: Một quặng sắt có chứa 46,67% Fe, cịn lại S a) Tìm cơng thức quặng
b) Từ quặng điều chế khí có tính khử Đáp số:
a) FeS2
b) H2S SO2
(2)Bài 6: Oxit kim loại M Tìm cơng thức oxit trường hợp sau: a) mM : mO = :
b) %M : %O = : Đáp số:
a) Al2O3 b) Fe2O3
Bài 7: Một oxit (A) nitơ có tỉ khối A so với khơng khí 1,59 Tìm cơng thức oxit A Đáp số: NO2
Bài 8: Một oxit phi kim (X) có tỉ khối (X) so với hiđro 22 Tìm cơng thức (X) Đáp số: TH1: CO2TH2: N2O
Phƣơng pháp 2: Xác định công thức dựa phản ứng * Cách giải:
Bước 1: Đặt CTTQ Bước 2: Viết PTHH
Bước 3: Lập phương trình tốn học dựa vào ẩn số theo cách đặt Bước 4: Giải phương trình tốn học
* Một số gợi ý:
Với tốn có phản ứng, lập phương trình ta nên áp dụng định luật tỉ lệ Tổng quát:
Có PTHH: aA + bB → qC + pD (1) Chuẩn bị: a b.MB q.22,4
Đề cho: nA pư nB pư VC (l ) đktc Theo(1) ta có:
pu A
n a
=
pu B
B
m M b
= C
V q.22,4
Bài tập áp dụng:
Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 1gam nguyên tố R Cần 0,7 lit oxi(đktc), thu hợp chất X Tìm cơng thức R, X
Đáp số: R S X SO2
Bài 2: Khử hết 3,48 gam oxit kim loại R cần 1,344 lit H2 (đktc) Tìm cơng thức oxit - Đây phản ứng nhiệt luyện
- Tổng quát:
Oxit kim loại A + (H2, CO, Al, C) → Kim loại A + (H2O, CO2, Al2O3, CO CO2) - Điều kiện: Kim loại A kim loại đứng sau nhôm
Đáp số: Fe3O4
Bài 3: Nung hết 9,4 gam M(NO3)n thu gam M2On Tìm cơng thức muối nitrat Hướng dẫn:
- Phản ứng nhiệt phân muối nitrat - Công thức chung:
(3)Bài 4: Nung hết 3,6 gam M(NO3)n thu 1,6 gam chất rắn không tan nước Tìm cơng thức muối nitrat đem nung
Hướng dẫn: Theo đề ra, chất rắn kim loại oxit kim loại Giải toán theo trường hợp Chú ý: TH: Rắn oxit kim loại
Phản ứng: 2M(NO3)n (r) → M2Om (r) + 2nO2(k) +
2nm
O2(k) Hoặc 4M(NO3)n (r) → 2M2Om (r) + 4nO2(k) + (2n – m)O2(k)
Điều kiện: n m 3, với n, m nguyên dương.(n, m hoá trị M ) Đáp số: Fe(NO3)2
Bài 5: Đốt cháy hồn tồn 6,8 gam hợp chất vơ A thu 4,48 lít SO2(đktc) 3,6 gam H2O Tìm cơng thức chất A
Đáp số: H2S
Bài 6: Hoà tan hoàn toàn 7,2g kim loại (A) hoá trị II dung dịch HCl, thu 6,72 lit H2 (đktc) Tìm kim loại A
Đáp số: A Mg
Bài 7: Cho 12,8g kim loại R hoá trị II tác dụng với clo vừa đủ thu 27g muối clorua Tìm kim loại R
Đáp số: R Cu
Bài 8: Cho 10g sắt clorua(chưa biết hoá trị sắt ) tác dụng với dung dịch AgNO3 thu 22,6g AgCl(r) (không tan) Hãy xác định công thức muối sắt clorua
Đáp số: FeCl2
Bài 9: Hoà tan hoàn toàn 7,56g kim loại R chưa rõ hố trị vào dung dịch axit HCl, thu 9,408 lit H2 (đktc) Tìm kim loại R
Đáp số: R Al
Bài 10: Hoà tan hoàn toàn 8,9g hỗn hợp kim loại A B có hố trị II có tỉ lệ mol : dung dịch HCl dùng dư thu 4,48 lit H2(đktc) Hỏi A, B kim loại số kim loại sau đây: ( Mg, Ca, Ba, Fe, Zn, Be )
Đáp số:A B Mg Zn
Bài 11: Hoà tan hoàn toàn 5,6g kim loại hoá trị II dd HCl thu 2,24 lit H2(đktc) Tìm kim loại
Đáp số: Fe
Bài 12: Cho 4,48g oxit kim loại hoá trị tác dụng hết 7,84g axit H2SO4 Xác định công thức oxit
Đáp số: CaO
Bài 13: Để hoà tan 9,6g hỗn hợp đồng mol (cùng số mol) oxit kim loại có hố trị II cần 14,6g axit HCl Xác định công thức oxit Biết kim loại hoá trị II Be, Mg, Ca, Fe, Zn, Ba Đáp số: MgO CaO
Bài 14: Hoà tan hoàn tồn 6,5g kim loại A chưa rõ hố trị vào dung dịch HCl thu 2,24 lit H2(đktc) Tìm kim loại A
(4)a Để hoà tan hết phần cần dùng 150ml dung dịch HCl 1,5M
b Cho luồng khí H2 dư qua phần nung nóng, phản ứng xong thu 4,2g sắt Tìm cơng thức oxit sắt nói
Đáp số: Fe2O3
Bài 16: Khử hoàn toàn 4,06g oxit kim loại CO nhiệt độ cao thành kim loại Dẫn tồn khí sinh vào bình đựng nước vơi dư, thấy tạo thành 7g kết tủa Nếu lấy lượng kim loại sinh hồ tan hết vào dung dịch HCl dư thu 1,176 lit khí H2 (đktc) Xác định cơng thức oxit kim loại
Hướng dẫn:
Gọi công thức oxit MxOy = amol Ta có a(Mx +16y) = 4,06 MxOy + yCO → xM + yCO2
a ay ax ay (mol) CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
ay ay ay (mol)
Ta có ay = số mol CaCO3 = 0,07 mol → Khối lượng kim loại = M.ax = 2,94g 2M + 2nHCl → 2MCln + nH2 ax
0,5nax (mol)
Ta có: 0,5nax = 1,176 :22,4 = 0,0525mol hay nax =0,105 Lậptỉlệ:
nax Max
0525 ,
94 ,
=28.Vậy M = 28n → Chỉ có giá trị n = M = 56 phù hợp Vậy M Fe Thay n = → ax = 0,0525
Ta có:
ay ax
= 07 ,
0525 ,
=
=
y x
→ x = y = Vậy công thức oxit Fe3O4
PHẢN ỨNG HỐ HỌC- PHƢƠNG TRÌNH HỐ HỌC I Phản ứng vừa có thay đổi số oxi hố, vừa khơng có thay đổi số oxi hố
1 Phản ứng hố hợp.Đặc điểm phản ứng: Có thể xảy thay đổi số oxi hố khơng Ví dụ:Phản ứng có thay đổi số oxi hố 4Al (r) + 3O2 (k)t0 2Al2O3 (r)
Phản ứng khơng có thay đổi số oxi hố BaO (r) + H2O (l) Ba(OH)2 (dd) 2 Phản ứng phân huỷ
