Câu 8.Cho một thanh chì Pb tác dụng vừa đủ với dd muối nitrat của kim loại hóa tri II, sau một thời gian khi khối lượng thanh chì không đổi thì lấy ra khỏi dd thấy khối lượng của nó giảm[r]
(1)Tổng hợp kiến thức hoá häc 8 C¸c kh¸i niƯm:
1 VËt thĨ, chÊt.
- Vật thể: Là toàn xung quanh không gian Vật thể gồm loại: Vật thể tự nhiên vật thể nhân t¹o
- Chất: nguyên liệu cấu tạo nên vật thể Chất có khắp nơi, đâu có vật thể có chất
- Mỗi chất có tính chất định Bao gồm tính chất vật lý tính chất hố học o Tính chất vật lý: Trạng thái (R,L,K), màu sắc, mùi vị, tính tan, tính dẫn điện,
dẫn nhiệt, nhiệt độ sơi (t0
s), nhiệt độ nóng chảy (t0nc), khối lợng riêng (d)… o Tính chất hố học: Là khả bị biến đổi thành chất khác: Khả cháy,
nỉ, t¸c dơng víi chÊt kh¸c…
2 Hỗn hợp chất tinh khiết.
- Hn hp hay nhiều chất trộn lại với Mỗi chất hỗn hợp đợc gọi chất thành phần
- Hỗn hợp gồm có loại: hỗn hợp đồng hỗn hợp không đồng
- Tính chất hỗn hợp: Hỗn hợp có tính chất không ổn định, thay đổi phụ thuộc vào khối lợng số lợng chất thành phần
- Chất tinh khiết chất khơng có lẫn chất khác Chất tinh khiết có tính chất định, khơng thay đổi
- Khi tách riêng chất khỏi hỗn hợp ta thu đợc chất tinh khiết Để tách riêng chất khỏi hỗn hợp ngời ta sử dụng phơng pháp vật lý hoá học: tách, chiết, gạn, lọc, cho bay hơi, chng cất, dùng phản ứng hố học…
3 Nguyªn tử.
a Định nghĩa: Là hạt vô nhỏ, trung hoà điện, cấu tạo nên chất b Cấu tạo: gồm phần
Hạt nhân: tạo loại hạt: Proton Nơtron
- Proton: Mang điện tích +1, có khối lợng đvC, ký hiệu: P - Nơtron: Không mang điện, có khối lợng đvC, ký hiệu: N
Vỏ: cấu tạo tõ c¸c líp Electron
- Electron: Mang điện tích -1, có khối lợng khơng đáng kể, ký hiệu: e
Trong nguyên tử, e chuyển động nhanh xếp thành lớp từ + Lớp 1: có tối đa 2e
+ Líp 2,3,4… tạm thời có tối đa 8e
Khối lợng nguyên tö = sè P + sè N + sè e = sè P + sè N (v× e cã khèi lợng nhỏ)
4 Nguyên tố hoá học.
Là tập hợp nguyên tử loại, có số P hạt nhân
Nhng nguyờn t cú số P nhng số N khác gọi ng v ca
5 Hoá trị.
Là số biểu thị khả liên kết nguyên tử hay nhóm nguyên tử Quy tắc hoá trị:
a b x y
A B ta cã: a.x = b.y
(với a, b lần lợt hoá trị nguyên tố A B)
So sỏnh đơn chất hợp chất
đơn chất hợp chất
VD Sắt, đồng, oxi, nitơ, than chì… Nớc, muối ăn, đờng… K/N Là chất nguyên tố hoỏ
học cấu tạo nên Là chất hay nhiềunguyên tố hoá học cấu tạo nên Phân loại Gồm loại: Kim loại phi kim Gồm loại: hợp chất vô hợp
chất hữu Phân tử
(2)diện) - Gồm nguyên tử loại: Phi
kim lỏng khí
CTHH - Kim loại phi kim r¾n: CTHH KHHH (A) - Phi kim láng vµ khÝ:
CTHH = KHHH + chØ sè (Ax)
CTHH = KHHH nguyên tố + số tơng ứng
AxBy
So sánh nguyên tử phân tử
nguyên tử phân tử
Định
ngha L ht vụ cựng nhỏ, trung hoà vềđiện, cấu tạo nên chất Là hạt vô nhỏ, đại diện chochất mang đầy đủ tính chất chất
Sự biến đổi phản ứng hố học
Ngun tử đợc bảo tồn
phản ứng hoá học Liên kết nguyên tử phân tử thay đổi làm cho phân tử biến đổi thành phân tử khác Khối lợng Nguyên tử khối (NTK) cho biết độ
nặng nhẹ khác nguyên tử đại lợng đặc trng cho nguyên tố
NTK khối lợng nguyên tử tính đơn vị Cacbon
Phân tử khối (PTK) khối lợng phân tử tính đơn vị Cacbon PTK = tổng khối lợng nguyên tử có phân tử
áp dụng quy tắc hoá trị
1 Tính hoá trị nguyên tố
- Gọi hoá trị nguyên tố cần tìm (là a) - áp dụng QTHT: a.x = b.y a = b.y/x - Tr¶ lêi
2 LËp CTHH cđa hỵp chÊt.
- Gọi công thức chung cần lập
- áp dụng QTHT: a.x = b.y '
'
x b b y a a
- Tr¶ lêi
*** Có thể dùng quy tắc chéo để lập nhanh CTHH: Trong CTHH, hoá trị nguyên tố số nguyên tố
Lu ý: Khi hoá trị cha tối giản cần tối giản trớc
6 Phản ứng hoá học.
Là trình biến đổi chất thành chất khác
Chất bị biến đổi gọi chất tham gia, chất đợc tạo thành gọi sản phẩm Đợc biểu diễn sơ đồ:
A + B C + D đọc là: A tác dụng với B tạo thành C D A + B C đọc A kết hợp với B tạo thành C
(3)
-Ngoµi cã thĨ chia axit thành axit mạnh axit yếu
Axit mạnh Axit trung bình Axit yếu Axit yếu
H
ỵ
p
c
h
Ê
t
v
«
c
¬
Oxit (AxOy)
Axit (HnB)
Baz¬- M(OH)n
Muèi (MxBy)
Oxit axit: CO2, SO2, SO3, NO2, N2O5, SiO2, P2O5 Oxit baz¬: Li2O, Na2O, K2O, CaO, BaO, CuO,Fe2O3 Oxit trung tÝnh: CO, NO…
Oxit lìng tÝnh: ZnO, Al2O3, Cr2O3
Axit kh«ng cã oxi (Hidraxit): HCl, HBr, H2S, HF Axit cã oxi (Oxaxit): HNO3, H2SO4, H3PO4… Baz¬ tan (KiỊm): NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 Bazơ không tan: Mg(OH)2, Cu(OH)2, Fe(OH)3 Muối axit: NaHSO4, NaHCO3, Ca(HCO3)2 Muối trung hoà: NaCl, KNO3, CaCO3 PHân lo¹i HCVC
HNO3 H2SO4 HCl
H3PO4 H2SO3
CH3COOH H
(4)oxit axit baz¬ muèi Định
nghĩa Là hợp chất oxi với 1nguyên tố khác
Là hợp chất mà phân tử gồm hay nhiỊu nguyªn tư H liªn kÕt víi gèc axit
Là hợp chất mà phân tử gồm nguyên tử kim loại liên kết với hay nhiều nhóm OH
Là hợp chất mà phân tử gồm kim loại liên kết với gốc axit
CTHH
Gọi nguyên tố oxit A hoá trị n CTHH là:
- A2On n lẻ - AOn/2 n chẵn
Gọi gốc axit B có hoá trị n
CTHH là: HnB
Gọi kim loại M có hoá trị n
CTHH là: M(OH)n
Gọi kim loại M, gốc axit B
CTHH là: MxBy
Tên gọi
Tên oxit = Tªn nguyªn tè + oxit
Lu ý: Kèm theo hoá trị kim loại kim loại có nhiều hoá trị
Khi phi kim có nhiều hoá trị kèm tiếp đầu ngữ
- Axit oxi: Axit + tên phi kim + hidric
- Axit cã Ýt oxi: Axit + tªn phi kim + ¬ (r¬)
- Axit cã nhiỊu oxi: Axit + tªn phi kim + ic (ric)
Tªn bazơ = Tên kim loại + hidroxit
Lu ý: Kèm theo hoá trị kim loại kim loại có nhiều hoá trị
Tên muối = tên kim loại + tên gốc axit
Lu ý: Kèm theo hoá trị kim loại kim loại có nhiều hoá trị
TCHH
1 Tác dụng với nớc
- Oxit axit tác dụng với nớc tạo thành dd Axit
- Oxit bazơ tác dụng với nớc tạo thành dd Bazơ
2 Oxax + dd Bazơ tạo thành muối nớc
3 Oxbz + dd Axit tạo thành muối nớc
4 Oxax + Oxbz tạo thành muối
1 Lm qu tớm đỏ hồng Tác dụng với Bazơ
Muối nớc
3 Tác dụng với oxit bazơ
muối nớc
4 Tác dụng với kim loại
muối Hidro
5 Tác dụng với muối
muối axit míi
1 T¸c dơng víi axit
mi vµ níc
2 dd Kiềm làm đổi màu chất thị
- Lµm quú tÝm xanh - Làm dd phenolphtalein không màu hồng
3 dd KiỊm t¸c dơng víi oxax mi vµ níc
4 dd KiỊm + dd mi
Muối + Bazơ
5 Bazơ không tan bị nhiệt phân oxit + nớc
1 T¸c dơng víi axit
mi míi + axit míi
2 dd mi + dd KiỊm
mi míi + baz¬ míi dd mi + Kim lo¹i
Mi míi + kim lo¹i míi dd muèi + dd muèi muèi míi
5 Một số muối bị nhiệt phân
Lu ý - Oxit lìng tÝnh cã thĨ t¸c
(5)Tính chất hoá học hợp chất vô cơ
Mối quan hệ loại hợp chất vô cơ + dd Muối
Phân huỷ + H2O
+ dd KiỊm + Oxbz
+ Baz¬+ Kim lo¹i + Axit + dd KiỊm+ dd Mi+ Oxax+ Axit
t0
+ H2O
+ Axit
+ Oxi + H2, CO
+ Oxi
+ axit
+ dd bazơ
+ kim loại
t0
+ dd muèi t0
+ axit + Oxax
+ Oxit Baz¬ + Baz¬
+ dd Muèi + KL + Níc + Níc O x it a x it O x it b a z ¬ Mi + n-íc axit KiỊm Mi
+ dd Axit + dd Baz¬
A
x
it
Muèi + H2O
Q u ú t Ým ®
Muèi + h2 Muèi + Axit
M
u
è
i
Baz¬
KiÒm k.tan
Q u ú t Ým x a n h P h e n o l p h a l e in k m µ u h å n g
Muèi + h2O oxit +
h2O
M u è i + a x it
Muèi + baz¬
Muèi + muèi
Muối + kim loại
Các sản phẩm khác
Tchh cña oxit Tchh cña Axit
Tchh cña mi Tchh cđa baz¬
Lu ý: Thờng gặp oxit bazơ tan đợc nớc Li2O, Na2O, K2O, CaO, BaO Đây oxit bazơ có th tỏc dng vi oxit axit
Đối với bazơ, có tính chất chung cho loại nhng có tính chất Kiềm bazơ không tan
Một số loại hợp chất có tính chất hố học riêng, khơng đề cập tới, xem phần đọc thêm giới thiệu riêng sgk
Muèi + h2O
Oxit axit Oxit baz¬
Baz¬
KiỊm k.tan
+ Oxax
Kim lo¹i Phi kim
+ Oxbz+ dd Muèi
Axit
M¹nh yÕu
(6)Các phơng trình hoá học minh hoạ thờng gặp 4Al + 3O2 2Al2O3
CuO + H2
0
t
Cu + H2O Fe2O3 + 3CO
0
t
2Fe + 3CO2 S + O2 SO2
CaO + H2O Ca(OH)2 Cu(OH)2
0
t
CuO + H2O CaO + 2HCl CaCl2 + H2O CaO + CO2 CaCO3
Na2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2NaOH NaOH + HCl NaCl + H2O
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaCl SO3 + H2O H2SO4
P2O5 + 3H2O 2H3PO4
P2O5 + 6NaOH 2Na3PO4 + 3H2O N2O5 + Na2O 2NaNO3
BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl 2HCl + Fe FeCl2 + H2
2HCl + Ba(OH)2 BaCl2 + 2H2O 6HCl + Fe2O3 2FeCl3 + 3H2O 2HCl + CaCO3 CaCl2 + 2H2O
điều chế hợp chất vô cơ
19 20 13 12 10 11 Lu ý:
- Mét sè oxit kim lo¹i nh Al2O3, MgO, BaO, CaO, Na2O, K2O không bị H2, CO khử
- Các oxit kim loại trạng thái hoá trị cao oxit axit nh: CrO3, Mn2O7,
- Các phản ứng hoá học xảy phải tuân theo ®iỊu kiƯn cđa tõng ph¶n øng
- Khi oxit axit tác dụng với dd Kiềm tuỳ theo tỉ lƯ sè mol sÏ t¹o mi axit hay mi trung hoµ
VD:
NaOH + CO2 NaHCO3 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O - Khi tác dụng vi H2SO4 c, kim
loại thể hoá trị cao nhất, không giải phóng Hidro
VD:
Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 + H2O
Kim loại + oxi Phi kim + oxi Hợp chÊt + oxi
oxit
NhiƯt ph©n mi
Nhiệt phân bazơ không tan
Bazơ Phi kim + hidro
Oxit axit + níc Axit m¹nh + mi
KiỊm + dd mi Oxit baz¬ + níc
điện phân dd muối
(có màng ngăn)
Axit
1 3Fe + 2O2
0
t
Fe3O4 4P + 5O2
0
t
2P2O5 CH4 + O2
0
t
CO2 + 2H2O CaCO3
0
t
CaO + CO2 Cu(OH)2
0
t
CuO + H2O Cl2 + H2 askt 2HCl SO3 + H2O H2SO4
8 BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl
9 Ca(OH)2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaOH
10 CaO + H2O Ca(OH)2 11 NaCl + 2H2O dpdd
NaOH
+ Cl2 + H2
Axit + baz¬ Oxit bazơ + dd axit
Muối Kim loại + phi kim
(7)`
21 14
15
16
17
18
Oxit axit + dd kiỊm Oxit axit + oxit baz¬ Dd mi + dd muèi Dd muèi + dd kiÒm
Muèi + dd axit
Kim lo¹i + dd muèi
12 Ba(OH)2 + H2SO4 BaSO4 + 2H2O 13 CuO + 2HCl CuCl2 + H2O
14 SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O 15 CaO + CO2 CaCO3
16 BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaCl 17 CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4 18 CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O 19 2Fe + 3Cl2
0
t
(8)TÝnh chÊt hoá học kim loại
Dóy hot ng hoỏ học kim loại.
K, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H), Cu, Ag, Au
(Khi Nµo May Aó Záp SắtPhải Hỏi Cúc Bạc Vàng)
ý nghĩa:
K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt + O2: nhiệt độ thờng nhiệt độ cao Khó phản ứng
K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt Tác dụng với nớc Không tác dụng với nớc nhiệt độ thờng
K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt Tác dụng với axit thông thờng giải phóng Hidro Không tác dụng K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt
Kim loại đứng trớc đẩy kim loại đứng sau khỏi muối K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt H2, CO không khử đợc oxit khử đợc oxit kim loại nhiệt độ cao Chú ý:
- Các kim loại đứng trớc Mg phản ứng với nớc nhiệt độ thờng tạo thành dd Kiềm giải phóng khí Hidro
- Trừ Au Pt, kim loại khác tác dụng với HNO3 H2SO4 đặc nhng khơng giải phóng Hidro
So sánh tính chất hoá học nhôm sắt
* Giống:
- Đều có tính chất chung cđa kim lo¹i
- Đều khơng tác dụng với HNO3 H2SO4 đặc nguội
* Kh¸c:
TÝnh chÊt Al (NTK = 27) Fe (NTK = 56)
Tính chất
vật lý - Kim loại màu trắng, có ánh kim,nhẹ, dẫn điện nhiệt tốt - t0
nc = 6600C
- Là kim loại nhẹ, dễ dát mỏng, dẻo
- Kim loại màu trắng xám, có ánh kim, dẫn điện nhiệt Nhôm
- t0
nc = 15390C
- Lµ kim loại nặng, dẻo nên dễ rèn Tác dụng với
phi kim 2Al + 3Cl2
t
2AlCl3 2Al + 3S t0
Al2S3
2Fe + 3Cl2
0
t
2FeCl3 Fe + S t0
FeS
T¸c dơng víi 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 + Axit
+ O2
+ Phi kim + DD Muèi
Kim lo¹i oxit
Muèi
Muèi + H2
Muèi + kl
1 3Fe + 2O2
0
t
Fe3O4 2Fe + 3Cl2
0
t
(9)axit T¸c dơng víi
dd mi 2Al + 3FeSO4 Al2(SO4)3 + 3Fe Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag T¸c dơng víi
dd KiỊm 2Al + 2NaOH + H 2NaAlO2O 2 + 3H2 Không phản ứng Hợp chÊt - Al2O3 cã tÝnh lìng tÝnh
Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O Al2O3+ 2NaOH2NaAlO2 + H2O - Al(OH)3 kết tủa dạng keo, hợp chất lỡng tính
- FeO, Fe2O3 Fe3O4 oxit bazơ
- Fe(OH)2 màu trắng xanh - Fe(OH)3 màu nõu
Kết luận - Nhôm kim loại lỡng tính, có
thể tác dụng với dd Axit dd Kiềm Trong phản ứng hoá học, Nhôm thể hoá trị III
- Sắt thể hoá trị: II, III
+ Tỏc dụng với axit thông thờng, với phi kim yếu, với dd muối: II + Tác dụng với H2SO4 đặc nóng, dd HNO3, với phi kim mạnh: III Gang thép
Gang Thép
Đ/N - Gang hợp kim Sắt với Cacbon số nguyên tố khác nh Mn, Si, S (%C=25%)
- Thép hợp kim Sắt với Cacbon số nguyên tố khác (%C<2%)
Sản xuất C + O2 t0
CO2 CO2 + C
0
t
2CO
3CO + Fe2O3
0
t
2Fe + 3CO2 4CO + Fe3O4
0
t
3Fe + 4CO2 CaO + SiO2
0
t
CaSiO3
2Fe + O2 t0
2FeO
FeO + C t0
Fe + CO
FeO + Mn t0
Fe + MnO
2FeO + Si t0
2Fe + SiO2 Tính chất Cứng, giịn… Cứng, đàn hồi…
tÝnh chÊt ho¸ häc cđa phi kim.
+ Oxit KL + O2
Ba d¹ng thï h×nh cđa Cacbon
+ NaOH
+ KOH, t0
+ NaOH + H2O
+ Kim lo¹i
+ Hidro + Hidro
+ O2
+ Kim loại
Phi Kim Oxit axit
Muối clorua sản phẩm khí
Clo HCl
Oxit kim loại muèi
HCl + HClO NaCl + NaClO Níc Gia-ven
KCl + KClO3
cacbon
Kim cơng: Là chất rắn suốt, cứng, không dẫn điện
Lm đồ trang sức, mũi khoan, dao cắt kính…
Than chì: Là chất rắn, mềm, có khả dẫn điện Làm điện cực, chất bôi trơn, ruột bút chì
Cacbon vơ định hình: Là chất rắn, xốp, khơng có khả dẫn điện, có ính hấp phụ
Làm nhiên liệu, chế tạo mặt nạ phòng độc…
CO2 Kim lo¹i + CO2
Các phơng trình hố học đáng nhớ
1 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 Fe + S t0
FeS
3 H2O + Cl2 HCl + HClO
4 2NaOH + Cl2 NaCl + NaClO + H2O 4HCl + MnO2
0
t
MnCl2 + Cl2 + 2H2O
6 NaCl + 2H2O dpddmnx 2NaOH + Cl2 + H2
6 C + 2CuO t0
2Cu + CO2 3CO + Fe2O3
0
t
2Fe + 3CO2 NaOH + CO2 NaHCO3
9 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O
Hợp chất hữu
Hidro cacbon DÉn xuÊt cña RH
Hidrocabon no Ankan
CTTQ CnH2n+2
VD: CH4
(Metan)
Hidrocacbon kh«ng no
Anken CTTQ: CnH2n
VD: C2H4
(Etilen)
Hidrocacbon kh«ng no
Ankin CTTQ: CnH2n-2
VD: C2H4
(Axetilen)
Hidrocacbon th¬m Aren CTTQ CnH2n-6
VD: C6H6
(Benzen) DÉn xuÊt chøa Halogen VD: C2H5Cl C6H5Br DÉn xuÊt chøa Oxi VD: C2H5OH
CH3COOH ChÊt bÐo Gluxit… DÉn xuÊt chøa Nit¬ VD: Protein
(10)Hỵp chÊt Metan Etilen Axetilen Benzen CTPT
PTK CH4 = 16 C2H4 = 28 C2H2 = 26 C6H6 = 78
Công thức cấu tạo C H H H H
Liên kết đơn
C
H H
H
C H
Liên kết đôi gồm liên kết bền liên kết bền
C H
H C
Liªn kÕt ba gåm liªn kÕt
bền liên kết bền 3lk đôi 3lk đơn xen kẽ vịng cạnh
Tr¹ng th¸i KhÝ Láng
TÝnh chÊt
vật lý Khơng màu, khơng mùi, tan nớc, nhẹ khơng khí Khơng màu, khơng tantrong nớc, nhẹ nớc, hồ tan nhiều chất, độc Tính chất
ho¸ häc - Giống
Có phản ứng cháy sinh CO2 vµ H2O CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O
2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O 2C6H6 + 15O2 12CO2 + 6H2O - Khác
nhau Chỉ tham gia phản ứng thÕCH4 + Cl2 anhsang
CH3Cl + HCl
Cã ph¶n øng céng C2H4 + Br2 C2H4Br2 C2H4 + H2 Ni t P, ,0 C2H6 C2H4 + H2O C2H5OH
Cã ph¶n øng céng C2H2 + Br2 C2H2Br2 C2H2 + Br2 C2H2Br4
Vừa có phản ứng ph¶n øng céng (khã)
C6H6 + Br2
0
,
Fe t
C6H5Br + HBr C6H6 + Cl2 asMT
ứng dụng Làm nhiên liệu, nguyên liệu đời sống v cụng nghip
Làm nguyên liệu điều chế nhựa PE, rợu Etylic, Axit Axetic, kích thích chín
Làm nhiên liệu hàn xì, thắp sáng, nguyên liệu sản xuất PVC, cao su
Làm dung môi, diều chế thuốc nhuộm, dợc phẩm, thuốc BVTV
Điều chế Có khí thiên nhiên,
khớ ng hành, khí bùn ao Sp chế hố dầu mỏ, sinh rakhi chín C2H5OH
0 ,
H SO d t
C2H4 + H2O
Cho đất đèn + nớc, sp chế hoá dầu mỏ
CaC2 + H2O
C2H2 + Ca(OH)2
Sản phẩm chng nhựa than đá
Nhận biết Khôg làm màu dd Br2
Lµm mÊt mµu Clo ngoµi as Lµm mÊt mµu dung dịchBrom Làm màu dung dịchBrom nhiều Etilen Ko làm màu dd BromKo tan nớc
rợu Etylic Axit Axetic
(11)CTCT: CH3 – CH2 – OH
c
h
o c h
h
h h
h
CTCT: CH3 – CH2 – COOH
c
h
o c h
h
h o
TÝnh chÊt vËt lý
Là chất lỏng, không màu, dễ tan tan nhiều nớc Sôi 78,30C, nhẹ nớc, hoà tan đợc nhiều chất
nh Iot, Benzen
Sôi 1180C, có vị chua (dd Ace 2-5% làm giấm ăn)
Tính chất hoá häc
- Ph¶n øng víi Na:
2C2H5OH + 2Na 2C2H5ONa + H2 2CH3COOH + 2Na 2CH3COONa + H2 - Rợu Etylic tác dụng với axit axetic tạo thành este Etyl Axetat
CH3COOH + C2H5OH
0 ,
H SO d t
CH3COOC2H5 + H2O - Ch¸y víi ngän lửa màu xanh, toả nhiều nhiệt
C2H6O + 3O2 2CO2 + 3H2O
- BÞ OXH kk cã men xóc t¸c
C2H5OH + O2 mengiam CH3COOH + H2O
- Mang đủ tính chất axit: Làm đỏ quỳ tím, tác dụng với kim loại trớc H, với bazơ, oxit bazơ, dd muối
2CH3COOH + Mg (CH3COO)2Mg + H2 CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O
ứng dụng Dùng làm nhiên liệu, dung môi pha sơn, chế rợu bia, dợc phẩm, điều chÕ axit axetic vµ cao su…
Dùng để pha giấm ăn, sản xuất chất dẻo, thuốc nhuộm, dợc phẩm, tơ…
§iỊu chÕ
Bằng phơng pháp lên men tinh bột đờng C6H12O6 30 32
Men
C 2C2H5OH + 2CO2
Hoặc cho Etilen hợp nớc
C2H4 + H2O ddaxit C2H5OH
- Lên men dd rợu nhạt
C2H5OH + O2 mengiam CH3COOH + H2O - Trong PTN:
(12)glucoz¬ saccaroz¬ tinh bột xenlulozơ Công thức
phân tử
C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n Tinh bét: n 1200 – 6000 Xenlulozơ: n 10000 14000
Trạng thái Tính chất
vật lý
Chất kết tinh, không màu, vÞ
ngät, dƠ tan níc ChÊt kÕt tinh, không màu, vị ngọtsắc, dễ tan nớc, tan nhiều níc nãng
Là chất rắn trắng Tinh bột tan đợc nớc nóng hồ tinh bột Xenlulozơ khơng tan nớc kể đun nóng
Tính chất hoá học
quan trọng
Phản ứng tráng gơng C6H12O6 + Ag2O
C6H12O7 + 2Ag
Thuỷ phân đun nóng dd axit loÃng
C12H22O11 + H2O ddaxit t,o
C6H12O6 + C6H12O6 glucozơ fructozơ
Thuỷ phân đun nóng dd axit lo·ng (C6H10O5)n + nH2O ,
o
ddaxit t nC6H12O6 Hå tinh bét lµm dd Iot chun mµu xanh
øng dơng
Thức ăn, dợc phẩm Thức ăn, làm bánh kẹo … Pha chÕ dỵc phÈm
Tinh bột thức ăn cho ngời động vật, nguyên liệu để sản xuất đờng Glucozơ, rợu Etylic Xenlulozơ dùng để sản xuất giấy, vải, đồ gỗ vật liệu xây dựng
(13)PHẦN B:
C ÁC CHUY ÊN ĐỀ CƠ BẢN BỒI DƯỠNG HSG
(14)Chuyờn 1:
CƠ CHế Và CÂN BằNG PHơng trình hoá học
I/ Phản ứng oxi hoá- khử, không oxi hoá- khử.
1/ Phản ứng hoá hợp.
- c im ca phn ứng: Có thể xảy thay đổi số oxi hố khơng Ví dụ:
Phản ứng có thay đổi số oxi hoá 4Al (r) + 3O2 (k) > 2Al2O3 (r)
Phản ứng khơng có thay đổi số oxi hoá BaO (r) + H2O (l) > Ba(OH)2 (dd)
2/ Ph¶n øng ph©n hủ.
- Đặc điểm phản ứng: Có thể xảy thay đổi số oxi hoá khơng Ví dụ:
Phản ứng có thay đổi số oxi hoá 2KClO3 (r) -> 2KCl (r) + 3O2 (k)
Phản ứng khơng có thay đổi số oxi hoá CaCO3 (r) -> CaO (r) + CO2 (k)
II/ Phản ứng có thay đổi số oxi hoá. 1/ Phản ứng thế.
- Đặc điểm phản ứng: Nguyên tử đơn chất thay hay nhiều nguyên tử nguyên tố hợp chất
VÝ dô:
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 nhờng electron nhận electron
VÝ dô:
CuO (r) + H2 (k) -> Cu (r) + H2O (h) Trong đó:
- H2 lµ chÊt khử (Chất nhờng e cho chất khác) - CuO chÊt oxi ho¸ (ChÊt nhËn e cđa chÊt kh¸c)
(15)III/ Phản ứng khơng có thay đổi số oxi hoá. 1/ Phản ứng axit bazơ.
- Đặc điểm phản ứng: Sản phẩm thu đợc muối nớc Ví dụ:
2NaOH (dd) + H2SO4 (dd) > Na2SO4 (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 hoà (2 chất tham gia trạng thái dung dịch)
- c im ca phn ng: tác dụng axit bazơ với lợng vừa đủ - Sản phẩm phản ứng muối trung hồ nớc
VÝ dơ:
NaOH (dd) + HCl (dd) > NaCl (dd) + H2O (l)
2/ Phản ứng gữa axit muối
- Đặc điểm phản ứng: Sản phẩm thu đợc phải có chất khơng tan chất khí chất điện li yếu
VÝ dô:
Na2CO3 (r) + 2HCl (dd) > 2NaCl (dd) + H2O (l) + CO2 (k) BaCl2 (dd) + H2SO4 (dd) -> BaSO4 (r) + 2HCl (dd)
Lu ý: BaSO4 chất không tan kể môi trờng axit
3/ Phản ứng bazơ muối.
- Đặc điểm phản ứng:
+ Chất tham gia phải trạng thái dung dịch (tan đợc nớc)
+ Chất tạo thành (Sản phẩm thu đợc) phải có chất khơng tan chất khí chất điện li yu
+ Chú ý muối kim loại mà oxit hay hiđroxit có tính chất lỡng 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 nhau.
- Đặc điểm phản ứng:
+ Chất tham gia phải trạng thái dung dịch (tan đợc nớc)
+ Chất tạo thành (Sản phẩm thu đợc) phải có chất khơng tan chất khí chất điện li yếu
VÝ dô:
NaCl (dd) + AgNO3 (dd) > AgCl (r) + NaNO3 (dd) BaCl2 (dd) + Na2SO4 (dd) > BaSO4 (r) + 2NaCl (dd)
2FeCl3 (dd) + 3H2O (l) + 3Na2CO3 (dd) > 2Fe(OH)3 (r) + 3CO2 (k) + 6NaCl (dd)
giới thiệu số phơng pháp cân phơng trình hoá học.
1/ Cõn bng ph ơng trình theo ph ơng pháp đại số.
Ví dụ: Cân phơng trình phản ứng
P2O5 + H2O -> H3PO4 Đa hệ số x, y, z vào phơng 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) vµo (3) ta cã: 2y = 3z = 6x => y =
2
6x
(16)NÕu x = th× y = vµ z = 2x = 2.1 =
=> Phơng trình dạng cân nh sau: P2O5 + 3H2O -> 2H3PO4
VÝ dơ: C©n b»ng phơng trình phản ứng
Al + HNO3 (loÃng) > Al(NO3)3 + NO + H2O
Bíc 1: Đặt hệ số ẩn số a, b, c, d trớc chất tham gia chất tạo thành (Nếu chất mà trùng dùng ẩn)
Ta cã
a Al + b HNO3 > a Al(NO3)3 + c NO + b/2 H2O
Bớc 2: Lập phơng trình tốn học với loại nguyên tố có thay đổi số nguyên
tö ë vÕ
Ta nhận thấy có N O có thay đổi N: b = 3a + c (I)
O: 3b = 9a + c + b/2 (II)
Bớc 3: Giải phơng trình tốn học để tìm hệ số
Thay (I) vào (II) ta đợc 3(3a + c) = 9a + c + b/2
2c = b/2 > b = 4c -> b = vµ c = Thay vµo (I) -> a =
Bớc 4: Thay hệ số vừa tìm đợc vào phơng trình hồn thành phơng trình
Al + HNO3 > Al(NO3)3 + NO + H2O
Bíc 5: KiĨm tra lại phơng trình vừa hoàn thành
2/ Cân theo ph ơng pháp electron.
Ví dụ:
Cu + HNO3 (đặc) -> Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
Bớc 1: Viết PTPƯ để xác định thay đổi số oxi hoá nguyên tố
Ban ®Çu: Cu0 > Cu+ Trong chÊt sau phản ứng Cu(NO 3)2 Ban đầu: N+ 5(HNO
3) > N+ 4Trong chÊt sau ph¶n øng NO2
Bớc 2: Xác định số oxi hoá nguyên tố thay đổi
Cu0 > Cu+ N+ 5 > N+
Bíc 3: Viết trình oxi hoá trình khö Cu0 – 2e > Cu+
N+ 5+ 1e > N+
Bớc 4: Tìm bội chung để cân số oxi hoá
1 Cu0 – 2e > Cu+ 2 N+ 5+ 1e > N+
Bớc 5: Đa hệ số vào phơng trình, kiểm tra, cân phần không oxi hoá - khư vµ
hoµn thµnh PTHH
Cu + 2HNO3 (đặc) -> Cu(NO3)2 + 2NO2 + H2O + 2HNO3 (đặc) ->
Cu + 4HNO3 (đặc) -> Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
3/ Cân theo ph ơng pháp bán phản ứng ( Hay ion - electron)
Theo ph¬ng pháp bớc giống nh phơng pháp electron
Bớc 3: Viết bán phản ứng oxi hoá bán phản ứng khử theo nguyên tắc:
+ Các dạng oxi hoá dạng khử cđa c¸c chÊt oxi ho¸, chÊt khư nÕu thc chÊt điện li mạnh viết dới dạng ion Còn chất điện li yếu, không điện li, chất rắn, chất khí viết dới dạng phân tử (hoặc nguyên tử) Đối với bán phản ứng oxi hoá viết số e nhận bên trái bán phản ứng viết số e cho bên phải
Bc 4: Cõn bng s e cho – nhận cộng hai bán phản ứng ta đợc phơng trình phản
øng d¹ng ion
Muốn chuyển phơng trình phản ứng dạng ion thành dạng phân tử ta cộng vế lợng tơng đơng nh ion trái dấu (Cation anion) để bù tr in tớch
Chú ý: cân khối lợng nửa phản ứng
Môi trờng axit trung tÝnh th× lÊy oxi H2O
(17)Một số phản ứng hoá học thờng gặp.
Cn nắm vững điều kiện để xảy phản ứng trao i dung dch.
Gồm phản ứng:
1/ Axit + Baz¬ Muèi + H2O
2/ Axit + Muèi Muèi míi + AxÝt míi
3/ Dung dịch Muối + Dung dịch Bazơ Muối + Bazơ 4/ Dung dịch Muối tác dơng víi Mi míi
Điều kiện để xảy phản ứng trao đổi là: Sản phẩm thu đợc phải có
chÊt không tan chất khí phải có H2O chất tham gia phải theo
yêu cầu phản ứng.
Tính tan số muối bazơ
- Hu hết muối clo rua tan ( trừ muối AgCl , PbCl2 ) - Tất muối nit rat tan
- Tất muối kim loi kim u tan
- Hầu hết bazơ không tan ( trừ bazơ kim loại kiỊm, Ba(OH)2 vµ Ca(OH)2 tan Ýt
* Na2CO3 , NaHCO3 ( K2CO3 , KHCO3 ) muối cacbonat Ca, Mg, Ba tác dụng đợc với a xít
NaHCO3 + NaHSO4 Na2SO4 + H2O + CO2 Na2CO3 + NaHSO4 Không xảy
NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O Na2CO3 + NaOH Không xảy 2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2
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 kh«ng x¶y
Cu + Fe2(SO4)3 2FeSO4 + CuSO4 Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4
(18)Bảng tính tan nớc axit bazơ - muối Nhóm
hiđroxit và gốc axit
Hiđro kim loại H
I KI NaI AgI MgII CaII BaII ZnII HgII PbII CuII FeII IIIFe IIIAl
- OH t t - k i t k - k k k k k
- Cl t/b t t k t t t t t i t t t t
- NO3 t/b t t t t t t t t t t t t t
- CH3COO t/b t t t t t t t t t t t - t
= S t/b t t k - t t k k k k k k –
= SO3 t/b t t k k k k k k k k k - –
= SO4 t/kb t t i t i k t - k t t t t
= CO3 t/b t t k k k k k - k - k - –
= SiO3 k/kb t t – k k k k – k – k k k
= PO4 t/kb t t k k k k k k k k k k k
t : hợp chất không tan đợc nớc k: hợp chất khơng tan
i: hỵp chất tan.
b: hợp chất bay dễ bi phân huỷ thành khí bay lên. kb : hợp chất không bay hơi.
(19)Mét sè PTHH cÇn lu ý:
VÝ dơ: Hoà tan m( gam ) MxOy vào dung dịch axit (HCl, H2SO4, HNO3) Ta cã PTHH c©n b»ng nh sau: l u 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: Hoµ tan m( gam ) kim loại M vào dung dịch a xit (HCl, H2SO4) Ta cã PTHH c©n b»ng nh sau: l u ý x hoá trị kim loại M
2M + 2xHCl 2MClx + xH2
¸p dông:
Fe + 2HCl FeCl2 + H2 2Al + 2*3 HCl 2AlCl3 + 3H2
2M + xH2SO4 M2(SO4)x + xH2
¸p dơng:
Fe + H2SO4 FeSO4 + H2
2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2
Các phản ứng điều chế số kim loại:
Đối với số kim loại nh Na, K, Ca, Mg dùng phơng 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)
§èi víi nhôm dùng phơng pháp điện phân nóng chảy Al2O3, cã chÊt xóc t¸c Criolit(3NaF.AlF3) , PTHH: 2Al2O3 (r ) dpnc 4Al ( r ) + O2 (k )
Đối với kim loại nh Fe , Pb , Cu th× cã thĨ dïng phơng pháp sau: - Dùng H2: FexOy + yH2 t0 xFe + yH2O ( h ) - Dïng C: 2FexOy + yC(r ) t0 2xFe + yCO2 ( k ) - Dïng CO: FexOy + yCO (k ) t0 xFe + yCO2 ( k ) - Dïng Al( nhiÖt nh«m ): 3FexOy + 2yAl (r ) t0 3xFe + yAl2O3 ( k ) - PTPƯ nhiệt phân sắt hiđrô xit:
4xFe(OH)2y/x + (3x 2y) O2 t0 2xFe2O3 + 4y H2O
Mét sè ph¶n øng nhiƯt ph©n cđa mét sè mi 1/ Mi nitrat
Nếu M kim loại đứng trớc Mg (Theo dãy hoạt động hoá học) 2M(NO3)x 2M(NO2)x + xO2
(Với kim loại hoá 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 t0 2M2Ox + 4xNO2 + xO2
(Với kim loại hoá trị II nhớ đơn giản phần hệ số )
Nếu M kim loại đứng sau Cu (Theo dãy hoạt động hoá học) 2M(NO3)x t0 2M + 2NO2 + xO2
(Với kim loại hố trị II nhớ đơn giản phần hệ số)
2/ Muèi cacbonat
- Muối trung hoà: M2(CO3)x (r) t0 M2Ox (r) + xCO2(k) (Với kim loại hố trị II nhớ đơn giản phần hệ số)
- Muối cacbonat axit: 2M(HCO3)x(r) t0 M2(CO3)x(r) + xH2O( h ) + xCO2(k) (Với kim loại hố trị II nhớ đơn giản phần hệ số)
(20)NH4Cl t0 NH3 (k) + HCl ( k )
NH4HCO3 t0 NH3 (k) + H2O ( h ) + CO2(k) NH4NO3 t0 N2O (k) + H2O ( h )
NH4NO2 t0 N2 (k) + 2H2O ( h )
(NH4)2CO3 t0 2NH3 (k) + H2O ( h ) + CO2(k)
2(NH4)2SO4 t0 4NH3 (k) + 2H2O ( h ) + 2SO2 ( k ) + O2(k)
Bài 1: Viết phơng trình hoá học biểu diễn phản ứng hoá häc ë c¸c thÝ nghiƯm sau:
a) Nhỏ vài giọt axit clohiđric vào đá vơi b) Hồ tan canxi oxit vào nớc
c) Cho bột điphotpho pentaoxit vào dung dịch kali hiđrôxit d) Nhúng sắt vào dung dịch đồng(II) sunfat
e) Cho mét mẫu nhôm vào dung dịch axit sunfuric loÃng f) Nung sắt(III) hiđrôxit ống nghiệm
g) Dn khí cacbonic vào dung dịch nớc vơi đến d h) Cho natri kim loại vào nớc
Bài 2: Có bazơ sau: Fe(OH)3, Ca(OH)2, KOH, Mg(OH)2 HÃy cho biết
những bazơ nào:
a) Bị nhiệt phân huỷ?
b) Tỏc dng c vi dung dch H2SO4?
c) Đổi màu dung dịch phenolphtalein từ không màu thành màu hồng?
