TẠP CHÍ hóa học và ỨNG DỤNG số 12

Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 12 (96) 2009 Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 12 (96) 2009 Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 12 (96) 2009 PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TOÁN HỖN HỢP KIM LOẠI Al/Zn VÀ Na/Ba TÁC DỤNG VỚI NƯỚC Tác giả: Hóa Học Mỗi Ngày I- CƠ SỞ LÝ THUYẾT Bài toán hỗn hợp Al/Zn Na/Ba tác dụng với nước dư sinh khí cần lưu ý: + Kim loại Na/Ba + H2O → dung dịch bazơ NaOH/Ba(OH)2 + H2 + Kim loại Al/Zn + dung dịch bazơ sinh → muối + H2 Ta thấy khí H2 trình tạo nên Cụ thể: a/ Hỗn hợp Na Al tác dụng với H2O Na + H2O → NaOH + H2 Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + Ta có: H2 nNa = nNaOH = nAl(pư) b/ Hỗn hợp Ba Al tác dụng với H2O Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2 Ta có: nBa = nBa(OH)2 = nAl(pư) Nhận xét: Dựa vào đặc điểm kiện tốn ta viết hai phương trình phản ứng tính tốn Tuy nhiên với dạng tập ta thấy ptpư phản ứng oxi hóa khử nên làm nhanh phương pháp bảo toàn electron.Trường hợp Zn làm tương tự II- MỘT SỐ VÍ DỤ Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm Na Al Cho m gam hỗn hợp X vào lượng dư nước thoát V lit khí (đktc) Nếu cho m gam X vào dung dịch NaOH dư thu 1,75V lit khí (đktc) Phần trăm khối lượng Na X là: A 39,87% B 77,31% C 59,87% D 29,87% Hướng dẫn giải Cách 1: Giải bình thường (Đa số HS thường làm) TN1: Na + H2O → NaOH + x(mol) x H2 0,5x H2 Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + x ← TN2: x 1,5x Na + H2O → NaOH + x(mol) x Biên soạn: HĨA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày H2 0,5x Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 12 (96) 2009 Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + H2 y(mol) → 1,5y So sánh thể tích TN → TN1 Al dư TN2 Al tan hết Ta có: 0,5x + 1,5y = 1,75(0,5x + 1,5x) → y = 2x Xét mol hỗn hợp X mNa = 23g mAl = 54g %Na = 23 *100%  29,87% → Chọn D 23  54 Cách 2: Theo phương pháp bảo toàn electron TN1: Chất khử Na Al nên: Na → Na+ + 1e x(mol) x Do Al dư tỷ lệ Na : Al 1:1 nên: Al → Al3+ + 3e x 3x + H2O chất oxi hóa nên: 2H + 2e → H2 V*2 22,4 Bảo toàn electron: x + 3x = ← V (mol ) 22,4 V*2 (1) 22,4 TN2: Na → Na+ + 1e x(mol) x Do Al pư hết nên: Al → Al3+ + 3e y(mol) 3y + 2H + 2e → H2 Và: 1,75V*2 22,4 Bảo toàn electron: x + 3y = 1,75V*2 22,4 ← 1,75V (mol) 22,4 (2) Từ (1) (2) → y = 2x Giải tương tự Cách Ví dụ 2: Cho hỗn hợp X gồm 0,1 mol Na 0,05 mol Al tác dụng với lượng nước dư thu thể tích khí đktc ? A 2,8 lit B 1,12lit C 1,67 lit D 2,24lit Hướng dẫn giải Nhận xét: Tỷ lệ Na : Al 0,1  nên Al pư hết nên: 0, 05 Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 12 (96) 2009 0,1 Na → Na+ + 1e 0,05 Al → Al3+ + 3e x 2H+ + 2e → H2 Bảo toàn electron: 0,1 + 0,05.3 = 2x → x = 0,125 → V = 0,125.22,4 = 2,8 (lit) → Chọn A Ví dụ 3(TSĐH A 2008): Cho hỗn hợp gồm Na Al có tỷ lệ số mol tương ứng 1:2 vào nước dư Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 8,96 lit H2(đktc) m gam chất rắn không tan Giá trị m là: A 43,2g B 5,4g C 7,8g D 10,8g Hướng dẫn giải Tỷ lệ Na : Al nên Al dư Ta có: x Na → Na+ + 1e x Al(pư) → Al3+ + 3e 0,4 2H+ + 2e → H2 Bảo toàn electron: x + 3x = 0,4.2 → x = 0,2 Do đó: nAl = 2nNa = 0,2.2 = 0,4 (mol) → mAl = 0,4 27 = 10,8 (g) → Chọn D Ví dụ 4: Cho m gam hỗn hợp Na Al vào nước dư, thu 4,48 lit khí Mặt khác m gam hỗn hợp tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu 7,84 lit khí (các khí đo đktc) Trị số m là: A 5g B 7,7g C 6,55g D 12,5g Hướng dẫn giải Gọi số mol Na x Gọi số mol Al y TN1: Nhôm dư nên nNa = nAl(pư) = x x Na → Na+ + 1e x Al → Al3+ + 3e 0,2 2H+ + 2e → H2 Bảo toàn electron: x + 3x = 2.0,2 → x = 0,1 → mNa = 0,1.23 = 2,3 (g) TN 2: Nhôm pư hết nên: 0,1 Na → Na+ + 1e y Al → Al3+ + 3e 0,35 2H+ + 2e → H2 Bảo toàn electron: 0,1 + 3y = 0,35.2 → y = 0,2 → mAl = 0,2.27 = 5,4 (g) Vậy m = 2,3 + 5,4 = 7,7 (g) → Chọn B Ví dụ 5: Chia hỗn hợp X gồm kim loại Al Ba thành phần nhau: Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 12 (96) 2009 Phần 1: Cho vào nước dư thu 448 ml khí (đktc) Phần 2: Cho vào dung dịch NaOH dư thu 784 ml khí (đktc) Khối lượng hỗn hợp phần là: A 0,685g B 2,45g C 1,225g D 2,45g Hướng dẫn giải Gọi số mol Ba x Gọi số mol Al y TN1: Nhôm dư nên nBa = nAl(pư) = x x Ba → Ba2+ + 2e 2x Al → Al3+ + 3e 0,02 2H+ + 2e → H2 Bảo toàn electron: 2x + 3.2x = 2.0,02 → x = 0,005 → mBa = 0,005.137= 0,685 (g) TN 2: Nhôm pư hết nên: 0,005 Ba → Ba2+ + 2e y Al → Al3+ + 3e 0,035 2H+ + 2e → H2 Bảo toàn electron: 0,005.2 + 3y = 0,035.2 → y = 0,02 → mAl = 0,02.27 = 0,54 (g) Vậy m = 0,685 + 0,54 = 1,225 (g) → Chọn C Mọi thắc mắc trao đổi liên quan đến vấn đề Hóa học, bạn vui lịng liên hệ theo : Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com .. .Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 12 (96) 2009 Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học. .. Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 12 (96) 2009 Phần 1: Cho vào nước... HÓA HỌC MỖI NGÀY FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Website: www.hoahocmoingay.com Email: hoahocmoingay.com@gmail.com Tạp chí Hóa học & Ứng dụng SỐ 12 (96) 2009 0,1 Na → Na+ + 1e 0,05 Al