- Đặc điểm phản ứng: Có thể xảy thay đổi số oxi hố khơng Ví dụ:Phản ứng có thay đổi số oxi hoá 2KClO3 (r) t0 2KCl (r) + 3O2 (k) Phản ứng khơng có thay đổi số oxi hoá CaCO3 (rt0 CaO (r) + CO2 (k) II Phản ứng có thay đổi số oxi hố
1 Phản ứng thế.Đặc điểm phản ứng: Nguyên tử đơn chất thay hay nhiều nguyên tử nguyên tố hợp chất
Ví dụ:Zn (r) + 2HCl (dd) ZnCl2 (dd) + H2 (k)
2 Phản ứng oxi hoá - khử.Đặc điểm phản ứng: Xảy đồng thời oxi hoá khử hay xảy đồng thời nhường electron nhận electron
(5)- H2 chất khử (Chất nhường e cho chất khác) - CuO chất oxi hoá (Chất nhận e chất khác)
- Từ H2 -> H2O gọi oxi hoá (Sự chiếm oxi chất khác) - Từ CuO > Cu gọi khử (Sự nhường oxi cho chất khác) III Phản ứng khơng có thay đổi số oxi hố
1 Phản ứng axit bazơ.Đặc điểm phản ứng: Sản phẩm thu muối nước Ví dụ:
2NaOH (dd) + H2SO4 (ddNa2SO4 (dd) + 2H2O (l) NaOH (dd) + H2SO4 (dd) NaHSO4 (dd) + H2O (l) Cu(OH)2 (r) + 2HCl (dd) CuCl2 (dd) + 2H2O (l)
Trong đó:Phản ứng trung hồ (2 chất tham gia trạng thái dung dịch)
- Đặc điểm phản ứng: tác dụng axit bazơ với lượng vừa đủ - Sản phẩm phản ứng muối trung hồ nước
Ví dụ: NaOH (dd) + HCl (dd) NaCl (dd) + H2O (l) 2 Phản ứng gữa axit muối
- Đặc điểm phản ứng: Sản phẩm thu phải có chất khơng tan chất khí chất điện li yếu
Ví dụ:Na2CO3 (r) + 2HCl (dd) 2NaCl (dd) + H2O (l) + CO2 (k) BaCl2 (dd) + H2SO4 (dd) BaSO4 (r) + 2HCl (dd)
Lưu ý: BaSO4 chất không tan kể môi trường axit 3 Phản ứng bazơ muối
- Đặc điểm phản ứng:
+ Chất tham gia phải trạng thái dung dịch (tan nước)
+ Chất tạo thành (Sản phẩm thu được) phải có chất khơng tan chất khí chất điện li yếu
+ Chú ý muối kim loại mà oxit hay hiđroxit có tính chất lưỡng tính phản ứng với dung dịch bazơ mạnh
Ví dụ:
2NaOH (dd) + CuCl2 (dd) 2NaCl (dd) + Cu(OH)2 (r) Ba(OH)2 (dd) + Na2SO4 (dd) BaSO4 (r) + 2NaOH (dd) NH4Cl (dd) + NaOH (dd) NaCl (dd) + NH3 (k) + H2O (l) AlCl3 (dd) + 3NaOH (dd) 3NaCl (dd) + Al(OH)3 (r) Al(OH)3 (r) + NaOH (dd) NaAlO2 (dd) + H2O (l) 4 Phản ứng muối với
- Đặc điểm phản ứng:
+ Chất tham gia phải trạng thái dung dịch (tan nước)
+ Chất tạo thành (Sản phẩm thu được) phải có chất khơng tan chất khí chất điện li yếu
Ví dụ:
(6)BaCl2 (dd) + Na2SO4 (dd) BaSO4 (r) + 2NaCl (dd)
2FeCl3 (dd) + 3H2O (l) + 3Na2CO3 (dd) 2Fe(OH)3 (r) + 3CO2 (k) + 6NaCl (dd)
III-CÁC PHƢƠNG PHÁP CÂN BẰNG MỘT PHƢƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG 1 Cân phƣơng trình theo phƣơng pháp đại số
Ví dụ: Cân phương trình phản ứng:P2O5 + H2O H3PO4 Đưa hệ số x, y, z vào phương trình ta có:
- Căn vào số nguyên tử P ta có: 2x = z (1) - Căn vào số nguyên tử O ta có: 5x + y = z (2) - Căn vào số nguyên tử H ta có: 2y = 3z (3) Thay (1) vào (3) ta có: 2y = 3z = 6x => y =
2 6x
= 3x Nếu x = y = z = 2x = 2.1 =
=> Phương trình dạng cân sau: P2O5 + 3H2O -> 2H3PO4
Ví dụ: Cân phương trình phản ứng.Al + HNO3 (lỗng) Al(NO3)3 + NO + H2O
Bƣớc 1: Đặt hệ số ẩn số a, b, c, d trước chất tham gia chất tạo thành (Nếu chất mà trùng dùng ẩn)
Ta có.a Al + b HNO3 a Al(NO3)3 + c NO + b.2 H2O
Bƣớc 2: Lập phương trình tốn học với loại nguyên tố có thay đổi số nguyên tử vế.Ta nhận thấy có N O có thay đổi
N: b = 3a + c (I) O: 3b = 9a + c + b.2 (II)
Bƣớc 3: Giải phương trình tốn học để tìm hệ số Thay (I) vào (II) ta
3(3a + c) = 9a + c + b.2
2c = b.2 → b = 4c → b = c = Thay vào (I) → a =
Bƣớc 4: Thay hệ số vừa tìm vào phương trình hồn thành phương trình Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NO + H2O
Bƣớc 5: Kiểm tra lại phương trình vừa hồn thành 2 Cân theo phƣơng pháp electron
Ví dụ:Cu + HNO3 (đặc) Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
Bƣớc 1: Viết PTPƯ để xác định thay đổi số oxi hoá nguyên tố Ban đầu: Cu0
→ Cu+ Trong chất sau phản ứng Cu(NO3)2 Ban đầu: N+
(HNO3) →N+ 4Trong chất sau phản ứng NO2 Bƣớc 2: Xác định số oxi hoá nguyên tố thay đổi Cu0 → Cu+
N+ → N+
Bƣớc 3: Viết trình oxi hố q trình khử Cu0 – 2e → Cu+
N+ 5+ 1e → N+
(7)1 x Cu0 – 2e → Cu+ 2 x N+ 5+ 1e → N+
Bƣớc 5: Đưa hệ số vào phương trình, kiểm tra, cân phần khơng oxi hố - khử hoàn thành PTHH Cu + 2HNO3 (đặc) → Cu(NO3)2 + 2NO2 + H2O
+ 2HNO3 (đặc) -→
Cu + 4HNO3 (đặc) Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
3 Cân theo phƣơng pháp bán phản ứng ( Hay ion – electron) Theo phương pháp bước giống phương pháp electron Bƣớc 3: Viết bán phản ứng oxi hoá bán phản ứng khử theo nguyên tắc:
+ Các dạng oxi hoá dạng khử chất oxi hoá, chất khử thuộc chất điện li mạnh viết dạng ion Cịn chất điện li yếu, không điện li, chất rắn, chất khí viết dạng phân tử (hoặc ngun tử) Đối với bán phản ứng oxi hố viết số e nhận bên trái cịn bán phản ứng viết số e cho bên phải Bƣớc 4: Cân số e cho – nhận cộng hai bán phản ứng ta phương trình phản ứng dạng ion Muốn chuyển phương trình phản ứng dạng ion thành dạng phân tử ta cộng vế lượng tương đương ion trái dấu (Cation anion) để bù trừ điện tích