Bi 3: Cho chất sau: canxi oxit, khí sunfurơ, axit clohiđric, bari hiđrôxit, magiê cacbonat, bari clorua, điphotpho penta oxit Chất tác dụng đợc với đôi Hãy viết phơng trình hố học phản ứng
Hớng dẫn: Lập bảng để thấy đợc cặp chất tác dụng đợc với rõ
Bài 4: Cho oxit sau: K2O, SO2, BaO, Fe3O4, N2O5 Viết phơng trình hố học(nếu có) oxit lần lợt tác dụng với nớc, axit sunfuric, dung dịch kali hiđroxit Bài 5: Cho lợng khí CO d vào ống thuỷ tinh đốt nóng có chứa hỗn hợp bột gồm: CuO, K2O, Fe2O3 (đầu ống thuỷ tinh lại bị hàn kín) Viết tất phơng trình hoỏ hc xy
Bài 6: Nêu tợng 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 loÃng
d/ Nung nóng Al với Fe2O3 tạo hỗn hợp Al2O3 FexOy PTHH tổng quát:
3x Fe2O3 + ( 6x – 4y ) Al t0 FexOy + ( 3x – 2y ) Al2O3 Bµi 7: Cho thÝ nghiƯm
MnO2 + HCl® KhÝ A Na2SO3 + H2SO4 ( l ) KhÝ B FeS + HCl KhÝ C
NH4HCO3 + NaOHd Khí D Na2CO3 + H2SO4 ( l ) Khí E a Hồn thành PTHH xác định khí A, B, C, D, E
b Cho A t¸c dơng C, B t¸c dơng víi dung dịch A, B tác dung với C, A tác dung dịch NaOH điều kiện thờng, E tác dụng dung dịch NaOH Viết PTHH xảy
Bi 8: Nêu tợng xảy ra, giải thích viết PTHH minh hoạ khi: 1/ Sục từ từ đến d CO2 vào dung dịch nớc vôi trong; dung dịch NaAlO2 2/ Cho từ từ dung dịch axit HCl vào dung dịch Na2CO3
(21)4/ Cho Na vµo dung dịch CuSO4, Cu(NO3)2
5/ Cho Ba vào dung dịch Na2CO3, (NH4)2CO3, Na2SO4 6/ Cho Fe vào dung dịch AgNO3 d
7/ Cho từ từ đến d dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3, Al2(SO4)3 8/ Cho Cu ( Fe ) vào dung dịch FeCl3
(22)Một số phơng pháp
giải toán hoá học thông dụng. 1 Phơng pháp số học
Giải phép tính Hố học cấp II phổ thơng, thơng thờng sử dụng phơng pháp số học: Đó phép tính dựa vào phụ thuộc tỷ lệ đại lợng phép tính phần trăm Cơ sở tính tốn Hố học định luật thành phần không đổi đợc áp dụng cho phép tính theo CTHH định luật bảo tồn khối lợng chất áp dụng cho cá phép tính theo PTHH Trong phơng pháp số học ngời ta phân biệt số phơng pháp tính sau đây:
a Phơng pháp tỉ lệ.
im ch yu ca phng pháp lập đợc 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 lợng cácbon điơxit CO2 có g cacbon
Bài giải
44 ) 16 ( 12
2
CO
1mol CO2 = 44g
LËp tØ lÖ thøc: 44g CO2 cã 12g C xg 3g C 44 : x = 12 :
=> x = 11 12
3 44
Vậy, khối lợng cacbon điôxit 11g
Thớ d 2: Có gam đồng điều chế đợc cho tơng tác 16g đồng sunfat
víi mét lỵng sắt cần thiết
Bài giải
Phơng trình Hoá häc: CuSO4 + Fe - > FeSO4 + Cu 160g 64g
16g xg
=> x = 6,4g
160 64 16
Vậy điều ch c 6,4g ng
b Phơng pháp tính theo tØ sè hỵp thøc.
Dạng phép tính tính theo PTHH tức tìm khối lợng chất tham gia tạo thành phản ứng theo khối lợng chất khác Phơng pháp tìm tỉ số hợp thức khối lợng chất phản ứng đợc phát biểu nh sau:
“Tỉ số khối lợng chất phản ứng Hố học tỉ số tích khối lợng mol chất với hệ số phơng trình phản ứng” Có thể biểu thị dới dạng toán học nh sau:
2
1
n m
n m m m
Trong đó: m1 m2 khối lợng chất, M1, M2 khối lợng mol chất n1, n2 hệ số PTHH
Vậy tính khối lợng chất tham gia phản ứng Hoá học theo khối lợng chất khác cần sử dụng tỉ số hợp thức tìm đợc theo PTHH nh ? Để minh hoạ ta xét số thí dụ sau:
(23)Bài giải
PTHH FeCL3 + 3KOH -> Fe(OH)3 + 3KCL 10g ?
TÝnh tỉ số hợp thức khối lợng Kali hiđrôxit s¾t II clorua MKOH = (39 + 16 + 1) = 56g
g MFeCL3 (5635,5.3)162,5
5 , 162 168 , 162 56 Fecl KOH m m
* Tìm khối lợng KOH: mKOH g 10,3g
5 , 162 160 10
Thí dụ 2: Cần gam sắt III chorua cho tơng tác với kalihiđrôxit để thu c 2,5g Kaliclorua?
Bài giải
PTHH FeCl3 + KOH - > Fe(OH)3 + 3KCl TÝnh tØ sè hợp thức khối lợng FeCl3 Kaliclorua
g
MFeCL3 162,5 ; MKCL 74,5g
5 , 223 , 162 , 74 , 162 KCl FeCl m m
* TÝnh khèi lỵng FeCl3: MFeCL 1,86g
5 , 223 , 162 ,
3
c Phơng pháp tính theo thừa số hợp thøc.
Hằng số đợc tính từ tỉ lệ hợp thức gọi thừa số hợp thức biểu thị chữ f Thừa số hợp thức đợc tính sẵn có bảng tra cứu chun mơn
Việc tính theo thừa số hợp thức cho kết nh phép tính theo tỉ số hợp thức nhng đợc tính đơn giản nhờ bảng tra cứu có sẵn
ThÝ dơ: Theo thÝ dụ thừa số hợp thức là: f = 0,727
5 , 223 , 162
=> 2,5 2,5.0,727 1,86
3 f
MFeCL
Vậy, khối lợng FeCl3 1,86g
2 Phơng pháp đại số
Trong phơng pháp giải toán Hoá học phơng pháp đại số thờng đợc sử dụng Phơng pháp có u điểm tiết kiệm đợc thời gian, giải tốn tổng hợp, tơng đối khó giải phơng pháp khác Phơng pháp đại số đợc dùng để giải toán Hoá học sau:
a Giải toán lập CTHH phơng pháp đại số.
Thí dụ: Đốt cháy hỗn hợp 300ml hiđrocacbon amoniac oxi có d Sau cháy hồn tồn, thể tích khí thu đợc 1250ml Sau làm ngng tụ nớc, thể tích giảm cịn 550ml Sau cho tác dụng với dung dịch kiềm 250ml có 100ml nitơ Thể tích tất khí đo điều kiện nh Lập cụng thc ca hirocacbon
Bài giải
Khi t cháy hỗn hợp hiđrocacbon amoniac oxi phản ứng xảy theo phơng trình sau:
4NH3 + 3O2 -> 2N2 + 6H2O (1) CxHy + (x + )
4
y O
2 -> xCO2 +
2
y H
(24)Theo kiện tốn, sau đốt cháy amoniac tạo thành 100ml nitơ Theo PTHH (1) sau đốt cháy hồn tồn amoniac ta thu đợc thể tích nitơ nhỏ lần thể tích amoniac hỗn hợp ban đầu, thể tích amonac cha có phản ứng 100 = 200ml Do thể tích hiđro cácbon cha có phản ứng 300 - 200 = 100ml Sau đốt cháy hỗn hợp tạo thành (550 250) = 300ml, cacbonnic (1250 -550 - 300) = 400ml nớc
Từ ta có sơ đồ phản ứng: CxHy + (x +
4
y ) O
2 -> xCO2 +
2
y H
2O 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 =
VËy CTHH cđa hydrocacbon lµ C3H8
b Giải tốn tìm thành phần hỗn hợp phơng pháp đại số.
Thí dụ: Hồ tan nớc 0,325g hỗn hợp gồm muối Natriclorua và Kaliclorua Thêm vào dung dịch dung dịch bạc Nitrat lấy d - Kết tủa bạc clorua thu đợc có khối lợng 0,717g Tính thành phần phần trm ca mi cht hn hp
Bài giải
Gọi MNaCl x mKcl y ta có phơng trình đại số: x + y = 0,35 (1) PTHH: NaCl + AgNO3 -> AgCl + NaNO3
KCl + AgNO3 -> AgCl + KNO3
Dựa vào PTHH ta tìm đợc khối lợng AgCl phản ứng: m’AgCl = x
NaCl AgCl
M M
= x 58143,5= x 2,444 mAgCl = y
kcl AgCl
M M
= y 74143,5= y 1,919
=> mAgCl = 2,444x + 1,919y = 0,717 (2) Từ (1) (2) => hệ phơng trình
717 ,0 919 ,1 444 ,2
325 ,0
y x
y x
Giải hệ phơng trình ta đợc: x = 0,178 y = 0,147
=> % NaCl = 00,,178325.100% = 54,76%
% KCl = 100% - % NaCl = 100% - 54,76% = 45,24% Vậy hỗn hợp: NaCl chiếm 54,76%, KCl chiếm 45,24%
3 Phơng pháp áp dụng định luật bảo toàn nguyờn t v lng.
a/ Nguyên tắc:
Trong phản ứng hoá học, nguyên tố khối lợng chúng đợc bảo tồn Từ suy ra:
+ Tổng khối lợng chất tham gia phản ứng tổng khối lợng chất tạo thành + Tổng khối lợng chất trớc phản ứng tổng khối lợng chất sau phản ứng
b/ Phạm vi áp dụng:
(25)Bi Cho luồng khí clo d tác dụng với 9,2g kim loại sinh 23,4g muối kim loại hoá trị I Hãy xác định kim loại hoá trị I mui kim loi ú
Hớng dẫn giải:
Đặt M KHHH kim loại hoá trị I PTHH: 2M + Cl2 2MCl
2M(g) (2M + 71)g 9,2g 23,4g ta cã: 23,4 x 2M = 9,2(2M + 71) suy ra: M = 23
Kim loại có khối lợng nguyên tử 23 Na Vậy muối thu đợc là: NaCl
Bài 2: Hoà tan hoàn toàn 3,22g hỗn hợp X gồm Fe, Mg Zn lợng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng, thu đợc 1,344 lit hiđro (ở đktc) dung dịch chứa m gam muối Tính m?
Híng dÉn gi¶i:
PTHH chung: M + H2SO4 MSO4 + H2 nH2 SO4 = nH2 = 22,4
344 ,
= 0,06 mol áp dụng định luật BTKL ta có:
mMuèi = mX + m H2SO4 - m H2 = 3,22 + 98 * 0,06 - * 0,06 = 8,98g
Bài 3: Có sắt khối lợng 11,2g Một cho tác dụng hết với khí clo, ngâm dung dịch HCl d Tính khối lợng sắt clorua thu đợc
Híng dÉn gi¶i: PTHH:
2Fe + 3Cl2 2FeCl3 (1) Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (2) Theo ph¬ng tr×nh (1,2) ta cã:
nFeCl3 = nFe= 56 , 11
= 0,2mol nFeCl2 = nFe= 56 , 11
= 0,2mol
Số mol muối thu đợc hai phản ứng nhng khối lợng mol phân tử FeCl3 lớn nên khối lợng lớn
mFeCl2= 127 * 0,2 = 25,4g mFeCl3= 162,5 * 0,2 = 32,5g
Bài 4: Hoà tan hỗn hợp muối Cacbonnat kim loại hoá trị dung dịch HCl d thu đợc dung dịch A 0,672 lít khí (đktc)
Hỏi cạn dung dịch A thu đợc gam muối khác nhau?
Bài giải:
Bài 1: Gọi kim loại hoá trị II III lần lợt X Y ta có phơng trình phản
ứng:
XCO3 + 2HCl -> XCl2 + CO2 + H2O (1) Y2(CO3)3 + 6HCl -> 2YCl3 + 3CO2 + 3H2O (2) Sè mol CO2 thoát (đktc) phơng trình lµ:
mol
nCO 0,03
4 , 22
672 ,
2
Theo phơng trình phản ứng ta thấy số mol CO2 b»ng sè mol H2O
mol n
nHO CO 0,03
2
2
vµ nHCl 0,03.20,006mol
Nh khối lợng HCl phản ứng là: mHCl = 0,06 36,5 = 2,19 gam Gọi x khối lợng muối khan (mXCl2mYCl3)
Theo định luật bảo tồn khối lợng ta có:
(26)=> x = 10,33 gam
Bài toán 2: Cho 7,8 gam hỗn hợp kim loại Al Mg tác dụng với HCl thu đợc
8,96 lít H2 (ở đktc) Hỏi cạn dung dịch thu đợc gam muối khan
Bài giải: Ta có phơng trình phản ứng nh sau:
Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2 2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2 Số mol H2 thu đợc là:
mol
nH 0,4
4 , 22
96 ,
2
Theo (1, 2) ta thÊy sè mol HCL gÊp lÇn số mol H2 Nên: Số mol tham gia phản ứng lµ:
n HCl = 0,4 = 0,8 mol
Số mol (số mol nguyên tử) tạo muèi còng chÝnh b»ng sè mol HCl b»ng 0,8 mol Vậy khối lợng Clo tham gia phản ứng:
mCl = 35,5 0,8 = 28,4 gam Vậy khối lợng muối khan thu đợc là:
7,8 + 28,4 = 36,2 gam
4 Phơng pháp tăng, giảm khối lợng.
a/ Nguyên tắc:
So sỏnh lợng chất cần xác định với chất mà giả thiết cho biết lợng nó, để từ khối lợng tăng hay giảm này, kết hợp với quan hệ tỉ lệ mol chất mà giải yêu cu t
b/ Phạm vị sử dụng:
Đối với toán phản ứng xảy thuộc phản ứng phân huỷ, phản ứng kim loại mạnh, không tan nớc đẩy kim loại yếu khỏi dung sịch muối phản ứng, Đặc biệt cha biết rõ phản ứng xảy hoàn toàn hay khơng việc sử dụng phơng 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 lợng 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 d vào cốc, lọc lấy kết tủa nung khơng khí đến khối lợng khơng đổi , thu đợc 14,5g chất rắn Số gam Cu bám kim loại nồng độ mol dung dịch CuSO4 ban đầu bao nhiêu?
Híng dÉn gi¶i: PTHH
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu ( ) Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu ( ) Gäi a lµ sè mol cđa FeSO4
Vì thể tích dung dịch xem nh khơng thay đổi Do tỉ lệ nồng độ mol chất dung dịch tỉ lệ số mol
Theo bµi ra: CM ZnSO4 = 2,5 CM FeSO4 Nªn ta cã: nZnSO4 = 2,5 nFeSO4 Khối lợng sắt tăng: (64 - 56)a = 8a (g)
Khối lợng kẽm giảm: (65 - 64)2,5a = 2,5a (g)
Khèi lỵng cđa hai kim loại tăng: 8a - 2,5a = 5,5a (g) Mà thực tÕ bµi cho lµ: 0,22g
Ta cã: 5,5a = 0,22 a = 0,04 (mol)
Vậy khối lợng Cu bám sắt là: 64 * 0,04 = 2,56 (g) khối lợng Cu bám kẽm là: 64 * 2,5 * 0,04 = 6,4 (g) Dung dịch sau phản ứng có: FeSO4, ZnSO4 CuSO4 (nếu có) Ta có sơ đồ phản ứng:
NaOH d t
0
(27)FeSO4 Fe(OH)2
Fe2O3 a a
2
a
(mol) mFe2O3 = 160 x 0,04 x 2
a
= 3,2 (g) NaOH d t
0
CuSO4 Cu(OH)2 CuO
b b b (mol)
mCuO = 80b = 14,5 - 3,2 = 11,3 (g) b = 0,14125 (mol) VËy nCuSO4 ban ®Çu = a + 2,5a + b = 0,28125 (mol)
CM CuSO4 = 0,5
28125 ,
0
= 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?
Hớng dẫn giải:
Số mol CuSO4 ban đầu lµ: 0,5 x = (mol) PTHH
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu ( ) mol mol
56g 64g lµm sắt tăng thêm 64 - 56 = gam Mà theo cho, ta thấy khối lợng sắt tăng là: 8,8 - = 0,8 gam Vậy cã
8 ,
= 0,1 mol Fe tham gia phản ứng, có 0,1 mol CuSO4 tham gia ph¶n øng
Sè mol CuSO4 cßn d : - 0,1 = 0,9 mol Ta cã CM CuSO4 = 0,5
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 đợc gam kết tủa Tính V?
Hớng dẫn giải: Theo ta có: Sè mol cña Ca(OH)2 =
74 ,
= 0,05 mol Sè mol cña CaCO3 =
100
= 0,04 mol PTHH
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O - NÕu CO2 kh«ng d:
Ta cã sè mol CO2 = sè mol CaCO3 = 0,04 mol VËy V(®ktc) = 0,04 * 22,4 = 0,896 lÝt
- NÕu CO2 d:
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(®ktc) = 22,4 * 0,06 = 1,344 lÝt
Bài 4: Hoà tan 20gam hỗn hợp hai muối cacbonat kim loại hoá trị dung dịch HCl d thu đợc dung dịch X 4,48 lít khí (ở đktc) tính khối lợng muối khan thu đợc dung dch X
Bài giải: Gọi kim loại hoá trị lần lợt A B ta có phơng trình phản ứng
(28)A2CO3 + 2HCl -> 2ACl + CO2 + H2O (1) BCO3 + 2HCl -> BCl2 + CO2 + H2O (2)
Số mol khí CO2 (ở đktc) thu đợc là:
mol
nCO 0,2
4 , 22
48 ,
2
Theo (1) vµ (2) ta nhËn thÊy cø mol CO2 bay tøc lµ cã mol muèi cacbonnat chuyển thành muối Clorua khối lợng tăng thêm 11 gam (gèc CO3 lµ 60g chun thµnh gèc Cl2 cã khèi lỵng 71 gam)
Vậy có 0,2 mol khí bay khối lợng muối tăng là: 0,2 11 = 2,2 gam Vậy tổng khối lợng muối Clorua khan thu đợc là:
M(Muèi khan) = 20 + 2,2 = 22,2 (gam)
Bài 5: Hoà tan 10gam hỗn hợp muối Cacbonnat kim loại hoá trị dung dịch HCl d thu đợc dung dịch A 0,672 lít khí (đktc)
Hỏi cô cạn dung dịch A thu đợc gam mui khỏc nhau?
Bài giải
Một toán hoá học thờng phải có phản ứng hoá học xảy mà có phản ứng hoá học phải viết phơng trình hoá học điều thiếu
Vậy ta gọi hai kim loại có hoá trị lần lợt X Y, ta cã ph¶n øng: XCO3 + 2HCl -> XCl2 + CO2 + H2O (1)
Y2(CO3)3 + 6HCl -> 2YCl3 + 3CO2 + 3H2O (2) Sè mol chÊt khÝ t¹o chơng trình (1) (2) là:
4 , 22
672 ,
2
CO
n = 0,03 mol
Theo ph¶n øng (1, 2) ta thÊy cø mol CO2 bay tøc lµ cã mol mi Cacbonnat chun thµnh mi clorua khối lợng tăng 71 - 60 = 11 (gam) (
; 60
3 g
mCO mCl 71g).
Số mol khí CO2 bay 0,03 mol khối lợng muối khan tăng lên: 11 0,03 = 0,33 (gam)
Vậy khối lợng muối khan thu đợc sau cô cạn dung dịch m (muối khan) = 10 + 0,33 = 10,33 (gam)
Bài 6: Hoà tan 20gam hỗn hợp hai muối cacbonat kim loại hoá trị dung dịch HCl d thu đợc dung dịch X 4,48 lít khí (ở đktc) tính khối lợng muối khan thu c dung dch X
Bài giải: Gọi kim loại hoá trị lần lợt A B ta có phơng trình phản ứng
sau:
A2CO3 + 2HCl -> 2ACl + CO2 + H2O (1) BCO3 + 2HCl -> BCl2 + CO2 + H2O (2)
Số mol khí CO2 (ở đktc) thu đợc là:
mol
nCO 0,2
4 , 22
48 ,
2
Theo (1) vµ (2) ta nhËn thÊy cø mol CO2 bay tøc lµ cã mol mi cacbonnat chun thµnh mi Clorua vµ khèi lợng tăng thêm 11 gam (gốc CO3 60g chuyển thành gốc Cl2 có khối lợng 71 gam)
Vy có 0,2 mol khí bay khối lợng muối tăng là: 0,2 11 = 2,2 gam Vậy tổng khối lợng muối Clorua khan thu đợc là:
M(Muèi khan) = 20 + 2,2 = 22,2 (gam)
Bài 1: Nhúng kim loại M hoá trị II vào 0,5 lit dd CuSO4 0,2M Sau thời gian phản ứng, khối lợng 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 đợc chất rắn A khối lợng 15,28g dd B Tính m(g)?
(29)a/ theo bµi ta cã PTHH
M + CuSO4 MSO4 + Cu (1)
Sè mol CuSO4 tham gia phản ứng (1) là: 0,5 ( 0,2 0,1 ) = 0,05 mol Độ tăng khối lợng M là:
mtăng = mkl gp - mkl tan = 0,05 (64 – M) = 0,40 gi¶i ra: M = 56 , vËy M lµ Fe
b/ ta chØ biÕt sè mol cđa AgNO3 vµ sè mol cđa Cu(NO3)2 Nhng kh«ng biÕt sè mol cđa Fe
(chÊt khư Fe Cu2+ Ag+ (chÊt oxh m¹nh) 0,1 0,1 ( mol ) Ag+ Cã Tính oxi hoá mạnh Cu2+ nên muối AgNO
3 tham gia ph¶n øng víi Fe tríc PTHH:
Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag (1) Fe + Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 + Cu (2) Ta có mốc để so sánh:
- NÕu võa xong ph¶n øng (1): Ag kÕt tđa hÕt, Fe tan hÕt, Cu(NO3)2 cha ph¶n øng 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
vËy AgNO3 phản ứng hết, Cu(NO3)2 phản ứng phần Fe tan hÕt
mCu t¹o = mA – mAg = 15,28 – 10,80 = 4,48 g VËy sè mol cđa Cu = 0,07 mol Tỉng sè mol Fe tham gia phản ứng là: 0,05 ( p ) + 0,07 ( ë p ) = 0,12 mol Khối lợng Fe ban đầu là: 6,72g
5 Phơng pháp làm giảm ẩn số.
Bi toán 1: (Xét lại toán nêu phơng pháp thứ nhất)
Hoà tan hỗn hợp 20 gam hai muối cacbonnat kim loại hoá trị I II dung dịch HCl d thu đợc dung dịch M 4,48 lít CO2 (ở đktc) tính khối lợng muốn to thnh dung dch M
Bài giải
Gọi A B lần lợt kim loại hoá trị I II Ta có phơng trình phản ứng sau: A2CO3 + 2HCl -> 2ACl + H2O + CO2 (1)
BCO3 + 2HCl -> BCl2 + H2O + CO2 (2) Số mol khí thu đợc phản ứng (1) (2) là:
mol
nCO 0,2
4 , 22
48 ,
3
Gọi a b lần lợt số mol A2CO3 BCO3 ta đợc phơng trình đại số sau: (2A + 60)a + (B + 60)b = 20 (3)
Theo phơng trình phản ứng (1) số mol ACl thu đợc 2a (mol) Theo phơng trình phản ứng (2) số mol BCl2 thu đợc b (mol) Nếu gọi số muối khan thu đợc x ta có phơng trình:
(A + 35.5) 2a + (B + 71)b = x (4) Cịng theo ph¶n øng (1, 2) ta cã:
a + b = 0,2( )
2 mol
nCO (5)
Từ phơng trình (3, 4) (Lấy phơng trình (4) trừ (5)) ta đợc: 11 (a + b) = x - 20 (6)
Thay a + b từ (5) vào (6) ta đợc: 11 0,2 = x - 20
=> x = 22,2 gam
Bài toán 2: Hoà tan hoàn toàn gam hỗn hợp kim loại dung dÞch HCl
thu đợc dung dịch A khí B, cạn dung dịch A thu đợc 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 tơng ứng, số
nguyên tử khối P, Q ta cã:
(30)2Y + 2m HCl -> 2YClm + mH2 (II) Ta cã: xP + y Q = (1)
x(P + 35,5n) + y(Q + 35,5m) = 5,71 (2) Lấy phơng trình (2) trừ phơng trình (1) ta có: x(P + 35,5n) + y(Q + 35,5m)- xP - yQ = 0,71
=> 35,5 (nx + my) = 0,71 Theo I vµ II: ( )
2
2 xn my
nH
=> thÓ tÝch: V = nx + my = 22,4 0,224
355
71 ,
(31)6 Phơng pháp dùng bi toỏn cht tng ng.
a/ Nguyên tắc:
Khi toán xảy nhiều phản ứng nhng phản ứng loại hiệu suất ta thay hỗn hợp nhiều chất thành chất tơng đơng Lúc lợng (số mol, khối lợng hay thể tích) chất tơng đơng lợng hỗn hợp
b/ Ph¹m vi sư dơng:
Trong vô cơ, phơng 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 nớc
Bµi 1: Một hỗn hợp kim loại kiềm A, B thuộc chu kì bảng hệ thống tuần hoàn có khối lợng 8,5 gam Hỗn hợp nµy tan hÕt níc d cho 3,36 lit khí H2 (đktc) Tìm hai kim loại A, B khối lợng kim loại
Hớng dẫn giải: PTHH
2A + 2H2O 2AOH + H2 (1) 2B + 2H2O 2BOH + H2 (2) Đặt a = nA , b = nB
ta cã: a + b = 223,36,4 = 0,3 (mol) (I)
M trung b×nh: M = 08,,53 = 28,33
Ta thÊy 23 < M = 28,33 < 39
Gi¶ sử MA < MB A Na, B K ngợc lại mA + mB = 23a + 39b = 8,5 (II)
Từ (I, II) ta tính đợc: 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 đợc dung dịch A, chất rắn B 4,48 lít CO2 (đktc) Cơ cạn dung dịch A thu đợc 12g muối khan Mặt khác đem nung chất rắn B tới khối lợng khơng đổi thu đợc 11,2 lít CO2 (đktc) chất rắn B1 Tính nồng độ mol/lit dung dịch H2SO4 loãng dùng, khối lợng B, B1 khối lợng nguyên tử R Biết hỗn hợp đầu số mol RCO3 gấp 2,5 lần số mol MgCO3
Híng dÉn gi¶i:
Thay hỗn hợp MgCO3 RCO3 chất tơng đơng M CO3 PTHH
M CO3 + H2SO4 M SO4 + CO2 + H2O (1) 0,2 0,2 0,2 0,2
Số mol CO2 thu đợc là: nCO2 = 22,4
48 ,
= 0,2 (mol) VËy nH2SO4 = nCO2 = 0,2 (mol)
CMH2 SO4 = 0,5
2 ,
= 0,4 M Rắn B M CO3 d:
M CO3 M O + CO2 (2) 0,5 0,5 0,5
Theo ph¶n øng (1): tõ mol M CO3 tạo mol M SO4 khối lợng tăng 36 gam
áp dụng định luật bảo toàn khối lợng ta có: 115,3 = mB + mmuối tan - 7,2
VËy mB = 110,5 g
Theo ph¶n ứng (2): từ B chuyển thành B1, khối lợng giảm lµ: mCO2 = 0,5 * 44 = 22 g
(32)Ta cã M + 60 = 1150,7,3 164,71 M = 104,71
Vì hỗn hợp ®Çu sè mol cđa RCO3 gÊp 2,5 lÇn sè mol cđa MgCO3 Nªn 104,71 =
5 ,
5 , * * 24 R
R = 137 VËy R lµ 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 đợc m(g) muối khan Tính giá trị a, m xác định kim loại
Híng dÉn gi¶i: nCO2 = 22,4
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 tØ lƯ ph¶n øng ta cã:
nHCl = nCO2 = * 0,3 = 0,6 mol CM HCl = 0,3
6 ,
= 2M
Sè mol cña M CO3 = nCO2 = 0,3 (mol)
Nªn M + 60 = 280,3,4 = 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
(33)7/ Phơng pháp bảo toàn số mol nguyên tử. a/ Nguyên tắc áp dụng:
Trong mi quỏ trỡnh bin đổi hoá học: Số mol nguyên tố chất đợc bảo tồn
b/ VÝ dơ: Cho 10,4g hỗn hợp bột Fe Mg (có tỉ lệ số mol 1:2) hoµ tan võa hÕt
600ml dung dịch HNO3 x(M), thu đợc 3,36 lit hỗn hợp khí N2O NO Biết hỗn hợp khí có tỉ khối d = 1,195 Xác định trị số x?
Hớng dẫn giải: Theo ta có:
nFe : nMg = : (I) 56nFe + 24nMg = 10,4 (II) Giải phơng trình ta đợc: nFe = 0,1 nMg = 0,2 Sơ đồ phản ứng
Fe, Mg + HNO3 -> Fe(NO3)3 , Mg(NO3)2 + N2O, NO + H2O 0,1 vµ 0,2 x 0,1 0,2 a vµ b (mol) Ta cã:
a + b = 223,36,4 = 0,15 vµ 44(aa b30)29b
= 1,195 -> a = 0,05 mol vµ b = 0,1 mol Sè mol HNO3 ph¶n øng b»ng:
nHNO3= nN = 3nFe(NO3)3 + 2nMg(NO3)2 + 2nN2 O + 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/ Phơng pháp lập luận khả năng.
a/ Nguyên tắc áp dụng:
Khi giải toán hoá học theo phơng pháp đại số, số phơng trình tốn học thiết lập đợc số ẩn số cha biết cần tìm phải biện luận -> Bằng cách: Chọn ẩn số làm chuẩn tách ẩn số lại Nên đa phơng 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: Hồ tan 3,06g oxit MxOy dung dich HNO3 d sau cạn thu đợc 5,22g muối khan Hãy xác định kim loại M biết có hố trị Hớng dẫn giải:
PTHH: MxOy + 2yHNO3 -> xM(NO3)2y/x + yH2O Tõ PTP¦ ta cã tØ lÖ:
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, hoá trị II
Bài 2: A, B chất khí điều kiện thờng, A hợp chất nguyên tố X với oxi (trong oxi chiếm 50% khối lợng), B hợp chất ngun tố Y với hiđrơ (trong hiđro chiếm 25% khối lợng) 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
Híng dÉn gi¶i:
(34)d =
B A
M M
=
m n
4 32
= -> m = 2n
Điều kiện thoả mãn: < n, m < 4, nguyên m phải số chẵn Vậy m hay
NÕu m = th× Y = (loại, nguyên tố thoả) Nếu m = Y = 12 (là cacbon) -> B CH4
và n = X = 32 (lµ lu huúnh) -> A lµ SO2
9/ Phơng pháp giới hạn đại lợng.
a/ Nguyên tắc áp dụng:
Da vo đại lợng có giới hạn, chẳng hạn:
KLPTTB (M ), hoá trị trung bình, số nguyên tử trung b×nh,
HiƯu st: 0(%) < H < 100(%)
Số mol chất tham gia: < n(mol) < Số mol chất ban đầu, Để suy quan hệ với đại lợng cần tìm Bằng cách:
- Tìm thay đổi giá trị max đại lợng 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 lợng cần tìm
b/ VÝ dô:
Bài 1: Cho 6,2g hỗn hợp kim loại kiềm thuộc chu kỳ liên tiếp bảng tuần hoàn phản ứng với H2O d, thu đợc 2,24 lit khí (đktc) dung dịch A
a/ Tính thành phần % khối lợng kim loại hỗn hợp ban đầu Hớng dẫn:
a/ Đặt R KHHH chung cho kim loại kiềm ó cho
MR khối lợng trung bình kim loại kiềm A B, giả sử MA < MB -.> MA < MR < MB
Viết PTHH xảy ra:
Theo phơng trình phản øng:
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)
Bµi 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 đợc thể tích khí V1 vợt q 2016ml Viết phơng trình phản ứng, tìm (A) tính V1 (đktc)
b/ Hoà tan 13,8g (A) vào nớc Vừa khuấy vừa thêm giọt dung dịch HCl 1M đủ 180ml dung dịch axit, thu đợc V2 lit khí Viết phơng trình phản ứng xảy tính V2 (đktc)
Híng dÉn:
a/ M2CO3 + 2HCl -> 2MCl + H2O + CO2 Theo PTHH ta cã:
Sè mol M2CO3 = sè mol CO2 > 2,016 : 22,4 = 0,09 mol -> Khèi lỵng 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 -> Khèi lỵng mol M2CO3 = 13,8 : 0,11 = 125,45 (II)
Tõ (I, II) > 125,45 < M2CO3 < 153,33 -> 32,5 < M < 46,5 vµ M kim loại kiềm -> M Kali (K)
VËy sè mol CO2 = sè mol K2CO3 = 13,8 : 138 = 0,1 mol -> VCO2 = 2,24 (lit) b/ Giải tơng tự: -> V2 = 1,792 (lit)
Bài 3: Cho 28,1g quặng đơlơmít gồm MgCO3; BaCO3 (%MgCO3 = a%) vào dung dịch HCl d thu đợc V (lít) CO2 (ở đktc)
(35)a/ Theo bµi ta cã 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 hỵp chØ cã MgCO3.VËy mBaCO3 =
Sè mol: nMgCO =
84 , 28
= 0,3345 (mol)
Nếu hỗn hợp toàn BaCO3 th× mMgCO3 = Sè mol: nBaCO
3 = 197
1 , 28
= 0,143 (mol)
Theo PT (1) vµ (2) ta cã sè mol CO2 giải phóng là: 0,143 (mol) nCO2 0,3345 (mol)
(36)Chuyên đề 2:
Độ tan - nồng độ dung dịch
Một số cơng thức tính cần nhớ: Cơng thức tính độ tan: St0C
chÊt =
dm ct
m m
100 Cơng thức tính nồng độ %: C% =
dd ct
m m
100% mdd = mdm + mct Hc mdd = Vdd (ml) D(g/ml)
* Mối liên hệ độ tan chất nồng độ phần trăm dung dịch bão hồ chất nhiệt độ xác định
Cứ 100g dm hoà tan đợc Sg chất tan để tạo thành (100+S)g dung dịch bão hoà
VËy: x(g) // y(g) // 100g // C«ng thøc liªn hƯ: C% =
S S
100 100
Hc S =
% 100
% 100
C C
Cơng thức tính nồng độ mol/lit: CM =
) (
) (
lit V
mol n
=
) (
) ( 1000
ml V
mol n
* Mối liên hệ nồng độ % nồng độ mol/lit Công thức liên hệ: C% =
D M CM
10
Hc CM =
M C D % 10
Trong đó:
- mct khối lợng chất tan( đơn vị: gam) - mdm khối lợng dung môi( đơn vị: gam) - mdd khối lợng dung dịch( đơn vị: gam)
- V thể tích dung dịch( đơn vị: lit mililit)
- D khối lợng riêng dung dịch( đơn vị: gam/mililit) - M khối lợng mol chất( đơn vị: gam)
- S độ tan chất nhiệt độ xác định( đơn vị: gam) - C% nồng độ % chất dung dịch( đơn vị: %)
(37)Dạng 1: Toán độ tan
Phân dạng 1: Bài toán liên quan độ tan chất nồng độ phần trăm dung dịch bão hồ chất đó.
Bài 1: 400C, độ tan K
2SO4 15 Hãy tính nồng độ phần trăm dung dịch K2SO4 bão hoà nhit ny?
Đáp số: C% = 13,04%
Bài 2: Tính độ tan Na2SO4 100C nồng độ phần trăm dung dịch bão hoà Na2SO4 nhiệt độ Biết 100C hoà tan 7,2g Na2SO4 vào 80g H2O đợc dung dịch bóo ho Na2SO4
Đáp số: S = 9g C% = 8,257%
Phân dạng 2: Bài toán tính lợng tinh thể ngậm nớc cần cho thêm vào dung dịch cho sẵn.
Cách làm:
Dựng nh lut bảo tồn khối lợng để tính:
* Khèi lỵng dung dịch tạo thành = khối lợng tinh thể + khối lợng dung dịch ban đầu * Khối lợng chất tan dung dịch tạo thành = khối lợng chất tan tinh thĨ + khèi lỵng chÊt tan dung dịch ban đầu
* Các toán loại thờng cho tinh thể cần lấy dung dịch cho sẵn có chứa loại chất tan
Bài tËp ¸p dơng:
Bài 1: Tính lợng tinh thể CuSO4.5H2O cần dùng để điều chế 500ml dung dịch CuSO4 8%(D = 1,1g/ml)
Đáp số: Khối lợng tinh thể CuSO4.5H2O cần lấy là: 68,75g
Bài 2: Để điều chế 560g dung dịch CuSO4 16% cần phải lấy gam dung dịch CuSO4 8% gam tinh thĨ CuSO4.5H2O
Híng dÉn * C¸ch 1:
Trong 560g dung dÞch CuSO4 16% cã chøa mct CuSO
4(cã dd CuSO4 16%) = 100 16 560 = 25 2240 = 89,6(g) Đặt mCuSO
4.5H2O = x(g)
1mol(hay 250g) CuSO4.5H2O chøa 160g CuSO4 VËy x(g) // chøa
250 160x = 25 16x (g) mdd CuSO
4 8% cã dung dịch CuSO4 16% (560 x) g mct CuSO
4(cã dd CuSO4 8%) lµ
100 ) 560
( x
=
25 ) 560
( x
(g) Ta có phơng trình:
25 ) 560
( x
+ 25
16x
= 89,6 Giải phơng trình đợc: x = 80
Vậy cần lấy 80g tinh thể CuSO4.5H2O 480g dd CuSO4 8% để pha chế thành 560g dd CuSO4 16%
* Cách 2: Giải hệ phơng trình bậc ẩn * Cách 3: Tính tốn theo sơ đồ đờng chéo
Lu ý: Lỵng CuSO4 cã thĨ coi nh dd CuSO4 64%(v× cø 250g CuSO4.5H2O th× cã chøa 160g CuSO4) VËy C%(CuSO4) =
250 160
.100% = 64%
Phân dạng 3: toán tính lợng chất tan tách hay thêm vào thay đổi nhiệt độ dung dịch bão hoà cho sẵn.
(38)- Bíc 1: TÝnh khèi lợng chất tan khối lợng dung môi có dung dịch bÃo hoà t1(0c)
- Bc 2: Đặt a(g) khối lợng chất tan A cần thêm hay tách khỏi dung dịch ban đầu, sau thay đổi nhiệt độ từ t1(0c) sang t2(0c) với t1(0c) khác t2(0c)
- Bíc 3: TÝnh khèi lỵng chất tan khối lợng dung môi có dung dịch bÃo hoà t2(0c)
- Bc 4: ỏp dụng cơng thức tính độ tan hay nồng độ % dung dịch bão hồ(C% ddbh) để tìm a
L
u ý : Nếu đề yêu cầu tính lợng tinh thể ngậm nớc tách hay cần thêm vào thay
đổi nhiệt độ dung dịch bão hoà cho sẵn, bớc ta phải đặt ẩn số số mol(n) Bài 1: 120C có 1335g dung dịch CuSO
4 bão hồ Đun nóng dung dịch lên đến 900C Hỏi phải thêm vào dung dịch gam CuSO4 để đợc dung dịch bão hoà nhiệt độ
Biết 120C, độ tan CuSO
4 lµ 33,5 vµ ë 900C lµ 80 Đáp số: Khối lợng CuSO4 cần thêm vào dung dịch 465g Bài 2: 850C có 1877g dung dịch bÃo hoà CuSO
4 Làm lạnh dung dịch xuống 250C Hỏi có gam CuSO
4.5H2O tách khỏi dung dịch Biết độ tan CuSO4 850C 87,7 250C 40.
Đáp số: Lợng CuSO4.5H2O tách khỏi dung dịch là: 961,75g
Bài 3: Cho 0,2 mol CuO tan H2SO4 20% đun nóng, sau làm nguội dung dịch đến 100C Tính khối lợng tinh thể CuSO
4.5H2O tách khỏi dung dịch, biết độ tan CuSO4 100C 17,4g/100g H2O
(39)Dạng 2: Tốn nồng độ dung dịch
Bµi 1: Cho 50ml dung dịch HNO3 40% có khối lợng riêng 1,25g/ml HÃy:
a/ Tìm khối lợng dung dịch HNO3 40%? b/ Tìm khối lợng HNO3?
c/ Tỡm nng độ mol/l dung dịch HNO3 40%? Đáp số:
a/ mdd = 62,5g b/ mHNO3 = 25g c/ CM(HNO3) = 7,94M
Bài 2: Hãy tính nồng độ mol/l dung dịch thu đợc trờng hợp sau:
a/ Hoà tan 20g NaOH vào 250g nớc Cho biết DH2 O = 1g/ml, coi nh thể tích dung dịch khơng đổi
b/ Hồ tan 26,88 lít khí hiđro clorua HCl (đktc) vào 500ml nớc thành dung dịch axit HCl Coi nh thể dung dịch không đổi
c/ Hoà tan 28,6g Na2CO3.10H2O vào lợng nớc vừa thnh 200ml dung dch Na2CO3
Đáp số:
a/ CM( NaOH ) = 2M b/ CM( HCl ) = 2,4M c/ CM(Na2CO3) = 0,5M
Bài 3: Cho 2,3g Na tan hết 47,8ml nớc thu đợc dung dịch NaOH có
(40)chuyên 3:
pha trộn dung dịch
Loại 1: Bài toán pha loÃng hay cô dặc dung dịch. a) Đặc điểm toán:
- Khi pha lỗng, nồng độ dung dịch giảm Cịn dặc, nồng độ dung dịch tăng
- Dù pha loãng hay cô đặc, khối lợng chất tan luôn không thay i
b) Cách làm:
Cú th áp dụng cơng thức pha lỗng hay đặc
TH1: Vì khối lợng chất tan khơng đổi dù pha lỗng hay đặc nên mdd(1).C%(1) = mdd(2).C%(2)
TH2: Vì số mol chất tan khơng đổi dù pha lỗng hay dặc nên Vdd(1) CM (1) = Vdd(2) CM (2)
Nếu gặp toán toán: Cho thêm H2O hay chất tan nguyên chất (A) vào dung dịch (A) có nồng độ % cho trớc, áp dụng quy tắc đờng chéo để giải Khi xem:
- H2O dung dịch có nồng độ O%
- Chất tan (A) nguyên chất cho thêm dung dịch nồng 100% + TH1: Thờm H2O
Dung dịch đầu C1(%) C2(%) - O
C2(%) =
O H
dau dd
m m
2
H2O O(%) C1(%) – C2(%) + TH1: Thªm chÊt tan (A) nguyªn chÊt
Dung dịch đầu C1(%) 100 - C2(%) C2(%) =
ctA dau dd
m m
ChÊt tan (A) 100(%) C1(%) – C2(%)
Lu ý: Tỉ lệ hiệu số nồng độ nhận đợc số phần khối lợng dung dịch đầu(
hay H2O, chất tan A nguyên chất) cần lấy đặt hàng ngang Bài toán áp dụng:
Bài 1: Phải thêm gam H2O vào 200g dung dịch KOH 20% để đợc dung dịch KOH 16%
Đáp số: mH
2O(cần thêm) = 50g
Bài 2: Có 30g dung dịch NaCl 20% Tính nồng độ % dung dịch thu đợc khi: - Pha thêm 20g H2O
- Cô đặc dung dịch để 25g Đáp số: 12% 24%
Bài 3: Tính số ml H2O cần thêm vào lit dung dịch NaOH 1M để thu đợc dung dịch cú nng 0,1M
Đáp số: 18 lit
Bài 4: Tính số ml H2O cần thêm vào 250ml dung dịch NaOH1,25M để tạo thành dung dịch 0,5M Giả sử hồ tan khơng làm thay đổi đáng kể thể tích dung dịch
(41)Bài 5: Tính số ml dung dịch NaOH 2,5%(D = 1,03g/ml) điều chế đợc từ 80ml dung dịch NaOH 35%(D = 1,38g/ml)
Đáp số: 1500ml
Bi 6: Lm bay hi 500ml dung dịch HNO3 20%(D = 1,20g/ml) để 300g dung dịch Tính nồng độ % dung dịch ny
Đáp số: C% = 40%
Loại 2:Bài toán hoà tan hoá chất vào nớc hay vào dung dịch cho sẵn. a/ Đặc điểm toán:
- Hoá chất đem hoà tan chÊt khÝ, chÊt láng hay chÊt r¾n
- Sù hoà tan gây hay không gây phản ứng hoá học chất đem hoà tan với H2O chất tan dung dịch cho sẵn
b/ Cách làm:
- Bc 1: Xỏc nh dung dịch sau (sau hồ tan hố chất) có chứa chất nào:
Cần lu ý xem có phản ứng chất đem hoà tan với H2O hay chất tan dung dịch cho sẵn không? Sản phẩm phản ứng(nếu có) gồm chất tan nào? Nhớ rằng: có loại chất tan dung dịch có nhiêu nồng độ
Nếu chất tan có phản ứng hố học với dung mơi, ta phải tính nồng độ sản phẩm phản ứng không đợc tính nồng độ chất tan
- Bớc 2: Xác định lợng chất tan(khối lợng hay số mol) có chứa dung dịch sau
Lỵng chÊt tan(sau ph¶n øng nÕu cã) gåm: s¶n phÈm ph¶n ứng chất tác dụng d
Lợng sản phẩm phản ứng(nếu có) tính theo ptt phải dựa vào chất tác dụng hết(lợng cho đủ), tuyệt đối không đợc dựa vào lợng chất tác dụng cho d (còn thừa sau phản ứng)
- Bớc 3: Xác định lợng dung dịch (khối lợng hay thể tích) Để tính thể tích dung dịch có trờng hợp (tuỳ theo đề bài)
Nếu đề không cho biết khối l ợng riêng dung dịch mới(Dddm)
+ Khi hoµ tan chÊt khÝ hay chÊt rắn vào chất lỏng coi: Thể tích dung dÞch míi = ThĨ tÝch chÊt láng
+ Khi hoà tan chất lỏng vào chất lỏng khác, phải giả sử pha trộn không làm thây đổi đáng kể thể tích chất lỏng, để tính:
Thể tích dung dịch = Tổng thể tích chất lỏng ban đầu
Nu cho bit l ợng riêng dung dịch mới(Dddm)
ThÓ tÝch dung dÞch míi: Vddm =
ddm ddm
D m
mddm: khối lợng dung dịch + Để tính khối lợng dung dịch
mddm = Tổng khối lợng(trớc phản ứng) khối lợng kết tủa(hoặc khí bay lên) có
Bài tập áp dụng:
Bài 1: Cho 14,84g tinh thể Na2CO3 vào bình chứa 500ml dung dịch HCl 0,4M đợc dung dịch B Tính nồng độ mol/lit chất dung dịch B
Đáp số: Nồng độ NaCl là: CM = 0,4M Nồng độ Na2CO3 d là: CM = 0,08M
Bài 2: Hồ tan 5,6lit khí HCl (ở đktc) vào 0,1lit H2O để tạo thành dung dịch HCl Tính nồng độ mol/lit nồng độ % dung dịch thu c
Đáp số:
- CM = 2,5M - C% = 8,36%
(42)Đáp số: C% = 32,985%
Bài 4: xác định lợng SO3 lợng dung dịch H2SO4 49% cần lấy để pha thnh 450g dung dch H2SO4 83,3%
Đáp số:
Khối lợng SO3 cần lấy là: 210g
Khối lợng dung dịch H2SO4 49% cần lấy 240g
Bi 5: Xác định khối lợng dung dịch KOH 7,93% cần lấy để hồ tan vào 47g K2O thu c dung dch 21%
Đáp số: Khối lợng dung dịch KOH 7,93% cần lấy 352,94g
Bi 6: Cho 6,9g Na 9,3g Na2O vào nớc, đợc dung dịch A(NaOH 8%) Hỏi phải lấy thêm gam NaOH có độ tinh khiết 80%(tan hồn tồn) cho vào để đợc dung dịch 15%?
Đáp số: - Khối lợng NaOH có độ tinh khiết 80% cần lấy l 32,3g
Loại 3: Bài toán pha trộn hai hay nhiều dung dịch. a/ Đặc điểm toán.
Khi pha trén hay nhiỊu dung dÞch víi xảy hay không xảy phản ứng hoá học chất tan dung dịch ban đầu
b/ Cách làm:
TH1: Khi trộn không xảy phản ứng hoá học(thờng gặp toán pha trộn dung dịch chứa loại hoá chất)
Nguyên tắc chung để giải theo phơng pháp đại số, lập hệ phơng trình tốn học (1 theo chất tan theo dung dịch)
Các bớc giải:
- Bc 1: Xỏc nh dung dịch sau trộn có chứa chất tan
- Bớc 2: Xác định lợng chất tan(mct) có dung dịch mới(ddm) - Bớc 3: Xác định khối lợng(mddm) hay thể tích(Vddm) dung dịch mddm = Tổng khối lợng( dung dịch đem trộn )
+ NÕu biÕt khối lợng riêng dung dịch mới(Dddm) Vddm =
ddm ddm
D m
+ Nếu khối lợng riêng dung dịch mới: Phải giả sử hao hụt thể tích pha trộn dung dịch khơng đáng kể, để có
Vddm = Tỉng thĨ tích chất lỏng ban đầu đem trộn
+ Nếu pha trộn dung dịch loại chất tan, loại nồng độ, giải quy tắc đờng chéo
m1(g) dd C1(%) C2 – C3
C3(%) m2(g) dd C2(%) C3 – C1
( Giả sử: C1< C3 < C2 ) hao hụt thể tích pha trộn dd không đáng kể
2
m m
=
3
C C
C C
+ Nếu nồng độ % mà lại biết nồng độ mol/lit (CM) áp dụng sơ đồ: V1(l) dd C1(M) C2 – C3
(43)C3(M) V2(g) dd C2(M) C3 – C1
( Gi¶ sư: C1< C3 < C2 )
2
V V
=
3 C C C C
+ Nếu nồng độ % nồng độ mol/lit mà lại biết khối lợng riêng (D) áp dụng sơ đồ:
V1(l) dd D1(g/ml) D2 – D3
D3(g/ml) V2(l) dd D2(g/ml) D3 – D1
(Giả sử: D1< D3 < D2) hao hụt thể tích pha trộn dd không đáng kể
2
V V
=
3 D D D D
TH2: Khi trén cã x¶y phản ứng hoá học giải qua bớc tơng tự toán loại (Hoà tan chất vào dung dịch cho sẵn) Tuy nhiên, cần lu ý
- bớc 1: Phải xác định công thức chất tan mới, số lợng chất tan Cần ý khả có chất d(do chất tan ban đầu khơng tác dụng hết) tính tốn
- bớc 3: Khi xác định lợng dung dịch (mddm hay Vddm)
Tacã: mddm = Tỉng khèi lỵng chất đem trộng khối lợng chất kết tủa chất khí xuất phản ứng
- Thể tích dung dịch tính nh trờng hợp loại toán
Thớ d: ỏp dng phng pháp đờng chéo.
Một tốn thờng có nhiều cách giải nhng tốn sử dụng đợc phơng pháp đờng chéo để giải làm tốn đơn giản nhiều
Bµi toán 1: Cần gam tinh thể CuSO4 5H2O hoà vào gam
dung dch CuSO4 4% để điều chế đợc 500 gam dung dịch CuSO4 8%
Bài giải: Giải Bằng phơng pháp thông thờng:
Khối lợng CuSO4 có 500g dung dịch bằng:
gam
mCuóO 40
100 500
4 (1)
Gäi x lµ khèi lợng tinh thể CuSO4 H2O cần lấy thì: (500 - x) khối lợng dung dịch CuSO4 4% cần lấy:
Khối lợng CuSO4 có tinh thể CuSO4 5H2O b»ng: 250
160
4
x
mCuSO (2)
Khèi lỵng CuSO4 cã tinh thĨ CuSO4 4% lµ: 100 ) 500 ( x mCuSO (3)
Tõ (1), (2) vµ (3) ta cã:
40 100 ) 500 ( 250 ) 160 ( x x
=> 0,64x + 20 - 0,04x = 40 Giải ta đợc:
X = 33,33g tinh thÓ
Vậy khối lợng dung dịch CuSO4 4% cần lấy là: 500 - 33,33 gam = 466,67 gam + Giải theo phơng pháp đờng chéo
(44)x x
500 => 14
1 56
4
500 x
x
Giải ta tìm đợc: x = 33,33 gam
Bài toán 2: Trộn 500gam dung dịch NaOH 3% víi 300 gam dung dÞch NaOH
10% thu đợc dung dịch có nồng độ bao nhiêu%
Bài giải: Ta có sơ đồ đờng chéo:
=> 10 300 500 C C
Giải ta đợc: C = 5,625%
Vậy dung dch thu c cú nng 5,625%
Bài toán 3: Cần trộn dung dịch NaOH 3% dung dÞch NaOH 10% theo tû lƯ
khối lợng để thu đợc dung dịch NaOH 8%
Bµi gi¶i:
Gọi m1; m2 lần lợt khối lợng dung dịch cần lấy Ta có sơ đồ đờng chéo sau: => 8 10 m m
VËy tû lÖ khèi lợng cần lấy là:
2 m m Bài toán áp dụng:
Bi 1: Cần pha chế theo tỉ lệ khối lợng dung dịch KNO3 có nồng độ % t-ơng ứng 45% 15% để đợc dung dịch KNO3 có nồng độ 20%
Đáp số: Phải lấy phần khối lợng dung dịch có nồng dộ 45% phần khối lợng dung dịch có nồng độ 15% để trộn với
Bài 2: Trộn V1(l) dung dịch A(chứa 9,125g HCl) với V2(l) dung dịch B(chứa 5,475g HCl) đợc 2(l) dung dịch D
Coi thể tích dung dịch D = Tổng thể tích dung dịch A dung dịch B a) Tính nồng độ mol/lit dung dịch D
b) Tính nồng độ mol/lit dung dịch A, dung dịch B (Biết hiệu nồng độ mol/lit dung dịch A trừ nồng độ mol/lit dung dch B l 0,4mol/l)
Đáp số:
a) CM(dd D) = 0,2M
b) Đặt nồng độ mol/l dung dịch A x, dung dịch B y ta có: x – y = 0,4 (I)
V× thĨ tÝch: Vdd D = Vdd A + Vdd B =
x
25 ,
+ 0,y15 = (II) Giải hệ phơng trình ta đợc: x = 0,5M, y = 0,1M
Vậy nồng độ mol/l dung dịch A 0,5M dung dịch B 0,1M
Bài 3: Hỏi phải lấy dung dịch NaOH 15% 27,5% dung dịch gam trộn vào để đợc 500ml dung dch NaOH 21,5%, D = 1,23g/ml?
Đáp số: Dung dịch NaOH 27,5% cần lấy 319,8g dung dịch NaOH 15% cần lấy 295,2g
Bi 4: Trộn lẫn 150ml dung dịch H2SO4 2M vào 200g dung dịch H2SO4 5M( D = 1,29g/ml ) Tính nồng độ mol/l dung dịch H2SO4 nhận đợc
Đáp số: Nồng độ H2SO4 sau trộn 3,5M 69 4 -
64 -
3 10 - C%
10
C%
C% - 3%
500: 300:
3 10 -
10
8 -
m m
(45)Bài 5: Trộn 1/3 (l) dung dịch HCl (dd A) với 2/3 (l) dung dịch HCl (dd B) đợc 1(l) dung dịch HCl (dd C) Lấy 1/10 (l) dd C tác dụng với dung dịch AgNO3 d thu đợc 8,61g kết tủa
a) Tính nồng độ mol/l dd C
b) Tính nồng độ mol/l dd A dd B Biết nồng độ mol/l dd A = nồng dộ mol/l dd B
Đáp số: Nồng độ mol/l dd B 0,3M dd A 1,2M
Bài 6: Trộn 200ml dung dịch HNO3 (dd X) với 300ml dung dịch HNO3 (dd Y) đợc dung dịch (Z) Biết dung dịch (Z) tác dụng vừa đủ với 7g CaCO3
a) Tính nồng độ mol/l dung dịch (Z)
b) Ngêi ta cã thĨ ®iỊu chÕ dung dịch (X) từ dung dịch (Y) cách thêm H2O vào dung dịch (Y) theo tỉ lệ thể tích: VH2O : Vdd(Y) = 3:1
Tính nồng độ mol/l dung dịch (X) dung dịch (Y)? Biết pha trộn khơng làm thay đổi đáng kể thể tích dung dch
Đáp số:
a) CMdd(Z) = 0,28M
b) Nồng độ mol/l dung dịch (X) 0,1M dung dịch (Y) 0,4M
Bµi 7: Để trung hoà 50ml dung dịch NaOH 1,2M cần V(ml) dung dÞch H2SO4 30% (D = 1,222g/ml) TÝnh V?
Đáp số: Thể tích dung dịch H2SO4 30% cần lấy lµ 8,02 ml
Bài 8: Cho 25g dung dịch NaOH 4% tác dụng với 51g dung dịch H2SO4 0,2M, có khối lợng riêng D = 1,02 g/ml Tính nồng % cỏc cht sau phn ng
Đáp số:
- Nồng độ % dung dịch Na2SO4 1,87% - Nồng độ % dung dịch NaOH (d) 0,26%
Bài 9:Trộn lẫn 100ml dung dịch NaHSO4 1M với 100ml dung dịch NaOH 2M đợc dung dịch A
a) Viết phơng trình hoá học xảy
b) Cơ cạn dung dịch A thu đợc hỗn hợp chất nào? Tính khối lợng cht
Đáp số: b) Khối lợng chất sau cô cạn - Khối lợng muối Na2SO4 14,2g - Khối lợng NaOH(còn d) g
Bi 10: Khi trung hoà 100ml dung dịch axit H2SO4 HCl dung dịch NaOH, cô cạn thu đợc 13,2g muối khan Biết trung hồ 10 ml dung dịch axit cần vừa đủ 40ml dung dịch NaOH 0,5M Tính nồng độ mol/l axit dung dịch ban đầu
Đáp số: Nồng độ mol/l axit H2SO4 0,6M axit HCl 0,8M
Bài 11: Tính nồng độ mol/l dung dịch H2SO4 dung dịch NaOH biết rằng:
Cứ 30ml dung dịch H2SO4 đợc trung hoà hết 20ml dung dịch NaOH 10ml dung dịch KOH 2M
Ngợc lại: 30ml dung dịch NaOH đợc trung hoà hết 20ml dung dịch H2SO4 5ml dung dịch HCl 1M
Đáp số: Nồng độ mol/l dd H2SO4 0,7M dd NaOH 1,1M Hớng dẫn giải toán nồng độ phơng pháp đại số:
Thí dụ: Tính nồng độ ban đầu dung dịch H2SO4 dung dịch NaOH biết rằng:
- Nếu đổ lít dung dịch NaOH vào lít dung dịch H2SO4 sau phản ứng dung dịch có tính kiềm với nồng độ 0,1M
- Nếu đổ lít dung dịch NaOH vào lít dung dịch H2SO4 sau phản ứng dung dịch có tính axit với nồng độ 0,2M
(46)Gọi nồng độ dung dịch xút x nồng độ dung dịch axit y thì: * Trong trờng hợp thứ lợng kiềm lại dung dịch
0,1 = 0,5mol
Lợng kiềm tham gia phản ứng là: 3x - 0,5 (mol) Lợng axít bị trung hồ là: 2y (mol)
Theo PTPƯ số mol xút lớn lÇn H2SO4
VËy 3x - 0,5 = 2y.2 = 4y hay 3x - 4y = 0,5 (1) * Trong trờng hợp thứ lợng a xít d 0,2.5 = 1mol Lợng a xít bị trung hoà 3y - (mol)
Lợng xút tham gia phản ứng 2x (mol) Cũng lập luận nh ta đợc: 3y - =
2
2x = x hay 3y - x = (2) Từ (1) (2) ta có hệ phơng trình bậc nhÊt:
1 3 5, 0 4 3 x y y x
Giải hệ phơng trình ta đợc x = 1,1 y = 0,7
Vậy, nồng độ ban đầu dung dịch H2SO4 0,7M dung dịch NaOH 1,1M
Bài 12: Tính nồng độ mol/l dung dịch NaOH dung dịch H2SO4 Biết lấy 60ml dung dịch NaOH trung hồ hồn tồn 20ml dung dịch H2SO4 Nếu lấy 20ml dung dịch H2SO4 tác dụng với 2,5g CaCO3 muốn trung hồ lợng axit d phải dùng hết 10ml dung dịch NaOH
Đáp số: Nồng độ mol/l dd H2SO4 1,5M dd NaOH 1,0M Bài 13: Tính nồng độ mol/l dung dịch HNO3 dung dịch KOH Biết
- 20ml dung dịch HNO3 đợc trung hoà hết 60ml dung dịch KOH - 20ml dung dịch HNO3 sau tác dụng hết với 2g CuO đợc trung hồ
hÕt bëi 10ml dung dÞch KOH
Đáp số: Nồng độ dung dịch HNO3 3M dung dịch KOH 1M Bài 14: Có dung dịch H2SO4 A B
a) Nếu dung dịch A B đợc trộn lẫn theo tỉ lệ khối lợng 7:3 thu đợc dung dịch C có nồng độ 29% Tính nồng độ % dd A dd B Biết nồng độ dd B 2,5 lần nồng độ dd A
b) Lấy 50ml dd C (D = 1,27g/ml) cho phản ứng với 200ml dd BaCl2 1M Tính khối lợng kết tủa nồng độ mol/l dd E lại sau tách hết kết tủa, giả sử thể tích dd thay đổi khơng đáng kể
Híng dÉn:
a/ Giả sử có 100g dd C Để có 100g dd C cần đem trộn 70g dd A nồng độ x% 30g dd B nồng độ y% Vì nồng độ % dd C 29% nên ta có phơng trình:
mH
2SO4(trong dd C) = 100
70x
+ 100
30y
= 29 (I) Theo thì: y = 2,5x (II)
Giải hệ (I, II) đợc: x% = 20% y% = 50% b/ nH
2SO4( 50ml dd C ) =
M m C dd 100 % = 98 100 ) 27 , 50 ( 29
= 0,1879 mol nBaCl
2 = 0,2 mol > nH2SO4 VËy axit ph¶n øng hÕt mBaSO
4 = 0,1879 233 = 43,78g
Dung dịch lại sau tách hết kết tủa có chứa 0,3758 mol HCl 0,2 – 0,1879 = 0,0121 mol BaCl2 cßn d
Vậy nồng độ dd HCl 1,5M dd BaCl2 0,0484M
(47)nồng độ mol/l dd A B Cần trộn ml dd B với 20ml dd A để hoà tan va ht 1,08g bt Al
Đáp số: nH
2SO4 = 0,07 mol; nNaOH = 0,06 mol; nBa(OH)2 = 0,04 mol CM(NaOH) = 1,2M; CM(Ba(OH)2) = 0,8M
(48)Chuyên đề 4:
Xác định cơng thức hố học
Phơng pháp 1: Xác định cơng thức hố học dựa biểu thức đại số. * Cỏch gii:
- Bớc 1: Đặt công thức tổng quát
- Bc 2: Lp phng trình(Từ biểu thức đại số) - Bớc 3: Giải phơng trình -> Kết luận
Các biểu thức đại số thờng gặp.
- Cho biÕt % cña mét nguyên tố
- Cho biết tỉ lệ khối lợng tỉ lệ %(theo khối lợng nguyên tố)
Các cơng thức biến đổi.
- C«ng thøc tính % nguyên tố hợp chất CTTQ AxBy AxBy %A =
AxBy A
M x M
.100% >
B A
% %
=
y M
x M
B A
- Công thức tính khối lợng nguyên tố hỵp chÊt CTTQ AxBy AxBy
mA = nAx B y.MA.x >
B A
m m
= MM xy
B A
Lu ý:
- Để xác định nguyên tố kim loại phi kim hợp chất phải lập bảng xét hoá trị ứng với nguyên tử khối kim loại hoc phi kim ú
- Hoá 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, víi n nguyªn
- Trong oxit phi kim số nguyên tử phi kim oxit không nguyên tử
Bài tập áp dụng:
Bài 1: Một oxit nitơ(A) có công thức NOx có %N = 30,43% Tìm công thức (A)
Đáp số: NO2
Bài 2: Một oxit sắt có %Fe = 72,41% Tìm công thức oxit Đáp số: Fe3O4
Bài 3: Một oxit kim loại M có %M = 63,218 Tìm công thức oxit Đáp số: MnO2
Bài 4: Một quặng sắt có chứa 46,67% Fe, lại S a) Tìm công thức quặng
b) Từ quặng hÃy điều chế khí có tính khử Đáp số:
a) FeS2
b) H2S vµ SO2
Bài 5: Oxit đồng có cơng thức CuxOy có mCu : mO = : Tìm cơng thức oxit Đáp số: CuO
Bài 6: Oxit kim loại M Tìm công thøc cđa oxit trêng hỵp sau: a) mM : mO = :
b) %M : %O = : Đáp số:
(49)Bài 7: Một oxit (A) nitơ có tỉ khối A so với không khí 1,59 Tìm công thức oxit A
Đáp số: NO2
Bµi 8: Mét oxit cđa phi kim (X) cã tØ khối (X) so với hiđro 22 Tìm công thức (X)
Đáp số: TH1: CO2 TH2: N2O
Phơng pháp 2: Xác định công thức dựa phn ng.
Cách giải:
- Bớc 1: §Ỉt CTTQ - Bíc 2: ViÕt PTHH
- Bớc 3: Lập phơng trình tốn học dựa vào ẩn số theo cách đặt - Bớc 4: Giải phơng trình tốn học
Mét sè gỵi ý:
- Với tốn có phản ứng, lập phơng trình ta nên áp dụng định luật tỉ lệ
- Tỉng qu¸t:
Cã PTHH: aA + bB -> qC + pD (1) ChuÈn bị: a b.MB q.22,4
Đề cho: nA p nB p VC (l ) ë ®ktc Theo(1) ta cã:
pu A
n a
= Bpu
B
m M b
= C
V q.22,4
Bài tập áp dơng:
Bài 1: Đốt cháy hồn tồn 1gam ngun tố R Cần 0,7 lit oxi(đktc), thu đợc hợp chất X Tỡm cụng thc R, X
Đáp số: R lµ S vµ X lµ SO2
Bµi 2: Khư hết 3,48 gam oxit kim loại R cần 1,344 lit H2 (đktc) Tìm công thức oxit
- Đây phản ứng nhiệt luyện - Tổng quát:
Oxit kim lo¹i 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 đợc gam M2On Tìm cơng thức muối nitrat Hớng dẫn:
- Phản ứng nhiệt phân muối nitrat - Công thức chung:
-M: đứng trớc Mg -> M(NO
2)n (r) + O2(k) M(NO3)3(r) -t
0
- -M: ( tõ Mg > Cu) -> M
2On (r) + O2(k) + NO2(k) -M: đứng sau Cu -> M
(r) + O2(k) + NO2(k) Đáp số: Cu(NO3)2
Bi 4: Nung hết 3,6 gam M(NO3)n thu đợc 1,6 gam chất rắn khơng tan nớc Tìm cơng thức muối nitrat đem nung
Hớng dẫn: Theo đề ra, chất rắn kim loại oxit kim loại Giải tốn theo trờng hợp
Chó ý:
(50)Ph¶n øng: 2M(NO3)n (r) t > M2Om (r) + 2nO2(k) +
2n m
O2(k) Hc 4M(NO3)n (r) t > 2M2Om (r) + 4nO2(k) + (2n – m)O2(k)
§iỊu kiƯn: n m 3, víi n, m nguyên dơng.(n, m hoá trị M )
Đáp số: Fe(NO3)2
Bi 5: t chỏy hồn tồn 6,8 gam hợp chất vơ A thu đợc 4,48 lít SO2(đktc) 3,6 gam H2O Tỡm cụng thc ca cht A
Đáp số: H2S
Bài 6: Hoà tan hoàn toàn 7,2g kim loại (A) hoá trị II dung dịch HCl, thu đợc 6,72 lit H2 (đktc) Tìm kim loại A
Đáp số: A Mg
Bi 7: Cho 12,8g kim loại R hoá trị II tác dụng với clo vừa đủ thu đ ợc 27g muối clorua Tỡm kim loi R
Đáp số: R Cu
Bài 8: Cho 10g sắt clorua(cha biết hoá trị sắt ) tác dụng với dung dịch AgNO3 thu đợc 22,6g AgCl(r) (không tan) Hãy xác định công thc ca mui st clorua
Đáp số: FeCl2
Bài 9: Hoà tan hoàn toàn 7,56g kim loại R cha rõ hoá trị vào dung dịch axit HCl, thu đợc 9,408 lit H2 (đktc) Tìm kim loại R
Đáp số: R Al
Bi 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 d thu đợc 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 đợc 2,24 lit H2(ktc) Tỡm kim loi trờn
Đáp số: Fe
Bài 12: Cho 4,48g oxit kim loại hoá trị tác dụng hết 7,84g axit H2SO4 Xác định cụng thc ca oxit trờn
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 cơng thức oxit Biết kim loại hoá trị II Be, Mg, Ca, Fe, Zn, Ba
Đáp số: MgO CaO
Bi 14: Ho tan hoàn toàn 6,5g kim loại A cha rõ hố trị vào dung dịch HCl thu đợc 2,24 lit H2(ktc) Tỡm kim loi A
Đáp số: A Zn
Bài 15: Có oxit sắt cha rõ công thức, chia oxit làm phần a/ Để hoà tan hết phần cần dùng 150ml dung dÞch HCl 1,5M
b/ Cho luồng khí H2 d qua phần nung nóng, phản ứng xong thu đợc 4,2g sắt Tìm cơng thức oxit st núi trờn
Đáp số: Fe2O3
Bi 16: Khử hoàn toàn 4,06g oxit kim loại CO nhiệt độ cao thành kim loại Dẫn toàn khí sinh vào bình đựng nớc vơi d, thấy tạo thành 7g kết tủa Nếu lấy lợng kim loại sinh hoà tan hết vào dung dịch HCl d thu đợc 1,176 lit khí H2 (đktc) Xác định cơng thức oxit kim loại
Híng dÉn:
Gọi công thức oxit MxOy = amol Ta có a(Mx +16y) = 4,06 MxOy + yCO -> xM + yCO2
(51)CO2 + Ca(OH)2 > CaCO3 + H2O
ay ay ay (mol)
Ta cã ay = sè mol CaCO3 = 0,07 mol. -> Khối lợng kim loại = M.ax = 2,94g
2M + 2nHCl > 2MCln + nH2 ax 0,5nax (molTa cã: 0,5nax = 1,176 :22,4=0,0525molhaynax=0,105LËptØlÖ:
nax Max
0525 ,
94 ,
=28.VËy M = 28n -> Chỉ có giá trị n = M = 56 phù hợp Vậy M Fe Thay n = -> ax = 0,0525
Ta cã: ayax = 00,0525,07 =
= yx > x = vµ y = Vậy công thức oxit Fe3O4
Chuyờn 5:
Bài toán oxit hỗn hợp oxit
Tính chất:
- Oxit bazơ tác dụng với dung dịch axit - Oxit axit tác dụng với dung dịch bazơ
- Oxit lỡng tính vừa tác dụng với dung dịch axit, vừa tác dụng dung dịch baz¬
- Oxit trung tính: Khơng tác dụng đợc với dung dịch axit dung dịch bazơ
C¸ch làm:
- Bớc 1: Đặt CTTQ - Bớc 2: ViÕt PTHH
- Bớc 3: Lập phơng trình tốn học dựa vào ẩn số theo cách đặt - Bớc 4: Giải phơng trình tốn học
- Bớc 5: Tính tốn theo u cầu đề
-A - Toán oxit bazơ
Bài tập áp dụng:
Bài 1: Cho 4,48g oxit kim loại hoá trị tác dụng hết 7,84g axit H2SO4 Xác định cụng thc ca oxit trờn
Đáp số: CaO
Bµi 2: Hoµ tan hoµn toµn gam oxit cđa kim loại R cần dùng 25ml dung dịch hỗn hợp gồm axit H2SO4 0,25M axit HCl 1M Tìm công thức oxit
Đáp số: Fe2O3
Bài 3: Có oxit sắt cha rõ công thức, chia oxit làm phần a/ Để hoà tan hết phần cần dùng150ml dung dịch HCl 1,5M
b/ Cho luồng khí H2 d qua phần nung nóng, phản ứng xong thu đợc 4,2g sắt Tỡm cụng thc ca oxit st núi trờn
Đáp sè: Fe2O3
Bài 4: Hoà tan hoàn toàn 20,4g oxit kim loại A, hoá trị III 300ml dung dịch axit H2SO4 thu đợc 68,4g muối khan Tìm cụng thc ca oxit trờn
Đáp số:
Bi 5: Để hoà tan hoàn toàn 64g oxit kim loại hoá trị III cần vừa đủ 800ml dung dịch axit HNO3 3M Tìm cơng thức oxit
(52)Bài 6: Khi hoà tan lợng oxit kim loại hoá trị II vào lợng vừa đủ dung dịch axit H2SO4 4,9%, ngời ta thu đợc dung dịch muối có nồng độ 5,78% Xác định cơng thức oxit
Híng dÉn:
Đặt công thức oxit RO
PTHH: RO + H2SO4 > RSO4 + H2O (MR + 16) 98g (MR + 96)g
Giả sử hoà tan mol (hay MR + 16)g RO
Khèi lỵng dd RSO4(5,87%) = (MR + 16) + (98 : 4,9).100 = MR + 2016 C% =
2016 96
R R
M M
.100% = 5,87%
Giải phơng trình ta đợc: MR = 24, kim loại hố trị II Mg Đáp số: MgO
Bài 7: Hoà tan hồn tồn oxit kim loại hố trị II dung dịch H2SO4 14% vừa đủ thu đợc dung dịch muối có nồng độ 16,2% Xác định cụng thc ca oxit trờn
Đáp số: MgO
B - toán oxit axit
Bài tập 1: Cho từ từ khí CO2 (SO2) vào dung dịch NaOH(hoặc KOH) có
PTHH xảy ra:
CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O ( )
Sau số mol CO2 = số mol NaOH có phản ứng CO2 + NaOH NaHCO3 ( )
H
ớng giải: xét tỷ lệ số mol để viết PTHH xảy Đặt T =
2
CO NaOH
n n
- NÕu T có phản ứng ( ) vµ cã thĨ d CO2 - NÕu T có phản ứng ( ) có thÓ d NaOH
- NÕu < T < có phản ứng ( ) ( ) viết nh sau:
CO2 + NaOH NaHCO3( ) / tÝnh theo sè mol cña CO2
Và sau đó: NaOH d + NaHCO3 Na2CO3 + H2O ( ) /
Hoặc dựa vào số mol CO2 số mol NaOH số mol Na2CO3 NaHCO3 tạo thành sau phản ứng để lập phơng trình toỏn hc v gii
Đặt ẩn x,y lần lợt số mol Na2CO3 NaHCO3 tạo thành sau phản ứng
Bài tập áp dụng:
1/ Cho 1,68 lit CO2 (đktc) sục vào bình đựng dd KOH d Tính nồng độ mol/lit muối thu đợc sau phản ứng Biết thể tích dd 250 ml
2/ Cho 11,2 lit CO2 vào 500ml dd NaOH 25% (d = 1,3g/ml) Tính nồng độ mol/lit dd muối tạo thành
3/ DÉn 448 ml CO2 (đktc) sục vào bình chứa 100ml dd KOH 0,25M Tính khối lợng muối tạo thành
Bài tập 2: Cho từ từ khí CO2 (SO2) vào dung dịch Ca(OH)2 (hoặc Ba(OH)2) có phản ứng xảy ra:
Phản ứng u tiên tạo muối trung hoà trớc CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O ( )
Sau số mol CO2 = lần số mol Ca(OH)2 có phản ứng 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 ( )
H
(53)Đặt T =
2
) (OH Ca
CO
n n
- NÕu T th× chØ có phản ứng ( ) d Ca(OH)2 - Nếu T có phản øng ( ) vµ cã thĨ d CO2
- Nếu < T < có phản ứng (1) (2) có thÓ viÕt nh sau: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O ( )
tÝnh theo sè mol cña Ca(OH)2
CO2 d + H2O + CaCO3 Ca(HCO3)2 ( ) !
Hoặc dựa vào số mol CO2 số mol Ca(OH)2 số mol CaCO3 tạo thành sau phản ứng để lập cỏc phng trỡnh toỏn hc v gii
Đặt ẩn x, y lần lợt số mol CaCO3 Ca(HCO3)2 tạo thành sau phản ứng
Bài tập áp dơng:
Bài 1: Hồ tan 2,8g CaO vào nớc ta đợc dung dịch A
a/ Cho 1,68 lit khí CO2 hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch A Hỏi có gam kết tủa tạo thành
b/ Nếu cho khí CO2 sục qua dung dịch A sau kết thúc thí nghiệm thấy có 1g kết tủa có lít CO2 tham gia phản ứng ( thể tích khí đo ktc )
Đáp số: a/ mCaCO
3 = 2,5g
b/ TH1: CO2 hÕt vµ Ca(OH)2 d -> VCO2 = 0,224 lit TH2: CO2 d vµ Ca(OH)2 hÕt > VCO2 = 2,016 lit
Bài 2:Dẫn 10 lít hỗn hợp khí gồm N2 CO2 (đktc) sục vào lit dung dịch Ca(OH)2 0,02M, thu đợc 1g kết tủa Hãy xác định % theo thể tích khí CO2 hỗn hợp Đáp số:
TH1: CO2 hÕt vµ Ca(OH)2 d -> VCO2 = 0,224 lit vµ % VCO2 = 2,24% TH2: CO2 d vµ Ca(OH)2 hÕt > VCO2 = 1,568 lit vµ % VCO2 = 15,68%
Bài 3: Dẫn V lit CO2(đktc) vào 200ml dung dịch Ca(OH)2 1M, thu đợc 10g kt ta Tớnh v
Đáp số:
TH1: CO2 hÕt vµ Ca(OH)2 d -> VCO2 = 2,24 lit TH2: CO2 d vµ Ca(OH)2 hÕt > VCO2 = 6,72 lit
Bài 4: Cho m(g) khí CO2 sục vào 100ml dung dịch Ca(OH)2 0,05M, thu đợc 0,1g cht khụng tan Tớnh m
Đáp số:
TH1: CO2 hÕt vµ Ca(OH)2 d -> mCO2 = 0,044g TH2: CO2 d vµ Ca(OH)2 hÕt > mCO2 = 0,396g
Bài 5: Phải đốt gam cacbon để cho khí CO2 tạo phản ứng tác dụng với 3,4 lit dung dịch NaOH 0,5M ta đợc muối với muối hiđro cacbonat có nồng độ mol 1,4 lần nồng độ mol ca mui trung ho
Đáp số:
Vỡ th tích dung dịch khơng thay đổi nên tỉ lệ nồng độ tỉ lệ số mol -> mC = 14,4g
Bài 6: Cho 4,48 lit CO2(đktc) qua 190,48ml dung dịch NaOH 0,02% có khối lợng riêng 1,05g/ml Hãy cho biết muối đợc tạo thành khối lợng lf gam
(54)Bài 7: Thổi 2,464 lit khí CO2 vào dung dịch NaOH đợc 9,46g hỗn hợp muối Na2CO3 NaHCO3 Hãy xác định thành phần khối lợng hỗn hợp muối Nếu muốn thu đợc muối NaHCO3 cần thêm bao nhiờu lớt khớ cacbonic na
Đáp số: 8,4g NaHCO3 1,06g Na2CO3 Cần thêm 0,224 lit CO2
Bài 8: Đốt cháy 12g C cho toàn khí CO2 tạo tác dụng với dung dịch NaOH 0,5M Với thể tích dung dịch NaOH 0,5M xảy trờng hợp sau:
a/ Ch thu đợc muối NaHCO3(không d CO2)? b/ Chỉ thu đợc muối Na2CO3(không d NaOH)?
c/ Thu đợc muối với nồng độ mol NaHCO3 1,5 lần nồng độ mol Na2CO3?
Trong trờng hợp phải tiếp tục thêm lit dung dịch NaOH 0,5M để đợc muối có nng mol
Đáp số:
a/ nNaOH = nCO
2 = 1mol -> Vdd NaOH 0,5M = lit b/ nNaOH = 2nCO2= 2mol -> Vdd NaOH 0,5M = lit c/
Đặt a, b lần lợt số mol muối NaHCO3 Na2CO3 Theo PTHH ta cã:
nCO
2 = a + b = 1mol (I)
Vì nồng độ mol NaHCO3 1,5 lần nồng độ mol Na2CO3 nên
V a
= 1,5
V b
-> a = 1,5b (II)
Giải hệ phơng trình (I, II) ta đợc: a = 0,6 mol, b = 0,4 mol
nNaOH = a + 2b = 0,6 + x 0,4 = 1,4 mol -> Vdd NaOH 0,5M = 2,8 lit Gọi x số mol NaOH cần thêm xảy phản ứng NaHCO3 + NaOH -> Na2CO3 + H2O
x(mol) x(mol) x(mol) nNaHCO
3 (còn lại) = (0,6 x) mol nNa
2CO3 (sau cïng) = (0,4 + x) mol
Vì cho nồng độ mol muối nên số mol muối phải (0,6 – x) = (0,4 + x) -> x = 0,1 mol NaOH
VËy sè lit dung dÞch NaOH cần thêm là: Vdd NaOH 0,5M = 0,2 lit
Bài 9: Sục x(lit) CO2 (đktc) vào 400ml dung dịch Ba(OH)2 0,5M thu đợc 4,925g kết tủa Tính x
Đáp số:
TH1: CO2 hết Ca(OH)2 d -> VCO2 = 0,56 lit TH2: CO2 d vµ Ca(OH)2 hÕt > VCO2 = 8,4 lit
C - Toán hỗn hợp oxit.