Chú ý: cân khối lượng nửa phản ứng Mơi trường axit trung tính lấy oxi H2O Bƣớc 5: Hồn thành phương trình
IV-MỘT SỐ PHẢN ỨNG HỐ HỌC THƠNG DỤNG
Cần nắm vững điều kiện để xảy phản ứng trao đổi dung dịch Gồm phản ứng:
1 Axit + Bazơ Muối + H2O
2 Axit + Muối Muối + Axít
3 Dung dịch Muối + Dung dịch Bazơ Muối + Bazơ Dung dịch Muối tác dụng với Muối
Điều kiện để xảy phản ứng trao đổi là: Sản phẩm thu phải có chất khơng tan một chất khí phải có H2O chất tham gia phải theo yêu cầu phản ứng
Tính tan số muối bazơ - Hầu hết muối clo rua tan ( trừ muối AgCl , PbCl2 ) - Tất muối nit rat tan
- Tất muối kim loại kiềm tan
- Hầu hết bazơ không tan ( trừ bazơ kim loại kiềm, Ba(OH)2 Ca(OH)2 tan
* Na2CO3 , NaHCO3 ( K2CO3 , KHCO3 ) muối cacbonat Ca, Mg, Ba tác dụng với a xít
NaHCO3 + NaHSO4 Na2SO4 + H2O + CO2 Na2CO3 + NaHSO4 Không xảy
(8)NaHCO3 + Ba(OH)2 BaCO3 + NaOH + H2O 2NaHCO3 + 2KOH Na2CO3 + K2CO3 + 2H2O Na2CO3 + Ba(OH)2 BaCO3 + 2NaOH
Ba(HCO3)2 + Ba(OH)2 2BaCO3 + 2H2O
Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2 BaCO3 + CaCO3 + 2H2O NaHCO3 + BaCl2 không xảy
Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl Ba(HCO3)2 + BaCl2 không xảy Ca(HCO3)2 + CaCl2 không xảy
NaHSO3 + NaHSO4 Na2SO4 + H2O + SO2 Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + H2O + SO2
2NaHSO3 + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O + 2SO2 Na2SO3 + 2NaHSO4 2Na2SO4 + H2O + SO2 2KOH + 2NaHSO4 Na2SO4 + K2SO4 + H2O
(NH4)2CO3 + 2NaHSO4 Na2SO4 + (NH4)2SO4 + H2O + CO2 Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
Cu + Fe SO4 không xảy
Cu + Fe2(SO4)3 2FeSO4 + CuSO4 Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4
2FeCl2 + Cl2 t
2FeCl3 Một số PTHH cần lƣu ý:
Ví dụ: Hồ tan m( gam ) MxOy vào dung dịch axit (HCl, H2SO4, HNO3) Ta có PTHH cân sau: lưu ý 2y.x hoá trị kim loại M
MxOy + 2yHCl xMCl2y.x + yH2O 2MxOy + 2yH2SO4 xM2(SO4)2y.x + 2yH2O MxOy + 2yHNO3 xM(NO3)2y.x + yH2O
VD: Hoà tan m( gam ) kim loại M vào dung dịch a xit (HCl, H2SO4) Ta có PTHH cân sau: lưu ý x hoá trị kim loại M 2M + 2xHCl 2MClx + xH2
áp dụng:
Fe + 2HCl FeCl2 + H2 2Al + 2*3 HCl 2AlCl3 + 3H2
2M + xH2SO4 M2(SO4)x + xH2 áp dụng:
(9)Các phản ứng điều chế số kim loại:
Đối với số kim loại Na, K, Ca, Mg dùng phương pháp điện phân nóng chảy muối Clorua
PTHH chung: 2MClx(r ) dpnc 2M(r ) + Cl2( k ) (đối với kim loại hố trị II nhớ đơn giản phần hệ số)
Đối với nhơm dùng phương pháp điện phân nóng chảy Al2O3, có chất xúc tác Criolit(3NaF.AlF3) , PTHH: 2Al2O3 (r ) dpnc 4Al ( r ) + O2 (k )
Đối với kim loại Fe , Pb , Cu dùng phương pháp sau: - Dùng H2: FexOy + yH2
0 t
xFe + yH2O ( h ) - Dùng C: 2FexOy + yC(r )
0 t
2xFe + yCO2 ( k ) - Dùng CO: FexOy + yCO (k )
0 t
xFe + yCO2 ( k ) - Dùng Al( nhiệt nhôm ): 3FexOy + 2yAl (r )
0 t
3xFe + yAl2O3 ( k ) - PTPƯ nhiệt phân sắt hiđrô xit:
4xFe(OH)2y.x + (3x – 2y) O2 t
2xFe2O3 + 4y H2O Một số phản ứng nhiệt phân số muối
1 Muối nitrat
Nếu M kim loại đứng trước Mg (Theo dãy hoạt động hoá học) 2M(NO3)x 2M(NO2)x + xO2
(Với kim loại hố trị II nhớ đơn giản phần hệ số )
Nếu M kim loại kể từ Mg đến Cu (Theo dãy hoạt động hoá học) 4M(NO3)x
0 t
2M2Ox + 4xNO2 + xO2
(Với kim loại hố trị II nhớ đơn giản phần hệ số )
Nếu M kim loại đứng sau Cu (Theo dãy hoạt động hoá học) 2M(NO3)x
0 t
2M + 2NO2 + xO2
(Với kim loại hoá trị II nhớ đơn giản phần hệ số) 2 Muối cacbonat
- Muối trung hoà: M2(CO3)x (r) t
M2Ox (r) + xCO2(k) (Với kim loại hố trị II nhớ đơn giản phần hệ số) - Muối cacbonat axit: 2M(HCO3)x(r)
0 t
M2(CO3)x(r) + xH2O( h ) + xCO2(k) (Với kim loại hoá trị II nhớ đơn giản phần hệ số)
3 Muối amoni
NH4Cl t
NH3 (k) + HCl ( k ) NH4HCO3
0 t
NH3 (k) + H2O ( h ) + CO2(k) NH4NO3
0 t
N2O (k) + H2O ( h ) NH4NO2
0 t
N2 (k) + 2H2O ( h ) (NH4)2CO3
0 t
(10)2(NH4)2SO4 t
4NH3 (k) + 2H2O ( h ) + 2SO2 ( k ) + O2(k)
Bài 1: Viết phương trình hố học biểu diễn phản ứng hố học thí nghiệm sau: b) Nhỏ vài giọt axit clohiđric vào đá vôi
c) Hoà tan canxi oxit vào nước
d) Cho bột điphotpho pentaoxit vào dung dịch kali hiđrôxit e) Nhúng sắt vào dung dịch đồng(II) sunfat
f) Cho mẫu nhôm vào dung dịch axit sunfuric lỗng g) Nung sắt(III) hiđrơxit ống nghiệm
h) Dẫn khí cacbonic vào dung dịch nước vơi đến dư i) Cho natri kim loại vào nước
Bài 2: Có bazơ sau: Fe(OH)3, Ca(OH)2, KOH, Mg(OH)2 Hãy cho biết bazơ nào: a) Bị nhiệt phân huỷ?
b) Tác dụng với dung dịch H2SO4?
c) Đổi màu dung dịch phenolphtalein từ không màu thành màu hồng?