Cỏc bi toỏn vận dụng số mol trung bình xác định khoảng số mol chất
1/ §èi víi chÊt khí (hỗn hợp gồm có khí)
Khối lợng trung bình lit hỗn hợp khí đktc:
MTB = V
V M V M
4 , 22
2
Khối lợng trung bình mol hỗn hợp khí đktc:
MTB = M1V1VM2V2
Hoặc: MTB = M1n1Mn2(nn1) (n lµ tỉng sè mol khÝ hỗn hợp)
Hoặc: MTB = M1x1M12(1x1) (x
(55)Hc: MTB = dhh/khÝ x Mx
2/ Đối với chất rắn, lỏng. MTB cña hh = nhhhh m
TÝnh chÊt 1:
MTB cña hh cã giá trị phụ thuộc vào thành phần lợng chất thành phần hỗn hợp
Tính chất 2:
MTB cđa hh lu«n n»m khoảng khối lợng mol phân tử chất thành phần nhỏ lớn
Mmin < nhh < Mmax
TÝnh chÊt 3:
Hỗn hợp chất A, B có MA < MB có thành phần % theo số mol a(%) b(%) Thì khoảng xác định số mol hỗn hợp
B B
M m
< nhh < A
A
M m
Giả sử A B có % = 100% chất có % = ngợc lại
L u ý :
- Với toán hỗn hợp chất A, B (cha biết số mol) tác dụng với chất X, Y (đã biết số mol) Để biết sau phản ứng hết A, B hay X, Y cha Có thể giả thiết hỗn hợp A, B chứa chất A B
- Víi MA < MB hỗn hợp chứa A thì:
nA = A hh
M m
> nhh = hh hh
M m
Nh X, Y tác dụng với A mà cịn d, X, Y có d để tác dụng hết với hỗn hợp A, B
- Víi MA < MB, hỗn hợp chứa B thì:
nB = MhhB m
< nhh = Mhhhh m
Nh X, Y tác dụng cha đủ với B khơng đủ để tác dụng hết với hỗn hợp A, B
Nghĩa sau phản ứng X, Y hết, A, B d
3/ Khối lợng mol trung bình hỗn hợp (M )
Khi lng mol trung bình (KLMTB) hỗn hợp khối lợng mol hỗn hợp
M =
hh hh n m = i i i n n n n M n M n M 2 1 (*) Trong đó:
- mhh lµ tỉng số gam hỗn hợp - nhh tổng số mol hỗn hợp
- M1, M2, , Mi khối lợng mol chất hỗn hợp - n1, n2, , ni số mol tơng ứng cđa c¸c chÊt
TÝnh chÊt: Mmin < M < Mmax
Đối với chất khí thể tích tỉ lệ với số mol nên (*) đợc viết lại nh sau:
M =
i i i V V V V M V M V M 2 1 (**) Tõ (*) vµ (**) dƠ dµng suy ra:
M = M1x1 + M2x2 + + Mixi (***)
Trong đó: x1, x2, , xi thành phần phần trăm (%) số mol thể tích (nếu hỗn hợp khí) tơng ứng chất đợc lấy theo số thập phân, nghĩa là: 100% ứng với x =
50% øng víi x = 0,5
Chú ý: Nếu hỗn hợp gồm có hai chất có khối lợng mol tơng ứng M1 M2
(56)(*) M =
n
n n M n
M1 1 2.( 1)
(*)/ (**) M =
V
V V M V
M1 1 2.( 1)
(**)/ (***) M = M1x + M2(1 - x) (***)/
Trong đó: n1, V1, x số mol, thể tích, thành phần % số mol thể tích (hỗn hợp khí) chất thứ M1 Để đơn giản tính tốn thơng thờng ngời ta chọn M1 > M2
NhËn xÐt: NÕu sè mol (hoặc thể tích) hai chất M =
2
2 M
M
ngợc lại
Bài tập áp dụng:
Bài 1: Hoà tan 4,88g hỗn hợp A gồm MgO FeO 200ml dung dịch H2SO4 0,45M(lỗng) phản ứng vừa đủ, thu đợc dung dịch B
a/ Tính khối lợng oxit có hỗn hợp A
b/ Để tác dụng vừa đủ với muối dung dịch B cần dùng V(lit) dung dịch NaOH 0,2M, thu đợc kết tủa gồm hiđrôxit kim loại Lọc lấy kết tủa, đem nung khơng khí đến khối lợng không đổi thu đợc m gam chất rắn khan(phản ứng hồn tồn) Tính V m
Đáp số:
a/ mMgO = 2g mFeO = 2,88g
b/ Vdd NaOH 0,2M = 0,9 lit vµ mr¾n = 5,2g
Bài 2: Để hồ 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 hố trị II Be, Mg, Ca, Fe, Zn, Ba
Đáp số: MgO CaO
Bài 3: Khử 9,6g hỗn hợp gồm Fe2O3 FeO H2 nhiệt độ cao, ngời ta thu đợc Fe 2,88g H2O
a/ ViÕt c¸c PTHH x¶y
b/ Xác định thành phần % oxit hỗn hợp
c/ Tính thể tích H2(đktc) cần dùng để khử hết lợng oxit Đáp số:
b/ % Fe2O3 = 57,14% vµ % FeO = 42,86% c/ VH2 = 3,584 lit
Bài 4: Cho X Y oxit kim loại M Biết hoà tan lợng oxit X nh đến hoàn toàn HNO3 HCl cạn dung dịch thu đợc lợng muối nitrat clorua kim loại M có hố trị Ngồi ra, khối lợng muối nitrat khan lớn khối lợng muối clorua khan lợng 99,38% khối l-ợng oxit đem hoà tan axit Phân tử khối oxit Y 45% phân tử khối oxit X Xác định oxit X, Y
Đáp số:
Bi 5: Kh 2,4g hn hợp gồm CuO Fe2O3 H2 nhiệt độ cao thu đợc 1,76g hỗn hợp kim loại Đem hỗn hợp kim loại hoà tan dd axit HCl thu đợc V(lit) khí H2
a/ Xác định % khối lợng oxit hn hp b/ Tớnh V ( ktc)
Đáp số:
a/ % CuO = 33,33% ; % Fe2O3 = 66,67% b/ VH2 = 0,896 lit
(57)Đáp số: % Al2O3 = 38,93% % CuO = 61,07%
Bài 7: Cho hỗn hợp A gồm 16g Fe2O3 6,4g CuO vào 160ml dung dịch H2SO4 2M Sau phản ứng thấy m gam rắn không tan
a/ TÝnh m
b/ Tính thể tích dung dịch hỗn hợp gồm axit HCl 1M axit H2SO4 0,5M cần dùng để phản ứng hết hỗn hợp A
Đáp số:
a/ 3,2 < m < 4,8 b/ Vdd hh axit = 0,06 lit
Chuyên đề 6:
Axit tác dụng với kim loại
Cách làm:
1/ Phân loại axit:
Axit loi 1: Tất axit trên( HCl, H2SO4loãng, HBr, ), trừ HNO3 H2SO4 đặc Axit loại 2: HNO3 H2SO4 c
2/ Công thức phản ứng: gồm công thức
Công thức 1: Kim loại phản ứng với axit lo¹i 1.
Kim lo¹i + Axit lo¹i > Mi + H2 §iỊu kiƯn:
- Kim loại kim loại đứng trớc H dãy hoạt động hố học Bêkêtơp - Dãy hoạt động hố học Bêkêtôp
K, Na, Ba, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au. Đặc điểm:
- Mui thu c cú hoỏ tr thấp(đối với kim loại có nhiều hố trị) Thí dụ: Fe + 2HCl > FeCl2 + H2
Cu + HCl > Không phản ứng
Công thức 2: Kim loại phản ứng với axit lo¹i 2:
Kim lo¹i + Axit lo¹i -> Mi + H2O + S¶n phÈm khư.
Đặc điểm:
- Phn ng xy vi tt kim loại (trừ Au, Pt) - Muối có hoá trị cao nhất(đối với kim loại đa hoá trị)
Bài tập áp dụng:
Bi 1: Ho tan hết 25,2g kim loại R dung dịch axit HCl, sau phản ứng thu đợc 1,008 lit H2 (đktc) Xác nh kim loi R
Đáp số:
Bi 2: Hoà tan hoàn toàn 6,5g kim loại A cha rõ hố trị vào dung dịch axit HCl, thu đợc 2,24 lit H2 (đktc) Xác định kim loại A
Đáp số: A Zn
Bi 3: Cho 10g hỗn hợp gồm Fe Cu tác dụng với dung dịch axit HCl, thu đ-ợc 3,36 lit khí H2 (đktc) Xác định thành phần % khối lợng kim loại hỗn hợp đầu
Đáp số: % Fe = 84%, % Cu = 16%
Bài 4: Cho hỗn hợp gồm Al Ag phản ứng với dung dịch axit H2SO4 thu đợc 5,6 lít H2 (đktc) Sau phản ứng cịn 3g chất rắn không tan Xác định thành phần % theo khối lợng cuả kim loại hỗn hợp ban u
Đáp số: % Al = 60% % Ag = 40%
Bài 5: Cho 5,6g Fe tác dụng với 500ml dung dịch HNO3 0,8M Sau phản ứng thu đợc V(lit) hỗn hợp khí A gồm N2O NO2 có tỷ khối so với H2 22,25 dd B
a/ TÝnh V (®ktc)?
(58)Theo bµi ta cã: nFe = 5,6 : 56 = 0,1 mol nHNO
3 = 0,5 0,8 = 0,4 mol Mhh khÝ = 22,25 = 44,5
Đặt x, y lần lợt số mol khí N2O NO2 PTHH xảy ra:
8Fe + 30HNO3 > 8Fe(NO3)3 + 3N2O + 15H2O (1) 8mol 3mol
8x/3 x
Fe + 6HNO3 -> Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O (2) 1mol 3mol
y/3 y Tỉ lệ thể tích khí là:
Gọi a thành phần % theo thể tích khí N2O Vậy (1 a) thành phần % cña khÝ NO2
Ta cã: 44a + 46(1 – a) = 44,5
a = 0,75 hay % cđa khÝ N2O lµ 75% vµ cđa khÝ NO2 lµ 25% Từ phơng trình phản ứng kết hợp với tỉ lƯ thĨ tÝch ta cã:
x = 3y (I)
-> y = 0,012 vµ x = 0,036 8x/3 + y/3 = 0,1 (II)
Vậy thể tích khí thu đợc đktc là: VN2 O = 0,81(lit) VNO2 = 0,27(lit) Theo phơng trình thì:
Sè mol HNO3 (ph¶n øng) = 10nN2O + 2n NO2= 10.0,036 + 2.0,012 = 0,384 mol Sè mol HNO3 (cßn d) = 0,4 – 0,384 = 0,016 mol
Sè mol Fe(NO3)3 = nFe = 0,1 mol
Vậy nồng độ chất dung dịch là: CM(Fe(NO3)3) = 0,2M
CM(HNO3)d = 0,032M
Bài 6: Để hoà tan 4,48g Fe phải dùng ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,5M H2SO4 0,75M
Hớng dẫn: Giả sử phải dùng V(lit) dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,5M vµ H2SO4 0,75M
Sè mol HCl = 0,5V (mol) Sè mol H2SO4 = 0,75V (mol) Sè mol Fe = 0,08 mol
PTHH x¶y ra:
Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2 Fe + H2SO4 -> FeSO4 + H2
Theo phơng trình ta có: 0,25V + 0,75V = 0,08 -> V = 0,08 : = 0,08 (lit)
Bài 7: Để hoà tan 4,8g Mg phải dùng ml dung dịch hỗn hợp HCl 1,5M H2SO4 0,5M
a/ Tớnh th tích dung dịch hỗn hợp axit cần dùng b/ Tính thể tích H2 thu đợc sau phản ứng đktc Đáp số:
a/ Vhh dd axit = 160ml
b/ ThĨ tÝch khÝ H2 lµ 4,48 lit
Bài 8: Hồ tan 2,8g kim loại hố trị (II) hỗn hợp gồm 80ml dung dịch axit H2SO4 0,5M 200ml dung dịch axit HCl 0,2M Dung dịch thu đợc có tính axit muốn trung hồ phải dùng 1ml dung dịch NaOH 0,2M Xác định kim loại hoá trị II đem phản ứng
(59)Theo bµi ta cã:
Sè mol cđa H2SO4 lµ 0,04 mol Sè mol cđa HCl lµ 0,04 mol Sô mol NaOH 0,02 mol
Đặt R KHHH kim loại hoá trị II
a, b số mol kim loại R tác dụng với axit H2SO4 HCl Viết PTHH xảy
Sau kim loại tác dụng với kim loại R Số mol axit lại là: Sè mol cña H2SO4 = 0,04 – a (mol)
Sè mol cña HCl = 0,04 – 2b (mol) ViÕt PTHH trung hoà:
Từ PTPƯ ta có:
Số mol NaOH phản ứng là: (0,04 2b) + 2(0,04 – a) = 0,02 -> (a + b) = 0,1 : = 0,05
VËy sè mol kim lo¹i R = (a + b) = 0,05 mol
-> MR = 2,8 : 0,05 = 56 R có hoá trị II -> R Fe
Bài 9: Chia 7,22g hỗn hợp A gồm Fe R (R kim loại có hố trị không đổi) thành phần nhau:
- Phần 1: Phản ứng với dung dịch HCl d, thu đợc 2,128 lit H2(đktc) - Phần 2: Phản ứng với HNO3, thu đợc 1,972 lit NO(đktc)
a/ Xác định kim loi R
b/ Tính thành phần % theo khối lợng kim loại hỗn hợp A Hớng dẫn:
a/ Gäi 2x, 2y (mol) lµ sè mol Fe, R có hỗn hợp A > Số mol Fe, R 1/2 hỗn hợp A x, y
Viết PTHH xảy ra:
Lập phơng trình toán học; mhh A = 56.2x + 2y.MR (I) nH2 = x + ny/2 = 0,095 (II) nNO = x + ny/3 = 0,08 (III)
Giải hệ phơng trình ta đợc: MR = 9n (với n hoá trị R) Lập bảng: Với n = MR = 27 phù hợp Vậy R nhôm(Al) b/ %Fe = 46,54% %Al = 53,46%
Chuyờn 7:
axit tác dụng với bazơ
(Bài toán hỗn hợp axit tác dụng với hỗn hợp bazơ)
* Axit n: HCl, HBr, HI, HNO3 Ta có nH
= nA xit * Axit ®a: H2SO4, H3PO4, H2SO3 Ta cã nH
= 2nA xit hc nH
= 3nA xit * Bazơ đơn: KOH, NaOH, LiOH Ta có nOH
= 2nBaZ¬ * Bazơ đa: Ba(OH)2, Ca(OH)2 Ta có nOH
= 2nBaZơ PTHH phản ứng trung hoà: H+ + OH - H
2O
*L u ý : hỗn hợp mà có nhiều phản ứng xảy phản ứng trung ho c u tiờn xy trc
Cách làm:
- Viết PTHH xảy
- Đặt ẩn số toán hỗn hợp - Lập phơng trình toán học
- Giải phơng trình toán học, tìm ẩn - Tính toán theo yêu cầu bµi
(60)- Khi gặp dung dịch hỗn hợp axit tác dụng với hỗn hợp bazơ dùng ph -ơng pháp đặt cơng thức t-ơng -ng cho axit v baz
- Đặt thể tích dung dịch cần tìm V(lit) - Tìm V cần nhí: nHX = nMOH
Bµi tËp:
Cho tõ từ dung dịch H2SO4 vào dung dịch NaOH có phản ứng xảy ra: Phản ứng u tiên tạo mi trung hoµ tríc
H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + H2O ( ) Sau số mol H2SO4 = số mol NaOH có phản ứng
H2SO4 + NaOH NaHSO4 + H2O ( )
H
ớng giải: xét tỷ lệ số mol để viết PTHH xảy Đặt T =
4 2SO
H NaOH
n n
- Nếu T có phản ứng (2) vµ cã thĨ d H2SO4 - NÕu T có phản ứng (1) d NaOH - NÕu < T < th× cã phản ứng (1) (2) Ngợc lại:
Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch H2SO4 có phản ứng xảy ra: Phản ứng u tiên tạo muối axit trớc
H2SO4 + NaOH NaHSO4 + H2O ( ) !
Và sau NaOH d + NaHSO4 Na2SO4 + H2O ( ) !
Hoặc dựa vào số mol H2SO4 số mol NaOH số mol Na2SO4 NaHSO4 tạo thành sau phản ứng để lập phơng trình tốn học giải
Đặt ẩn x, y lần lợt số mol Na2SO4 NaHSO4 tạo thành sau phản ứng
Bài tập áp dụng:
Bi 1: Cn dựng ml dung dịch KOH 1,5M để trung hoà 300ml dung dịch A chứa H2SO4 0,75M HCl 1,5M
Đáp số: Vdd KOH 1,5M = 0,6(lit)
Bi 2: Để trung hoà 10ml dung dịch hỗn hợp axit gồm H2SO4 HCl cần dùng 40ml dung dịch NaOH 0,5M Mặt khác lấy 100ml dung dịch axit đem trung hồ lợng xút vừa đủ cạn thu đợc 13,2g muối khan Tính nồng độ mol/l axít dung dịch ban đầu
Híng dÉn:
Đặt x, y lần lợt nồng độ mol/lit axit H2SO4 axit HCl Viết PTHH
LËp hệ phơng trình: 2x + y = 0,02 (I)
142x + 58,5y = 1,32 (II) Giải phơng trình ta đợc:
Nồng độ axit HCl 0,8M nồng độ axit H2SO4 0,6M
Bài 3: Cần ml dung dịch NaOH 0,75M để trung hoà 400ml hỗn hợp dung dịch axit gồm H2SO4 0,5M v HCl 1M
Đáp số: VNaOH = 1,07 lit
Bài 4: Để trung hoà 50ml dung dịch hỗn hợp axit gồm H2SO4 HCl cần dùng 200ml dung dịch NaOH 1M Mặt khác lấy 100ml dung dịch hỗn hợp axit đem trung hoà với lợng dung dịch NaOH vừa đủ cạn thu đợc 24,65g muối khan Tính nồng độ mol/l axit dung dịch ban đầu
Đáp số: Nồng độ axit HCl 3M nồng độ axit H2SO4 0,5M
Bài 5: Một dung dịch A chứa HCl H2SO4 theo tỉ lệ số mol 3:1, biết 100ml dung dịch A đợc trung hoà 50ml dung dịch NaOH có chứa 20g NaOH/lit
(61)b/ 200ml dung dịch A phản ứng vừa đủ với ml dung dịch bazơ B chứa NaOH 0,2M Ba(OH)2 0,1M
c/ Tính tổng khối lợng muối thu đợc sau phản ứng dung dịch A B Hớng dẫn:
a/ Theo bµi ta cã: nHCl : nH
2SO4 = 3:1
Đặt x số mol H2SO4 (A1), 3x lµ sè mol cđa HCl (A2) Sè mol NaOH cã lít dung dịch là:
nNaOH = 20 : 40 = 0,5 ( mol )
Nồng độ mol/lit dung dịch NaOH là: CM ( NaOH ) = 0,5 : = 0,5M
Số mol NaOH dung phản ứng trung hoà là: nNaOH = 0,05 * 0,5 = 0,025 mol
PTHH x¶y :
HCl + NaOH NaCl + H2O (1) 3x 3x
H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O (2) x 2x
Tõ PTHH vµ ta cã : 3x + 2x = 0,025 < > 5x = 0,025 x = 0,005 VËy nH
2SO4 = x = 0,005 mol
nHCl = 3x = 3*0,005 = 0,015 mol Nồng độ chất có dung dịch A là:
CM ( A1 ) = 0,005 : 0,1 = 0,05M CM ( A2 ) = 0,015 : 0,1 = 0,15M b/ Đặt HA axit đại diện cho axit cho Trong 200 ml dung dịch A có:
nHA = nHCl + 2nH
2SO4 = 0,015*0,2 + 0,05*0,2*2 = 0,05 mol
Đặt MOH bazơ đại diện V(lit) thể tích dung dịch B chứa bazơ cho:
nMOH = nNaOH + 2nBa(OH)
2 = 0,2 V + * 0,1 V = 0,4 V PTPƯ trung hoà: HA + MOH MA + H2O (3) Theo PTP¦ ta cã nMOH = nHA = 0,05 mol
VËy: 0,4V = 0,05 V = 0,125 lit = 125 ml c/ Theo kết câu b ta có:
nNaOH = 0,125 * 0,2 = 0,025 mol vµ nBa(OH)
2 = 0,125 * 0,1 = 0,0125 mol nHCl = 0,2 * 0,015 = 0,03 mol vµ nH
2SO4 = 0,2 * 0,05 = 0,01 mol
Vì PƯ phản ứng trung hồ nên chất tham gia phản ứng tác dụng hết nên dù phản ứng xảy trớc khối lợng muối thu đợc sau không thay đổi hay đợc bảo tồn
mhh mi = mSO4 + mNa + mBa + mCl
= 0,01*96 + 0,025*23 + 0,0125*137 + 0,03*35,5 = 0,96 + 1,065 + 0,575 + 1,7125 = 4,3125 gam Hc tõ:
n NaOH = 0,125 * 0,2 = 0,025 mol m
NaOH = 0,025 * 40 = 1g n Ba(OH)
2 = 0,125 * 0,1 = 0,0125 mol mBa (OH)2= 0,0125 * 171 = 2,1375g n HCl = 0,2 * 0,015 = 0,03 mol m
HCl = 0,03 * 36,5 = 1,095g n H
2SO4 = 0,2 * 0,05 = 0,01 mol mH2 SO4 = 0,01 * 98 = 0,98g
áp dụng đl BTKL ta có: mhh muèi = mNaOH + mBa (OH)2+ mHCl + mH2SO4 - mH2 O V× sè mol: nH
2O = nMOH = nHA = 0,05 mol mH2O = 0,05 *18 = 0,9g VËy ta cã: mhh muèi = + 2,1375 + 1,095 + 0,98 – 0,9 = 4,3125 gam
Bài 6: Tính nồng độ mol/l dung dịch H2SO4 NaOH biết rằng:
- 30ml dung dịch NaOH đợc trung hoà hết 200ml dung dịch NaOH 10ml dung dịch KOH 2M
- 30ml dung dịch NaOH đợc trung hoà hết 20ml dung dịch H2SO4 5ml dung dịch HCl 1M
(62)- 20ml dung dịch HNO3 đợc trung hoà hết 60ml dung dịch KOH
- 20ml dung dịch HNO3 sau tác dụng hết với 2g CuO đợc trung hoà hết 10ml dung dịch KOH
Đáp số: Nồng độ dung dịch HNO3 3M nồng độ dung dịch KOH 1M Bài 8: Một dd A chứa HNO3 HCl theo tỉ lệ : (mol)
a/ Biết cho 200ml dd A tác dụng với 100ml dd NaOH 1M, lợng axit d A tác dụng vừa đủ với 50ml đ Ba(OH)2 0,2M Tính nồng độ mol/lit axit dd A
b/ Nếu trộn 500ml dd A với 100ml dd B chứa NaOH 1M Ba(OH)2 0,5M Hỏi dd thu đợc có tính axit hay bazơ ?
c/ Phải thêm vào dd C lit dd A B để có đợc dd D trung hoà Đ/S: a/ CM [ HCl ] = 0,2M ; CM [ H2SO4 ] = 0,4M
b/ dd C cã tÝnh axit, sè mol axit d lµ 0,1 mol c/ Phải thêm vào dd C với thể tích lµ 50 ml dd B
Bµi 9: Hoµ tan 8g hỗn hợp hiđroxit kim loại kiềm nguyên chất thành 100ml dung dịch X
a/ 100ml dung dch X đợc trung hoà vừa đủ 800ml dung dịch axit axêtic
CH3COOH, cho 14,72g hỗn hợp muối Tìm tổng số mol hai hiđroxit kim loại kiềm có 8g hỗn hợp Tìm nồng độ mol/l dung dịch CH3COOH
b/ Xác định tên hai kim loại kiềm biết chúng thuộc chu kì bảng tuần hồn Tìm khối lợng hiđroxit 8g hỗn hợp
Híng dÉn:
Gäi A, B lµ kÝ hiệu kim loại kiềm ( kí hiệu KLNT ) Giả sử MA < MB R kí hiệu chung kim loại -> MA < MR < MB Trong 8g hỗn hợp cã a mol ROH
a/ Nồng độ mol/l CH3COOH = 0,16 : 0,8 = 0,2M b/ MR = 33 -> MA = 23(Na) MB = 39(K)
(63)Chuyên đề 8:
axit t¸c dụng với muối
1/ Phân loại axit
Gồm loại axit tác dụng với muối a/ Axit loại 1:
- Thờng gặp HCl, H2SO4loãng, HBr, - Phản ứng xảy theo chế trao đổi b/ Axit loại 2:
- Là axit có tính oxi hoá mạnh: HNO3, H2SO4đặc - Phản ứng xảy theo chế phản ứng oxi hoá khử c/ Axit loi 3:
- Là axit có tính khử - Thờng gặp HCl, HI, H2S
- Phản ứng xảy theo chế phản ứng oxi hoá khử 2/ Công thức phản ứng
a/ Công thức 1:
Muèi + Axit -> Muèi míi + Axit Điều kiện: Sản phẩm phải có:
- Kết tủa
- Hoặc có chất bay hơi(khí) - Hoặc chất điện li yếu
Đặc biệt: Các mi sunfua cđa kim lo¹i kĨ tõ Pb trë vỊ sau không phản ứng với axit loại
Ví dô: Na2CO3 + 2HCl -> 2NaCl + H2O + CO2 (k) BaCl2 + H2SO4 -> BaSO4(r) + 2HCl
b/ C«ng thøc 2:
Muèi + Axit loại -> Muối + H2O + sản phẩm khử Điều kiện:
- Muối phải có tính khử
- Muối sinh sau phản ứng nguyên tử kim loại muối phải có hoá trị cao nhÊt
Chó ý: Cã nhãm mi ®em phản ứng - Với muối: CO32-, NO3-, SO42-, Cl-
+ Điều kiện: Kim loại muối phải kim loại đa hoá trị hoá trị kim loại muối trớc phải ứng không cao
- Víi c¸c mi: SO32-, S2-, S2-
+ Phản ứng xảy theo công thức với tất kim loại c/ Công thức 3:
Thờng gặp với muối sắt(III) Phản ứng xảy theo quy tắc 2.(là phản ứng oxi hoá khử)
2FeCl3 + H2S -> 2FeCl2 + S(r) + 2HCl
Chó ý:
Bµi tËp: Cho tõ tõ dung dịch HCl vào Na2CO3 (hoặc K2CO3) có PTHH sau: Giai đoạn Chỉ có phản ứng
Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl ( ) x (mol) x mol x mol
Giai đoạn Chỉ có phản ứng
NaHCO3 + HCl d NaCl + H2O + CO2 ( ) x x x mol Hoặc có phản ứng số mol HCl = lÇn sè mol Na2CO3
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 ( ) §èi víi K2CO3 cịng t¬ng tù
H
ớng giải: xét tỷ lệ số mol để viết PTHH xảy Đặt T =
3 2CO
Na HCl
n n
(64)- NÕu T có phản ứng (1) d Na2CO3 - Nếu T có phản øng (3) vµ cã thĨ d HCl
- NÕu < T < có phản ứng (1) (2) viết nh sau Đặt x số mol Na2CO3 (hoặc HCl) tham gia ph¶n øng ( )
Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl ( ) x (mol) x mol x mol
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 ( ) !
Tính số mol Na2CO3 (hoặc HCl) tham gia phản ứng(2!)dựa vào qua phản ứng(1)
Thí dụ: Cho từ từ dung dịch chứa x(mol) HCl vào y (mol) Na2CO3 (hoặc K2CO3)
HÃy biện luận cho biết trờng hợp xảy viết PTHH , cho biết chất tạo thành, chất d sau ph¶n øng:
TH 1: x < y
Cã PTHH: Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl
x x x x mol
- Dung dịch sau phản ứng thu đợc là: số mol NaHCO3 = NaCl = x (mol) - Chất d Na2CO3 (y – x) mol
TH 2: x = y
Cã PTHH : Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl
x x x x mol - Dung dịch sau phản ứng thu đợc là: NaHCO3 ; NaCl
- Cả chất tham gia phản ứng hết TH 3: y < x < 2y
Cã PTHH: Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl
y y y y mol
sau phản ứng (1) dung dịch HCl d (x y) mol nên tiếp tục cã ph¶n øng NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2
(x – y) (x – y) (x – y) (x – y)
- Dung dịch thu đợc sau phản ứng là: có x(mol) NaCl (2y – x)mol NaHCO3 d
TH 4: x = 2y
Cã PTHH: Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2
y 2y 2y y mol - Dung dịch thu đợc sau phản ứng là: có 2y (mol) NaCl, chất tham gia phản ứng hết
TH 5: x > 2y
Cã PTHH: Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2
y 2y 2y y mol - Dung dịch thu đợc sau phản ứng là: có 2y (mol) NaCl d (x – 2y) mol HCl
Bài tập 5: Cho từ từ dung dịch HCl vào hỗn hợp muối gồm NaHCO3 Na2CO3 (hoặc
KHCO3 K2CO3) có PTHH sau:
Đặt x, y lần lợt số mol Na2CO3 NaHCO3 Giai đoạn 1: Chỉ có Muối trung hoà tham gia ph¶n øng
Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl ( ) x (mol) x mol x mol
Giai đoạn 2: Chỉ có ph¶n øng
NaHCO3 + HCl d NaCl + H2O + CO2 ( ) (x + y) (x + y) (x + y) mol Đối với K2CO3 KHCO3 tơng tự
Bài tập: Cho từ từ dung dịch HCl vào hỗn hợp muối gồm Na2CO3; K2CO3; NaHCO3
thì có PTHH sau:
Đặt x, y, z lần lợt số mol Na2CO3; NaHCO3 K2CO3 Giai đoạn 1: Chỉ có Na2CO3 K2CO3 phản ứng
(65)x (mol) x x x K2CO3 + HCl KHCO3 + KCl ( ) z (mol) z z z
Giai đoạn 2: có phản ứng
NaHCO3 + HCl d NaCl + H2O + CO2 ( )
(x + y) (x + y) (x + y) mol KHCO3 + HCl d KCl + H2O + CO2 ( )
z (mol) z z mol
Bài tập: Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch NaAlO2 có PTHH sau
NaAlO2 + HCl + H2O Al(OH)3 + NaCl ( ) Al(OH)3 + 3HCl d AlCl3 + 3H2O ( ) NaAlO2 + 4HCl AlCl3 + NaCl + 2H2O ( )
Bài tập áp dụng:
Bi 1: Ho tan Na2CO3 vào V(ml) hỗn hợp dung dịch axit HCl 0,5M H2SO4 1,5M thu đợc dung dịch A 7,84 lit khí B (đktc) Cơ cạn dung dịch A thu đợc 48,45g muối khan
a/ Tính V(ml) hỗn hơp dung dịch axit dùng? b/ Tính khối lợng Na2CO3 bị hồ tan
Híng dÉn:
Giả sử phải dùng V(lit) dung dịch gồm HCl 0,5M vµ H2SO4 1,5M Na2CO3 + 2HCl -> 2NaCl + H2O + CO2
0,25V 0,5V 0,5V 0,25V (mol) Na2CO3 + H2SO4 -> Na2SO4 + H2O + CO2
1,5V 1,5V 1,5V 1,5V (mol) Theo bµi ta cã:
Số mol CO2 = 0,25V + 1,5V = 7,84 : 22,4 = 0,35 (mol) (I) Khối lợng muối thu đợc: 58,5.0,5V + 142.1,5V = 48,45 (g) (II) V = 0,2 (l) = 200ml
Số mol Na2CO3 = số mol CO2 = 0,35 mol Vậy khối lợng Na2CO3 bị hoà tan: mNa
2CO3 = 0,35 106 = 37,1g Bµi 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 đợc thể tích khí V1 vợt q 2016ml Viết phơng trình phản ứng, tìm (A) tính V1 (đktc)
b/ Hoà tan 13,8g (A) vào nớc Vừa khuấy vừa thêm giọt dung dịch HCl 1M đủ 180ml dung dịch axit, thu đợc V2 lit khí Viết phơng trình phản ứng xảy tính V2 (đktc)
Híng dÉn:
a/ M2CO3 + 2HCl -> 2MCl + H2O + CO2 Theo PTHH ta cã:
Sè mol M2CO3 = sè mol CO2 > 2,016 : 22,4 = 0,09 mol -> Khèi lỵng mol M2CO3 < 13,8 : 0,09 = 153,33 (I)
Mặt khác: Số mol M2CO3 phản ứng = 1/2 sè mol HCl < 1/2 0,11.2 = 0,11 mol -> Khèi lỵng mol M2CO3 = 13,8 : 0,11 = 125,45 (II)
Tõ (I, II) > 125,45 < M2CO3 < 153,33 -> 32,5 < M < 46,5 M kim loại kiềm -> M lµ Kali (K)
VËy sè mol CO2 = sè mol K2CO3 = 13,8 : 138 = 0,1 mol -> VCO2 = 2,24 (lit) b/ Giải tơng tự: -> V2 = 1,792 (lit)
Bài 3: Hoà tan CaCO3 vào 100ml hỗn hợp dung dịch gồm axit HCl axit H2SO4 thu đợc dung dịch A 5,6 lit khí B (đktc), cạn dung dịch A thu đợc 32,7g muối khan
(66)Bài 4: Cho 4,2g muối cacbonat kim loại hố trị II Hồ tan vào dung dịch HCl d, có khí Tồn lợng khí đợc hấp thụ vào 100ml dung dịch Ba(OH)2 0,46M thu đợc 8,274g kết tủa Tìm cơng thức muối kim loi hoỏ tr II
Đáp số:
- TH1 Ba(OH)2 d, công thức muối là: CaCO3 kim loại hoá trị II Ca - TH2 Ba(OH)2 thiếu, công thức muối MgCO3 kim loại hoá trị II
Mg
Bài 5: Cho 1,16g muối cacbonat kim loại R tác dụng hết với HNO3, thu đợc 0,448 lit hỗn hợp G gồm khí có tỉ khối so với hiđro 22,5 Xác định công thức muối (biết thể tích khí đo đktc)
Híng dÉn:
Hỗn hợp G gồm có khí CO2 khí lại khí X Có dhh G/ H2= 22,5 > MTB cña hh G = 22,5 = 45
Mµ MCO2= 44 < 45 -> MkhÝ X > 45 nhËn thÊy c¸c khÝ chØ có NO2 SO2 có khối lợng phân tử lơn 45 Trong trờng hợp khí X NO2
Đặt a, b lần lợt sè mol cđa CO2 vµ NO2
Ta cã hƯ nhh G = a + b = 0,02 a = 0,01 MTB hh G =
b a
b a
46
44
= 45 b = 0,01 PTHH:
R2(CO3)n + (4m – 2n)HNO3 -> 2R(NO3)m + (2m – 2n)NO2 + nCO2 + (2m –
n)H2O 2MR + 60n 2m – 2n
1,16g 0,01 mol Theo PTHH ta cã:
16 ,
60
2MR n
= 2m0,012n > MR = 116m – 146n LËp bảng: điều kiện n m
n 2 3
m 3
MR 56
ChØ cã cỈp nghiƯm n = 2, m = > MR = 56 phù hợp Vậy R Fe CTHH: FeCO3
Bài 6: Cho 5,25g muối cacbonat kim loại M tác dụng hết với HNO3, thu đợc 0,336 lit khí NO V lit CO2 Xác định cơng thức muối tính V (biết thể tích cỏc khớ c o ktc)
Đáp số: Giải tơng tự -> CTHH FeCO3
Bài 7: Hoà tan 2,84 gam hỗn hợp muối CaCO3 MgCO3 dung dịch HCl d thu đợc 0,672 lít khí CO2 (đktc) Tính thành phần % số mol muối hỗn hợp Bài giải
C¸c PTHH x¶y ra:
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O (1) MgCO3 + 2HCl MgCl2 + CO2 + H2O (2) Tõ (1) vµ (2) nhh = nCO2 = 22,4
672 ,
= 0,03 (mol)
Gọi x thành phần % số mol CaCO3 hỗn hợp (1 - x) thành phần % số mol MgCO3
Ta cã M muèi = 100x + 84(1 - x) = 0,03
84 ,
x = 0,67
% sè mol CaCO3 = 67% ; % sè mol MgCO3 = 100 - 67 = 33%
Bài 8: Hoà tan 174 gam hỗn hợp gồm muối cacbonat sunfit kim loại kiềm vào dung dịch HCl d Tồn khí thoát đợc hấp thụ tối thiểu 500 ml dung dịch KOH 3M
(67)b/ Xác định % số mol muối hỗn hợp ban u Bi gii
các PTHH xảy ra:
M2CO3 + 2HCl 2MCl + CO2 + H2O (1) M2SO3 + 2HCl 2MCl + SO2 + H2O (2)
Toàn khí CO2 SO2 hấp thụ lợng tối thiểu KOH sản phẩm muối axit CO2 + KOH KHCO3 (3)
SO2 + KOH KHSO3 (4) Tõ (1), (2), (3) vµ (4)
suy ra: n muèi = n khÝ = nKOH = 1000
3 500
= 1,5 (mol)
M muèi = 1,5
174
= 116 (g/mol) 2M + 60 < M < 2M + 80 18 < M < 28, M kim loại kiềm, M = 23 lµ Na
b/ NhËn thÊy M muèi =
126
106
= 116 (g/mol)
% nNa2CO3
(68)Chuyờn 9:
Dung dịch bazơ tác dụng với muối.
Bài tập: Cho từ từ dung dịch NaOH (hoặc KOH) hay Ba(OH)2 (hoặc Ca(OH)2) vào
dung dịch AlCl3 có PTHH sau
3NaOH + AlCl3 Al(OH)3 + 3NaCl ( ) NaOH d + Al(OH)3 NaAlO2 + 2H2O ( )
4NaOH + AlCl3 NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O ( ) vµ:
3Ba(OH)2 + 2AlCl3 2Al(OH)3 + 3BaCl2 ( ) Ba(OH)2 d + 2Al(OH)3 Ba(AlO2)2 + 4H2O ( ) 4Ba(OH)2 + 2AlCl3 Ba(AlO2)2 + 3BaCl2 + 4H2O ( )
Ngợc lại: Cho từ từ dung dịch AlCl3 vào dung dịch NaOH (hoặc KOH) hay Ba(OH)2 (hoặc Ca(OH)2) có PTHH sau:
AlCl3 + 4NaOH NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O vµ 2AlCl3 + 4Ba(OH)2 > Ba(AlO2)2 + 3BaCl2 + 4H2O
Bài tập: Cho từ từ dung dịch NaOH (hoặc KOH) hay Ba(OH)2 (hoặc Ca(OH)2) vào
dung dịch Al2(SO4)3 cã c¸c PTHH sau
6NaOH + Al2(SO4)3 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 ( ) NaOH d + Al(OH)3 NaAlO2 + 2H2O ( )
8NaOH + Al2(SO4)3 2NaAlO2 + 3Na2SO4 + 4H2O ( ) Vµ:
3Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 2Al(OH)3 + 3BaSO4 ( ) Ba(OH)2 d + 2Al(OH)3 Ba(AlO2)2 + 4H2O ( ) 4Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 Ba(AlO2)2 + 3BaSO4 + 4H2O ( ) Ngợc lại: Cho từ từ dung dịch Al2(SO4)3 vào dung dịch NaOH (hoặc KOH) hay Ba(OH)2 (hoặc Ca(OH)2) có PTHH xảy ra?
Al2(SO4)3 + 8NaOH 2NaAlO2 + 3Na2SO4 + 4H2O (3 )/ Al2(SO4)3 + 4Ba(OH)2 Ba(AlO2)2 + 3BaSO4 + 4H2O (3 )//
Một số phản ứng đặc biệt:
NaHSO4 (dd) + NaAlO2 + H2O Al(OH)3 + Na2SO4 NaAlO2 + HCl + H2O Al(OH)3 + NaCl
NaAlO2 + CO2 + H2O Al(OH)3 + NaHCO3
Bài tập áp dụng:
Bài 1: Cho 200 ml dd gồm MgCl2 0,3M; AlCl3 0,45; HCl 0,55M tác dụng hồn tồn với V(lít) dd C chứa NaOH 0,02 M Ba(OH)2 0,01 M Hãy tính thể tich V(lít) cần dùng để thu đợc kết tủa lớn lợng kết tủa nhỏ Tính lợng kết tủa (giả sử Mg(OH)2 kết tủa hết Al(OH)3 tan kiềm khơng đáng kể)
H
íng dÉn gi¶ i :
nHCl = 0,11mol ; nMgCl2 = 0,06 mol ; nAlCl3 = 0,09 mol Tæng sè mol OH- = 0,04 V (*)
Các PTHH xảy ra: H+ + OH- H
2O (1) Mg2+ + OH-
Mg(OH)2 (2) Al3+ + 3OH-
Al(OH)3 (3)
Al(OH)3 + OH- AlO2- + 2H2O (4) Tr
ờng hợp : Để có kết tủa lớn có phản ứng (1,2,3 )
Vậy tổng số mol OH- dùng là: 0,11 + 0,06 x + 0,09 x = 0,5 mol (**) Từ (*) (**) ta có Thể tích dd cần dùng là: V = 0,5 : 0,04 = 12,5 (lit)
mKÕt tña = 0,06 x 58 + 0,09 x 78 = 10,5 g Tr
(69)Khi lợng Al(OH)3 tan hết cịn lại Mg(OH)2, chất rắn lại là: 0,06 x 58 = 3,48 g
Và lợng OH- cần dùng thêm cho p (4) 0,09 mol.
Vy tng số mol OH- tham gia p là: 0,5 + 0,09 = 0,59 mol Thể tích dd C cần dùng là: 0,59/ 0,04 = 14,75 (lit)
Bài 2: Cho 200ml dung dịch NaOH vào 200g dung dịch Al2(SO4)3 1,71% Sau phản ứng thu đợc 0,78g kết tủa Tính nồng độ mol/l dung dịch NaOH tham gia phản ứng
Đáp số:
TH1: NaOH thiếu
Số mol NaOH = 3sè mol Al(OH)3 = 0,01 = 0,03 mol -> CM NaOH = 0,15M TH2: NaOH d -> CM NaOH = 0,35M
Bài 3: Cho 400ml dung dịch NaOH 1M vào 160ml dung dịch hỗn hợp chứa Fe2(SO4)3 0,125M Al2(SO4)3 0,25M Sau phản ứng tách kết tủa đem nung đến khối lợng không đổi đợc chất rắn C
a/ TÝnh mr¾n C
b/ Tính nồng độ mol/l muối tạo thành dung dịch Đáp số:
a/ mr¾n C = 0,02 160 + 0,02 102 = 5,24g
b/ Nồng độ Na2SO4 = 0,18 : 0,56 = 0,32M nồng độ NaAlO2 = 0,07M Bài 4: Cho 200g dung dịch Ba(OH)2 17,1% vào 500g dung dịch hỗn hợp (NH4)2SO4 1,32% CuSO4 2% Sau kết thúc tất phản ứng ta thu đợc khí A, kết tủa B dung dịch C
a/ TÝnh thĨ tÝch khÝ A (®ktc)
b/ Lấy kết tủa B rửa nung nhiệt cao đến khối lợng khơng đổi đợc gam rắn?
c/ Tính nồng độ % chất C Đáp số:
a/ KhÝ A lµ NH3 cã thĨ tích 2,24 lit
b/ Khối lợng BaSO4 = 0,1125 233 = 26,2g vµ mCuO = 0,0625 80 = 5g c/ Khèi lỵng Ba(OH)2 d = 0,0875 171 = 14,96g
mdd = Tỉng khèi lỵng chất đem trộn - mkết tủa - mkhí mdd = 500 + 200 – 26,21 – 6,12 – 1,7 = 666g
Nồng độ % dung dịch Ba(OH)2 = 2,25%
Bài 5: Cho mẫu Na vào 200ml dung dịch AlCl3 thu đợc 2,8 lit khí (đktc) kết tủa A Nung A đến khối lợng khơng đổi thu đợc 2,55 gam chất rắn Tính nồng độ mol/l dung dịch AlCl3
H¬ng dÉn:
mr¾n: Al2O3 > sè mol cđa Al2O3 = 0,025 mol -> sè mol Al(OH)3 = 0,05 mol sè mol NaOH = 2sè mol H2 = 0,25 mol
TH1: NaOH thiÕu, chØ cã ph¶n øng 3NaOH + AlCl3 -> Al(OH)3 + 3NaCl
Không xảy số mol Al(OH)3 tạo phản ứng > số mol Al(OH)3 đề cho TH2: NaOH d, có phản ứng xảy
3NaOH + AlCl3 -> Al(OH)3 + 3NaCl
0,15 0,05 0,05 mol
4NaOH + AlCl3 -> NaAlO2 + 3NaCl + H2O (0,25 – 0,15) 0,025
Tổng số mol AlCl3 phản ứng phơng trình 0,075 mol > Nồng độ AlCl3 = 0,375M
Bài 6: Cho 200ml dung dịch NaOH x(M) tác dụng với 120 ml dung dịch AlCl3 1M, sau thu đợc 7,8g kết tủa Tính trị s x?