Bài 3: Cho chất sau: canxi oxit, khí sunfurơ, axit clohiđric, bari hiđrôxit, magiê cacbonat, bari clorua, điphotpho penta oxit Chất tác dụng với đôi Hãy viết phương trình hố học phản ứng
Hướng dẫn: Lập bảng để thấy cặp chất tác dụng với rõ
Bài 4: Cho oxit sau: K2O, SO2, BaO, Fe3O4, N2O5 Viết phương trình hố học(nếu có) oxit tác dụng với nước, axit sunfuric, dung dịch kali hiđroxit
Bài 5: Cho lượng khí CO dư vào ống thuỷ tinh đốt nóng có chứa hỗn hợp bột gồm: CuO, K2O, Fe2O3 (đầu ống thuỷ tinh cịn lại bị hàn kín) Viết tất phương trình hố học xảy
Bài 6: Nêu tượng viết PTHH minh hoạ a Cho Na vào dung dịch Al2(SO4)3
b Cho K vào dung dịch FeSO4
c Hoà tan Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 lỗng
d Nung nóng Al với Fe2O3 tạo hỗn hợp Al2O3 FexOy PTHH tổng quát:
3x Fe2O3 + ( 6x – 4y ) Al t
FexOy + ( 3x – 2y ) Al2O3 Bài 7: Cho thí nghiệm
MnO2 + HClđ Khí A Na2SO3 + H2SO4 ( l ) Khí B FeS + HCl Khí C NH4HCO3 + NaOHdư Khí D Na2CO3 + H2SO4 ( l ) Khí E
a Hồn thành PTHH xác định khí A, B, C, D, E
b Cho A tác dụng C, B tác dụng với dung dịch A, B tác dung với C, A tác dung dịch NaOH điều kiện thường, E tác dụng dung dịch NaOH Viết PTHH xảy
(11)1 Sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch nước vôi trong; dung dịch NaAlO2 Cho từ từ dung dịch axit HCl vào dung dịch Na2CO3
3 Cho Na vào dung dịch MgCl2, NH4Cl Cho Na vào dung dịch CuSO4, Cu(NO3)2
5 Cho Ba vào dung dịch Na2CO3, (NH4)2CO3, Na2SO4 Cho Fe vào dung dịch AgNO3 dư
7 Cho từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3, Al2(SO4)3 Cho Cu ( Fe ) vào dung dịch FeCl3
9 Cho từ từ đến dư bột Fe vào hỗn hợp dung dịch gồm AgNO3 Cu(NO3)2 10 Sục từ từ NH3 vào dung dịch AlCl3
MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP GIẢI TỐN HỐ HỌC THƠNG DỤNG 1 Phƣơng pháp số học
Giải phép tính Hố học cấp II phổ thông, thông thường sử dụng phương pháp số học: Đó phép tính dựa vào phụ thuộc tỷ lệ đại lượng phép tính phần trăm Cơ sở tính tốn Hố học định luật thành phần khơng đổi áp dụng cho phép tính theo CTHH định luật bảo toàn khối lượng chất áp dụng cho cá phép tính theo PTHH Trong phương pháp số học người ta phân biệt số phương pháp tính sau đây:
a Phương pháp tỉ lệ.
Điểm chủ yếu phương pháp lập tỉ lệ thức sau áp dụng cách tính tốn theo tính chất tỉ lệ thức tức tính trung tỉ tích ngoại tỉ
Thí dụ: Tính khối lượng cácbon điơxit CO2 có g cacbon Bài giải
44 ) 16 ( 12
2
CO
1mol CO2 = 44g
Lập tỉ lệ thức: 44g CO2 có 12g C xg 3g C
44 : x = 12 :
→ x = 11
12 44
Vậy, khối lượng cacbon điơxit 11g
Thí dụ 2: Có gam đồng điều chế cho tương tác 16g đồng sunfat với lượng sắt cần thiết
Bài giải
Phương trình Hố học: CuSO4 + Fe - > FeSO4 + Cu 160g 64g
16g xg
→ x = 6,4g
160 64 16
(12)b Phương pháp tính theo tỉ số hợp thức
Dạng phép tính tính theo PTHH tức tìm khối lượng chất tham gia tạo thành phản ứng theo khối lượng chất khác Phương pháp tìm tỉ số hợp thức khối lượng chất phản ứng phát biểu sau:
“Tỉ số khối lượng chất phản ứng Hố học tỉ số tích khối lượng mol chất với hệ số phương trình phản ứng” Có thể biểu thị dạng tốn học sau:
2 1 n m n m m m
Trong đó: m1 m2 khối lượng chất, M1, M2 khối lượng mol chất n1, n2 hệ số PTHH
Vậy tính khối lượng chất tham gia phản ứng Hoá học theo khối lượng chất khác cần sử dụng tỉ số hợp thức tìm theo PTHH ? Để minh hoạ ta xét số thí dụ sau:
Thí dụ 1: Cần gam Pơtat ăn da cho phản ứng với 10g sắt III clorua ? Bài giải
PTHH FeCL3 + 3KOH -> Fe(OH)3 + 3KCL 10g ?
Tính tỉ số hợp thức khối lượng Kali hiđrôxit sắt II clorua MKOH = (39 + 16 + 1) = 56g
g MFeCL (56 35,5.3) 162,5
3
5 , 162 168 , 162 56 Fecl KOH m m
* Tìm khối lượng KOH: mKOH g 10,3g
5 , 162 160 10
Thí dụ 2: Cần gam sắt III chorua cho tương tác với kalihiđrôxit để thu 2,5g Kaliclorua? Bài giải
PTHH FeCl3 + KOH - > Fe(OH)3 + 3KCl
Tính tỉ số hợp thức khối lượng FeCl3 Kaliclorua
g MFeCL 162,5
3 ; MKCL 74,5g , 223 , 162 , 74 , 162
4
KCl FeCl m m
* Tính khối lượng FeCl3: MFeCL 1,86g , 223 , 162 ,
3
c Phương pháp tính theo thừa số hợp thức
Hằng số tính từ tỉ lệ hợp thức gọi thừa số hợp thức biểu thị chữ f Thừa số hợp thức tính sẵn có bảng tra cứu chun mơn
(13)Thí dụ: Theo thí dụ thừa số hợp thức là:
f = 0,727
5 , 223
5 ,
162
→ 2,5 2,5.0,727 1,86
3 f
MFeCL
Vậy, khối lượng FeCl3 1,86g 2 Phƣơng pháp đại số
Trong phương pháp giải toán Hoá học phương pháp đại số thường sử dụng Phương pháp có ưu điểm tiết kiệm thời gian, giải tốn tổng hợp, tương đối khó giải phương pháp khác Phương pháp đại số dùng để giải toán Hoá học sau:
a Giải toán lập CTHH phương pháp đại số
Thí dụ: Đốt cháy hỗn hợp 300ml hiđrocacbon amoniac oxi có dư Sau cháy hồn tồn, thể tích khí thu 1250ml Sau làm ngưng tụ nước, thể tích giảm 550ml Sau cho tác dụng với dung dịch kiềm cịn 250ml có 100ml nitơ Thể tích tất khí đo điều kiện Lập công thức hiđrocacbon
Bài giải
Khi đốt cháy hỗn hợp hiđrocacbon amoniac oxi phản ứng xảy theo phương trình sau: 4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O (1)
CxHy + (x + ) y