Đáp số:
(70)Bi 7: Cho 9,2g Na vào 160ml dung dịch A có khối lợng riêng 1,25g/ml chứa Fe2 (SO-4)3 0,125M Al2(SO4)3 0,25M Sau phản ứng kết thúc ngời ta tách kết tủa đem nung nóng đến khối lợng khơng đổi thu đợc chất rắn
a/ Tính khối lợng chất rắn thu đợc
b/ Tính nồng độ % dung dịch muối thu đợc Đáp số:
a/ mFe
2O3 = 3,2g vµ mAl2O3 = 2,04g
(71)Chuyên đề 10:
Hai dung dịch muối tác dụng với nhau.
Công thức 1:
Mi + Mi -> Mi míi §iỊu kiện:
- Muối phản ứng: tan tan níc - S¶n phÈm ph¶i cã chÊt:
+ Kết tủa + Hoặc bay
+ Hoặc chất ®iƯn li u H2O
VÝ dơ: BaCl2 + Na2SO4 -> BaSO4 + 2NaCl
C«ng thøc 2:
Các muối kim loại nhôm, kẽm, sắt(III) -> Gọi chung muối A
Phản ứng với muèi cã chøa c¸c gèc axit: CO3, HCO3, SO3, HSO3, S, HS, AlO2 -> Gäi chung lµ muèi B
Ph¶n øng x¶y theo quy luËt:
Muèi A + H2O > Hi®roxit (r) + Axit
Axit + Muèi B > Muèi míi + Axit míi.
VÝ dơ: FeCl3 ph¶n øng víi dung dÞch Na2CO3 2FeCl3 + 6H2O -> 2Fe(OH)3 + 6HCl
6HCl + 3Na2CO3 -> 6NaCl + 3CO2 + 3H2O PT tỉng hỵp:
2FeCl3 + 3H2O + 3Na2CO3 -> 2Fe(OH)3 + 3CO2 + 6NaCl C«ng thøc 3:
Xảy gặp sắt, phản ứng xảy theo quy t¾c VÝ dơ:
AgNO3 + Fe(NO3)2 -> Fe(NO3)3 + Ag
Bài 1: Cho 0,1mol FeCl3 tác dụng hết với dung dịch Na2CO3 d, thu đợc chất khí B kết tủa C Đem nung C đến khối lợng không đổi thu đợc chất rắn D Tính thể tích khí B (đktc) khối lng cht rn D
Đáp số:
- Thể tích khí CO2 3,36 lit
- Rắn D Fe2O3 có khối lợng 8g
Bi 2: Trộn 100g dung dịch AgNO3 17% với 200g dung dịch Fe(NO3)2 18% thu đợc dung dịch A có khối lợng riêng (D = 1,446g/ml) Tính nồng độ mol/l dung dịch A Đáp số:
- Dung dÞch A gåm Fe(NO3)2 0,1 mol vµ Fe(NO3)3 0,1 mol
- Nồng độ mol/l chất là: CM(Fe(NO3)2) = CM(Fe(NO3)3) = 0,5M
Bài 3: Cho 500ml dung dịch A gồm BaCl2 MgCl2 phản ứng với 120ml dung dịch Na2SO4 0,5M d, thu đợc 11,65g kết tủa Đem phần dung dịch cô cạn thu đợc 16,77g hỗn hợp muối khan Xác định nồng độ mol/l chất dung dịch
Hớng dẫn:
Phản ứng dung dịch A víi dung dÞch Na2SO4 BaCl2 + Na2SO4 > BaSO4 + 2NaCl
0,05 0,05 0,05 0,1 mol
Theo (1) sè mol BaCl2 tr«ng dd A lµ 0,05 mol vµ sè mol NaCl = 0,1 mol Số mol Na2SO4 d 0,06 0,05 = 0,01 mol
Sè mol MgCl2 =
95
5 , 58 , 142 01 , 77 ,
16
(72)Bài 4: Cho 31,84g hỗn hợp NaX, NaY (X, Y halogen chu kì liên tiếp) vào dung dịch AgNO3 d, thu đợc 57,34g kết tủa Tìm cơng thức NaX, NaY tính thành phần % theo khối lợng muối
Híng dÉn;
* TH1: X lµ Flo(F) > Y Cl Vậy kết tủa AgCl Hỗn hợp muối cần tìm NaF NaCl
PTHH: NaCl + AgNO3 -> AgCl + NaNO3
Theo PT (1) th× nNaCl = nAgCl = 0,4 mol -> %NaCl = 73,49% vµ %NaF = 26,51% * TH2: X Flo(F)
Gi NaX l công thức đại diện cho muối
PTHH: NaX + AgNO3 -> AgX + NaNO3 (23 + X ) (108 + X )
31,84g 57,34g Theo PT(2) ta cã:
31,84 X 23
=
34 , 57 108X
-> X = 83,13
Vậy hỗn hợp muối cần tìm NaBr NaI -> %NaBr = 90,58% %NaI = 9,42% Bài 5: Dung dịch A chứa 7,2g XSO4 Y2(SO4)3 Cho dung dịch Pb(NO3)2 tác dụng với dung dịch A (vừa đủ), thu đợc 15,15g kết tủa dung dịch B
a/ Xác định khối lợng muối có dung dịch B
b/ TÝnh X, Y biÕt tØ lƯ sè mol XSO4 vµ Y2(SO4)3 dung dịch A : tỉ lệ khối lợng mol nguyên tử X Y :
Híng dÉn: PTHH x¶y ra:
XSO4 + Pb(NO3)2 -> PbSO4 + X(NO3)2 x x x mol Y2(SO4)3 + 3Pb(NO3)2 -> 3PbSO4 + 2Y(NO3)3 y 3y 2y Theo PT (1, 2) đề cho ta có:
mhh muèi = (X+96)x + (2Y+3.96)y = 7,2 (I) -> X.x + 2Y.y = 2,4
Tổng khối lợng kết tủa 15,15g > Số mol PbSO4 = x + 3y = 15,15/303 = 0,05 mol Giải hệ ta đợc: mmuối dd B = 8,6g
(có thể áp dụng định luật bảo toàn khối lợng) Theo đề kết câu a ta có:
x : y = : X : Y = : x + 3y = 0,05 X.x + 2.Y.y = 2,4 -> X lµ Cu vµ Y Fe
Vậy muối cần tìm CuSO4 vµ Fe2(SO4)3
Bài 6: Có lit dung dịch hỗn hợp gồm Na2CO3 0,1M (NH4)2CO3 0,25M Cho 43g hỗn hợp BaCl2 CaCl2 vào dung dịch Sau phản ứng kết thúc thu đợc 39,7g kết tủa A dung dịch B
a/ Chøng minh muối cacbonat d
b/ Tính thành phần % theo khối lợng chất A
c/ Cho dung dịch HCl d vào dung dịch B Sau phản ứng cô cạn dung dịch nung chất rắn cịn lại tới khối lợng khơng đổi thu đợc rắn X Tính thành phần % theo khối lợng rắn X
Híng dÉn:
§Ĩ chøng minh mi cacbonat d, ta chứng minh mmuối phản ứng < mmuối ban đầu Ta cã: Sè mol Na2CO3 = 0,1 mol vµ sè mol (NH4)2CO3 = 0,25 mol Tæng sè mol CO3 ban đầu = 0,35 mol
Phản ứng tạo kết tủa:
BaCl2 + CO3 > BaCO3 + 2Cl CaCl2 + CO3 -> CaCO3 + 2Cl
Theo PTHH ta thÊy: Tỉng sè mol CO3 ph¶n øng = (43 – 39,7) : 11 = 0,3 mol VËy sè mol CO3 phản ứng < số mol CO3 ban đầu. -> sè mol CO3 d
(73)Tæng sè mol Cl ph¶n øng = x + y = 0,3 > x = 0,1 vµ y = 0,2
(74)Chuyên đề 11:
bài toán hỗn hợp kim loại.
Thờng gặp dới dạng kim loại phản ứng với axit, bazơ, muối víi níc.
Dãy hoạt động hố học kim loại.
K, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H), Cu, Ag, Au
(Khi Nào May Aó Záp SắtPhải Hỏi Cúc Bạc Vàng)
ý nghĩa:
K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt + O2: nhiệt độ thờng nhiệt độ cao Khó phản ứng
K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt Tác dụng với nớc Không tác dụng với nớc nhiệt độ thờng
K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt T¸c dơng víi axit thông thờng giải phóng Hidro Không tác dụng K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt
Kim loại đứng trớc đẩy kim loại đứng sau khỏi muối K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt H2, CO không khử đợc oxit khử đợc oxit kim loại nhiệt độ cao Chú ý:
- Các kim loại đứng trớc Mg phản ứng với nớc nhiệt độ thờng tạo thành dd Kiềm giải phóng khí Hidro
- Trừ Au Pt, kim loại khác tác dụng với HNO3 H2SO4 đặc nhng khơng giải phóng Hidro
ý nghĩa d y hoạt động hoá họcã
K Na Ba Ca Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au - Dãy đợc xếp theo chiều giảm dần tính hoạt động hố học (từ trái sang phải) - Một số kim loại vừa tác dụng đợc với axit với nớc: K, Na, Ba, Ca
Kim lo¹i + H2O > Dung dịch bazơ + H2
- Kim loại vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với bazơ: (Be), Al, Zn, Cr 2A + 2(4 – n)NaOH + 2(n – 2)H2O -> 2Na4 – nAO2 + nH2
VÝ dô: 2Al + 2NaOH + 2H2O > 2NaAlO2+ 3H2 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O > Ba(AlO2)2 + 3H2
Zn + 2NaOH -> Na2ZnO2 + H2 Zn + Ba(OH)2 -> BaZnO2 + H2
- Kim loại đứng trớc H tác dụng với dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng tạo muối giải phóng H2
Kim lo¹i + Axit > Muèi + H2
Lu ý: Kim loại muối có hố trị thấp (đối với kim loại đa hoá trị) - Kể từ Mg trở kim loại đứng trớc đẩy đợc kim loại đứng sau khỏi muối
chóng theo quy t¾c:
Chất khử mạnh + chất oxi hóa mạnh chất oxi hố yếu + chất khử yếu Lu ý: kim loại đầu dãy (kim loại tác dụng đợc với nớc) khơng tn theo quy tắc mà xảy theo bớc sau:
(75)Sau đó: Dung dịch bazơ + dung dịch muối Muối + Bazơ (*) Điều kiện(*): Chất tạo thành phải có chất kết tủa (khơng tan) VD: cho Ba vào dung dịch CuSO4
Tríc tiªn: Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2
Ba(OH)2 + CuSO4 Cu(OH)2 + BaSO4
Đặc biệt: Cu + 2FeCl3 -> CuCl2 + 2FeCl2 Cu + Fe2(SO4)3 -> CuSO4 + 2FeSO4
Các tốn vận dụng số mol trung bình và xác định khoảng số mol chất. 1/ Đối với chất khí (hỗn hợp gồm có khí)
Khèi lợng trung bình lit hỗn hợp khí ®ktc:
MTB = V
V M V M
4 , 22
2
Khối lợng trung bình mol hỗn hợp khí đktc:
MTB = M1V1VM2V2
Hoặc: MTB = M1n1Mn2(nn1) (n tổng số mol khí hỗn hợp)
Hoặc: MTB = M1x1M12(1x1) (x1là % khí thứ nhất) Hoặc: MTB = dhh/khí x Mx
2/ Đối với chất rắn, lỏng MTB cña hh = nhhhh m
TÝnh chÊt 1:
MTB cña hh có giá trị phụ thuộc vào thành phần lợng chất thành phần hỗn hợp
Tính chất 2:
MTB cđa hh lu«n n»m khoảng khối lợng mol phân tử chất thành phần nhỏ lớn
Mmin < nhh < Mmax
TÝnh chÊt 3:
Hỗn hợp chất A, B có MA < MB có thành phần % theo số mol a(%) b(%) Thì khoảng xác định số mol hỗn hợp
B B
M m
< nhh < A
A
M m
Giả sử A B có % = 100% chất có % = ngợc l¹i L
u ý :
- Với toán hỗn hợp chất A, B (cha biết số mol) tác dụng với chất X, Y (đã biết số mol) Để biết sau phản ứng hết A, B hay X, Y cha Có thể giả thiết hỗn hợp A, B chứa chất A B
- Víi MA < MB hỗn hợp chứa A thì:
nA = A hh
M m
> nhh = hh hh
M m
Nh X, Y tác dụng với A mà cịn d, X, Y có d để tác dụng hết với hỗn hợp A, B
- Với MA < MB, hỗn hợp chứa B th×:
nB = MhhB m
< nhh = Mhhhh m
Nh X, Y tác dụng cha đủ với B khơng đủ để tác dụng hết với hỗn hợp A, B
(76)Ví dụ 1: Cho 22,2 gam hỗn hợp gồm Fe, Al tan hoàn toàn HCl, ta thu đợc 13,44 lít H2 (đktc) Tính thành phần % khối lợng chất hỗn hợp khối lng mui clorua khan thu c
Bài giải
Vì phản ứng hồn tồn nên ta thay hỗn hợp Fe, Al kim loại tơng đơng M
có hoá trị n Gọi x số mol Fe mol hỗn hợp
M = 56.x + 27(1 - x)
n = 2.x + 3(1 - x)
PTHH: M + nHCl M Cln +
2 n H M , 22 M , 22 M , 22 n
Theo bµi ra:
M , 22 n
= nH2 = 22,4
44 , 13
= 0,6 (mol)
56 27(1 ).2 ) ( 2 , 22 x x x x = 0,6
x = 0,6 mol Fe vµ 0,4 mol Al
M = 0,6.56 + 27.0,4 = 44,4 (g/mol)
% Fe = 044,6.,564 100% = 75,67% % Al = 100 - 75,67 = 24,33%
Ta cã n = 0,6.2 + 0,4.3 = 2,4 (mol)
Khèi lỵng mi clorua khan: m =
M
2 , 22
(M + 35,5 n) = 22,2 + 3544,5.,24,4 22,2 = 64,8 gam
Chú ý : Có thể áp dụng KLMTB hỗn hợp vào tốn xác định tên kim loại
Thơng thờng tốn hỗn hợp hai kim loại thuộc chu kỳ, hai phân nhóm kế tiếp,
Ví dụ 2: Khi cho 3,1 gam hỗn hợp hai kim loại kiềm thuộc hai chu kỳ liên tiếp tác dụng hết với nớc ta thu đợc 1,12 lít H2 (đktc) Xác định hai kim loại tính thành phần % theo khối lợng hỗn hợp
Bµi gi¶i
Vì phản ứng xảy hồn tồn nên ta thay hỗn hợp hai kim loại kiềm kim loại tơng đơng A có hố trị (kim loại kiềm)
2A + 2H2O 2AOH + H2 (1) Theo (1) nA = 2nH2 = 222,4
12 ,
= 0,1 (mol) A = 03,,11 = 31 g/mol
Na = 23 < A = 31 < K = 39
Mặt khác: A = 31 =
2 39
23
sè mol hai chÊt nghĩa mol hỗn hợp kim loại có 0,5 mol Thành phần % khối lợng:
% Na = 31 23 ,
.100 = 37,1% vµ % K = (100 - 37,1)% = 62,9%
Nhận xét: Sử dụng đại lợng trung bình cho phép giải
nhanh tập hoá học
A- hỗn hợp Kim loại tác dụng với axit
(77)Đáp số:
Bài 2: Hoà tan 5,2g hỗn hợp gồm Mg Fe dung dịch axit HCl 1M, thu d ợc 3,36 lit H2 (đktc)
a/ Tính thành phần % theo khối lợng kim loại hỗn hợp b/ Tính thể tích dung dịch axit HCl ó dựng
Đáp số: a/ b/
Bài 3: Cho lợng hỗn hợp gồm Ag Zn tác dụng với lợng d dung dịch axit H2SO4, thu đợc 5,6 lit khí H2 (đktc) Sau phản ứng thấy cịn 6,25g chất rắn khơng tan Tính thành phần % khối lợng kim loại hỗn hp
Đáp số:
Bi 4: Ho tan hon toàn 15,3g hỗn hợp gồm Mg Zn dung dịch axit HCl 1M thu đợc 6,72 lit H2 (đktc)
a/ Xác định khối lợng kim loại hỗn hợp đầu b/ Tính thể tích dung dịch axit HCl cn dựng
Đáp số:
a/ mMg = 2,46g vµ mZn = 12,84g vµ b/ Vdd HCl 1M = 0,6 lit Bài 5: A hỗn hỵp gåm: Ba, Al, Mg
- LÊy m gam A cho tác dụng với nớc tới hết phản ứng thấy thoát 3,36 lit H2 (đktc)
- Lấy m gam A cho vào dung dịch xút d tới hết phản ứng thấy thoát 6,72 lít H2 (®ktc)
- Lấy m gam A hồ tan lợng vừa đủ dung dịch axit HCl thu đợc dung dịch 8,96 lit H2 (đktc)
HÃy tính m gam thành phần % theo khối lợng kim loại hỗn hợp Đáp sè:
m = 24,65g mBa = 19,55g, mAl = 2,7g, mMg = 2,4g
Bài 3: Hoà tan hỗn hợp gồm Fe, Zn 500ml dung dịch HCl 0,4M đợc dung dịch A 10,52g muối khan
a/ Tính thành phần % theo khối lợng kim lo¹i
b/ Tính thể tích dung dịch B gồm NaOH 0,02M Ba(OH)2 cần dùng để trung hoà dung dch A
Đáp số:
a/ %Fe = 46,28% vµ %Zn = 53,72% b/ Vdd B = 1(lit)
Bài 7: Hoà tan hết 12g hỗn hợp A gồm Fe kim loại M (hố trị II khơng đổi) vào 200ml dung dịch HCl 3,5M thu đợc 6,72 lit khí (đktc) Mặt khác lấy 3,6g kim loại M tan hết vào 400ml dung dịch H2SO4 nồng độ 1M H2SO4 cịn d
a/ Xác định kim loại M
b/ Tính thành phần % theo khối lợng Fe, M hỗn hợp Đáp số:
a/ M lµ Mg
b/ %Mg = 30% vµ %Fe = 70%
Bài 8: Hoà tan hết 11,3g hỗn hợp A gồm Fe kim loại R (hoá trị II không đổi) vào 300ml dung dịch HCl 2,5M thu đợc 6,72 lit khí (đktc) Mặt khác lấy 4,8g kim loại M tan hết vào 200ml dung dịch H2SO4 nồng độ 2M H2SO4 cịn d
a/ Xác định kim loi R
b/ Tính thành phần % theo khối lợng Fe, R hỗn hợp Đáp số:
a/ vµ b/
(78)4,875g kim loại M cần phải dùng 100ml dung dịch H2SO4 0,75M, dung dịch thu đ-ợc không làm đổi màu giấy quỳ
Bài 10: Hỗn hợp A gồm Mg kim loại M hố trị III, đứng trớc hiđrơ dãy hoạt động hố học Hồ tan hồn tồn 1,275 g A vào 125ml dd B chứa đồng thời HCl nồng độ C1(M) H2SO4 nồng độ C2(M) Thấy thoát 1400 ml khí H2 (ở đktc) dd D Để trung hồ hồn tồn lợng a xít d D cần dùng 50ml dd Ba(OH)2 1M Sau trung hồ dd D cịn thu đợc 0,0375mol chất rắn khụng ho tan HCl
a/ Viết PTPƯ xảy b/ Tính C1 C2 dd B
c/ Tìm NTK kim loại M (AM) khối lợng kim loại hỗn hợp A đem thÝ nghiƯm
Biết để hồ tan 1,35g M cần dùng không 200ml dd HCl 1M H
ớng dẫn giải : a/ PTHH xảy
Mg + 2H+ Mg2+ + H
2 (1) 2M + 6H+
2M3+ + 3H2 (2) Trong dd D cã c¸c Ion: H+d , Cl- , SO
42- , Mg2+, M3+ Trung hoµ dd D b»ng Ba(OH)2
H+ + OH-
H2O (3) Ba2+ + SO
42- BaSO4 (4) Theo bµi ta cã:
Sè mol OH- = sè mol Ba(OH)
2 = 0,05 = 0,1 mol Sè mol Ba2+ = sè mol Ba(OH)
2 = 0,05 mol b/ Sè mol H+ dd B = 0,125C
1 + 0,125C2
số mol H+ tham gia phản ứng (1,2,3) lµ: 0,0625 + 0,1 = 0,225 mol ( Vì số mol H2 thoát = 0,0625 mol )
Ta cã: 0,125C1 + 0,125C2 = 0,225 (*)
Mặt khác , số mol Ba2+ = 0,05 mol > sè mol cña BaSO
4 = 0,0375 mol Nh chứng tỏ SO42- phản ứng hết Ba2+ cịn d
Do số mol SO42- = số mol BaSO4 = 0,0375 mol
Nên ta có nồng độ mol/ lit dd H2SO4 là: C2 = 0,0375 : 0,125 = 0,3M Vì số mol H2SO4 = số mol SO42- = 0,0375 (mol)
Thay ( * ) ta đợc: C1 = 1,2 M c/ PTPƯ hoà tan M HCl
2M + 6HCl 2MCl3 + 3H2 (5) Sè mol HCl = 0,2 x = 0,2 mol
Theo (5): Số mol kim loại M 0,2 : (Vì theo M bị hồ tan hết) Do NTK M là: AM 1,35 : ( 0,2 : ) = 20,25
Vì M kim loại hoá trị III nên M phải là: Al (nhôm)
Gọi x, y lần lợt số mol Mg Al 1,275 g hỗn hợp A Ta có: 24x + 27y = 1,275 (I)
Theo PT (1, 2): x + 1,5 y = 0,0625 (II) Giải hệ pt (I) (II) ta đợc: x = y = 0,025
Vậy khối lợng chất hỗn hơp là: mMg = 0,6 g mAl = 0,675 g Bài 11: Cho 9,86g hỗn hợp gồm Mg Zn vào cốc chứa 430ml dung dịch H2SO4 1M lỗng Sau phản ứng hồn tồn, thêm tiếp vào cốc 1,2 lit dung dịch hỗn hợp gồm Ba(OH)2 0,05M NaOH 0,7M, khuấy cho phản ứng hoàn tồn, lọc lấy kết tủa nung nóng đến khối lợng khơng đổi thu đợc 26,08g chất rắn Tính khối lợng kim loại hỗn hợp đầu
Hớng dẫn;
Đặt số mol Mg Zn lµ x vµ y Ta cã: 24x + 65y = 9,86 (I) Sè mol H2SO4 = 043.1= 0,43 mol
Đặt HX công thức tơng đơng H2SO4 -> nHX = 2nH2 SO4 = 0,43.2 = 0,86 mol Số mol Ba(OH)2 = 1,2 0,05 = 0,06 mol
Sè mol NaOH = 0,7 1,2 = 0,84 mol
(79)Ta cã: nROH = 2nBa(OH)2+ nNaOH = 0,06.2 + 0,84 = 0,96 mol PTHH x¶y
Giả sử hỗn hợp chứa Zn -> x = VËy y = 9,86 : 65 = 0,1517 mol
Giả sử hỗn hợp Mg -> y = VËy x = 9,86 : 24 = 0,4108 mol 0,1517 < nhh kim lo¹i < 0,4108
Vì x > y > nên số mol axit tham gia phản ứng với kim loại là: 0,3034 < 2x + 2y < 0,8216 nhận thấy lợng axit dùng < 0,86 mol Vậy axit d > Do Zn Mg phản ứng hết
Sau hoµ tan hÕt dung dÞch cã
x mol MgX2 ; y mol ZnX2 ; 0,86 – 2(x + y) mol HX vµ 0,43 mol SO4 Cho dung dịch tác dụng với dung dịch bazơ
HX + ROH -> RX + H2O 0,86 – 2(x + y) 0,86 – 2(x + y) mol MgX2 + 2ROH > Mg(OH)2 + 2RX x 2x x mol ZnX2 + 2ROH > Zn(OH)2 + 2RX y 2y y mol Ta có nROH phản ứng = 0,86 – 2(x + y) + 2x + 2y = 0,86 mol Vậy nROH d = 0,96 – 0,86 = 0,1mol
TiÕp tơc cã ph¶n øng x¶y ra:
Zn(OH)2 + 2ROH > R2ZnO2 + 2H2O b®: y 0,1 mol Pø: y1 2y1 mol cßn: y – y1 0,1 – 2y1 mol ( §iỊu kiƯn: y y1)
Phản ứng tạo kết tủa
Ba(OH)2 + H2SO4 -> BaSO4 + 2H2O b®: 0,06 0,43 mol pø: 0,06 0,06 0,06 mol cßn: 0,43 – 0,06 0,06 mol Nung kÕt tña
Mg(OH)2 -> MgO + H2O x x mol Zn(OH)2 -> ZnO + H2O y – y1 y – y1 mol BaSO4 > không bị nhiệt ph©n hủ 0,06 mol
Ta cã: 40x + 81(y – y1) + 233.0,06 = 26,08 -> 40x + 81(y – y1) = 12,1 (II)
Khi y – y1 = -> y = y1 ta thÊy 0,1 – 2y1 -> y1 0,05 VËy 40x = 12,1 -> x = 12,1 : 40 = 0,3025 mol
Thay vào (I) ta đợc y = 0,04 ( y = y1 0,05) phù hợp Vậy mMg = 24 0,3025 = 7,26g mZn = 65 0,04 = 2,6g
Khi y – y1 > > y > y1 ta có 0,1 – 2y1 = (vì nROH phản ứng hết) > y1 = 0,05 mol, thay vào (II) ta đợc: 40x + 81y = 16,15
(80)B- hỗn hợp Kim loại tác dụng với nớc bazơ Bài 1: Hoà tan hoàn toàn 17,2g hỗn hợp gồm kim loại kiềm A oxit vào 1600g nớc đợc dung dịch B Cô cạn dung dịch B đợc 22,4g hiđroxit kim loại khan a/ Tìm kim loại thành phần % theo khối lợng chất hỗn hợp
b/ Tính thể tích dung dịch H2SO4 0,5M cần dùng để trung hồ dung dịc B Hớng dẫn:
Gọi cơng thức chất cho A A2O a, b lần lợt số mol A A2O
Viết PTHH:
Theo phơng trình phản ứng ta cã: a.MA + b(2MA + 16) = 17,2 (I) (a + 2b)(MA + 17) = 22,4 (II) LÊy (II) – (I): 17a + 18b = 5,2 (*) Khèi lỵng trung bình hỗn hợp: MTB = 17,2 : (a + b)
Tơng đơng: MTB = 18.17,2 : 18(a + b)
NhËn thÊy: 18.17,2 : 18(a + b) < 18.17,2 : 17a + 18b = 18.17,2 : 5,2 -> MTB < 59,5
Ta cã: MA < 59,5 < 2MA + 16 -> 21,75 < MA < 59,5 Vậy A là: Na(23) K(39)
Giải hệ PT tốn học tính tốn theo yêu cầu đề Đáp số:
a/
- Với A Na %Na = 2,67% %Na2O = 97,33% - Với A K %K = 45,3% vµ %K2O = 54,7% b/
- TH: A lµ Na > Vdd axit = 0,56 lit - TH: A lµ K -> Vdd axit = 0,4 lit
Bài 2: Hoà tan hoàn toàn 3,1g hỗn hợp kim loại kiềm nớc thu đợc dung dịch A Để trung hoà dung dịch A phải dùng 50ml dung dịch HCl 2M, sau phản ứng thu đ-ợc dung dịch B
a/ Nếu cô cạn dung dịch B thu đợc gam hỗn hợp muối khan?
b/ Xác định kim loại kiềm trên, biết tỉ lệ số mol chúng hỗn hợp :
Đáp số:
a/ mMuối = 6,65g
b/ kim loại là: Na K
Bài 3: Cho 6,2g hỗn hợp kim loại kiềm thuộc chu kỳ liên tiếp bảng tuần hoàn phản ứng với H2O d, thu đợc 2,24 lit khí (đktc) dung dch A
a/ Tính thành phần % khối lợng kim loại hỗn hợp ban đầu
b/ Sục CO2 vào dung dịch A thu đợc dung dịch B Cho B phản ứng với BaCl2 d thu đợc 19,7g kết tủa Tính thể tích khí CO2 bị hấp thụ
Híng dÉn:
a/ Đặt R KHHH chung cho kim loại kiềm cho
MR khối lợng trung bình kim loại kiềm A B, giả sử MA < MB -.> MA < MR < MB
Viết PTHH xảy ra:
Theo phơng 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)
b/ Ta cã: nROH = nR = 0,2 mol PTHH x¶y ra:
(81)Theo cho BaCl2 vào dung dịch B có kết tủa Nh B phải có R2CO3 loại muối BaCl2 phản ứng với R2CO3 mà không phản ứng với RHCO3
BaCl2 + R2CO3 > BaCO3 + RCl
-> nCO2 = nR2CO3= nBaCO3= 19,7 : 197 = 0,1 mol > VCO2 = 2,24 lÝt
Bài 4: Hai kim loại kiềm A B có khối lợng Cho 17,94g hỗn hợp A B tan hoàn toàn 500g H2O thu đợc 500ml dung dịch C(d = 1,03464g/ml) Tìm A B
Bài 5: Một hỗn hợp X gồm kim loại A, B thuộc chu kì liên tiếp bảng tuần hồn, có khối lợng 8,5g Cho X phản ứng hết với nớc cho 3,36 lit khí H2(đktc) a/ Xác định kim loại tính khối lợng kim loại hỗn hợp đầu
b/ Thêm vào 8,5g hỗn hợp X trên, kim loại kiềm thổ D đợc hỗn hợp Y, cho Y tác dụng với nớc thu đợc dung dịch E 4,48 lit khí H2 (đktc) Cơ cạn dung dịch E ta đợc chất rắn Z có khối lợng 22,15g Xỏc nh D v lng ca D
Đáp sè:
a/ mNa = 4,6g vµ mK = 3,9g
b/ kim loại D Ba > mBa = 6,85g
Bài 6: Hoà tan 23g hỗn hợp gồm Ba kim loại kiềm A, B thuộc chu kỳ bảng tuần hoàn vào nớc thu đợc dung dịch D 5,6 lit H2 (đktc) Nếu thêm 180ml dung dịch Na2SO4 0,5M vào dung dịch D cha kết tủa hết đợc Ba(OH)2 Nếu thêm 210ml dung dịch Na2SO4 0,5M vào dung dịch D dung dịch sau phản ứng cịn d Na2SO4 Xác định kim loại kiềm
(82)C- hỗn hợp Kim loại tác dụng với dung dịch muối.
Thí dụ 1: Ngâm sắt vào hỗn hợp dung dịch gồm AgNO3 Cu(NO3)2
Ph¶n øng x¶y theo thø tù nh sau:
* Muối kim loại có tính oxi hố mạnh ( Ag+ > Cu2+ ) tham gia phản ứng tr-ớc với kim loại ( nói cách khác muối kim loại hoạt động hoá học yếu tham gia phản ứng trớc )
Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag Fe + Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 + Cu
Bµi tËp ¸p dung:
1/ Có 200ml hỗn hợp dung dịch gồm AgNO3 0,1M Cu(NO3)2 0,5M Thêm 2,24g bột Fe kim loại vào dung dịch khuấy tới phản ứng hoàn toàn thu đợc chất rắn A dung dịch B a/ Tính số gam chất rắn A b/Tính nồng độ mol/lit muối dung dịch B, biết thể tích dung dịch khơng đổi
H íng dÉn gi¶i Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag ( )
Fe + Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 + Cu ( ) Số mol chất là: nFe = 0,04 mol ; nAgNO
3 = 0,02 mol ; nCu(NO3)2 = 0,1 mol Vì Ag hoạt động hố học yếu Cu nên muối kim loại Ag tham gia phản ứng với Fe trớc
Theo pø ( ): nFe ( pø ) = 0,01 mol ; Vậy sau phản ứng ( ) nFe lại = 0,03 mol
Theo (pứ ( ): ta cã nCu(NO
3)2 pø = nFe cßn d = 0,03 mol VËy sau pø ( ): nCu(NO
3)2 d = 0,1 0,03 = 0,07 mol Chất rắn A gồm Ag Cu
mA = 0,02 x 108 + 0,03 x 64 = 4,08g
dung dịch B gồm: 0,04 mol Fe(NO3)2 0,07 mol Cu(NO3)2 cịn d Thể tích dung dịch không thay đổi V = 0,2 lit
Vậy nồng độ mol/lit dung dịch sau là: CM [ Cu(NO3)2 ] d = 0,35M ; CM [ Fe (NO3)2 ] = 0,2M
2/ Cho 1,68 g Fe vào 200ml hỗn hợp dung dịch gồm Cu(NO3)2 0,15M AgNO3 0,1M Sau phản ứng kết thúc thu đợc chất rắn A dung dịch B
a/ TÝnh khối lợng chất rắn A
b/ Tớnh nng mol/lit dung dịch B Giả sử thể tích dung dịch không thay đổi Đ/S: a/ mA = 3,44g
b/ CM [ Cu(NO3)2 ] d = 0,05M vµ CM [ Fe (NO3)2 ] = 0,15M
Thí dụ 2: Cho hỗn hợp gồm bột sắt kÏm vµo cïng èng nghiƯm ( lä ) chứa
dung dịch AgNO3 Phản ứng xảy theo thứ tự nh sau: Kim loại có tính khử mạnh tham gia phản ứng tríc víi muèi Zn + 2AgNO3 Zn(NO3)2 + 2Ag Fe + 2AgNO3 d Fe(NO3)2 + 2Ag
Bài tập áp dụng:
Nhỳng miếng kim loại Zn Fe vào ống nghiệm đựng dung dịch CuSO4, sau thời gian lấy miếng kim loại dung dịch nhận đợc biết nồng độ muối Zn gấp 2,5 lần muối Fe Đồng thời khối lợng dung dịch sau phản ứng giảm so với trớc phản ứng 0,11g Giả thiết Cu giải phóng bám hết vào kim loại Hãy tính khối lợng Cu bám
H
íng dÉn gi¶i:
- NÕu khối lợng kim loại tăng = mkim lo ại giai phong - mkim lo tan - NÕu khèi lợng kim loại tăng = mkim lo ại tan - mkim lo giai phong
Vì Zn hoạt động hoá học mạnh Fe Nên Zn tham gia phản ứng với muối trớc Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu (1)
(83)y y y y (mol)
Vì khối lợng dung dịch giảm 0,11 g Tức khối lợng kim loại tăng 0,11 g Theo định luật bảo toàn khối lợng ta có: (160y – 152y) + (160x – 161x) = 0,11 Hay 8y – x = 0,11 (I)
Mặt khác: nồng độ muối Zn = 2,5 lần nồng độ muối Fe
* Nếu nồng độ mol/lit ta có x : y = 2,5 (II) (Vì thể tích dung dịch khơng đổi)
* Nếu nồng độ % ta có 161x : 152y = 2,5 (II)/ (Khối lợng dd chung) Giải hệ (I) (II) ta đợc: x = 0,02 mol y = 0,05 mol
mCu = 3,2 g mZn = 1,3 g Giải hệ (I) (II)/ ta đợc: x = 0,046 mol y = 0,0195 mol
(84)Ph ¬ng ph¸p dïng mèc so s¸nh
Bài tốn 1: Nhúng kim loại vào dung dịch muối kim loại hoạt động hoá học yếu (các kim loại tham gia phản ứng phải từ Mg trở đi)
Tr
ờng hợp 1: Nếu cho kim loại vào ống nghiệm đựng dung dịch muối
thì lúc kim loại đồng thời xảy phản ứng
Ví dụ: Cho kim loại Mg Fe vào ống nghiệm chứa dung dịch CuSO4 Xảy đồng thời phản ứng:
Mg + CuSO4 MgSO4 + Cu Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
Tr
ờng hợp 2:
- Nếu cho hỗn hợp gồm kim loại là: Mg Fe vào ống nghiệm lúc xảy phản ứng theo thứ tự lần lợt nh sau:
Mg + CuSO4 MgSO4 + Cu ( )
- Phản ứng (1) dừng lại CuSO4 tham gia phản ứng hết Mg dùng với lợng vừa đủ d Lúc dung dịch thu đợc MgSO4; chất rắn thu đợc Fe cha tham gia phản ứng Cu vừa đợc sinh ra, có Mg cị d
- Có phản ứng (2) xảy CuSO4 sau tham gia phản ứng (1) d (tức Mg hết)
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu ( ) - Sau phản ứng (2) xảy trờng hợp là:
+ Cả Fe CuSO4 hết: dung dịch thu đợc sau phản ứng là: MgSO4, FeSO4; chất rắn thu đợc Cu
+ Fe d CuSO4 hết: dung dịch thu đợc sau phản ứng là: MgSO4, FeSO4; chất rắn thu đợc Cu có Fe d
+ CuSO4 cịn d Fe hết: dung dịch thu đợc sau phản ứng : MgSO4 , FeSO4 có CuSO4 cịn d ; chất rắn thu đợc Cu
Giải thích: Khi cho kim loại vào ống nghiệm chứa muối kim loại hoạt động hoá học yếu kim loại hoạt động hố học mạnh tham gia phản ứng trớc với muối theo quy ớc sau:
Kim lo¹i m¹nh + Muối kim loại yếu Muối kim loại mạnh + Kim loại yếu
Tr
ờng hợp ngoại lệ:
Fe ( r ) + 2FeCl3( dd ) 3FeCl2 ( dd )
Cu ( r ) + 2FeCl3( dd ) 2FeCl2 ( dd ) + CuCl2 ( dd )
Bài toán 2: Cho hỗn hợp (hoặc hợp kim) gồm Mg Fe vào hỗn hợp dung dịch muối kim loại yếu (các kim loại tham gia phản ứng phải từ Mg trở đi)
Bi 1: Cho hợp kim gồm Fe Mg vào hỗn hợp dung dịch gồm AgNO3 Cu(NO3)2 thu đợc dung dịch A chất rắn B
a/ Cã thÓ xảy phản ứng nào?
b/ Dung dịch A có muối chất rắn B có kim loại nào? HÃy biện luận viết phản ứng xảy
H
íng dÉn c©u a.
Do Mg hoạt động hoá học mạnh Fe nên Mg tham gia phản ứng trớc Vì Ion Ag + có tính oxi hố mạnh ion Cu 2+ nên muối AgNO
3 sÏ tham gia ph¶n øng tríc
Tuân theo quy luật:
Chất khử mạnh + chất Oxi hoá mạnh Chất Oxi hoá yếu + chất khử yếu Nên có phản ứng
Mg + 2AgNO3 Mg(NO3)2 + 2Ag (1) Mg + Cu(NO3)2 Cu(NO3)2 + Cu (2) Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag (3) Fe + Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 + Cu (4)
(85)Có trờng hợp xảy nh sau
Tr
ờng hợp 1: Kim loại d, mi hÕt
* §iỊu kiƯn chung
- dung dịch A không có: AgNO3 Cu(NO3)2 - chất rắn B có Ag Cu
Nếu Mg d Fe cha tham gia phản ứng nên dung dịch A có Mg(NO3)2 chất rắn B chøa Mg d, Fe, Ag, Cu
NÕu Mg phản ứng vừa hết với hỗn hợp dung dịch Fe cha phản ứng dung dịch A có Mg(NO3)2 chất rắn B chứa Fe, Ag, Cu
Mg hết, Fe phản ứng phần d (tức hỗn hợp dung dịch hết) dung dịch A chứa Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 chất rắn B chøa Fe d, Ag, Cu
Tr
êng hợp 2: Kim loại muối phản ứng vừa hết
- Dung dịch A: Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 - Chất rắn B: Ag, Cu
Tr
êng hỵp 3: Muối d, kim loại phản ứng hết
* Điều kiện chung
- Dung dịch A chắn cã: Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 - KÕt tđa B kh«ng cã: Mg, Fe
Nếu AgNO3 d Cu(NO3)2 cha phản ứng: dung dịch A chứa AgNO3, Cu(NO3)2,
Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 chất rắn B có Ag.(duy nhất)
Nếu AgNO3 phản ứng vừa hết Cu(NO3)2 cha phản ứng: dung dịch A chứa Cu(NO3)2, Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 chất rắn B có Ag.(duy nhất)
AgNO3 hết Cu(NO3)2 phản ứng phần d: dung dịch A chứa Cu(NO3)2 d Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 chất rắn B có Ag, Cu
Bài tập: Một kim loại M hoá trị II đợc nhúng vào lit dung dịch CuSO4 0,5M Sau thời gian lấy M cân lại, thấy khối lợng tăng 1,6g, nồng độ CuSO4 giảm 0,3M
a/ Xác định kim loại M
b/ Lấy M có khối lợng ban đầu 8,4g nhúng vào hh dung dịch chứa AgNO3 0,2M CuSO4 0,1M Thanh M có tan hết khơng? Tính khối lợng chất rắn A thu đợc sau phản ứng nồng độ mol/lit chất có dung dịch B (giả sử thể tích dung dịch khụng thay i)
Hớng dẫn giải: a/ M Fe
b/ sè mol Fe = 0,15 mol; sè mol AgNO3 = 0,2 mol; sè mol CuSO4 = 0,1 mol (chÊt khö Fe Cu2+ Ag+ (chÊt oxh m¹nh)
0,15 0,1 0,2 ( mol ) Ag+ Cã TÝnh o xi hoá mạnh Cu2+ nên muối AgNO
3 tham gia ph¶n øng víi Fe tr-íc
PTHH :
Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag (1) Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (2)
Theo bµi ta thấy, sau phản ứng (1) Ag NO3 phản ứng hết Fe d: 0,05 mol Sau phản ứng (2) Fe tan hết d CuSO4 là: 0,05 mol
Dung dịch thu đợc sau là: có 0,1 mol Fe(NO3)2; 0,05 mol FeSO4 0,05 mol CuSO4 d
Chất rắn A là: có 0,2 mol Ag vµ 0,05 mol Cu mA = 24,8 g
Vì thể tích dung dịch khơng thay đổi nên V = lit Vậy nồng độ chất sau phản ứng :
(86)Bµi tËp ¸p dông:
Bài 1: Nhúng kim loại M hoá trị II vào 0,5 lit dd CuSO4 0,2M Sau thời gian phản ứng, khối lợng M tăng lên 0,40 g 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 đợc chất rắn A khối lợng 15,28g dd B Tính m(g)?