O2 → xCO2 + y
H2O (2)
Theo kiện toán, sau đốt cháy amoniac tạo thành 100ml nitơ Theo PTHH (1) sau đốt cháy hoàn toàn amoniac ta thu thể tích nitơ nhỏ lần thể tích amoniac hỗn hợp ban đầu, thể tích amonac chưa có phản ứng 100 = 200ml Do thể tích hiđro cácbon chưa có phản ứng 300 - 200 = 100ml Sau đốt cháy hỗn hợp tạo thành (550 - 250) = 300ml, cacbonnic (1250 - 550 - 300) = 400ml nước
Từ ta có sơ đồ phản ứng: CxHy + (x +
4 y
) O2 → xCO2 + y
H2O 100ml 300ml 400ml
Theo định luật Avogađro, thay tỉ lệ thể tích chất khí tham gia tạo thành phản ứng tỉ lệ số phân tử hay số mol chúng
CxHy + 5O2 → 3CO2 + H2O → x = 3; y =
Vậy CTHH hydrocacbon C3H8
b Giải tốn tìm thành phần hỗn hợp phương pháp đại số
Thí dụ: Hoà tan nước 0,325g hỗn hợp gồm muối Natriclorua Kaliclorua Thêm vào dung
dịch dung dịch bạc Nitrat lấy dư - Kết tủa bạc clorua thu có khối lượng 0,717g Tính thành phần phần trăm chất hỗn hợp
Bài giải
(14)PTHH: NaCl + AgNO3 -> AgCl + NaNO3 KCl + AgNO3 -> AgCl + KNO3
Dựa vào PTHH ta tìm khối lượng AgCl phản ứng: m’AgCl = x
NaCl AgCl
M M
= x , 58 143
= x 2,444
mAgCl = y kcl AgCl
M M
= y , 74 143
= y 1,919
→ mAgCl = 2,444x + 1,919y = 0,717 (2) Từ (1) (2) => hệ phương trình
717 , 919 , 444 , 325 , y x y x
Giải hệ phương trình ta được: x = 0,178 y = 0,147
→ % NaCl = 325 , 178 ,
.100% = 54,76%
% KCl = 100% - % NaCl = 100% - 54,76% = 45,24% Vậy hỗn hợp: NaCl chiếm 54,76%, KCl chiếm 45,24%
3 Phƣơng pháp áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố khối lƣợng a Nguyên tắc:
Trong phản ứng hoá học, nguyên tố khối lượng chúng bảo tồn Từ suy ra:
+ Tổng khối lượng chất tham gia phản ứng tổng khối lượng chất tạo thành + Tổng khối lượng chất trước phản ứng tổng khối lượng chất sau phản ứng b Phạm vi áp dụng:
Trong tốn xảy nhiều phản ứng, lúc đơi khơng cần thiết phải viết phương trình phản ứng cần lập sơ đồ phản ứng để thấy mối quan hệ tỉ lệ mol chất cần xác định chất mà đề cho
Bài Cho luồng khí clo dư tác dụng với 9,2g kim loại sinh 23,4g muối kim loại hoá trị I Hãy xác định kim loại hoá trị I muối kim loại
Hướng dẫn giải:
Đặt M KHHH kim loại hoá trị I PTHH: 2M + Cl2 2MCl 2M(g) (2M + 71)g 9,2g 23,4g ta có: 23,4 x 2M = 9,2(2M + 71) suy ra: M = 23
Kim loại có khối lượng nguyên tử 23 Na Vậy muối thu là: NaCl
(15)Hướng dẫn giải:
PTHH chung: M + H2SO4 MSO4 + H2
nH2SO4 = nH2= , 22
344 ,
= 0,06 mol áp dụng định luật BTKL ta có:
mMuối = mX + m H2SO4- m H2 = 3,22 + 98 * 0,06 - * 0,06 = 8,98g
Bài 3: Có sắt khối lượng 11,2g Một cho tác dụng hết với khí clo, ngâm dung dịch HCl dư Tính khối lượng sắt clorua thu
Hướng dẫn giải: PTHH:
2Fe + 3Cl2 2FeCl3 (1) Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (2) Theo phương trình (1,2) ta có:
nFeCl3 = nFe= 56
2 , 11
= 0,2mol
nFeCl2 = nFe= 56
2 , 11
= 0,2mol
Số mol muối thu hai phản ứng khối lượng mol phân tử FeCl3 lớn nên khối lượng lớn
mFeCl2= 127 * 0,2 = 25,4g mFeCl3= 162,5 * 0,2 = 32,5g
Bài 4: Hồ tan hỗn hợp muối Cacbonnat kim loại hố trị dung dịch HCl dư thu dung dịch A 0,672 lít khí (đktc)
Hỏi cô cạn dung dịch A thu gam muối khác nhau? Bài giải:
Bài 1: Gọi kim loại hoá trị II III X Y ta có phương trình phản ứng: XCO3 + 2HCl -> XCl2 + CO2 + H2O (1)
Y2(CO3)3 + 6HCl -> 2YCl3 + 3CO2 + 3H2O (2) Số mol CO2 thoát (đktc) phương trình là:
mol
nCO 0,03
4 , 22
672 ,
2
Theo phương trình phản ứng ta thấy số mol CO2 số mol H2O mol
n
nHO CO 0,03
2
và nHCl 0,03.20,006mol
Như khối lượng HCl phản ứng là:mHCl = 0,06 36,5 = 2,19 gam Gọi x khối lượng muối khan (mXCl2mYCl3)
(16)Bài toán 2: Cho 7,8 gam hỗn hợp kim loại Al Mg tác dụng với HCl thu 8,96 lít H2 (ở đktc) Hỏi cô cạn dung dịch thu gam muối khan
Bài giải: Ta có phương trình phản ứng sau: Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Số mol H2 thu là:nH 0,4mol
, 22
96 ,
Theo (1, 2) ta thấy số mol HCL gấp lần số mol H2
Nên: Số mol tham gia phản ứng là:n HCl = 0,4 = 0,8 mol
Số mol (số mol nguyên tử) tạo muối số mol HCl 0,8 mol Vậy khối lượng Clo tham gia phản ứng:mCl = 35,5 0,8 = 28,4 gam
Vậy khối lượng muối khan thu là: 7,8 + 28,4 = 36,2 gam 4 Phƣơng pháp dựa vào tăng, giảm khối lƣợng
a Nguyên tắc:
So sánh khối lượng chất cần xác định với chất mà giả thiết cho biết lượng nó, để từ khối lượng tăng hay giảm này, kết hợp với quan hệ tỉ lệ mol chất mà giải yêu cầu đặt
b Phạm vị sử dụng:
Đối với toán phản ứng xảy thuộc phản ứng phân huỷ, phản ứng kim loại mạnh, không tan nước đẩy kim loại yếu khỏi dung sịch muối phản ứng, Đặc biệt chưa biết rõ phản ứng xảy hồn tồn hay khơng việc sử dụng phương pháp đơn giản hoá toán Bài 1: Nhúng sắt kẽm vào cốc chứa 500 ml dung dịch CuSO4 Sau thời gian lấy hai kim loại khỏi cốc có thêm Cu bám vào, khối lượng dung dịch cốc bị giảm 0,22g Trong dung dịch sau phản ứng, nồng độ mol ZnSO4 gấp 2,5 lần nồng độ mol FeSO4 Thêm dung dịch NaOH dư vào cốc, lọc lấy kết tủa nung ngồi khơng khí đến khối lượng không đổi , thu 14,5g chất rắn Số gam Cu bám kim loại nồng độ mol dung dịch CuSO4 ban đầu bao nhiêu?
Hướng dẫn giải:
PTHH Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu ( ) Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu ( ) Gọi a số mol FeSO4
Vì thể tích dung dịch xem khơng thay đổi Do tỉ lệ nồng độ mol chất dung dịch tỉ lệ số mol
Theo ra: CM ZnSO4 = 2,5 CM FeSO4Nên ta có: nZnSO4= 2,5 nFeSO4 Khối lượng sắt tăng: (64 - 56)a = 8a (g)
Khối lượng kẽm giảm: (65 - 64)2,5a = 2,5a (g) Khối lượng hai kim loại tăng: 8a - 2,5a = 5,5a (g) Mà thực tế cho là: 0,22g
Ta có: 5,5a = 0,22 a = 0,04 (mol)
(17)Dung dịch sau phản ứng có: FeSO4, ZnSO4 CuSO4 (nếu có) Ta có sơ đồ phản ứng:
NaOH dư t0, kk
FeSO4 Fe(OH)2
Fe2O3 a a
2
a
(mol)
mFe2O3 = 160 x 0,04 x
a
= 3,2 (g) NaOH dư t0
CuSO4 Cu(OH)2 CuO b b b (mol)
mCuO = 80b = 14,5 - 3,2 = 11,3 (g) b = 0,14125 (mol) Vậy nCuSO4 ban đầu = a + 2,5a + b = 0,28125 (mol)
CM CuSO4 = , 28125 ,
= 0,5625 M
Bài 2: Nhúng sắt nặng gam vào 500 ml dung dịch CuSO4 2M Sau thời gian lấy sắt cân lại thấy nặng 8,8 gam Xem thể tích dung dịch khơng thay đổi nồng độ mol.lit CuSO4 dung dịch sau phản ứng bao nhiêu?
Hướng dẫn giải:
Số mol CuSO4 ban đầu là: 0,5 x = (mol) PTHH
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu ( ) mol mol
56g 64g làm sắt tăng thêm 64 - 56 = gam Mà theo cho, ta thấy khối lượng sắt tăng là: 8,8 - = 0,8 gam Vậy có
8 ,
= 0,1 mol Fe tham gia phản ứng, có 0,1 mol CuSO4 tham gia phản ứng. Số mol CuSO4 dư : - 0,1 = 0,9 mol
Ta có CM CuSO4 = ,
9 ,
= 1,8 M
Bài 3: Dẫn V lit CO2 (đktc) vào dung dịch chứa 3,7 gam Ca(OH)2 Sau phản ứng thu gam kết tủa Tính V?
Hướng dẫn giải:
Theo ta có:Số mol Ca(OH)2 = 74
7 ,
= 0,05 mol Số mol CaCO3 =
100
(18)PTHHCO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O - Nếu CO2 khơng dư:
Ta có số mol CO2 = số mol CaCO3 = 0,04 mol Vậy V(đktc) = 0,04 * 22,4 = 0,896 lít
- Nếu CO2 dư:
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O 0,05 0,05 mol 0,05
CO2 + CaCO3 + H2O Ca(HCO3)2 0,01(0,05 - 0,04) mol
Vậy tổng số mol CO2 tham gia phản ứng là: 0,05 + 0,01 = 0,06 mol
V(đktc) = 22,4 * 0,06 = 1,344 lít
Bài 4: Hồ tan 20gam hỗn hợp hai muối cacbonat kim loại hoá trị dung dịch HCl dư thu dung dịch X 4,48 lít khí (ở đktc) tính khối lượng muối khan thu dung dịch X
Bài giải: Gọi kim loại hoá trị A B ta có phương trình phản ứng sau: A2CO3 + 2HCl → 2ACl + CO2 + H2O (1)
BCO3 + 2HCl → BCl2 + CO2 + H2O (2)
Số mol khí CO2 (ở đktc) thu là:nCO 0,2mol
, 22
48 ,
Theo (1) (2) ta nhận thấy mol CO2 bay tức có mol muối cacbonnat chuyển thành muối Clorua khối lượng tăng thêm 11 gam (gốc CO3 60g chuyển thành gốc Cl2 có khối lượng 71 gam) Vậy có 0,2 mol khí bay khối lượng muối tăng 0,2 11 = 2,2 gam
Vậy tổng khối lượng muối Clorua khan thu là:M(Muối khan) = 20 + 2,2 = 22,2 (gam
Bài 5: Hoà tan 10gam hỗn hợp muối Cacbonnat kim loại hoá trị dung dịch HCl dư thu dung dịch A 0,672 lít khí (đktc)
Hỏi cạn dung dịch A thu gam muối khác nhau? Bài giải
Một toán hoá học thường phải có phản ứng hố học xảy mà có phản ứng hố học phải viết phương trình hố học điều khơng thể thiếu
Vậy ta gọi hai kim loại có hố trị X Y, ta có phản ứng: XCO3 + 2HCl → XCl2 + CO2 + H2O (1)
Y2(CO3)3 + 6HCl → 2YCl3 + 3CO2 + 3H2O (2) Số mol chất khí tạo chương trình (1) (2) là:
4 , 22
672 , CO
n = 0,03 mol
Theo phản ứng (1, 2) ta thấy mol CO2 bay tức có mol muối Cacbonnat chuyển thành muối clorua khối lượng tăng 71 - 60 = 11 (gam) ( 60 ;
3 g
mCO mCl 71g).Số mol khí CO2 bay 0,03 mol khối lượng muối khan tăng lên: 11 0,03 = 0,33 (gam)
Vậy khối lượng muối khan thu sau cô cạn dung dịch m (muối khan) = 10 + 0,33 = 10,33 (gam)
(19)dung dịch X 4,48 lít khí (ở đktc) tính khối lượng muối khan thu dung dịch X Bài giải: Gọi kim loại hoá trị A B ta có phương trình phản ứng sau: A2CO3 + 2HCl → 2ACl + CO2 + H2O (1)
BCO3 + 2HCl → BCl2 + CO2 + H2O (2)
Số mol khí CO2 (ở đktc) thu là:nCO 0,2mol
, 22
48 ,
Theo (1) (2) ta nhận thấy mol CO2 bay tức có mol muối cacbonnat chuyển thành muối Clorua khối lượng tăng thêm 11 gam (gốc CO3 60g chuyển thành gốc Cl2 có khối lượng 71 gam) Vậy có 0,2 mol khí bay khối lượng muối tăng là:0,2 11 = 2,2 gam
Vậy tổng khối lượng muối Clorua khan thu là:M(Muối khan) = 20 + 2,2 = 22,2 (
Bài 1: Nhúng kim loại M hoá trị II vào 0,5 lit dd CuSO4 0,2M Sau thời gian phản ứng, khối lượng M tăng lên 0,40g nồng độ CuSO4 lại 0,1M
a Xác định kim loại M
b Lấy m(g) kim loại M cho vào lit dd chứa AgNO3 Cu(NO3)2 , nồng độ muối 0,1M Sau phản ứng ta thu chất rắn A khối lượng 15,28g dd B Tính m(g)?