Hớng dẫn giải:
a/ theo ta cã PTHH
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (1)
Sè mol Cu(NO3)2 tham gia ph¶n øng (1) là: 0,5 (0,2 0,1) = 0,05 mol Độ tăng khối lợng M là:
mtăng = mkl gp - mkl tan = 0,05 (64 – M) = 0,40 giải ra: M = 56, M Fe
b/ ta chØ biÕt sè mol cđa AgNO3 vµ sè mol cđa Cu(NO3)2 Nhng kh«ng biÕt sè mol cđa Fe
(chÊt khö Fe Cu2+ Ag+ (chÊt oxh m¹nh) 0,1 0,1 ( mol ) Ag+ Có Tính oxi hoá mạnh Cu2+ nên muối AgNO
3 tham gia phản ứng víi Fe tríc PTHH:
Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag (1) Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (2) Ta có mốc để so sánh:
- NÕu võa xong ph¶n øng (1): Ag kÕt tđa hÕt, Fe tan hết, Cu(NO3)2 cha phản ứng Chất rắn A Ag th× ta cã: 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
vËy AgNO3 ph¶n øng hÕt, Cu(NO3)2 phản ứng phần Fe tan hết
mCu t¹o = mA– mAg = 15,28 – 10,80 = 4,48 g VËy sè mol cña Cu = 0,07 mol Tỉng sè mol Fe tham gia c¶ ph¶n øng lµ: 0,05 ( ë p ) + 0,07 ( ë p ) = 0,12 mol Khèi lỵng Fe ban đầu là: 6,72g
Bi 2: Cho 8,3 g hỗn hợp gồm Al Fe có số mol vào 100ml hỗn hợp dung dịch chứa AgNO3 2M Cu(NO3)2 1,5M Xác định kim loại đợc giải phóng, lng l bao nhiờu?
Đ/S: mrăn = mAg + mCu = 0,2 108 + 0,15 64 = 31,2 g
Bài 3: Một kim loại M hố trị II nhúng vào lít dd FeSO4, thấy khối lợng M tăng lên 16g Nếu nhúng kim loại vào lit dd CuSO4 thấy khối lợng kim loại tăng lên 20g Biết phản ứng nói xảy hồn tồn sau phản ứng cịn d kim loại M, dd FeSO4 CuSO4 có nồng độ mol ban đầu
a/ Tính nồng độ mol/lit dd xác định kim loại M
b/ Nếu khối lợng ban đầu kim loại M 24g, chứng tỏ sau phản ứng với dd d M Tính khối lợng kim loại sau phản ứng
HDG:
a/ Vỡ thể tích dung dịch khơng thay đổi, mà dd lại có nồng độ Nên chúng có số mol Gọi x số mol FeSO4 (cũng số mol CuSO4) Lập PT tốn học giải: M Mg, nồng độ mol/lit dd ban đầu là: 0,5 M
(87)Chuyờn 12:
Bài toán hỗn hợp muối
Các tốn vận dụng số mol trung bình xác định khoảng số mol chất
1/ Đối với chất khí (hỗn hợp gồm có khí)
Khối lợng trung bình lit hỗn hợp khí đktc:
MTB = V
V M V M
4 , 22
2
Khối lợng trung bình mol hỗn hợp khí đktc:
MTB = M1V1VM2V2
Hoặc: MTB = M1n1Mn2(nn1) (n tổng số mol khí hỗn hợp)
Hoặc: MTB = M1x1M12(1x1) (x1là % khí thứ nhất) Hoặc: MTB = dhh/khÝ x Mx
2/ §èi víi chÊt r¾n, láng MTB cđa hh = nhhhh m
TÝnh chÊt 1:
MTB hh có giá trị phụ thuộc vào thành phần lợng chất thành phần hỗn hợp
TÝnh chÊt 2:
MTB cña hh nằm khoảng khối lợng mol phân tử chất thành phần nhỏ lớn
Mmin < nhh < Mmax
TÝnh chÊt 3:
Hỗn hợp chất A, B có MA < MB có thành phần % theo số mol a(%) b(%) Thì khoảng xác định số mol hỗn hợp
B B
M m
< nhh < A
A
M m
Giả sử A B cã % = 100% vµ chÊt cã % = ngợc lại L
u ý :
- Với toán hỗn hợp chất A, B (cha biết số mol) tác dụng với chất X, Y (đã biết số mol) Để biết sau phản ứng hết A, B hay X, Y cha Có thể giả thiết hỗn hợp A, B chứa chất A B
- Với MA < MB hỗn hợp chøa A th×:
nA = MhhA m
> nhh = Mhhhh m
Nh X, Y tác dụng với A mà d, X, Y có d để tác dụng hết với hỗn hợp A, B
- Víi MA < MB, hỗn hợp chứa B thì:
nB = MhhB m
< nhh = Mhhhh m
Nh X, Y tác dụng cha đủ với B khơng đủ để tác dụng hết với hỗn hợp A, B
NghÜa lµ sau phản ứng X, Y hết, A, B d
A- Toán hỗn hợp muối cacbonat
(88)Bài 2: Hoà tan hoàn toàn 27,4g hỗn hợp gồm M2CO3 MHCO3 (M kim loại kiềm) 500ml dung dịch HCl 1M thấy thoát 6,72 lit khí CO2 (đktc) Để trung hoà axit d phải dùng 50ml dung dÞch NaOH 2M
a/ Xác định mui ban u
b/ Tính thành phần % theo khối lợng muối hỗn hợp ban đầu Đáp sè:
a/ M Na -> muối Na2CO3 NaHCO3 b/ %Na2CO3 = 38,6% %NaHCO3
Bài 3: Hoà tan 8g hỗn hợp A gồm K2CO3 MgCO3 vào dung dịch H2SO4 d, khí sinh đợc sục vào 300ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M, thu đợc m(g) kết tủa
Tính thành phần % theo khối lợng muối hỗn hợp A để m đạt giá trị cực tiểu(nhỏ nhất) cực đại(lớn nht)
Đáp số:
- Khi lng kt ta cực tiểu(nhỏ nhất) CO2 cực đại Tức %K2CO3 = 0% %MgCO3 = 100%
- Khối lợng kết tủa cực đại(lớn nhất) nCO2 = nBa(OH)2 = 0,06 mol Tức %K2CO3 = 94,76% %MgCO3 = 5,24%
Bài 4: Cho 4,2g muối cacbonat kim loại hố trị II Hồ tan vào dung dịch HCl d, có khí Tồn lợng khí đợc hấp thụ vào 100ml dung dịch Ba(OH)2 0,46M thu đợc 8,274g kết tủa Tìm cơng thức ca mui v kim loi hoỏ tr II
Đáp số:
- TH1 Ba(OH)2 d, công thức muối là: CaCO3 kim loại hoá trị II Ca - TH2 Ba(OH)2 thiếu, công thức muối MgCO3 kim loại hoá trị II lµ
Mg
Bài 5: Hồ tan hết 4,52g hỗn hợp gồm muối cacbonat kim loại A, B nhâu phân nhóm nhóm II 200ml dung dịch HCl 0,5M Sau phản ứng thu đợc dung dịch C 1,12 lit khí D (đktc)
a/ Xác định kim loại A, B
b/ Tính tổng khối lợng muối tạo thành dung dÞch C
c/ Tồn lợng khí D thu đợc đợc hấp thụ hoàn toàn 200ml dung dịch Ba(OH)2 Tính nồng độ mol/l dung dịch Ba(OH)2 để:
- Thu đợc 1,97g kết tủa
- Thu đợc lợng kết tủa lớn nhất, nh nht ỏp s:
a/ kim loại Mg vµ Ca b/ mmuèi = 5,07g
c/ - TH1: 0,15M
- TH2: kết tủa thu đợc lơn 0,25M - TH3: kết tủa thu đợc nhỏ 0,125M
Bài 6: Cho 10,8g hỗn hợp gồm muối cacbonat kim loại phân nhóm nhóm II tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng d, thu đợc 23,64g kết tủa Tìm cơng thức muối tính thành phần % theo khối lợng muối hỗn hợp ban đầu
%MgCO3 = 58,33% vµ %CaCO3 = 41,67%
Bài 7: Hoà tan hỗn hợp Na2CO3 KHCO3 vào nớc thành 400 ml dung dịch A Cho từ từ 100 ml dung dịch HCl 1,5M vào dung dịch A đồng thời khuấy đều, phản ứng kết thúc ta đợc dung dịch B 1,008 lít khí (ở đktc) Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 d đợc 29,55g kết tủa Tính khối lợng chất có hỗn hợp ban đầu Nếu cho từ từ dung dịch A vào bình đựng 100 ml dung dịch HCl 1,5M thu đợc thể tích khí (ở đktc) bao nhiêu?
HDG:
a, Đặt x, y lần lợt sè mol cđa mi Na2CO3 vµ KHCO3 (x, y > 0) Ta cã PTP¦:
(89)Nh vËy: nHCO3 x y(mol)
; Theo PT (1) th× n NaHCO
3 = nNa2CO3 = x (mol) Gäi a, b lµ sè mol cđa HCO3 tham gia ph¶n øng víi dung dịch HCl dung dịch Ba(OH)2
Giai đoạn 2: HCO3 + HCl Cl + H2O + CO2 ( ) Mol: a a a a
Theo bµi ra: n HCl = 0,1.1,5 = 0,15 ( mol )
n HCl
( P¦ ë ) = n CO2 = a = 22,4
008 ,
= 0,045 ( mol )
n Na2CO3( b® ) = n HCl ( P ¦ ë ) = 0,15 – 0,045 = 0,105 (mol)
Sau phản ứng (1) tồn Na2CO3 chuyển thành NaHCO3 Khi cho dung dịch B tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 d xảy phản ứng sau:
HCO3 + Ba(OH)2 BaCO3 + OH + H2O ( ) Mol : b b b b
nBaCO
3 = b = 197
55 , 29
= 0,15 ( mol ) VËy n HCO
3 ( P ¦ ) = a + b = x + y = 0,045 + 0,15 = 0,195 (mol)
n KHCO3 ( b® ) = 0,195 – 0,105 = 0,09 (mol)
Khối lợng chất hỗn hợp ban đầu: mNa
2CO3 = 0,105 106 = 11,13g mKHCO
3 = 0,09 100 = 9g
b/ Khi cho dung dịch A vào bình chứa dung dịch HCl 1,5M xảy phản ứng
*Nếu phản ứng xảy đồng thời ta thấy phơng trình (4) giải phóng mol khí CO2 cần mol HCl ,gấp đơi s mol HCl dựng cho phn ng (5)
Đặt z số mol HCl tham gia phản ứng (5); số mol HCl tham gia phản ứng (4) 2z (mol)
Na2CO3 + 2HCl NaCl + H2O + CO2( ) KHCO3 + HCl KCl + H2O + CO2( )
Theo PTP¦ ta cã: 2z + z = 0,1.1,5 = 0,15 (mol) z = 0,05 ( mol ) Sè mol CO2 thoát là: 0,1 ( mol )
*NÕu ph¶n øng ( ) x¶y tríc: ta cã 2z = 0,15 ( mol ) z = 0,075 (mol); mµ sè mol cđa Na2CO3 = 0,105( mol ) > 0,075.Vậy nên axít phải phản ứng hết,nên số mol khí CO2 thoát 0,075 (mol)
*Nếu phản ứng (5) xảy trớc: ta có z = 0,09 ( mol ) z = 0,09 (mol); mà số mol HCl = 0,15 (mol).Vậy số mol HCl d = 0,15 – 0,09 = 0,06 (mol) tiếp tục tham gia phản ứng (4) Khi 2z = 0,06 (mol) z = 0,03 (mol) Vậy tổng số mol CO2 thoát là:
n CO
2 = 0,09 + 0,03 = 0,12 (mol)
kết hợp kiện ta đợc: 0,075 ( mol ) < n CO
2 < 0,12(mol) Hay 1,68 ( lÝt ) < VCO2 < 2,688 (lÝt)
Bài 8: Cho 28,1g quặng đơlơmít gồm MgCO3; BaCO3 (%MgCO3 = a%) vào dung dịch HCl d thu đợc V (lít) CO2 (ở đktc)
a/ Xác định V (lít)
b/ Sục V (lít) CO2 vừa thu đợc vào dung dịch nớc vơi Tính khối lợng kết tủa tối đa thu đợc biết số mol Ca(OH)2 = 0,2 (mol) khối lợng chất có hỗn hợp ban đầu
Híng dÉn:
a/ Theo bµi ta cã 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)
(90)Sè mol: nMgCO =
84 , 28
= 0,3345 (mol)
NÕu hỗn hợp toàn BaCO3 mMgCO3 = Sè mol: nBaCO
3 = 197
1 , 28
= 0,143 (mol)
Theo PT (1) (2) ta có số mol CO2 giải phóng là: 0,143 (mol) nCO
2 0,3345 (mol)
Vậy thể tích khí CO2 thu đợc đktc là: 3,2 (lít) VCO2 7,49 (lít) b/ Khối lợng kết tủa thu đợc là:
*NÕu sè mol cña CO2 là: 0,143 ( mol ), có PTPƯ (3) xảy d Ca(OH)2, theo PTPƯ nCaCO
3 = nCO2 = 0,143 (mol) Vậy khối lợng kết tủa thu đợc là: mCaCO
3 = 0,143 100 = 1,43g
*Nếu số mol CO2 là: 0,3345 (mol), có PƯ (3) (4), theo PTPƯ ta có: Số mol CO2 tham gia PƯ (3) là: nCO2 = nCa(OH)2 = 0,2 (mol) Vậy số mol CO2 d là: 0,3345 – 0,2 = 0,1345 (mol) Tiếp tục tham gia PƯ (4) đó:
Số mol CaCO3 tạo (3) là: nCaCO3 = nCa(OH)2 = 0,2 (mol) Số mol CaCO3 PƯ (4) là: nCaCO3 = nCO2 ( d ) = 0,1345 (mol) Vậy sau PƯ (4) số mol CaCO3 lại là: 0,2 – 0,1345 = 0,0655 (mol) Khối lợng kết tủa thu đợc là: mCaCO
3 = 0,0655 100 = 6,55g *Để thu đợc kết tủa tối đa nCO
2 = nCa(OH)2 = 0,2 (mol) VËy nCaCO
3 = nCa(OH)2 = 0,2(mol)
Khối lợng CaCO3 là: mCaCO3 = 0,2 100 = 20g Đặt x,y lần lợt số mol MgCO3 vµ BaCO3 Theo bµi vµ PT (3) ta cã:
x + y = 0,2 (*) x = 0,1(mol)
Giải hệ PT (*) (**) ta đợc:
84x + 197y = 28,1 (**) y = 0,1(mol)
VËy khèi lỵng cđa chất có hỗn hợp ban đầu là: mMgCO
3 = 0,1 84 = 8,4g mBaCO
3 = 0,1 197 = 19,7g
Bài 9: Khi thêm từ từ khuấy 0,8 lit dd HCl 0,5 M vào dd chứa 35g hỗn hợp A gồm muối Na2CO3 K2CO3 có 2,24 lit khí CO2 thoát (ở đktc) dd D Thêm dd Ca(OH)2 có d vào dd D thu đợc kết tủa B
a/ Tính khối lợng muối hỗn hợp A khối lợng kết tủa B
b/ Thêm m (g) NaHCO3 vào hỗn hợp A đợc hỗn hợp A/ Tiến hành thí nghiệm tơng tự nh trên, thể tích dd HCl 0,5M thêm vào 0,8 lit, dd thu đợc dd D/ Khi thêm Ca(OH)2 d vào dd D/ đợc kết tủa B/ nặng 30 g Tính V (lit) khí CO2 (ở đktc) m (g)
Híng dÉn gi¶i:
Gäi x, y lần lợt số mol Na2CO3 K2CO3 Theo bµi ra: Sè mol HCl = 0,4 mol
Giai đoạn 1:
HCl + Na2CO3 NaHCO3 + NaCl (1) HCl + K2CO3 KHCO3 + KCl (2)
Sau phản ứng (1 2) Số mol HCl lại là: 0,4 (x + y) tiếp tục tham gia phản ứng Giai đoạn 2:
HCl + NaHCO3 NaCl + H2O + CO2 (3) HCl + KHCO3 KCl + H2O + CO2 (4) Theo bµi ta cã: Sè mol CO2 = 0,1 mol
Theo PTP¦ ( ) thì: Số mol HCl ( p ) = Sè mol CO2 = 0,1 mol
Khi thêm dd Ca(OH)2 d vào dd D thu đợc kết tủa B , chứng tỏ HCl tham gia phản ứng hết Trong D chứa Muối clo rua muối hiđrơ cacbonat (cịn lại sau phản ứng 4)
Theo PTP¦:
(91)Theo ta có: 106 x + 138 y = 35 (II) Giải hệ PT (I) (II): ta đợc x = 0,2 ; y = 0,1
Khèi lỵng cđa chất hỗn hợp ban đầu là: mNa2 CO3 = 21,2 g ; mK2CO3 = 13,8 g
Theo PT (5,6) Sè mol CaCO3 = Sè mol (NaKHO3 + KHCO3) lại sau phản ứng (3,4)
Theo PT (3,4) Sè mol NaHCO3 + KHCO3 ph¶n øng = Sè mol CO2 gi¶i phãng = 0,1 mol
VËy sè mol NaHCO3 + KHCO3 lại là: 0,3 0,1 = 0,2 mol Khối lợng CaCO3 tạo thành là: 0,2 x 100 = 20 g
b/ thªm m(g) NaHCO3 vào hỗn hợp A
giai đoạn 1: có Na2CO3 K2CO3 phản ứng nên số mol HCl vÉn lµ: x + y = 0,3 mol
số mol HCl phản ứng giai đoạn lµ: 0,1 mol
Do số mol CO2 0,1 mol Vậy VCO2 = 0,1 x 22,4 = 2,24 lit Nếu gọi số mol NaHCO3 thêm vào b (mol)
Th× tỉng sè mol NaHCO3 + KHCO3 lại sau giai đoạn là: (0,2 + b) mol Theo bµi ta cã: 0,2 + b = 30 : 100 = 0,3 VËy b = 0,1 (mol)
Khối lợng NaHCO3 thêm vào là: 0,1 x 84 = 8,4 g
Bài 10: Cho 38,2g hỗn hợp gồm muối cacbonat trung hoà kim loại hoá trị I tác dụng vừa đủ với dung dịch axit HCl thu đợc 6,72 lit CO2 (đktc)
a/ Tìm tổng khối lợng muối thu đợc sau phn ng
b/ Tìm kim loại trên, biết kim loại liên tiếp phân nhóm nhóm I
Đáp số:
a/ mhh muối = 41,5g
b/ kim loại Na vµ K
Bài 11: Một hỗn hợp X gồm Na2CO3 K2CO3 có khối lợng 10,5g Khi cho hỗn hợp X tác dụng với HCl d thu đợc 2,016 lit khí CO2 (đktc)
a/ Xác định thành phần % theo khối lợng hỗn hợp X
b/ Lấy 21g hỗn hợp X với thành phần nh cho tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ(khơng có khí ra) Tính thể tích dung dch HCl 2M cn dựng
Đáp số:
a/ %Na2CO3 = 60,57% vµ %K2CO3 = 39,43%
Bài 12: Cho 7,2g hỗn hợp A gồm muối cacbonat kim loại phân nhóm nhóm II Cho A hồ tan hết dung dịch H2SO4 lỗng thu đợc khí B, cho tồn khí B hấp thụ hết 450ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M thu đợc 15,76g kết tủa Xác định muối cacbonat tính thành phần % theo khối lợng chúng tronh hn hp
Đáp số:
TH1: Ba(OH)2 d > muối là: MgCO3 CaCO3 %MgCO3 = 58,33% %CaCO3 = 41,67%
TH2: Ba(OH)2 thiếu > muối là: MgCO3 BeCO3 %MgCO3 = 23,33% %BeCO3 = 76,67%
Bài 13: Cho 9,2g hỗn hợp A gồm muối cacbonat kim loại phân nhóm nhóm II Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp a dung dịch HCl thu đợc khí B, cho tồn khí B hấp thụ hết 550ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M thu đợc 19,7g kết tủa Xác định muối cacbonat tính thành phần % theo khối lợng chúng hn hp u
Đáp số:
TH1: Ba(OH)2 d > muối là: MgCO3 CaCO3 %MgCO3 = 45,65% %CaCO3 = 54,35%
(92)Bài 14: Một hỗn hợp X gồm kim loại A, B thuộc chu kì liên tiếp bảng tuần hồn, có khối lợng 8,5g Cho X phản ứng hết với nớc cho 3,36 lit khí H2(đktc) a/ Xác định kim loại tính khối lợng kim loại hỗn hợp đầu
b/ Thêm vào 8,5g hỗn hợp X trên, kim loại kiềm thổ D đợc hỗn hợp Y, cho Y tác dụng với nớc thu đợc dung dịch E 4,48 lit khí H2 (đktc) Cơ cạn dung dịch E ta đợc chất rắn Z có khối lợng 22,15g Xác định D khối lợng D
c/ Để trung hoà dung dịch E cần lít dung dịch F chứa HCl 0,2M H2SO4 0,1M Tớnh lng kt ta thu c
Đáp số:
a/ mNa = 4,6g vµ mK = 3,9g
b/ kim loại D Ba > mBa = 6,85g
c/ Sè mol BaSO4 = sè mol Ba(OH)2 = sè mol Ba = 0,05mol -> khèi lỵng cña BaSO4 = 0,05 233 = 11,65g
Bài 15: Hoà tan 23g hỗn hợp gồm Ba kim loại kiềm A, B thuộc chu kỳ bảng tuần hoàn vào nớc thu đợc dung dịch D 5,6 lit H2 (đktc) a/ Nếu trung hoà 1/2 dung dịch D cần ml dung dịch H2SO4 0,5M? Cô cạn dung dịch thu đợc sau trung hồ đợc gam muối khan?
b/ Nếu thêm 180ml dung dịch Na2SO4 0,5M vào dung dịch D cha kết tủa hết đợc Ba(OH)2 Nếu thêm 210ml dung dịch Na2SO4 0,5M vào dung dịch D dung dịch sau phản ứng cịn d Na2SO4 Xác định kim loại kiềm
Đáp số:
a/ mhh muối = 23,75g
b/ kim loại kiềm Na K
B- Toán hỗn hợp muối halogen. Cần nhớ:
- halogen đứng đẩy đợc halogen đứng dới khỏi muối - Tất halogen tan trừ: AgCl, AgBr, AgI
- HiĨn nhiªn: AgF tan
Bài 1: Một hỗn hợp muối NaF, NaCl, NaBr nặng 4,82g Hoà tan hoàn toàn nớc đợc dung dịch A Sục khí Cl2 vào dung dịch A cạn, thu đợc 3,93g muối khan Lấy nửa lợng muối khan hoà tan nớc cho phản ứng với dung dịch AgNO3 d, thu đợc 4,305g kết tủa Viết phản ứng xảy tính thành phần % theo khối lợng muối hỗn hợp ban đầu
Híng dÉn: PTHH x¶y ra:
Cl2 + 2NaBr -> 2NaCl + Br2 (1) z z mol
Tõ PT (1) > Trong 3,93g hỗn hơp có chứa x(mol) NaF (y + z) mol NaCl Phản ứng tạo kết tña:
AgNO3 + NaCl > NaNO3 + AgCl (2)
2
z y
z y
mol Ta cã hÖ PT
mmuèi ban đầu = 42x + 58,5y + 103z = 4,82 (I) mmuèi khan = 42x + 58,5(y + z) = 3,93 (II) Sè mol AgCl =
2
z y
= 4,305 : 143,5 = 0,03 (III) Giải hệ phơng trình: x = 0,01, y = 0,04, z = 0,02
-> %NaCl = 48,5%; %NaBr = 42,7% vµ %NaF = 8,8%
(93)b/ TÝnh khèi lỵng Cu(NO3)2 500ml dung dịch A Đáp số:
a/ nKI = nKCl -> %nKI = %nKCl = 50%
b/ Sè mol Cu(NO3)2 = 0,5 mol > khèi lỵng Cu(NO3)2 = 94g
Bài 3: Hoà tan 5,94g hỗn hợp muối clorua kim loại A B( A, B kim loại thuộc phân nhóm nhóm II) vào nớc, đợc 100ml dung dịch X Ngời ta cho dung dịch X tác dụng vừa đủ với dung dịch AgNO3 thu đợc 17,22g kết tủa Lọc kết tủa thu đợc dung dịch Y tích 200ml Cô cạn dung dịch Y thu đợc m(g) hỗn hợp muối khan
a/ TÝnh m?
b/ Xác định CTHH muối clorua Biết tỉ lệ KLNT A so với B : muối ban đầu có tỉ lệ số phân tử A số phân tử muối B :
c/ Tính nồng độ mol/l muối dung dịch X Hớng dẫn:
ViÕt c¸c PTHH xảy
Đặt x, y số mol cđa mi ACl2 vµ BCl2 Ta cã: (MA + 71).x + (MB + 71)y = 5,94
Sè mol AgCl t¹o = 2(x + y) = 17,22 : 143,5 = 0,12 mol -> x + y = 0,06 > xMA + yMB = 1,68
dd Y thu đợc gồm x mol A(NO3)2 y mol B(NO3)2 -> muối khan (MA + 124)x + (MB + 124)y = m
Thay giá trị ta đợc: m = 9,12g b/ theo ta có:
MA : MB = : x : y = nA : nB = : x + y = 0,06
xMA + yMB = 1,68
Giải hệ phơng trình ta đợc: MA = 40 MB = 24 Nồng độ mol/l dung dịch là:
CM(CaCl2) = 0,15M vµ CM(BaCl2) = 0,45M
Bài 4: Chia 8,84 gam hỗn hợp MCl BaCl2 thành phần Hoà tan phần vào nớc cho phản ứng với AgNO3 d thu đợc 8,61g kết tủa Đem điện phân nóng chảy phần đến hồn tồn thu đợc V lit khí X đktc Biết số mol MCl chiếm 80% số mol hỗn hợp ban đầu
a/ Xác định kim loại M tính thành phần % theo khối lợng chất hỗn hợp đầu
b/ TÝnh V? Híng dÉn:
Gäi sè mol MCl vµ BaCl2 8,84g hỗn hợp 2x 2y (mol) Các PTHH x¶y ra:
MCl + AgNO3 -> AgCl + MNO3
BaCl2 + 2AgNO3 > Ba(NO3)2 + 2AgCl PhÇn 2:
2MCl -> 2M + Cl2 BaCl2 -> Ba + Cl2
Ta cã: nAgCl = x + 2y = 8,61 : 143,5 = 0,06 mol -> nCl2 = (x + 2y) : = 0,03 mol
Vậy thể tích khí Cl2 thu đợc đktc là: V = 0,03 22,4 = 0,672 lit
- V× MCl chiÕm 80% tỉng sè mol nªn ta cã: x = 4y -> x = 0,04 vµ y = 0,01
mhh X = (M + 35,5).2x + (137 + 71).2y = 8,84 -> M = 23 M có hoá trị I, M lµ Na %NaCl = 52,94% vµ %BaCl2 = 47,06%
Bài 5: Một hợp chất hoá học đợc tạo thành từ kim loại hoá trị II phi kim hố trị I Hồ tan 9,2g hợp chất vào nớc để có 100ml dung dịch Chia dung dịch thành phần Thêm lợng d dung dịch AgNO3 vào phần 1, thấy tạo 9,4g kết tủa Thêm lợng d dung dịch Na2CO3 vào phần 2, thu đợc 2,1g kết tủa
(94)b/ Tính nồng độ mol/l dung dịch pha ch Hng dn
- Đặt R KHHH kim loại hoá trị II X KHHH phi kim có hoá trị I - Ta có CTHH hợp chất là: RX2
- Đặt 2a số mol hợp chất RX2 ban đầu
Ta cã: 2a(MR + 2MX) = 9,2 (g) > a.MR + 2.a.MX = 4,6 (I) - ViÕt c¸c PTHH xảy ra:
- Phần 1: 2a(MAg + MX) = 216.a + 2.a.MX = 9,4 (II)
Hay 2.a.MAg - a.MR = 216.a - a.MR = 9,4 – 4,6 = 4,8 (*) - PhÇn 2: a(MR + MCO3) = a.MR + 60.a = 2,1 (III)
Hay 2.a.MX - a.MCO3 = 2.a.MX– 60.a = 4,6 – 2,1 = 2,5 (**) Tõ (*) vµ (III) -> 216.a + 60.a = 4,8 + 2,1 = 6,9 -> a = 0,025
Thay a = 0,025 vµo (III) -> MR = 24 VËy R lµ Mg Thay vµo (I) -> MX = 80 VËy X lµ Br
CTHH hợp chất: MgBr2 Đáp số:
a/ Cụng thức hoá học hợp chất MgBr2 b/ Nồng độ dung dịch MgBr2 0,5M
Bài 6: Hỗn hợp A gồm muối MgCl2, NaBr, KI Cho 93,4g hỗn hợp A tác dụng với 700ml dung dịch AgNO3 2M Sau phản ứng kết thúc thu đợc dung dịch D kết tủa B, cho 22,4g bột Fe vào dung dịch D Sau phản ứng xong thu đợc chất rắn F dung dịch E Cho F vào dung dịch HCl d tạo 4,48 lit H2 (đktc) Cho dung dịch NaOH d vào dung dịch E thu đợc kết tủa, nung kết tủa khơng khí khối lợng không đổi thu đợc 24g chất rắn Tính khối lợng kết tủa B
Híng dÉn:
Gọi a, b, c lần lợt số mol MgCl2, NaBr, KI Viết PTHH xảy
Dung dịch D gồm: Mg(NO3)2, NaNO3, KNO3, AgNO3 d KÕt tđa B gåm: AgCl, AgBr, AgI
R¾n F gồm: Ag Fe d
Dung dịch E: Fe(NO3)2, Mg(NO3)2, NaNO3, KNO3 chØ cã Fe(NO3)2, Mg(NO3)2 tham gia phản ứng với dung dịch NaOH d
> 24g rắn sau nung là: Fe2O3 MgO Đáp số: mB = 179,6g Bài 7: Hoà tan 104,25g hỗn hợp muối NaCl NaI vào nớc Cho đủ khí clo qua đun cạn Nung chất rắn thu đợc hết màu tím bay Bả chất rắn thu đợc sau nung nặng 58,5g Tính thành phần % theo khối lợng muối hỗn hợp
Híng dÉn:
Gäi a, b lần lợt số mol NaCl NaI
Khi sục khí clo vào toàn mi NaI chun thµnh mi NaCl Tỉng sè mol mi NaCl sau phản ứng là: (a + b) = 58,5 : 58,5 = mol vµ ta cã: 58,5a + 150b = 104,25
Giải phơng trình ta đợc: a = 0,5 b = 0,5
-> %mNaCl = (58,5 0,5 : 104,25 ) 100% = 28,06% vµ %mNaI = 100 – 28,06 = 71,94%
Bài 8: Cho 31,84g hỗn hợp NaX NaY (X, Y hai halogen thuộc chu kì liên tiếp) vào dung dịch AgNO3 có d thu đợc 57,34g kết tủa Tìm cơng thức NaX NaY thành phần % theo khối lợng muối hỗn hợp ban đầu
Híng dÉn:
Gọi R halogen tơng đơng X Y
Công thức tơng đơng muối NaX, NaY NaR
NaR + AgNO3 -> AgR + NaNO3
Cø mol kÕt tđa AgR nhiỊu h¬n mol NaR lµ: 108 – 23 = 85g VËy sè mol NaR phản ứng là: (57,34 31,84) : 85 = 0,3 mol Ta có: Khối lợng mol NaR là: 31,84 : 0,3 = 106,13
(95)VËy X lµ Br vµ Y lµ I
-> %mNaI = 9,43% vµ %mNaBr = 90,57%
Bài 9: Có hỗn hợp gồm NaI NaBr Hoà tan hỗn hợp vào nớc cho brôm d vào dung dịch Sau phản ứng thực xong, làm bay dung dịc làm khơ sản phẩm, thấy khối lợng sản phẩm nhỏ khối lợng hỗn hợp muối ban đầu m(g) Lại hoà tan sản phẩm vào nớc cho clo lội qua d, làm bay dung dịch làm khơ, chất cịn lại ngời ta thấy khối lợng chất thu đợc lại nhỏ khối lợng muối phản ứng m(g) Tính thành phần % theo khối lợng NaBr hỗn hợp ban u Hng dn;
Gọi a, b lần lợt lµ sè mol cđa NaBr vµ NaI
Khi sơc Br2 vào dung dịch có NaI phản øng vµ toµn bé NaI chun thµnh NaBr VËy tỉng số mol NaBr sau phản ứng (1) là: (a + b) mol
Sau phản ứng (1) khối lợng giảm: m = mI - mBr = (127 - 80)b = 47b (*)
TiÕp tơc sơc Cl2 vµo dung dịch có NaBr phản ứng toàn NaBr chun thµnh NaCl VËy tỉng sè mol NaCl sau phản ứng (2) là: (a + b) mol
Sau phản ứng (2) khối lợng giảm: m = mBr mCl = (80 – 35,5)(a + b) = 44,5(a + b) (**)
Tõ (*) vµ (**) ta cã: b = 17,8a
(96)Chuyên đề 13:
bài tập tổng hợp tính theo PTHH
Bi 1: Chia hỗn hợp gồm kim loại A, B có hố trị n, m làm phần Phần 1: Hoà tan hết axit HCl thu đợc 1,792 lit H2 (đktc)
Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch NaOH d thu đợc 1,344 lit khí (đktc) cịn lại chất rắn khơng tan có khối lợng 4/13 khối lợng phần
Phần 3: Nung oxi d thu đợc 2,84g hỗn hợp gồm oxit A2On B2Om Tính tổng khối lợng phần xác định kim loại A B
Híng dÉn:
Gäi a, b lµ số mol A, B phần Phần 1:
ViÕt PTHH: Sè mol H2 =
2
na
+
mb
= 1,792 : 22,4 = 0,08 mol > na + mb = 0,16 (I) Phần 2:
Tác dụng với NaOH d có kim loại tan, giả sö A tan A + (4 – n)NaOH + (n – 2)H2O -> Na4 – nAO2 + n/2 H2 a (mol) na/2 (mol) Sè mol H2 = na/2 = 1,344 : 22,4 -> na = 0,12 (II)
Thay vµo (I) > mb = 0,04
Mặt khác khối lợng B phần: mB = 4/13.m1/3 hh
PhÇn 3: ViÕt PTHH:
mhh oxit = (2MA + 16n).a/2 + (2MB + 16m).b/2= 2,84
= MA + MB + 8(na + mb) = 2,84 -> MA + MB = 1,56 (g) (*) mB = 4/13 1,56 = 0,48 (g) > mA = 1,08 (g)
-> MA = 1,08n : 0,12 = 9n > n = MA = 27 phù hợp Vậy A lµ Al -> MB = 0,48m : 0,04 = 12m > m = vµ MB = 24 phù hợp Vậy B Mg
Bi 2: Nung a(g) hỗn hợp A gồm MgCO3, Fe2O3 CaCO3 nhiệt độ cao đến khối l-ợng không đổi, thu đợc chất rắn B có khối ll-ợng 60% khối ll-ợng hỗn hợp A Mặt khác hoà tan hoàn toàn a(g) hỗn hợp A dung dịch HCl thu đợc khí C dung dịch D Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH d, lọc lấy kết tủa, nung đến khối lợng không đổi, thu đợc 12,92g hỗn hợp oxit
Cho khí C hấp thụ hoàn toàn vào lit dung dịch Ba(OH)2 0,075M, sau phản ứng xong, lọc lấy dung dịch, thêm nớc vôi d vào dung dịch thu đợc thêm 14,85g kết tủa
a/ TÝnh thÓ tÝch khÝ C đktc
b/ Tính % khối lợng chất hỗn hợp A Hớng dẫn:
Đặt số mol MgCO3, Fe2O3, CaCO3 lần lợt x, y, z (mol) hỗn hợp A Ta có: 84x + 160y + 100z = a(g) (I)
Sau nung chÊt rắn B gồm: x mol MgO, y mol Fe2O3 z mol CaO 40x + 160y + 56z = 0,6a (II)
Tõ (I, II) ta cã: 44(x + y) = 0,4a -> a = 110(x + y) (III) Cho A + HCl
KhÝ C gåm cã: Sè mol CO2 = x + y (mol)
Hỗn hợp D gồm có: x mol MgCl2, y mol FeCl3, z mol CaCl2
Cho D + NaOH d thu đợc kết tủa: x mol Mg(OH)2 y mol Fe(OH)3 -> oxit t-ơng ứng là: x mol MgO, y mol Fe2O3
moxit = 40x + 160y = 12,92 (IV)
Cho C + dd Ba(OH)2 -> a mol BaCO3 vµ b mol Ba(HCO3)2 Ta có: Số mol CO2 phản ứng là: a + 2b = x + z
(97)-> b = (x + y) – 0,15 (V) PTHH:
Ba(HCO3)2 + Ca(OH)2 -> CaCO3 + BaCO3 + 2H2O b mol b mol b mol
Ta cã: 100b + 197b = 14,85 -> b = 0,05 Tõ (V) > x + y = 0,2
Tõ (III) > a = 110 0,2 = 22g
a/ Thể tích khí CO2 thu đợc đktc là: 4,48 lit
b/ Gi¶i hƯ PT (I, III, V) -> x = 0,195, y = 0,032, z = 0,005 Khèi lỵng thành phần % chất là:
mMgCO
3 = 16,38g ( 74,45%) mFe
2O3 = 5,12g (23,27%) mCaCO
3 = 0,5g ( 2,27%)
Bài 3: Hỗn hợp bột A gồm Fe Mg có khối lợng 2,72g đợc chia thành phần
Phần 1: Cho vào 400ml dung dịch CuSO4 a(M) chờ cho phản ứng xong thu đợc 1,84g chất rắn B dung dịch C Cho dung dịch NaOH d vào dung dịch C thu đợc kết tủa Sấy nung kết tủa khơng khí đến khối lợng khơng đổi cân đợc 1,2g chất rắn D Tính thành phần % theo khối lợng kim loại hỗn hợp A trị số a? Phần 2: Cho tác dụng với V(ml) dung dịch AgNO3 0,1M Sau phản ứng xong thu đợc chất rắn E có khối lợng 3,36g Tính thành phần % theo khối lợng chất chất rắn E? Tính V?
Híng dÉn: XÐt phÇn 1:
m(Mg + Fe) = 2,72 : = 1,36g
TH1: 1/2 hh A ph¶n øng hÕt víi CuSO4 -> dd C gåm cã: FeSO4, MgSO4, CuSO4 Chất rắn B Cu (có khối lợng 1,84g)
Cho dd C + dd NaOH -> kÕt tđa Fe(OH)2, Mg(OH)2, Cu(OH)2 -> Oxit t¬ng øng sau nung kk lµ Fe2O3, MgO, CuO cã khèi lợng 1,2g < 1,36g > Vậy A cha tham gia ph¶n øng hÕt
TH2: 1/2 hh A ph¶n øng cha hÕt víi CuSO4
Giả thiết Mg Mg phản ứng cha hết (mà Mg lại hoạt động hố học mạnh Fe) dd CuSO4 phải hết Fe cha tham gia phản ứng > dd C MgSO4 chất rắn D có MgO
-> Sè mol Mg ph¶n øng = nCu = nMgO = 1,2 : 40 = 0,03 mol ChÊt rắn B gồm Cu, Fe Mg d
Nhng ta thÊy mCu t¹o = 0,03 64 = 1,92g > 1,84g > Trái với điều kiện toán Vậy Mg phải hết Fe tham gia phần
Nh vậy:
chất rắn B gồm có: Cu Fe d dd C gồm có MgSO4 FeSO4
chất rắn D gồm có MgO Fe2O3 có khối lợng 1,2g
- Đặt x, y lµ sè mol Fe, Mg 1/2 hh A số mol Fe d z (mol) - 56x + 24y = 1,36
- (x – z).64 + y.64 + 56z = 1,84 - 160(x – z) : + 40y = 1,2
Giải hệ phơng trình ta đợc: x = 0,02, y = 0,01, z = 0,01 -> %Fe = 82,35% %Mg = 17,65%
Sè mol cña CuSO4 = 0,02 mol > a = 0,02 : 0,4 = 0,05M XÐt phÇn 2:
1/2 hh A cã khèi lợng 1,36g
Độ tăng khối lợng chất rắn = 3,36 – 1,36 = 2,0g Gi¶ thiÕt Fe cha ph¶n øng
Ta có: số mol Mg phản ứng = : (2 108 – 24) = 0,0104 mol > nMg phần > Nh Fe tham gia phản ứng Mg phản ứng hết
(98)nFe ph¶n øng = 0,08 : (2 108 – 56) = 0,0005 mol nFe d = 0,02 – 0,0005 = 0,0195mol
Vậy chất rắn E gồm có Fe cịn d Ag đợc sinh sau phản ứng Tổng số mol AgNO3 phản ứng = (0,01 + 0,0005).2 = 0,021 mol Thể tích dd AgNO3 0,1M dùng = 0,021 : 0,1 = 0,21 lit
Bài 4: Cho 9,86g hỗn hợp gồm Mg Zn vào cốc chứa 430ml dung dịch H2SO4 1M loãng Sau phản ứng hoàn toàn, thêm tiếp vào cốc 1,2 lit dung dịch hỗn hợp gồm Ba(OH)2 0,05M NaOH 0,7M, khuấy cho phản ứng hoàn toàn, lọc lấy kết tủa nung nóng đến khối lợng khơng đổi thu đợc 26,08g chất rắn Tính khối lợng kim loại hn hp u
Hớng dẫn;
Đặt số mol Mg vµ Zn lµ x vµ y Ta cã: 24x + 65y = 9,86 (I) Sè mol H2SO4 = 043.1= 0,43 mol
Đặt HX công thức tơng đơng H2SO4 -> nHX = 2nH2 SO4 = 0,43.2 = 0,86 mol Số mol Ba(OH)2 = 1,2 0,05 = 0,06 mol
Sè mol NaOH = 0,7 1,2 = 0,84 mol
Đặt ROH công thức tng đơng cho bazơ cho
Ta cã: nROH = 2nBa(OH)2+ nNaOH = 0,06.2 + 0,84 = 0,96 mol PTHH xảy
Giả sử hỗn hợp chØ chøa m×nh Zn -> x = VËy y = 9,86 : 65 = 0,1517 mol
Gi¶ sử hỗn hợp Mg -> y = VËy x = 9,86 : 24 = 0,4108 mol 0,1517 < nhh kim lo¹i < 0,4108
Vì x > y > nên số mol axit tham gia phản ứng với kim loại là: 0,3034 < 2x + 2y < 0,8216 nhận thấy lợng axit dùng < 0,86 mol Vậy axit d > Do Zn Mg phản ứng hết
Sau hoà tan hết dung dịch có
x mol MgX2 ; y mol ZnX2 ; 0,86 – 2(x + y) mol HX 0,43 mol SO4 Cho dung dịch tác dụng với dung dịch bazơ
HX + ROH -> RX + H2O 0,86 – 2(x + y) 0,86 – 2(x + y) mol MgX2 + 2ROH > Mg(OH)2 + 2RX x 2x x mol ZnX2 + 2ROH > Zn(OH)2 + 2RX y 2y y mol Ta có nROH phản ứng = 0,86 – 2(x + y) + 2x + 2y = 0,86 mol Vậy nROH d = 0,96 – 0,86 = 0,1mol
TiÕp tơc cã ph¶n øng x¶y ra:
Zn(OH)2 + 2ROH > R2ZnO2 + 2H2O b®: y 0,1 mol Pø: y1 2y1 mol cßn: y – y1 0,1 – 2y1 mol ( §iỊu kiƯn: y y1)
Phản ứng tạo kết tủa
Ba(OH)2 + H2SO4 -> BaSO4 + 2H2O b®: 0,06 0,43 mol pø: 0,06 0,06 0,06 mol cßn: 0,43 – 0,06 0,06 mol Nung kÕt tña
(99)0,06 mol
Ta cã: 40x + 81(y – y1) + 233.0,06 = 26,08 -> 40x + 81(y – y1) = 12,1 (II)
Khi y – y1 = -> y = y1 ta thÊy 0,1 – 2y1 -> y1 0,05 VËy 40x = 12,1 -> x = 12,1 : 40 = 0,3025 mol
Thay vào (I) ta đợc y = 0,04 ( y = y1 0,05) phù hợp Vậy mMg = 24 0,3025 = 7,26g mZn = 65 0,04 = 2,6g
Khi y – y1 > > y > y1 ta có 0,1 – 2y1 = (vì nROH phản ứng hết) > y1 = 0,05 mol, thay vào (II) ta đợc: 40x + 81y = 16,15
Giải hệ phơng trình (I, II) -> x = 0,38275 y = 0,01036 Kết y < y1 (không phù hợp với điều kiện y y1 ) -> lo¹i
Bài 5: Cho X hỗn hợp chất gồm kim loại R, oxit muối sunfat kim loại R biết R có hố trị II khơng đổi hợp chất Chia 29,6 gam X thành phần
Phần 1: Đem hoà tan dung dịch H2SO4 lỗng d thu đợc dung dịch A, khí B lợng khí B vừa đủ để khử hết 16g CuO Sau cho dung dịch A tác dụng với dung dịch KOH d kết thúc phản ứng thu đợc kết tủa C Nung C đến khối lợng khơng đổi thu đợc 14g chất rắn
Phần 2: Cho tác dụng với 200ml dung dịch CuSO4 1,5M Sau phản ứng kết thúc tách bỏ chất rắn, cạn phần dung dịch thu đợc 46g muối khan
a/ Viết PTHH xảy b/ Xác nh kim loi R
c/ Tính thành phần % theo khối lợng chất X Biết phản ứng xảy hoàn toàn
Hớng dẫn:
Đặt x, y, z lµ sè mol R, RO, RSO4 1/2 hh X ta cã: x.MR + (MR + 16).y + (MR + 96).z = 14,8g
phÇn 1;
Viết PTHH xảy ra;
dd A có RSO4 = (x + y + z) mol vµ H2SO4 d KhÝ B lµ H2 = x mol
H2 + CuO -> Cu + H2O x x x mol nCuO = x = 16 : 80 = 0,2 mol
dd A + KOH d
H2SO4 + 2KOH > K2SO4 + H2O RSO4 + 2KOH > K2SO4 + R(OH)2 R(OH)2 -> RO + H2O
(x + y + z) (x + y + z) mol Ta cã: (MR + 16) (x + y + z) = 14 (II) Thay x = 0,2 vµo (I, II) > z = 0,05 PhÇn 2:
R + CuSO4 > RSO4 + Cu
b®: 0,2 0,3 mol pø: 0,2 0,2 0,2 mol Sè mol CuSO4 d = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol
Tæng sè mol RSO4 = (0,2 + z) mol
mMuèi khan = mRSO4 + mCuSO4 = 0,1.160 + (MR + 96)(0,2 + z) = 46 Thay z = 0,05 -> MR = 24, R có hoá trị II -> R lµ Mg
(100)Bài 6: Hoà tan hết 7,74g hỗn hợp bột kim loại Mg Al 500ml dung dịch hỗn hợp chứa axit HCl 1M axit H2SO4 loãng 0,28M, thu đợc dung dịch A 8,736 lit khí H2 (đktc) Cho axit phản ứng đồng thời với kim loại
a/ TÝnh tỉng khèi lỵng mi tạo thành sau phản ứng
b/ Cho dung dch A phản ứng với V lit dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 1M Ba(OH)2 0,5M Tính thể tích V cần dùng để sau phản ứng thu đợc lợng kết tủa lớn nhất, tính khối lợng kết tủa
Hớng dẫn:
Đặt x, y số mol Mg vµ Al 24x + 27y = 7,74 (I)
Đặt HA công thức tơng đơng hỗn hợp gồm axit HCl H2SO4 nHA = nHCl + 2nH2 SO4 = 0,5 + 2.0,14 = 0,78 mol
ViÕt PTHH xảy
nH2 = x + 1,5y = 8,736 : 22,4 = 0,39 (II) Tõ (I, II) > x = 0,12 vµ y = 0,18
mmuèi = mhh kim loai + mhh axit - mH2 = 38,93g
Đặt ROH công thức tơng đơng hỗn hợp gồm bazơ NaOH Ba(OH)2 nROH = nNaOH + 2nBa(OH)2 = 1V + 2.0,5V = 2V (mol)
Viết PTHH xảy
> Tæng sè mol ROH = 0,78 mol VËy thể tích V cần dùng là: V = 0,39 lit
Ngoài kết tủa Mg(OH)2 Al(OH)3 dung dịch xảy phản ứng tạo kết tủa BaSO4.Ta cã nBaSO4 = nH2 SO4 = 0,14 mol
(Vì nBa(OH)2 = 0,5.0,39 = 0,195 mol > nH2 SO4 = 0,14 mol) -> nH2 SO4 phản ứng hết Vậy khối lợng kết tủa tối đa thu đợc
mkÕt tña = mMg(OH)2 + mAl(OH)3 + mBaSO4 = 53,62g Bµi 7:
1 Hồ tan vừa đủ axit kim loại M có cơng thức MO vào dung dịch H2SO4 loãng nồng độ 4,9% đợc dung dịch chứa muối tan có nồng độ 7,6 %
a) Cho biết tên kim loại M
b) Tính khối lợng dung dịch H2SO4 dùng
2 Hấp thụ tồn hỗn hợp gồm khí CO2 H2O vào 900 ml dung dịch Ca(OH)2 1M, thu đợc 40 gam kết tủa Tách bỏ phần kết tủa, thấy khối lợng dung dịch tăng 7,8 gam so với khối lợng dung dịch Ca(OH)2 ban đầu
HÃy tìm khối lợng CO2 khối lợng H2O ®em dïng Híng dÉn:
Gäi x lµ sè mol MO
MO + H2SO4 MSO4 + H2O Khối lợng chất tan MSO4 là: (M+96)x
Khối lợng MO là: (M+16)x Khối lợng H2SO4 ban đầu:
m = x 2000x
9 ,
100 98
Khối lợng dung dịch MSO4: 2000x + (M + 16)x
m = 100 7,69
) 16 (
2000
) 96 (
x M
x
x M
m = 2000 (g) (x=1)
Do x có nhiều giá trị nên có nhiều giá trị khối lợng dung dịch H2SO4 tơng ứng 2,
a Khi sè mol CO2 sè mol Ca(OH)2 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O Sè mol CaCO3 =
100 40
(101)Khối lợng CO2 0,4 44 = 17,6 (g) 17,6 + mdd+mH2O= m' + 40 (m' = mdd+7,8) mH2O=7,8+40-17,6 = 30,2 (g) b) Khi nCa(OH)2 < nCO2 < 2nCa(OH)2 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O ? 0,9 0,9
CO2 + CaCO3 + H2O Ca(HCO3)2 Sè mol kÕt tña:
0,9- t = 0,4 0,5 100
40
t
Sè mol CO2: 0,9 + 0,5 = 1,4 (mol) Khèi lỵng CO2: 1,4.44 = 61,6 (g)
Khối lợng H2O: 40 +7,8 - 61,6 < -> Ta loại trờng hợp Bài 8: Hoà tan hoàn toàn 25,2 g muối cacbonat kim loại hóa trị II dung dịch HCl 7,3% (D = 1,038 g/ml) Cho tồn khí CO2 thu đợc vào
500 ml dung dịch NaOH 1M thu đợc 29,6g muối a Xác định CTHH muối cacbonat
b Tính thể tích dung dịch HCl dùng Hng dn:
a/ Đặt công thức muối cacbonat MCO3 Các PTHH:
MCO3 + HCl MCl2 + CO2 + H2O (2) NaOH + CO2 NaHCO3 (3) a a a
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O (4) 2b b b
Sè mol NaOH: nNaOH = 0,5 = 0,5 mol
Gọi a, b lần lợt số mol CO2 tham gia phản ứng (3) (4) Theo phơng trình ta có:
nNaOH = a + 2b = 0,5 mol (5) mmuèi = 84 a + 106 b = 29,6 g (6)
Giải (5) (6) ta đợc: a = 0,1mol ; b = 0,2mol
Sè mol CO2 tạo thành (2): nCO2 = a + b = 0,1 + 0,2 = 0,3 mol Theo pt (2):
nMCO3= nCO2 = 0,3 mol
Khèi lỵng phân tử muối ban đầu:
3
25,2 0,3 MCO
M = 84
M + 60 = 84 M = 24 đvC
Vậy M Mg suy CTHH muối cần tìm: MgCO3 L
u ý : HS biện luận để chứng minh xảy (3) (4) Ta thấy:
29,6
106 < nmuèi < 29,6
84
(102)Mµ nCO2 = nmuèi
: 0,28 < nCO2 < 0,35
2
0,5 0,5
2
0,35 0, 28
NaOH CO
n n
1< nNaOH/ nCO2 <
t¹o muèi có (3 ) (4) xảy a Theo phơng trình (2)
nHCl =2nCO2 =2 0,3 = 0,6 mol
Khối lợng HCl dùng: MHCl =0,6 36,5 =21,9 (g)
Khối lợng dung dịch HCl dùng: mddHCl = 7,3
100 21 x
= 300g Thể tích dung dịch HCl dùng:
Vdd HCl = 1,038
300
= 289ml = 0,289 (lit)
Bài 9: Cho 4g Fe kim loại hố trị II vào dung dịch H2SO4 lỗng lấy d thu đợc 2,24 lít khí H2 (đktc) Nếu cho 1,2g kim loại hố trị II nói phản ứng với 0,7 lít khí O2(đktc) lợng Oxi cịn d sau phản ứng
a, Xác định kim loại hóa trị II
b, TÝnh % khèi lỵng tõng kim loại hỗn hợp Hớng dẫn:
a/ Các PTPƯ:
Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 xmol xmol xmol
A + H2SO4 ASO4 + H2 ymol ymol ymol
nH2 = =0,1mol , 22 24 ,
Theo bµi ta có hệ phơng trình: { 1, 0 = y + x 4 = Ay + x 56 (a)
Ay - 56y = - 1,6
A y -56 ,
0 < 0,1 40 -56 ,
MA
A (1)
2A + O2 2AO (*) n
mol 03125 , = , 22 , = O2
Theo PTP¦ (*):
1 03125 , < A 2 ,
(do oxi d)
-> 2A > 38,4 VËy A > 19,2 (2) (1) vµ (2) Ta cã 19,2 < MA < 40
Do A kim loại có hoá trị II nên A Mg b Thay A vµo hƯ PT (a)
05,0 05,0 1,0 4 24 56 y x yx y x
(103)mMg = 1,2g % Fe = 100%=70%
4 ,
% Mg = 100% - 70% = 30%
Bài 10: Nhiệt phân hoàn toàn 20 g hỗn hợp MgCO3, CaCO3 , BaCO3 thu đợc khí B Cho khí B hấp thụ hết vào nớc vôi thu đợc 10 gam kết tủa dung dịch C Đun nóng dung dịch C tới phản ứng hoàn toàn thấy tạo thành thêm gam kết tủa Hỏi % khối lợng MgCO3 nằm khoảng nào?
Híng dÉn: C¸c PTHH: MgCO3
0
t
MgO + CO2(k) (1) (B)
CaCO3
t
Ca0 + CO2(k) (2) (B)
BaCO3
0
t
BaO + CO2;k) (3) (B)
CO2(k) + Ca (OH)2(dd) > CaCO3(r) + H2O(l) (4) (B)
2CO2(k) + Ca(OH)2(dd) > Ca(HCO3)2(dd) (5)
(B) (C) Ca(HCO3)2
0
t
CaCO3(r) + CO2(k) + H2O(l) (6) (C)
Theo phơng trình phản ứng (4) (6) ta có: nCaCO3 = 0,1 + 0,06 = 0,16 (mol) > n cO2 = 0,1 + 0,06 x = 0,22 (mol)
theo phơng trình phản ứng (1) , (2) , (3), (4 ), (5) ta cã: Tæng sè mol muèi: n muèi = n CO2 = 0,22 (mol)
Gọi x, y, z lần lợt lµ sè mol cđa mi: MgCO3, CaCO3, BaCO3 cã 100 gam hỗn hợp tổng số mol muèi sÏ lµ: x + y + z = 1,1 mol
Vì ban đầu 20 gam hỗn hợp ta quy 100 gam hỗn hợp nên nmuối = 1,1 (mol) Ta cã: 84x + 100y + 197z = 100 -> 100y + 197z = 100 – 84x
Vµ x + y + z = 1,1 -> y + z = 1,1 – x < > 100 < 100 197 100 84
1,1
y z x
y z x
< 197
> 52,5 < 84x < 86,75
Vậy % lợng MgCO3 nằm khoảng từ 52,6% đến 86,75 %
Bài 11: Hoà tan 11,2g CaO vào nớc ta đợc dd A
1/ Nếu khí CO2 sục qua A sau kết thúc thí nghiệm có 2,5 g kết tủa có lít khí CO2 tham gia phản ứng?
2/ Nếu hoà tan 28,1g hỗn hợp MgCO3 BaCO3 có thành phần thay đổi chứa a% MgCO3 dd HCl cho tất khí hấp thụ hết vào dd A thu đợc kết ta D
Hỏi: a có giá trị lợng kết tủa D nhiều nhất? nCaO =
56 , 11
= 0,2 mol Phơng trình hoá học:
(104)0,2 0,2 mol Khi sục CO2 vào có phản ứng:
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (2)
Tr
êng hỵp 1: Ca(OH)2 d CO2 phản ứng hết thì: Theo (2) nCO2 = nCaCO3 =
100 ,
= 0,025 mol
VCO2 = 0,025 22,4 = 0,56 LÝt
Tr
êng hỵp 2:
CO2 d, Ca(OH)2 phản ứng hết có thêm phản ứng:
CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 (3) Theo (1) nCO2 = nCa(OH)2 = nCaCO3 = 0,2 mol
nCaCO3 ph¶n øng ë (3): = 0,2 - 0,025 = 0, 175 mol Theo (3) nCO2 = nCaCO3 = 0,175 Mol
Tỉng nCO2 ë (2) vµ (3) lµ: 0,2 + 0,175 = 0,375 mol VCO2 = 0,375 22,4 = 8,4 LÝt Các phản ửng xảy ra:
MgCO3 + HCl MgCl2 + CO2 + H2O (1) BaCO3 + HCl BaCl2 + CO2 + H2O (2) Khi sơc CO2 vµo dd A xảy phản ứng :
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (3) CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 (4) Để lợng kết tủa CaCO3 thu đợc lớn xảy phản ứng (3) Khi đó: nCO2 = nCa(OH)2 = 0,2mol
Theo đề khối lợng MgCO3 có 28,1 g hỗn hợp là: mMgCO3 =
100 81 ,
2 a
= 0,281a nMgCO3 =
84 281 ,
0 a
nBaCO3 =
197 281 , ,
28 a
Theo (1) vµ (2) nCO2 = nMgCO3 + nBaCO3 Ta có phơng trình:
197 281 , , 28 84 281 ,
0 a a
= 0,2
Giải ta đợc: a = 29,89 % Vậy a = 29,89 % lợng kết tủa lớn Khi a = % nghĩa hỗn hợp tồn muối BaCO3
Khi nCO2 = 197
1 , 28
= 0,143 mol Ta cã: nCO2 < nCa(OH)2
Theo (3): nCaCO3 = nCO2 = 0,143 mol
m CaCO3 = 0,143 100 = 14,3g
Khi a = 100% nghĩa hỗn hợp tồn muối MgCO3 đó: nCO2 =
84 , 28
= 0,334 > nCa(OH)2 = 0,2 mol Theo (3): nCaCO3 = nCa(OH)2 = 0,2 mol Vì CO2 d nên CaCO3 tiÕp tơc ph¶n øng:
CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 (5) Theo (5): nCaCO3 = nCO2 d = 0,334 - 0,2 = 0,134
nCaCO3 lại : 0,2 - 0,134 = 0,066 mCaCO3 = 0,066 100 = 6,6 < 14,3g
Vậy a = 100% lợng kết tủa thu đợc bé
Bài 12: Hoà tan 7,74g hỗn hợp kim loại Mg, Al 500ml dung dịch hỗn hợp chứa HCl 1M H2SO4 0,38M (loãng) Thu đợc dung dịch A 8,736 lít khí H2(đktc)
a Kim loại tan hết cha? giải thích?
(105)n HCl = 0,5 mol ; nH2SO4= 0,19 mol ; nH2 = 0,39 mol
a/ Các P.T.H.H: Mỗi PTHH cho
Mg + HCl MgCl2 + H2 (1) Al + HCl 2AlCl3 + 3H2 (2)
Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 (3) Al + H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (4) Tõ 1,2 :
nH2 =
2
n HCl = 21 0,5 = 0,25 (mol) Tõ 3,
nH2 = nH2SO4= 0,19 (mol)
Suy ra: Tæng nH2 = 0,25 + 0,19 = 0,44 (mol)
Ta thÊy: 0,44 > 0,39
VËy: AxÝt d, kim lo¹i tan hÕt b/ Theo câu a: Axít d
* TH1: Giả sư HCl ph¶n øng hÕt, H2SO4 d: n HCl = 0,5 mol nH2=0,25 mol
(1,2)
nH2= 0,39 - 0,25 = 0,14 (mol) suy nH2SO4 = 0,14 mol
(3,4) (p) Theo định luật BTKL:
m muèi = 7,74 + 0,5 35,5 + 0,14 96 = 38,93g (A)
* TH2: Gi¶ sư H2SO4 ph¶n øng hÕt, HCl d Suy nH2SO4= 0,19 mol suy nH2 = 0,19 mol
3,4
nH2= 0,39 – 0,19 = 0,2 (mol) suy n HCl = 0,2.2 =0,4 (mol)
(1,2) (p ứ) Theo định luật bảo toàn khối lợng:
m muối = 7,74 + 0,19.96 + 0,4.35,5 = 40,18 (g) Vì thực tế phản ứng xảy đồng thời Nên axít d Suy tổng khối lợng muối A thu đợc là:
38,93 (g) < m muèi A <40,18 (g)
Bài 13: Cho hỗn hợp gồm MgO, Al2O3 oxit kim loại hoá trị II hoạt động Lấy 16,2 gam A cho vào ống sứ nung nóng cho luồng khí H2 qua phản ứng hồn tồn Lợng nớc đợc hấp thụ 15,3 gam dung dịch H2SO4 90%, thu đợc dung dịch H2SO4 85% Chất rắn lại ống đem hoà tan HCl với lợng vừa đủ, thu đợc dung dịch B 3,2 gam chất rắn không tan Cho dung dịch B tác dụng với 0,82 lít dung dịch NaOH 1M, lọc lấy kết tủa, sấy khơ nung nóng đến khối lợng khơng đổi, đợc 6,08 gam chất rắn
Xác định tên kim loại hoá trị II thành phần % khối lợng A Hớng dẫn:
Gäi R lµ KHHH kim loại hoá trị II, RO CTHH oxit Đặt a, b, c lần lợt số mol MgO, Al2O3, RO hỗn hợp A Theo ta cã:
40a + 102b + (MR + 16)c = 16,2 (I) Các PTHH xảy ra:
RO + H2 -> R + H2O (1) MgO + 2HCl > MgCl2 + H2O (2) Al2O3 + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2O (3) MgCl2 + 2NaOH > Mg(OH)2 + 2NaCl (4) AlCl3 + 3NaOH -> Al(OH)3 + 3NaCl (5)
Cã thÓ cã: Al(OH)3 + NaOH -> NaAlO2 + H2O (6) x x x
(106)2Al(OH)3 -> Al2O3 + 3H2O (8) 2b – x 2b2 x mol
Ta cã:
Khèi lợng axit H2SO4 dd 90% là: m = 15,3 0,9 = 13,77 (g)
Khối lợng axit H2SO4 dd 85% 13,77(g) Vì pha lỗng H2O khối lợng chất tan đợc bo ton
Khối lợng dd H2SO4 85% là: (15,3 + 18c) Ta cã: C% =
) 18 , 15 (
77 , 13
c
100% = 85%
Giải phơng trình: c = 0,05 (mol)
Chất rắn không tan axit HCl R, có khối lợng 3,2g
MR = 0,05
2 ,
= 64 VËy R lµ Cu Thay vµo (I) -> 40a + 102b = 12,2 (II) Sè mol NaOH = 0,82.1 = 0,82 (mol)
TH1: Ph¶n øng x¶y nhng Al(OH)3 tan cha hÕt nNaOH = 2a + 6b + x = 0,82 (III)
40a + 102(
2b x
) = 6,08 (IV)
Giải hệ phơng trình (II) (IV) đợc: x = 0,12 (mol) Thay vào (III) -> 2a + 6b = 0,7 (III)/
Giải hệ phơng trình: (II) (III)/ đợc: a = 0,05 b = 0,1 %CuO = 24,69% ; %MgO = 12,35% %Al2O3 = 62,96% TH2: Phản ứng xảy Al(OH)3 tan hết
mr¾n = mMgO = 6,08g
nMgO = 6,08 : 40 = 0,152 mol
mAl2O3= 12,2 – 6,08 = 6,12 g
nAl2 O3= 6,12 : 102 = 0,06 mol
nNaOH = 2nMgO + 6nAl2 O3= 2.0,152 + 6.0,06 = 0,664 mol
nAl(OH)3= 2nAl2 O3= 0,12 mol
nNaOH d = 0,82 – 0,664 = 0,156 mol
NhËn thÊy: nNaOH d = 0,156 > nAl(OH)3= 0,12 mol => Al(OH)3 tan hÕt
Tính đợc: mCuO = 4g => %mCuO = 24,69%
mMgO = 6,08g => %mMgO = 37,53%
(107)Chuyên đề 14:
nhËn biết - phân biệt chất.
I/ Nguyên tắc yêu cầu giải tập nhận biết.
- Muốn nhận biết hay phân biệt chất ta phải dựa vào phản ứng đặc trng có tợng: nh có chất kết tủa tạo thành sau phản ứng, đổi màu dung dịch, giải phóng chất có mùi có tợng sủi bọt khí Hoặc sử dụng số tính chất vật lí (nếu nh cho phép) nh nung nhiệt độ khác nhau, hoà tan chất vào nớc,
- Phản ứng hoá học đợc chọn để nhận biết phản ứng đặc trng đơn giản có dấu hiệu rõ rệt Trừ trờng hợp đặc biệt, thông thờng muốn nhận biết n hoá chất cần phải tiến hành (n – 1) thí nghiệm
- Tất chất đợc lựa chọn dùng để nhận biết hoá chất theo yêu cầu đề bài, đợc coi thuốc thử
- Lu ý: Khái niệm phân biệt bao hàm ý so sánh (ít phải có hai hố chất trở lên) nhng mục đích cuối phân biệt để nhận biết tên số hoỏ cht no ú
II/ Phơng pháp làm bài.
1/ Chiết(Trích mẫu thử) chất vào nhận biết vào ống nghiệm.(đánh số)
2/ Chọn thuốc thử thích hợp(tuỳ theo yêu cầu đề bài: thuốc thử tuỳ chọn, han chế hay không dùng thuốc thử khác)
3/ Cho vào ống nghiệm ghi nhận tợng rút kết luận nhận biết, phân biệt đợc hoá chất
4/ ViÕt PTHH minh hoạ
III/ Các dạng tập thờng gặp.
- Nhận biết hoá chất (rắn, lỏng, khí) riêng biệt - Nhận biết chất hỗn hợp
- Xỏc nh s cú mt ca chất (hoặc ion) dung dịch
- Tuỳ theo yêu cầu tập mà dạng gặp trờng hỵp sau:
+ Nhận biết với thuốc thử tự (tuỳ chọn) + Nhận biết với thuốc thử hạn chế (có giới hạn) + Nhận biết khơng đợc dùng thuốc thử bên ngồi
1 §èi víi chÊt khÝ:
- Khí CO2: Dùng dung dịch nớc vơi có d, tợng xảy làm đục nớc vơi
- KhÝ SO2: Cã mïi h¾c khã ngửi, làm phai màu hoa hồng Làm màu dung dịch nớc Brôm Làm màu dung dịch thuèc tÝm
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 - KhÝ NH3: Cã mïi khai, làm cho quỳ tím tẩm ớt hoá xanh
- Khí clo: Dùng dung dịch KI + Hồ tinh bột để thử clo làm dung dịch từ màu trắng chuyển thành màu xanh
Cl2 + KI 2KCl + I2
- Khí H2S: Có mùi trứng thối, dùng dung dịch Pb(NO3)2 để tạo thành PbS kết tủa màu đen
(108)- Khí N2: Đa que diêm đỏ vào làm que diêm tắt
- Khí NO ( khơng màu ): Để ngồi khơng khí hố màu nâu đỏ - Khí NO2 ( màu nâu đỏ ): Mùi hắc, làm quỳ tím tẩm ớt hố đỏ 4NO2 + 2H2O + O2 4HNO3
2 Nhận biết dung dịch bazơ (kiềm): Làm quỳ tím hoá xanh
- NhËn biÕt Ca(OH)2:
Dùng CO2 sục vào đến xuất kết tủa dừng lại Dùng Na2CO3 để tạo thành kết tủa màu trắng CaCO3 - Nhận biết Ba(OH)2:
Dùng dung dịch H2SO4 để tạo thành kết tủa màu trắng BaSO4
3 Nhận biết dung dịch axít: Làm quỳ tím hố đỏ
- Dung dÞch HCl: Dïng dung dịch AgNO3 làm xuất kết tủa màu trắng AgCl
- Dung dịch H2SO4: Dùng dung dịch BaCl2 Ba(OH)2 tạo kết tủa BaSO4 - Dung dịch HNO3: Dùng bột đồng đỏ đun nhiệt độ cao lm xut hin dung
dịch màu xanh có khí màu nâu thoát NO2
- Dung dÞch H2S: Dïng dung dÞch Pb(NO3)2 xt hiƯn kÕt tủa màu đen PbS - Dung dịch H3PO4: Dùng dung dịch AgNO3 làm xuất kết tủa màu vàng
Ag3PO4
4 Nhận biết dung dịch muèi:
- Muèi clorua: Dïng dung dÞch AgNO3
- Muối sunfat: Dùng dung dịch BaCl2 Ba(OH)2 - Muối cacbonat: Dùng dung dịch HCl H2SO4 - Muối sunfua: Dùng dung dịch Pb(NO3)2
- Muối phôtphat: Dùng dung dịch AgNO3 dùng dung dịch CaCl2, Ca(OH)2 làm xt hiƯn kÕt tđa mïa tr¾ng cđa Ca3(PO4)2
5 Nhận biết oxit kim loại.
* Hỗn hợp oxit: hoà tan oxit vào nớc (2 nhóm: tan nớc không tan) - Nhóm tan nớc cho tác dụng với CO2
+ Nếu kết tủa: kim loại oxit kim loại kiềm + Nếu xuát kết tủa: kim loại oxit kim loại kiềm thổ - Nhóm không tan nớc cho tác dụng với dung dịch bazơ
+ Nếu oxit tan dung dịch kiềm kim loại oxit Be, Al, Zn, Cr
+ Nếu oxit không tan dung dịch kiềm kim loại oxit kim loại kiềm thổ
Nhận biÕt mét sè oxit:
- (Na2O; K2O; BaO) cho tác dụng với nớc > dd suốt, làm xanh quỳ tím - (ZnO; Al2O3) vừa tác dụng với dung dịch axit, vừa tác dụng với dung dịch bazơ - CuO tan dung dịch axit tạo thành đung dịch có màu xanh đặc trng
- P2O5 cho tác dụng với nớc > dd làm quỳ tím hố đỏ
- MnO2 cho tác dụng với dd HCl đặc có khí màu vàng xuất - SiO2 khơng tan nớc, nhng tan dd NaOH dd HF
Bài tập áp dụng:
Bài 1: Chỉ dùng thêm hoá chất, nêu cách phân biệt oxit: K2O, Al2O3, CaO, MgO
Bài 2: Có mẫu kim loại Ba, Mg, Fe, Al, Ag dùng dung dịch H2SO4 lỗng nhận biết đợc kim loại Viết PTHH minh hoạ
Bài 3: Chỉ có nớc khí CO2 hÃy phân biệt chất bột trắng sau đây: NaCl, Na2CO3, Na2SO4, BaCO3, BaSO4
Bài 4: Không đợc dùng thêm hoá chất khác, nhận biết lọ bị nhãn sau KHCO3, NaHSO4, Mg(HCO3)2 , Na2CO3, Ba(HCO3)2
(109)(110)Chuyên đề 15:
Tách - Tinh chế chất
Để tách tinh chế chất ta có thể: 1/ Sử dụng phơng pháp vật lí
- Phng pháp lọc: Dùng để tách chất không tan khỏi hỗn hợp lỏng
- Phơng pháp cô cạn: Dùng để tách chất tan rắn (Khơng hố gặp nhiệt độ cao) khỏi dung dịch hỗn hợp lỏng
- Phơng pháp chng cất phân đoạn: Dùng để tách chất lỏng khỏi hỗn hợp lỏng nhiệt độ đông đặc chúng cách biệt lớn
- Phơng pháp chiết: Dùng để tách chất lỏng khỏi hỗn hợp lỏng không đồng
2/ Sử dụng phơng pháp hoá học XY
- Sơ đồ tách: + Y Tách bng
AX phơng pháp Tách (Pứ tái tạo) vật lí
hh A,B + X b»ng
pø t¸ch PP vËt lÝ (A) (B)
Lu ý: Phản ứng đợc chọn để tách phải thoả yờu cu:
- Chỉ tác dụng lên chất hỗn hợp cần tách - Sản phẩm tạo thành tách dễ dàng khỏi hỗn hợp
- Từ sản phẩm phản ứng tạo thành có khả tái tạo đợc chất ban đầu
Bµi tập áp dụng:
Bài 1: Tách riêng chất khỏi hỗn hợp rắn gồm: Al2O3 ; CuO ; Fe2O3 Bài 2: Tách kim loại sau khỏi hỗn hợp bột gồm: Cu, Fe, Al, Ag
Bài 3: Bằng phơng pháp hoá học hÃy tách muèi KCl, AlCl3 vµ FeCl3 khái mét dung dịch
Bài 4: Tách riêng chất nguyên chất từ hỗn hợp oxit gồm: MgO, CuO, BaO Bài 5: Trình bày cách tinh chế: Cl2 có lẫn CO2 SO2
Bài 6: Tách riêng chất khỏi hỗn hợp khí: H2S, CO2, N2 nớc
Bài 7: Tách riêng N2, CO2 dạng tinh khiết khỏi hỗn hợp: N2, CO, CO2, O2 H2O
Một số lu ý:
Phng pháp thu Thu khí có tính chất Kết thu đợc khí
(111)Chuyên đề 16:
Viết phơng trình hố học Điều chế chất vơ thực sơ đồ chuyển hoá
(Vận dụng tính chất hố học chất phản ứng hoá học điều chế chất để viết)
Bài 1: Viết PTHH để thực sơ đồ sau CaCO3 +A +B
CO2 +E
+C ( Biết A,B,C,D,E chất +D kh¸c ) Na2CO3
Bài tập áp dụng:hoàn thành PTHH theo sơ đồ phản ứng.
1/ Xác định chất A,B,C,D,E hoàn thành sơ đồ biến hoá sau NaHCO3
+A + B
CO2 + D + E CaCO3
+A + C
Na2CO3
2/ Xác định chất A, B, C, D, E, F, M hoàn thành phơng trình hố học theo sơ đồ sau:
ANaOH(dd)C
+HCl (d d ) + F,kk,t0
D H2,t0 M + Fe,t0 + Cl2 ,t0 E t0 D CO,t0M
(112)3/ Xác định B, C, D, E, M, X, Z Giải thích hồn thành phơng trình hố học thể theo sơ đồ biến hoá sau:
B
+ HCl + X + Z
M D t0 E ®pnc M + Z
+ NaOH + Y + Z C
4/ Viết phơng trình hố học thể theo sơ đồ biến hoá sau ( ghi rõ điều kiện có )
FeCl2 ( ) Fe(NO3)2 ( ) Fe(OH)2
(1 ) ( ) Fe ( )
( 10 ) ( 11 ) Fe2O3 ( )
FeCl3 ( ) Fe(NO3)3 ( ) Fe(OH)3 ( )
5/ Xác định chất A, B, C, D, E, F, G, H hoàn thành sơ đồ biến hoá sau: C
( ) ( ) + E
+H2SO4 + H2O + G
A ( ) B ( ) H + H2SO4
( ) ( ) + F
D Biết H muối khơng tan axít mạnh, A kim loại hoạt động hoá học mạnh, cháy lửa có màu vàng
6/ Hoµn thµnh d·y biÕn hoá sau ( ghi rõ điều kiện có )
FeSO4 (2) Fe(OH)2 (3) Fe2O3 (4) Fe (1)
Fe (7) (8) (9) (10) (5)
(113)7/ Hoàn thành phơng trình phản ứng theo sơ đồ biến hố sau( ghi rõ điều kiện có )
BaCO3
( ) ( ) Ba ( ) Ba(OH)
2 ( ) ( ) BaCl2 ( ) BaCO3 ( ) BaO ( ) ( )
Ba(HCO3)2
8/ Hồn thành phơng trình phản ứng theo sơ đồ biến hố sau( ghi rõ điều kiện có )
CaCO3
( ) ( ) Ca ( ) Ca(OH)
2 ( ) ( ) CaCl2 ( ) CaCO3 ( ) CaO ( ) ( )
Ca(HCO3)2
Hoặc cho sơ đồ sau: Biết C thành phần đá phấn C
( )
+ G + H ( ) ( )
A ( ) B
( ) E ( ) C ( ) F + H2 O
+ G + H ( ) ( ) D
9/ Hồn thành phơng trình phản ứng theo sơ đồ biến hố sau( ghi rõ điều kiện có )
K2CO3
( ) ( ) K ( ) KOH
( ) ( ) KCl ( ) KNO3 ( ) KNO2 ( ) ( )
KHCO3 10/ Al ( ) Al
2O3 ( ) AlCl3 ( ) Al(NO3)3 ( ) Al(OH)3 ( ) Al2O3 11/ Xác định chất X1, X2 hồn thành sơ đồ biến hố sau X1
( ) ( ) 4Fe(OH)2 + O2 t0 2Fe2O3 + 4H2O FeCl2 ( ) Fe2O3
( ) ( )
X2 4FeCl2 + 8KOH + 2H2O + O2 4Fe(OH)3 + 8KCl 12/ Hoµn thµnh d·y biến hoá sau (ghi rõ điều kiện có)
+B
+H2,t0 A X + D
(114)+Fe,t0
C +Y hc Z A + G
Biết A chất khí có mùi xốc đặc trng sục A vào dung dịch CuCl2 có chất kt ta to thnh
13/ Hoàn thành phơng trình phản ứng sau: KClO3 t0 A + B
A + MnO2 + H2SO4 C + D + E + F A ®pnc G + C
G + H2O L + M C + L t0 KClO
3 + A + F
14/ Hoàn thành phơng trình phản ứng sau: KClO3 t0 A + B
A + KMnO4 + H2SO4 C + A ®pnc C + D
D + H2O E + C + E t0 .