Hướng dẫn giải: a theo ta có PTHH
M + CuSO4 MSO4 + Cu (1) Số mol CuSO4 tham gia phản ứng (1) là: 0,5 ( 0,2 – 0,1 ) = 0,05 mol Độ tăng khối lượng M là:
mtăng = mkl gp - mkl tan = 0,05 (64 – M) = 0,40 giải ra: M = 56 , M Fe
b ta biết số mol AgNO3 số mol Cu(NO3)2 Nhưng số mol Fe
(chất khử Fe Cu2+ Ag+ (chất oxh mạnh)
0,1 0,1 ( mol )
Ag+ Có Tính oxi hố mạnh Cu2+ nên muối AgNO3 tham gia phản ứng với Fe trước PTHH:
Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag (1) Fe + Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 + Cu (2) Ta có mốc để so sánh:
- Nếu vừa xong phản ứng (1): Ag kết tủa hết, Fe tan hết, Cu(NO3)2 chưa phản ứng Chất rắn A Ag ta có: mA = 0,1 x 108 = 10,8 g
- Nếu vừa xong phản ứng (1) (2) chất rắn A gồm: 0,1 mol Ag 0,1 mol Cu mA = 0,1 ( 108 + 64 ) = 17,2 g
theo đề cho mA = 15,28 g ta có: 10,8 < 15,28 < 17,2
vậy AgNO3 phản ứng hết, Cu(NO3)2 phản ứng phần Fe tan hết
(20)5 Phƣơng pháp ghép ẩn số
Bài toán 1: (Xét lại toán nêu phương pháp thứ nhất)
Hoà tan hỗn hợp 20 gam hai muối cacbonnat kim loại hoá trị I II dung dịch HCl dư thu dung dịch M 4,48 lít CO2 (ở đktc) tính khối lượng muốn tạo thành dung dịch M
Bài giải
Gọi A B kim loại hoá trị I II Ta có phương trình phản ứng sau: A2CO3 + 2HCl → 2ACl + H2O + CO2 (1)
BCO3 + 2HCl → BCl2 + H2O + CO2 (2)
Số mol khí thu phản ứng (1) (2) là:nCO 0,2mol
4 , 22
48 ,
Gọi a b số mol A2CO3 BCO3 ta phương trình đại số sau: (2A + 60)a + (B + 60)b = 20 (3)
Theo phương trình phản ứng (1) số mol ACl thu 2a (mol) Theo phương trình phản ứng (2) số mol BCl2 thu b (mol) Nếu gọi số muối khan thu x ta có phương trình:
(A + 35.5) 2a + (B + 71)b = x (4)
Cũng theo phản ứng (1, 2) ta có:a + b = 0,2( )
2 mol
nCO (5)
Từ phương trình (3, 4) (Lấy phương trình (4) trừ (5)) ta được: 11 (a + b) = x - 20 (6)
Thay a + b từ (5) vào (6) ta được:11 0,2 = x - 20=> x = 22,2 gam
Bài toán 2: Hoà tan hoàn toàn gam hỗn hợp kim loại dung dịch HCl thu dung dịch A khí B, cạn dung dịch A thu 5,71 gam muối khan tính thể tích khí B đktc
Bài giải: Gọi X, Y kim loại; m, n hoá trị, x, y số mol tương ứng, số nguyên tử khối P, Q ta có:
2X + 2n HCl → 2XCln = nH2 (I) 2Y + 2m HCl → 2YClm + mH2 (II) Ta có: xP + y Q = (1)
x(P + 35,5n) + y(Q + 35,5m) = 5,71 (2)
Lấy phương trình (2) trừ phương trình (1) ta có: x(P + 35,5n) + y(Q + 35,5m)- xP - yQ = 0,71 → 35,5 (nx + my) = 0,71
Theo I II: ( )
2
2 xn my
nH
→ thể tích: V = nx + my = 22,4 0,224
355
71 ,
0
(lít)
6 Phƣơng pháp chuyển toán hỗn hợp thành toán chất tƣơng đƣơng a Nguyên tắc:
(21)b Phạm vi sử dụng:
Trong vô cơ, phương pháp áp dụng hỗn hợp nhiều kim loại hoạt động hay nhiều oxit kim loại, hỗn hợp muối cacbonat, hỗn hợp kim loại phản ứng với nước
Bài 1: Một hỗn hợp kim loại kiềm A, B thuộc chu kì bảng hệ thống tuần hồn có khối lượng 8,5 gam Hỗn hợp tan hết nước dư cho 3,36 lit khí H2 (đktc) Tìm hai kim loại A, B khối lượng kim loại
Hướng dẫn giải:
PTHH 2A + 2H2O 2AOH + H2 (1) 2B + 2H2O 2BOH + H2 (2) Đặt a = nA , b = nB ta có: a + b =
4 , 22
36 ,
= 0,3 (mol) (I)
M trung bình: M = ,
5 ,
= 28,33 Ta thấy 23 < M = 28,33 < 39
Giả sử MA < MB A Na, B K ngược lại mA + mB = 23a + 39b = 8,5 (II)
Từ (I, II) ta tính được: a = 0,2 mol, b = 0,1 mol Vậy mNa = 0,2 * 23 = 4,6 g, mK = 0,1 * 39 = 3,9 g
Bài 2: Hoà tan 115,3 g hỗn hợp gồm MgCO3 RCO3 500ml dung dịch H2SO4 loãng ta thu dung dịch A, chất rắn B 4,48 lít CO2 (đktc) Cơ cạn dung dịch A thu 12g muối khan Mặt khác đem nung chất rắn B tới khối lượng khơng đổi thu 11,2 lít CO2 (đktc) chất rắn B1 Tính nồng độ mol.lit dung dịch H2SO4 loãng dùng, khối lượng B, B1 khối lượng nguyên tử R Biết hỗn hợp đầu số mol RCO3 gấp 2,5 lần số mol MgCO3
Hướng dẫn giải:
Thay hỗn hợp MgCO3 RCO3 chất tương đương M CO3 PTHH
M CO3 + H2SO4 M SO4 + CO2 + H2O (1) 0,2 0,2 0,2 0,2
Số mol CO2 thu là: nCO2 = , 22
48 ,
= 0,2 (mol) Vậy nH2SO4 = nCO2 = 0,2 (mol)
CMH2SO4 = ,
2 ,
= 0,4 M Rắn B M CO3 dư:
M CO3 M O + CO2 (2) 0,5 0,5 0,5
Theo phản ứng (1): từ mol M CO3 tạo mol M SO4 khối lượng tăng 36 gam Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng ta có:
(22)Vậy mB = 110,5 g
Theo phản ứng (2): từ B chuyển thành B1, khối lượng giảm là: mCO2 = 0,5 * 44 = 22 g
Vậy mB1 = mB - mCO2 = 110,5 - 22 = 88,5 g Tổng số mol M CO3 là: 0,2 + 0,5 = 0,7 mol Ta có M + 60 =
7 ,
3 , 115
164,71 M = 104,71
Vì hỗn hợp đầu số mol RCO3 gấp 2,5 lần số mol MgCO3 Nên 104,71 =
5 ,
5 , * *
24 R
R = 137 Vậy R Ba
Bài 3: Để hoà tan hoàn toàn 28,4 gam hỗn hợp muối cacbonat kim loại thuộc phân nhóm nhóm II cần dùng 300ml dung dịch HCl aM tạo 6,72 lit khí (đktc) Sau phản ứng, cạn dung dịch thu m(g) muối khan Tính giá trị a, m xác định kim loại
Hướng dẫn giải: nCO2 =
4 , 22
72 ,
= 0,3 (mol) Thay hỗn hợp M CO3
M CO3 + 2HCl M Cl2 + CO2 + H2O (1) 0,3 0,6 0,3 0,3
Theo tỉ lệ phản ứng ta có:
nHCl = nCO2 = * 0,3 = 0,6 mol CM HCl =
3 ,
6 ,
= 2M Số mol M CO3 = nCO2 = 0,3 (mol)
Nên M + 60 = ,
4 , 28
= 94,67 M = 34,67
Gọi A, B KHHH kim loại thuộc phân nhóm nhóm II, MA < MB ta có: MA < M = 34,67 < MB để thoả mãn ta thấy 24 < M = 34,67 < 40 Vậy hai kim loại thuộc phân nhóm nhóm II là: Mg Ca
Khối lượng muối khan thu sau cô cạn là: m = (34,67 + 71)* 0,3 = 31,7 gam 7 Phƣơng pháp dựa theo số mol để giải toán hoá học
a Nguyên tắc áp dụng:
Trong q trình biến đổi hố học: Số mol nguyên tố chất bảo toàn
b Ví dụ: Cho 10,4g hỗn hợp bột Fe Mg (có tỉ lệ số mol 1:2) hồ tan vừa hết 600ml dung dịch HNO3 x(M), thu 3,36 lit hỗn hợp khí N2O NO Biết hỗn hợp khí có tỉ khối d = 1,195 Xác định trị số x?
Hướng dẫn giải: Theo ta có:
(23)Fe, Mg + HNO3 -> Fe(NO3)3 , Mg(NO3)2 + N2O, NO + H2O 0,1 0,2 x 0,1 0,2 a b (mol) Ta có:a + b =
4 , 22
36 ,
= 0,15
29 ) (
30 44
b a
b a
= 1,195 -> a = 0,05 mol b = 0,1 mol Số mol HNO3 phản ứng bằng:nHNO3= nN = 3nFe(NO3)3 + 2nMg(NO3)2+ 2nN2O + nNO = 3.0,1 + 2.0,2 + 2.0,05 + 0,1 = 0,9 mol
Nồng độ mol.lit dung dịch HNO3:x(M) = 600
9 ,
.1000 = 1,5M 8 Phƣơng pháp biện luận theo ẩn số
a Nguyên tắc áp dụng:Khi giải toán hoá học theo phương pháp đại số, số phương trình tốn học thiết lập số ẩn số chưa biết cần tìm phải biện luận -> Bằng cách: Chọn ẩn số làm chuẩn tách ẩn số cịn lại Nên đưa phương trình tốn học ẩn, có ẩn có giới hạn (tất nhiên ẩn có giới hạn tốt) Sau thiết lập bảng biến thiên hay dự vào điều kiện khác để chọn giá trị hợp lí
b Ví dụ:
Bài 1: Hoà tan 3,06g oxit MxOy dung dich HNO3 dư sau cạn thu 5,22g muối khan Hãy xác định kim loại M biết có hố trị
Hướng dẫn giải:
PTHH: MxOy + 2yHNO3 → xM(NO3)2y.x + yH2O Từ PTPƯ ta có tỉ lệ:
y
Mx 16
06 ,
= Mx 124y
22 ,
→ M = 68,5.2y.x
Trong đó: Đặt 2y.x = n hoá trị kim loại Vậy M = 68,5.n (*) Cho n giá trị 1, 2, 3, Từ (*)→ M = 137 n =2 phù hợp Do M Ba, hố trị II
Bài 2: A, B chất khí điều kiện thường, A hợp chất nguyên tố X với oxi (trong oxi chiếm 50% khối lượng), cịn B hợp chất nguyên tố Y với hiđrô (trong hiđro chiếm 25% khối lượng) Tỉ khối A so với B Xác định công thức phân tử A, B Biết phân tử A có nguyên tử X, phân tử B có nguyên tử Y
Hướng dẫn giải:
Đặt CTPT A XOn, MA = X + 16n = 16n + 16n = 32n Đặt CTPT A YOm, MB = Y + m = 3m + m = 4m d =
B A
M M
= m
n 32
= → m = 2n
Điều kiện thoả mãn: < n, m < 4, nguyên m phải số chẵn Vậy m hay
Nếu m = Y = (loại, khơng có ngun tố thoả) Nếu m = Y = 12 (là cacbon) → B CH4
và n = X = 32 (là lưu huỳnh) → A SO2
(24)a Nguyên tắc áp dụng:
Dựa vào đại lượng có giới hạn, chẳng hạn:
KLPTTB (M ), hố trị trung bình, số nguyên tử trung bình, Hiệu suất: 0(%) < H < 100(%)
Số mol chất tham gia: < n(mol) < Số mol chất ban đầu, Để suy quan hệ với đại lượng cần tìm Bằng cách:
- Tìm thay đổi giá trị max đại lượng để dẫn đến giới hạn cần tìm
- Giả sử thành phần hỗn hợp (X,Y) chứa X hay Y để suy giá trị max đại lượng cần tìm
b Ví dụ:
Bài 1: Cho 6,2g hỗn hợp kim loại kiềm thuộc chu kỳ liên tiếp bảng tuần hoàn phản ứng với H2O dư, thu 2,24 lit khí (đktc) dung dịch A
a Tính thành phần % khối lượng kim loại hỗn hợp ban đầu Hướng dẫn:a Đặt R KHHH chung cho kim loại kiềm cho
MR khối lượng trung bình kim loại kiềm A B, giả sử MA < MB → MA < MR < MB
Viết PTHH xảy ra:Theo phương trình phản ứng: nR = 2nH2= 0,2 mol → MR = 6,2 : 0,2 = 31
Theo đề ra: kim loại thuộc chu kì liên tiếp, nên kim loại là: A Na(23) B K(39)
Bài 2:
a Cho 13,8 gam (A) muối cacbonat kim loại kiềm vào 110ml dung dịch HCl 2M Sau phản ứng thấy axit dung dịch thu thể tích khí V1 vượt 2016ml Viết phương trình phản ứng, tìm (A) tính V1 (đktc)
b Hồ tan 13,8g (A) vào nước Vừa khuấy vừa thêm giọt dung dịch HCl 1M đủ 180ml dung dịch axit, thu V2 lit khí Viết phương trình phản ứng xảy tính V2 (đktc)
Hướng dẫn:
a M2CO3 + 2HCl → 2MCl + H2O + CO2 Theo PTHH ta có:
Số mol M2CO3 = số mol CO2 > 2,016 : 22,4 = 0,09 mol → Khối lượng mol M2CO3 < 13,8 : 0,09 = 153,33 (I)
Mặt khác: Số mol M2CO3 phản ứng = 1.2 số mol HCl < 1.2 0,11.2 = 0,11 mol → Khối lượng mol M2CO3 = 13,8 : 0,11 = 125,45 (II)
Từ (I, II) > 125,45 < M2CO3 < 153,33 → 32,5 < M < 46,5 M kim loại kiềm → M Kali (K)
Vậy số mol CO2 = số mol K2CO3 = 13,8 : 138 = 0,1 mol → VCO2 = 2,24 (lit) b Giải tương tự: → V2 = 1,792 (lit)
Bài 3: Cho 28,1g quặng đơlơmít gồm MgCO3; BaCO3 (%MgCO3 = a%) vào dung dịch HCl dư thu V (lít) CO2 (ở đktc)
(25)Hướng dẫn:
a Theo ta có PTHH:
MgCO3 + 2HCl MgCl2 + H2O + CO2 (1) x(mol) x(mol) BaCO3 + 2HCl BaCl2 + H2O + CO2 (2) y(mol) y(mol) CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (3) 0,2(mol) 0,2(mol) 0,2(mol)
CO2 + CaCO3 + H2O Ca(HCO3)2 (4) Giả sử hỗn hợp có MgCO3.Vậy mBaCO3 =
Số mol: nMgCO3 = 84
1 , 28
= 0,3345 (mol)
Nếu hỗn hợp toàn BaCO3 mMgCO3 = Số mol: nBaCO3 =
197 , 28
= 0,143 (mol)
Theo PT (1) (2) ta có số mol CO2 giải phóng là: 0,143 (mol) nCO2 0,3345 (mol)
(26)Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sƣ phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng
I.Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn
II.Khoá Học Nâng Cao HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dƣỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III.Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chƣơng trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia
- - - - -