15/ Hoàn thành phơng trình hố học theo sơ đồ phản ứng sau
M + A F M +B E
G H E F
M + C Fe I K L H + BaSO4 J
(115)16/ Hoàn thành phơng trình hố học theo sơ đồ phản ứng sau Fe(OH)3 + A
FeCl2 + B + C
FeCl3 FeCl2 + D + E
FeCl2 + F
Fe2(CO3)3 Fe(OH)3 + G ( k ) 17/ Chọn chất vô để thoả mãn chất R sơ đồ sau:
A B C
R R R R X Y Z chÊt v« thoả mÃn NaCl CaCO3
CaO Ca(OH)2 CaCl2
CaCO3 CaCO3 CaCO3 CaCO3 CO2 NaHCO3 Na2CO3
Na NaOH Na2SO4
NaCl NaCl NaCl NaCl Cl2 HCl BaCl2
Bài tập tổng hợp: Viết PTHH theo sơ đồ – chuỗi phản ứng, giải thích thí nghiệm, nhận biết – phân biệt – tách chất vô
cơ 1/ Cho sơ đồ sau:
Biết A kim loại B, C, D, E, F, G hợp chất A Xác định công thức A, B, C, D, E, F, G viết phơng trình phản ứng xảy
A lµ Fe; B lµ FeCl2; C lµ FeCl3; D lµ Fe(OH)2; E lµ Fe(OH)3; F lµ FeO; G Fe2O3
Các phơng trình Fe + 2HCl FeCl2 + H2 2Fe + 3Cl2 2FeCl3
2FeCl3 + Fe 3FeCl2
FeCl2 + NaOH Fe(OH)2 + NaCl Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 Fe2O3 + CO FeO + CO2
Fe2O3 + 3CO 2FeO + 3CO2 FeO + CO Fe + CO2
2/ Đốt cacbon khơng khí nhiệt độ cao đợc hỗn hợp A1 Cho A1 tác dụng với CuO nung nóng đợc khí A2 hỗn hợp A3 Cho A2 tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 thu đợc kết tủa A4 dung dịch A5 Cho A5 tác dụng với Ca(OH)2 lại thu đợc A4 Cho A3 tác dụng với H2SO4 đặc nóng thu đợc khí B1 dung dịch B2 Cho B2 tác dụng với dung dịch NaOH d đợc kết tủa B3 Nung B3 đến khối lợng không đổi đợc chất rắn B4
Viết PTHH xảy rõ : A1 , A2 , A3 , A4 , A5 , B1 , B2 , B3 , B4 chất gì? - Đốt cacbon khơng khí thu đợc hỗn hợp khí A1
PTHH : 2C + O2 2CO (1) A
E G
B D F
C
A
(116)2CO + O2 2CO2 (2) Hỗn hợp khí A1 gồm CO CO2
- Cho A1 t¸c dơng víi CuO
PTHH : CO + CuO Cu + CO2 (3) Khí A2 CO2
Hỗn hợp A3 Cu có CuO d - Cho A2 tác dơng víi dd Ca(OH)2
CO2 + Ca(OH)2 Ca CO3 + H2O (4) CO2 + CaCO3 + H2O Ca(HCO3)2 (5) KÕt tđa A4 lµ CaCO3
dung dịch A5 Ca(HCO3)2
- Cho A5 tỏc dng với Ca(OH)2 thu đợc A4
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2CaCO3 + 2H2O (6)
- Cho A3 tác dụng với H2SO4 (đ, nóng) đợc khí B1 dung dịch B2 Cu + 2H2SO4 CuSO4 + 2H2O + SO2 (7) CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O (8) Khí B1 SO2, dung dịch B2 CuSO4
- Cho B2 tác dụng với NaOH d thu đợc kết tủa B3
CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4 (9) - KÕt tđa B3 lµ Cu(OH)2
- Nung B3 đến khối lợng không đổi đợc B4
Cu(OH)2 CuO + H2O (10) B4 lµ CuO
Theo ph¶n øng 10 ta cã :
A1 : CO; CO2 B1 : SO2 A2 : CO2 B2 : CuSO4 A3 : Cu; CuO (d) B3 : Cu(OH)2 A4 : CaCO3 B4 : CuO A5 : Ca(HCO3)2
3/ Hỗn hợp A gồm Fe3O4, Al, Al2O3, Fe
Cho A tan dung dịch NaOH d, thu đợc chất rắn B, dung dịch C khí D Cho khí D d tác dụng với A nung nóng đợc chất rắn A1 Dung dịch C cho tác dụng với
t0
t0
.t0 t0
(117)dung dịch H2SO4 loãng d đợc dung dịch C1 Chất rắn A1 tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng (vừa đủ) thu đợc dung dịch E khí F Cho E tác dụng với bột Fe d đợc dung dịch H Viết PTHH xảy
4/ Đốt cháy cacbon oxi nhiệt độ cao đợc hỗn hợp khí A Cho A tác dụng với FeO nung nóng đợc khí B hỗn hợp chất rắn C Cho B tác dụng với dung dịch nớc vôi thu đợc kết tủa K dung dịch D, đun sôi D lại thu đợc kết tủa K Cho C tan dung dịch HCl, thu đợc khí dung dịch E Cho E tác dụng với dung dịch NaOH d đợc kết tủa hiđroxit F Nung F khơng khí tới khối lợng khơng đổi thu đợc chất rắn G Xác định chất A, B, C, D, K, E, F Viết PTHH xảy
5/ Xác định chất từ A1 đến A11 viết phơng trình phản ứng sau: A1 + A2 A3 + A4
A3 + A5 A6 + A7 A6 + A8 + A9 A10
A10 t0 A11 + A8 A11 + A4 t0 A1 + A8
Biết A3 muối sắt Clorua, lấy 1,27 gam A3 tác dụng với dd AgNO3 d thu đợc 2,87 gam kết tủa
6/ Hỗn hợp A gồm BaO, FeO, Al2O3 Hoà tan A lợng nớc d đợc dd D phần khơng tan B Sục khí CO2 d vào D, phản ứng tạo kết tủa Cho khí CO d qua B nung nóng đợc chất rắn E Cho E tác dụng với dd NaOH d, thấy tan phần cịn lại chất rắn G Hồ tan hết G lợng d H2SO4 loãng cho dd thu đợc tác dụng với dd NaOH d, lọc kết tủa nung ngồi khơng khí đến khối lợng khơng đổi thu đợc chất rắn Z
Gi¶i thÝch thí nghiệm phơng trình hoá học 7/ Có phản ứng sau:
MnO2 + HClđ Khí A Na2SO3 + H2SO4 ( l ) Khí B FeS + HCl Khí C NH4HCO3 + NaOHd Khí D Na2CO3 + H2SO4 ( l ) Khí E c Xác định khí A, B, C, D, E
d Cho A tác dụng C , B tác dụng với dung dịch A, B tác dung với C, A tác dung dịch NaOH điều kiện thờng, E tác dụng dung dịch NaOH Viết PTHH xảy
e Có bình khí A, B, E nhÃn Bằng phơng pháp hoá học hÃy phân biệt khí
8/ Mt hỗn hợp X gồm chất: Na2O, NaHCO3, NH4Cl, BaCl2 có số mol chất Hồ tan hỗn hợp X vào nớc, đun nhẹ thu đợc khí Y, dung dịch Z kết tủa M Xác định chất Y, Z, M viết phơng trình phản ứng minh hoạ
9/ Nhiệt phân lợng MgCO3 thời gian thu đợc chất rắn A khí B Cho khí B hấp thụ hồn toàn vào dung dịch NaOH thu đợc dung dịch C Dung dịch C có khả tác dụng đợc với BaCl2 KOH Cho A tác dụng với dung dịch HCl d lại thu đợc khí B dung dịch D Cô cạn dung dịch D
đợc muối khan E Điện phân nóng chảy E đợc kim loại M
Xác định A, B, C, D, E, M Viết phơng trình phản ứng xảy thí nghiệm
(118)11/ Tìm chất A,B,C,D,E (hợp chất Cu) sơ đồ sau viết phơng trình hố học:
A B C D
B C A E
Sơ đồ PTHH xảy ra:
A - Cu(OH)2 B- CuCl2 C - Cu(NO3)2 D- CuO E - CuSO4 (1) (2) (3) (4)
Cu(OH)2 CuCl2 Cu(NO3)2 CuO
(5) (6) (7) (8)
CuCl2 Cu(NO3)2 Cu(OH)2 CuSO4 (1) Cu(OH)2 + HCl CuCl2 + H2O
(2) CuCl2 + 2AgNO3 2AgCl + Cu(NO3)2 t0
(3) 2Cu(NO3)2 2CuO + NO2 + O2 t0
(4) CuO + H2 Cu + H2O
(5) CuCl2 + 2AgNO3 2AgCl + Cu(NO3)2 (6) Cu(NO3)2 + NaOH Cu(OH)2 + NaNO3 (7) Cu(OH)2 + H2SO4 CuSO4 + 2H2O (8) Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
12/ Nung nóng Cu khơng khí, sau thời gian đợc chất rắn A Hồ tan A H2SO4 đặc, nóng đợc dung dịch B khí C Khí C tác dụng với dung dịch KOH thu đ-ợc dung dịch D, Dung dịch D vừa tác dụng đđ-ợc với BaCl2 vừa tác dụng đợc với
NaOH Cho B t¸c dơng víi KOH Viết PTHH Xảy
13/ Cú mt ming Na không cẩn thận nên tiếp xúc với khơng khí ẩm thời gian biến thành sản phẩm A Cho A phản ứng với nớc đợc dung dịch B Cho biết thành phần có A, B? Viết PTHH giải thích thí nghịêm
14/ Hỗn hợp A gồm BaO, FeO, Al2O3 Hoà tan A lợng nớc d đợc dung dịch D phần khơng tan B Sục khí CO2 d vào D, phản ứng tạo kết tủa Cho khí CO d qua B nung nóng đợc chất rắn E Cho E tác dụng với dung dịch NaOH d thấy tan phần cịn lại chất rắn G Hồ tan hết G lợng d dung dịch H2SO4 loãng Viết PTHH xảy
15/ Chất rắn A màu xanh lam tan đợc nớc tạo thành dung dịch Khi cho thêm NaOH vào dung dịch tạo kết tủa B màu xanh lam Khi nung nóng chất B bị hố đen Nếu sau tiếp tục nung nóng sản phẩm dịng khí H2 tạo chất rắn C màu đỏ Chất rắn C tác dụng với axít vơ đậm đặc tạo dung dịch chất A ban đầu Hãy cho biết A chất Viết tất PTHH xảy
Cu
(119)PhÇn B Hoá học hữu cơ
Các phơng pháp giải toán hoá học bản.
1/ Phng phỏp ỏp dng định luật bảo toàn nguyên tố.
Trong trình biến đổi vật chất nguyên tố (ngoại trừ phản ứng biến đổi hạt nhân nguyên tử), tổng số khối lợng điện tích thành phần tham gia biến đổi luôn đợc bảo toàn
2/ Phơng pháp áp dụng định luật thành phần khơng đổi
Víi hợp chất cho trớc thì:
- T l khối lợng nguyên tố khối lợng hợp chất số không đổi
- Tỉ lệ khối lợng nguyên tố số không đổi
3/ Phơng pháp áp dụng định luật vật lí chất khí.
- Định luật Avôgađrô: điều kiện nhiệt độ áp suất, chất khí có số phân tử chiếm thể tích nh
- Hệ quả: mol phân tử chất khí có số phân tử N = 6,02.1023 phân tử Do mol phân tử khí chiếm thể tích nh xét điều kiện nhiệt độ áp suất
- Phơng trình Mendeleev Clapeyron:
PV = nRT Trong đó:
+ n: sè mol
+ p: ¸p st (atm) = p/760 (mmHg) V: thĨ tÝch (lit)
T = t0c + 273 (nhiệt độ tuyệt đối: K)
R = 22,4/273 atm.lit/mol.K (h»ng sè Rydberg)
4/ Phơng pháp chuyển toán hỗn hợp thành tốn chất tơng đơng (phơng pháp trung bình)
Khi hỗn hợp gồm nhiều chất tác dụng với chất khác mà phản ứng xảy loại (oxi hố - khử, trung hồ, axit – bazơ, ) hiệu suất phản ứng ta thay hỗn hợp chất gọi chất tơng đơng có số mol, khối lợng, hay thể tích số mol, khối lợng hay thể tích hỗn hợp mà kết phản ứng chất tơng đơng y hệt nh kết phản ứng toàn hỗn hợp
Công thức chất tơng đơng gọi công thức tơng đơng hay công thức trung bình
Khối lợng mol phân tử, khối lợng mol nguyên tử, số nguyên tử nguyên tố chất tơng đơng giá trị trung bình M , A, x, y , z ,
Gọi a1, a2, a3, < lần lợt thành phần % theo số mol chất 1, 2, 3, hỗn hợp Ta có:
M = KhoiluonghTongsomolonhop =
hh hh
n m
= a1M1 + a2M2 + a3M3 + Víi mhh = n1M1 + n2M2 + n3M3 +
Trong đó: n1, n2, n3, lần lợt số mol phân tử chất 1, 2, 3,
A = a1A1 + a2A2 + a3A3 + x = a1x1 + a2x2 + a3x3 + y = a1y1 + a2y2 + a3y3 +
z = a1z1 + a2z2 + a3z3 +
Giá trị nhỏ < giá trị trung bình < giá trị lớn nhÊt Suy ra:
(120)- Hai số có giá trị trung bình trung bình cộng hai số có hệ số nhau; n1 = n2 -> a1 = a2
Trung bình hai số nguyên liên tiếp số không nguyên khoảng hai số ngun
ThÝ dơ: cho n vµ n + cã n = 3,2
-> n = n + =
5/ Bản chất phản ứng sục khí CO2 hay SO2 vào dung dÞch kiỊm.
Dung dÞch kiỊm cã thĨ dung dịch NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 Khi cho CO2 hay SO2 oxit axit vào dung dịch CO2 hay SO2 kết hợp với n-ớc dung dịch kiềm tạo axit
Bản chất phản ứng CO2 hay SO2 dung dịch kiềm phản ứng trung hoà axit baz¬
H+ + OH- > H 2O
- Nếu số mol OH- số mol H+ -> mơi trờng trung hồ hay có tính kiềm Do tốn cho kiềm d (nớc vơi d, xút d, ) phản ứng tạo muối trung tính kiềm dùng vừa đủ d
- NÕu sè mol H+ > sè mol OH- -> m«i trêng cã tÝnh axit. sè mol H+(d) = sè mol H+(b®) – sè mol OH-
- NÕu sè mol H+(d) sè mol CO32- -> Phản ứng tạo muối axit
- Nếu số mol H+(d) < số mol CO32- > Phản ứng biến đổi phần muối trung tính muối axit, nghĩa tạo hai muối
6/ Phơng pháp biện luận:
Khi ta sử dụng hết giả thiết mà cha tìm đợc kết cho nhiều kết khơng hợp lý tốn phải đợc giải chọn nghiệm hợp lý phơng pháp biện luận
(121)chuyên đề 17:
Viết đồng phân ctct, viết PTHH theo chuỗi phản ứng - điều chế, nhận biết - phân biệt - tách các
chÊt hữu cơ.
Bài 1: Viết công thức cấu tạo có ứng với công thức phân tử C5H10: CH2 = CH - CH2 - CH2 - CH3 CH2 = C - CH2 - CH3
CH3 - CH = CH- CH2 - CH3 CH3 - C= CH - CH3
CH2 = CH - CH - CH3
Bµi 2:
1 A, B, D, F, G, H, I chất hữu thoả mãn sơ đồ phản ứng sau: A t0 B + C ; B + C t0,xt D ; D + E t 0,xt F ;
F + O2 t 0,xt G + E ; F + G t 0,xt H + E ; H + NaOH t0 I + F G + L
I + C
Xác định A, B, D, F, G, H, I, L Viết phơng trình hố học biểu diễn sơ đồ phản ứng
Viết công thức cấu tạo đồng phân A ứng với công thức phân tử C5H12 Xác định công thức cấu tạo A biết A tác dụng với clo( askt ) theo tỷ lệ : số mol tạo sản phẩm
Từ nguyên liệu đá vôi, than đá, chất vô điều kiện cần thiết Viết sơ đồ phản ứng điều chế rợu CH3OH; C2H5OH; CH3– CH2– CH2OH axit tơng ng
Bài 3:
1/ Viết công thức cấu tạo có ứng với công thức phân tử : C5H12 , C3H6O2 , C3H7O
2/ Có chất đựng riêng biệt lọ nhãn gồm: Rợu etylic, axit axêtic, benzen, dung dịch NaOH, dung dịch H2SO4, dung dịch Ba(OH)2 Bằng phơng pháp hoá học phân biệt chất đựng lọ
Bài 4: Hồn thành sơ đồ biến hố sau (ghi rõ điều kiện có) B ()3 C ()4 Cao su buna
( ) CaC2 ( ) A ( )
D ()6 Rỵu etylic ()7 E ()8 F ()9 G
10 CH3Cl |
CH
| CH
3
| CH
3
CH
CH
CH CH
2 CH
2 CH2
CH
2 CH - CH2 - CH3
CH2 CH2
CH
2 CH CH3
CH2
CH2 C CH3
CH
CH CH2
CH
(122)BiÕt F lµ: CH3COONa Bµi 5:
1/ a - Viết công thức cấu cã thĨ cã cđa C4H8, C2H4O2, C3H8O
b - Cã c¸c chÊt khÝ sau C2H6, C2H2, C2H4, CO2, N2, O2 Bằng phơng pháp hoá học hÃy phân biệt chất
2/ Vit PTP theo s đồ biến hố sau (Ghi rõ điều kiện có): CH3COOH
C2H2 1 CH3CHO CH3COOC2H5 5
C2H5OH C2H5OH
3/ Từ than đá, đá vôi, chất vô điều kiện cần thiết Viết PTPƯ (Ghi rõ điều kiện) điều chế Vinyl clorua, Poly etilen, Cao su buna
Bµi 6:
a Xác định chất A , B , C , D , E , F viết PTHH minh hoạ
C2H6 Cl2,AS A NaOH B O 2,xt C Ca(OH)2 D Na2CO3 ENaOH,xtCaO,t0F b Viết tất đồng phân có ứng với cơng thức phân tử : C3H6O2
Bµi 7:
1 Có chất: H2O, rợu etylic, axit axêtic axit cacbonic Sắp xếp theo thứ tự giảm dần tính axit, từ dẫn phơng trình phản ứng để minh hoạ cho trật tự sp xp ú
2 Từ khí thiên nhiên, chất vô điều kiện cần thiết viết phơng trình phản ứng điều chế axêtilen, rợu etylic, axit axªtic, poli vinyl clorua (PVC), cao su buna
Bài 8: Hãy nhận biết lọ nhãn đựng chất lỏng: CH3COOH, HCl, C2H5OH, NaOH C6H6 phơng pháp hố học
Bài 9: Xác định cơng thức cấu tạo A, B, C, D, E, F, G hồn thành phơng trình hố học thể theo sơ đồ biến hoá sau(ghi rõ điều kiện có)
C + Y C ( TH:t0,p,xt) G + X, (t0,xt) (xt) (t0,xt)
A15000C,LLNB E
+Y, (t0,xt) + X (t0,xt)
D ( t0,xt ) F ( T0; H2 SO4 đặc )
CH3– COOC2H5 Biết A thành phần khí bùn ao, D có nhóm chức là: – CHO, G PE Bài 10: Viết phơng trình hố học thể theo sơ đồ chuyển hoá sau
CaCO3 ()1 CaO ()2 CaC2 ()3 C2H2 ()4 C2H4 ()5 C2H5OH ()6 CH3COOH ()7 CH3COONa
()8 CH4 ()9 CO2 ( 10) Ba(HCO3)2 Bµi 11:
1/ Hoµn thành phơng trình hoá học theo dÃy biến hoá sau a/ CaC2 CH = CHCH2 = CH2CH3 – CH2– OH
CH3 – COOH CH3 – COONa CH4 CH3Cl b/ CH3– COOH CH3– COOC2H5 CH3 – CH2 – OH
CH3 CH2 ONa 2/ Viết phơng trình hoá học axêtilen với H2, HCl, dung dịch Brôm với Ag2O môi trờng NH3 (hoặc AgNO3 môi trờng NH3)
Bài 12:
1/ Vit cỏc công thức cấu tạo thu gọn đồng phân có cơng thức phân tử hợp chất hữu sau : C4H8 , C4H10O , C3H6O2
(123)22 : 13 Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp X, thu đợc 22g CO2 9g H2O Xác định công thức phân tử ankan ankin
3/ Hoàn thành phơng trình phản ứng theo sơ đồ biến hố sau(ghi rõ điều kiện có)
DNaOHE
men giÊm Xt : CaO, T
0
+O2
CO2 ASKT,Clorofin A Lenmen B CH4 + H2 O XT
XT, T0 Crăcking,T0 C4H6 H2,Ni,t0C4H10
CH41500 0c F Xỏc định chất A,B,D,E,F phơng trình
Bµi 13:
1/ Có hợp chất hữu có công thức phân tử nh sau: CH2O2, C2H4O2, C3H6O2 HÃy viết công thức cấu tạo có ứng với công thức phân tử
2/ Hon thành sơ đồ biến hoá sau (ghi rõ điều kiện có) B ()3 C ()4 Cao su buna
( ) CaC2 ( ) A ( )
D ()6 Rỵu etylic ()7 E ()8 F ()9 G
Biết G (thành phần khí bùn ao)
3/ Bằng phơng pháp hoá học phân biệt dung dịch đựng lọ nhãn chứa riêng biệt dung dịch: CH3COOH, HCOOH, C2H5OH, C6H6
4/ Hãy xác định cơng thức cấu tạo có hợp chất hữu ứng với công thức tổng
quát: CXHYOZ x Biết hợp chất tác dụng đợc với kali v khụng phi l
hợp chất đa chức
5/ Cho hiđrơ cacbon A, để đốt cháy hồn toàn mol A cần mol oxi Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo gọi tên A Biết A thể khí
Bµi 14:
1/Xác định chất A, B, C, D, E, F, G, H hoàn thành sơ đồ biến hố sau (ghi rõ điều kiện có)
C (3) D
(2) (4) Lªn men giÊm
Lªn men + Cl2 , askt A (1) B G (8) H (5) (7)
+ H2 , xt Ni, t0 E (6) F Biết: E nguyên liệu để sản xuất cao su buna G thành phần khí bùn ao
2/ Cho rợu no X, để đốt cháy hoàn toàn mol X cần mol oxi Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo gọi tên X
3/ Bằng phơng pháp hoá học hÃy tách riêng CO2 C2H6 khỏi hỗn hợp khí CO2, C2H2, C2H4 vµ C2H6
4/ Cã lä mÊt nh·n chøa riêng biệt khí CO2 ,CH4 ,C2H4 C2H2.Bằng phơng pháp hoá học hÃy nhận biết nằm lọ Viết phơng trình hoá học minh hoạ (nếu có)
(124)1/ Viết công thức cấu tạo đồng phân ứng với công thức phân tử: C3H6O2, C3H8O, C3H6, C5H10
2/ Chất A có cơng thức phân tử C2H6 Xác định công thức cấu tạo chất B, C, D, E, F hoàn thành phơng trình hố học theo sơ đồ phản ứng sau:
C2H6 Cl2,ASKTBNaOHC O2,XTD Ca(OH)2E Na2CO3F
NaOH,Xt:CaO,t0 CH
4 3/ Đốt cháy lít hỗn hợp gồm Hiđrơ cacbon thể khí thu đợc 1,6 lít khí CO2 1,4 lít nớc Các thể tích đo điều kiện nhiệt độ áp suất Xác định chất thành phần % số mol mi cht hn hp
4/ Bằng phơng pháp hoá học hÃy nêu cách phân biệt chất khí sau: CH4, C2H2, SO2vµ CO2
Bài 16: Cho sơ đồ biểu diễn biến hoá hoá học sau: R1 R2 R3 R4
R6 R5 R3
- Xác định công thức chất R1, R2, R3, R4, R5, R6 (thuộc hợp chất hữu cơ) viết phơng trình hố học biểu diễn biến hoá (mỗi mũi tên viết PTHH) - Trong biên hố có phản ứng xảy theo chiều ngợc lại không? (Viết PTHH, nêu điều kiện xảy phn ng)
Vì R1 tác dụng với I2 tạo mau xanh nên R1 tinh bột(C6H10O5)n ta có: R1->R2: (C6H10O5 )n + nH2O nC6H12O6 (1)
R2->R3 : C6H12O6 men zima 2C2H5OH + 2CO2 (2) R3->R4 : C2H5OH + O2 XT CH3COOH + H2O (3) R3->R5 : C2H5OH H2SO4 C2H4 + H2O (4)
R5->R3 : C2H4 + H2O AX C2H5OH (5)
R3->R6 : C2H5OH + CH3COOH H2SO4 CH3COOC2H5 + H2O (6) R4->R6 : CH3COOH +C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O (7) Những phản ứng xảy theo chiều ngợc lại đợc :(4), (5)
C2H4 + H2O XT,P C2H5OH
(125)Chuyờn 18:
Toán hiđrocacbon
Công thức phân tử tổng quát công thức phân tử chất tơng đơng với hỗn hợp.
Công thức chất Công thức chất tơng đơng CxHy điều kiện: y 2x +
Hay CnH2n + – 2k ®iỊu kiƯn: x, y, n N0 Với k tổng số liên kết vòng Nếu mạch hở > k = tổng số nèi , k N
CxH y , x > 1; y > Hay Cn H2n + - 2k
n > 1; k k = 0: Ankan
CnH2n + ; n
Cn H2n + ; n > 1
k = 1: Xicl«ankan hay anken Xicl«ankan: CnH2n ; n Anken: CnH2n ; n
Cn H2n ; n > 2
k = (mạch hở): Ankađien hay ankyn Ankađien: CnH2n ; n
Ankyn: CnH2n – ; n
Cn H2n - ; n > 2
k = 4: Aren (3 + vßng) CnH2n – ; n
Cn H2n - 6 ; n > 6
1/ Ph¶n øng céng:
Hi®rocacbon cã nèi , Xiclopropan, xiclobutan míi cã ph¶n øng céng - Céng H2: víi chÊt xúc tác Ni Pt nung nóng
CnH2n + – 2k + kH2 > CnH2n +
Cn H2n + - 2k + kH2 > Cn H2n +
1mol k mol 1mol
HÖ quả:
- Độ giảm số mol hỗn hợp luôn số mol H2 tham gia phản ứng - Tổng số mol hiđrocacbon sản phẩm số mol hiđrocacbon nguyên liệu (d)
luôn số mol hiđrocacbon nguyên liệu ban đầu
2/ Phản ứng cộng Br2:
Cn H2n + - 2k + k Br2 > Cn H2n + - 2k Br2k
Hệ quả:
- Số mol hiđrocacbon tham gia ph¶n øng b»ng k
1
sè mol Br2
3/ Phản ứng cháy:
CxH y + (x +
4
y )O
2 > xCO2 +
2
y H
2O
Cn H2n + - 2k + (3n + - k )/2 O2 > nCO2 + (n + - k ) H2O.
HƯ qu¶:
*) k = 0, ta cã:
Cn H2n + + (3n + 1)/2 O2 > nCO2 + (n + 1) H2O
x mol nx mol (n + 1)x mol
> x = (n + 1)x - nx
= sè mol H2O – sè mol CO2
VËy ta cã: Cn H2n + 2 ch¸y < -> sè mol H2O > sè mol CO2
(126)*) k = 1, ta cã:
Cn H2n + 3n/2 O2 > nCO2 + nH2O
Cn H2n ch¸y < > sè mol H2O = sè mol CO2
*) k = 2, ta cã:
Cn H2n - + (3n - 1)/2 O2 > nCO2 + (n - 1) H2O
x mol nx mol (n - 1)x mol
> x = nx - (n + 1)x
= sè mol CO2 - sè mol H2O
VËy ta cã: Cn H2n - 2 ch¸y < -> sè mol H2O < sè mol CO2
vµ sè mol Cn H2n - 2 = sè mol CO2 - sè mol H2O
*) Chó ý:
- Hỗn hợp hiđrocacbon thể khí thì: n n
- Chỉ có Ankyn (có nối đầu mạch) có phản ứng AgNO3/NH4OH
- Ngoại trừ CH CH, ankyn lại bị hyđrat hoá cho sản phẩm xêtôn
- Nu hirụcacbon b hyrat hố mà tạo rợu đơn chức no hiđrocacbon ny chớnh l anken (hay olefin)
Bài tập áp dụng:
Bài 1:
1 Hỗn hợp A gồm mêtan, axêtylen theo tỷ lệ thể tích 1:1 a/ Tinh chế CH4 từ hỗn hợp
b/ Tinh chế C2H2 từ hỗn hợp
2 Hỗn hợp A gồm axêtylen hidro có tỷ khối so với hidro a/ Tính % thể tích khí hỗn hợp A,
b/ t núng hn hp bình kín có bột Ni làm xúc tác thu đợc hỗn hợp khí B.
- Cho 1/2 khối lợng B qua dung dịch AgNO3 NH3 thấy tạo thành 0,12g kết tủa màu vàng Tính khối lợng C2H2 hỗn hợp B
- Cho 1/2 lợng khí B qua dung dịch nớc Brôm thấy bình nặng thêm 0,041(g) Tính khối lợng êtylen có hỗn hợp B
Hớng dẫn:
a/ Cho hỗn hợp qua nớc Br2 d:
C2H2 + 2Br2 C2H2Br4 Tinh chế đợc CH4
b/ Cho hỗn hợp qua dung dịch Ag2O (NH2)
C2H2 + Ag2O C2Ag2 + H2O - Läc lÊy kÕt tđa hoµn tan b»ng HNO3 C2Ag2 + HNO3 AgNO3 + C2H2 2
a Gäi mét sè mol cđa C2H2 lµ x -> nH2 = - x
Ta cã:
2 ) (
26x x
= -> x = 0, 25
Ta cã: C2H2 chiếm 25%; H2Chiếm 75%
b Đốt nóng hỗn hỵp
C2H2 + H2 o
t Ni
> C2H4 C2H2 + 3H2 0
t Ni
> C2H6
Hỗn hợp khí B; C2H2; C2H4; C2H6
(127)nC2H2 = nC2Ag2 = 240
12 ,
= 0,0005 (mol)
Khèi lợng C2H2 có hỗn hợp B: 0,0005.2 26 = 0,026(g) - Cho 1/2 B qua dung dịch Br2
Các phản ứng:
C2H4 + Br2 C2H4 Br2 C2h2 + 2Br2 C2H2 Br4
- Khèi lợng C2H4 hỗn hợp B là: (0,041 -
2 026 ,
) = 0,056 (g)
Bài 2: Các hiđrocacbon A, B, C trạng thái khí điều kiện thờng, xác định cơng thức chúng kết thí nghiệm sau:
a, 1,4g chất A làm màu vừa đủ dung dịch chứa 8g brôm b, Một thể tích V B cháy cần 2,5V khí ơxi
c, Tổng thể tích C thể tích xi vừa đủ tổng thể tích khí CO2 nớc tạo thành, thể tích nớc thể tích CO2
a, theo TN ta cã : MA= 160 ,
= 28 (g)
Xét trờng hợp :- hiđrocacbon CnH2n+2 CnH2n-2 trờng hợp có M = 28g
- hiđrocacbon CnH2n : có C2H4 thoả mãn M=28g A C2H4 (1đ) b, Gọi công thức B CxHy đặt VB = V0
Ta cã :C2H4 + (x+
y
) O2 xCO2 +
y
H2O VO2 (x +
4
y
)V0
= x +
4
y
VCxHy V0
x, y phải thoả mÃn điều kiện : x, y số nguyên dơng 2x-2 y 2x+2
ChØ cã nghiƯm x=y=2 tho¶ m·n VËy B lµ C2H2 C, Ta cã : CnH2n + (n+
2
n
)O2 nCO2 + nH2O -Theo PTHH VCO2= VH2O(h¬i )
NÕu lấy VCnH2n =1 Vđầu = 1+ n +
n
Vcuối =Vđầu -> 1=
n
-> n=2 VËy C lµ C2H4
Bµi 3: Hỗn hợp A gồm khí mêtan, êtylen axªtylen
a Dẫn 2,8 lít hỗn hợp A đktc qua bình đựng dung dịch nớc Brơm thấy bình bị nhạt màu phần có 20g brơm phản ứng
b Mặt khác đốt cháy hoàn toàn 5,6 lit A đktc cho toàn sản phẩm cháy qua bình đựng 175,2 gam dung dịch NaOH 20% sau thí nghiệm thu đợc dung dịch chứa 1,57% NaOH
Tính % theo thể tích khí có hỗn hợp A Hớng dẫn:
Gọi x, y, z lần lợt số mol CH4 , C2H4 C2H2 có 2,8 lít hỗn hợp: nhh = 22,4
8 ,
= 0, 125 mol
Khi cho 2,8 lít hỗn hợp qua bình đựng nớcBrơm có C2H4 C2H2 phản ứng Phơng trình phản ứng:
(128)C2H2 + Br2 -> C2H2Br Ta cã: nBr2 = y + 2z =
100 20
= 0, 125 Đốt cháy 5,6 lít hỗn hợp
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2h2O 2x 2x
C2H4 + 3O2-> 2CO2 + 2H2O 2y 4y
2C2H2 + O2 -> CO2 + H2O 2z 4z
Ta cã: n CO2 = 2x + 4y + 4z = 0,375 + y n NaOH = 0,876 mol
CO2 + 2NaOH -> Na2CO3 + H2O 1mol 2mol
n NaOH ph¶n øng = 2n CO2 = 0,75 + 2y n NaOH d = 0, 876 - 0,75 - 2y = 0,126 - 2y
Ta có hệ phơng trình
57 , 100 , 175 44 ) 375 , ( ) 126 , ( 40 125 , 125 , y y z y z y x
Giải hệ ta đợc: y = 0,025 x = z = 0, 05 % CH4 = 40%
% C2H4 = 20% % C2H2 = 40%
Bài 4: Hỗn hợp A gồm CH4, C2H2 hiđrocacbon X có c«ng thøc
CnH2n +2 Cho 0,896 lít hỗn hợp A qua dung dịch Brom d để phản ứng xảy rảy hồn tồn, thấy 0,448 lít hỗn hợp hai khí
Biết tỷ lệ số mol CH4 CnH2n+ hỗn hợp 1:1, đốt cháy 0,896 lit A thu đợc 3,08gam CO2 (ở ĐKTC)
a- Xác định công thức phân tử Hiđrocacbon X
b- TÝnh thµnh phần % theo thể tích khí hỗn hợp A Hớng dẫn:
a- Khi cho hỗn hợp A qua dung dịch brom d, có phản ứng: C2H2 + 2Br2 C2H2Br4
Vì phản ứng xảy hồn tồn có hai khí khỏi dung dịch brom, nên hai khí CH4 CnH2n+
Theo đề bài, VC2H2 tham gia phản ứng là: 0,896 - 0,448 = 0,448 (lít) Vậy số mol C2H2 là: 0,448 = 0,02 (mol)
22,4
Gäi sè mol cđa CH4 lµ x Theo bµi => sè mol cđa CnH2n + cịng lµ x VËy ta cã: x + x = 0,448 = 0,02 => x = 0,01
22,4
Phơng trình hố học phản ứng đốt cháy hỗn hợp: 2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O
0,02 mol 0,04 mol CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 0,01 mol 0,01mol
2CnH2n + + (3n + 1) O2 2nCO2 + (n +1)H2O
0,01 mol 0,01,n mol
VËy ta cã: nCO2 = 0,04 + 0,01 +0,01n = 3,08 => n = 44
Vậy công thức phân tử hiđrocacbon X C2H6 b- Tính % thể tích c¸c khÝ:
(129)Bài 5: Ngời ta đốt cháy hidrôcacbon no O2 d dẫn sản phẩm cháy lần l-ợt qua H2SO4 đặc đến 350ml dung dịch NaOH 2M thu đợc dung dịch A Khi thêm BaCl2 d vào dung dịch A thấy tác 39,4gam kết tủa BaCO3 lợng H2SO4 tăng thêm 10,8gam Hỏi hiđrô bon chất ?
Híng dÉn:
- Sản phẩm cháy đốt Hiđrơ cac bon khí O2 CO2; H2O; O2 d Khi dẫn sản phẩm cháy qua H2SO4 đặc tồn H2O bị giữ lại (do H2SO4 đặc hút nớc mạnh), lợng H2SO4 tăng 10,8gam, lợng nớc tạo thành (mH2O = 10,8gam), khí lại CO2, O2 d tiếp tục qua dung dịch NaOH, xảy phản ứng CO2 NaOH
CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O (1) CO2 + NaOH NaHCO3 (2)
Tuú thuéc vµo sè mol CO2 NaOH mà tạo muèi trung hoµ Na2CO3 lÉn muèi axit NaHCO3)
* Trờng hợp 1:
NaOH d, sản phẩm phản ứng CO2 NaOH muối trung hoà Dung dịch A gồm Na2CO3 + H2O
Khi phản ứng với dung dịch BaCl2, toàn muối gốc cacbonat bị chuyển thành kết tủa BaCO3
Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl (3) Ta cã: nBaCO3= nCO2
V×: nBaCO3= 0,2(mol)
197 , 39
nCO2= 0,2 (mol)
Trong khi: nH2O = 0,6(mol)
18 , 10
Suy ra: Tû sè
3 , , n n O H CO
2
không tồn hiđrô bon no nh tỷ số nhỏ
2
CH4 cháy * Trêng hỵp 2:
- Nh NaOH khơng d Nghĩa NaOH phản ứng hết Đồng thời tạo muối axít muối trung hồ (cả phản ứng (1) (2) xảy ra, lợng CO2 phản ứng hoàn toàn, lợng CO2 bị giữ lại hoàn toàn)
- Theo phơng trình (1) n NaOH ban đầu = 0,35 = 0.7 (mol) nNaOH = nNa2CO3 = nBaCO3 = 0,2 = 0,4 (mol)
nCO2ë (1) = 0,2 (mol) (*)
Lợng NaOH lại: 0,7 - 0,4 = 0,3 (mol) Tham gia phản ứng (2) - Theo phơng trình (2): nCO2= n NaOH = 0,3 (mol) (**)
- Vậy từ (*), (**) lợng khí CO2 tạo thành phản ứng cháy
CO
n = 0,2 + 0,3 = 0,5 (mol)
Gọi CTHH hiđrô bon no CnH2n+2 (n 1) Phản ứng ch¸y;
CnH2n+2 + O2
2 n
3
n CO2 + (n + 1)H2O
Do đó; n
6 , , n n
Vậy hiđrô bon cần tìm có công thức hoá häc C5H12
Bµi 6: Cho biÕt X chøa nguyên tố số nguyên tố C; H; O
(130)2/ Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợpY Cho sản phẩm cháy hấp thụ hết vào dung dịch chứa 0,48 mol Ba(OH)2 thấy tạo 70,92g kết tủa Xác định CTPT viết CTCT X Hớng dẫn:
1/ Sè mol c¸c chÊt =
4 , 22 688 ,
= 0,12 mol nx = 22,4
376 ,
= 0,24 mol mx = 9,12 0,12 16 = 7,2 => Mx =
24 , , = 30 2/ C¸c PTHH cã thĨ x¶y gåm:
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O (1) CxHyOz + (x +
2
y
-
z
)O2 -> xCO2 +
y
H2O (2) CO2 + Ba(OH)2 -> BaCO3 + H2O (3) CO2d + H2O + BaCO3 -> Ba(HCO3)2 (4) X¶y trêng hỵp:
a, Trêng hỵp 1: CO2 thiÕu -> kh«ng cã PTHH(4) nCO2 = nBaCO3 = 197
92 , 70
= 0,36 mol
lợng CO2 CH4 tạo theo PT (1) = nCH4 = 0,12 mol Do lợng CO2 X tạo = 0,36 - 0,12 = 0,24 mol Nh số nguyên tử C X =
24 , 24 , = 12 + y + 16z = 30 hay y + 16z = 18
CỈp nghiƯm nhÊt z = vµ y = O => CTPT lµ CH2O CTCT lµ H - C
H b, Trêng hỵp 2: CO2 d cã PTHH (4)
Lúc n CO2 = 0,48 + ( 0,48 - 0,36 ) = 0,6 mol đủ d
nCO2 X t¹o = 0,6 - 0,12 = 0,48 mol
-> nguyªn tö C X = 00,,2448 = ta cã 12 + y + 16z = 30
<=> 24 + y + 16z = 30 <=> y + 16z = CỈp nghiƯm nhÊt z = ; y = H H
CTPT lµ C2H6 CTCT lµ H - C - C - H H H
Bµi 7: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp khí gồm hidrocacbon có công thức tổng quát CnH2n C mH2m + (4 m 1); (4 n 2) cÇn dïng 35,2g khÝ O2
Sau phản ứng thu đợc 14,4g H2O lợng khí CO2 cóthể tích
thĨ tích hỗn hợp khí ban đầu
a Tính % thể tích hỗn hợp khí ban đầu
b Xác định CTPT CTCT thể có hidrocacbonat nói nO2 =
32 , 35
=1,1 mol n H2O=
18 , 14
= 0,8 mol
(131)CnH2n +
3n
O2 n CO2 + n H2O a
2
3na
na na CmH2m + +
2 1)O +
( m 2
m CO2 + (m +1)H2O b (
)
)
3m
) b mb (m+1)b n O2 =
2 3na + )
( m
b = 1,1 (1) n H2O= na + (m+1)b = 0,8 (2)
n CO2 = na+ mb =
(a+b) (3) Giải hệ PT ta đợc a = 0,2
b = 0,1
% CnH2n =0,2/0,3 x 100% 66,7% a % CmH2m + = 100% - 66,7% = 33,3 % b na + mb =
3
( a +b)
0,2n + 0,1m = 73 x 0,3 2n + m =
n
m
Các hiđrocacbon cã CT: C2H4 vµ C3H8 C3H6 vµ CH4
Bài 8: Cho hỗn hợp A gồm C2H4 C2H2 Lấy 2,96g hỗn hợp A đem đốt cháy hoàn toàn thu đợc m1g CO2 m2g H2O Lấy 0,616 lít A(đktc) cho phản ứng với lợng d nớc Brôm thấy có 6,8g Br2 tham gia phản ứng (phản ứng xảy hồn tồn)
a, ViÕt PTP¦
b, TÝnh % theo khối lợng theo thể tích hiđrocacbon A c, Tính m1 m2
a) (1 ®iĨm) C2H4 + O2 2CO2 + 2H2O (1) C2H2 +
2
O2 2CO2 + H2O (2) C2H4 + Br2 C2H4Br2 (3) C2H2 + 2Br2 C2H2Br4 (4) b) =0,0275mol
4 , 22 616 , =
nhỗn hợp A =0,0425mol
160 , = nBr2
Gäi sè mol C2H4 lµ a mol C2H2 lµ b mol
Theo PT (3) vµ (4) ta cã hÖ PT: { {
mol 015, 0=b mol 0125 ,0= a ⇒ 0425 ,0= b2+ a 0275 ,0= b+a
mC2H4trong 0,0275
mol hỗn hợp : 0,0125.28 = 0,35 g
mC2H2trong 0,0275 mol hỗn hợp : 0,015.26 = 0,39g Tỉng khèi lỵng = 0,35 + 0,39 = 0,74 g
Tû lÖ 2,96g : 0,616 lÝt = 2,96 : 0,74 = 4:1
(132)nC2H4 =0,0125.4=0,05mol
nC2H2 =0,015.4=0,06mol
% C2H4 theo V b»ng: .100%= 45,45%
11 ,
05 ,
% C2H2 theo V b»ng 100%- 45,45% = 54,55% % C2H4 theo m b»ng 100%= 47,3%
96 ,
28 05 ,
% C2H2 theo m b»ng 100%- 47,3%= 52,7% c, TÝnh m1, m2
Theo PT (1) vµ (2):
nCO2= 2nC2H4 + 2nC2H2 = 0,1 + 0,12 = 0,22 (mol)
m1 = 0,22.44= 9,68(g) nH2O = 2nC2H4 + 2nC2H2 = 2.0,05 + 0,06 = 0,16 (mol)
m2 = 0,16.18 = 2,88(g)
Bài 9: Cho 3,36 lít hỗn hợp khí A (ĐKTC) gồm hiđro cacbon X có công thức CnH2n + hiđro cacbon Y (công thức CmH2m) qua b×nh níc Brom d thÊy cã gam brom tham gia phản ứng Biết 6,72 lít hổn hợp A nặng 13 gam, n m thoả mản điều kiện: n; m
Tìm công thức phân tử hiđro cacbon X; Y Hớng dẫn:
Cho hỉn hỵp khÝ qua dd níc brom
X: CnH2n + + Br2 Kh«ng ph¶n øng
Y: CmH2m + Br2 CmH2mBr2 Gäi sè mol X, Y hỗn hợp lần lợt a b ta có:
a + b = 223,36,4 = 0,15 (mol) nY = nBrom = b =
160
= 0,05 (mol a = 0,1 mol Theo khối lợng hỗn hợp:
(14n + 2)0,1 + 14m 0,05 = 13 63,,3672 = 6,5
Rót gän: 2n + m = Vì cần thoả mản điều kiện n; m ( m, n nguyên dơng) ChØ hỵp lÝ n = m =
Vậy công thức phân thức phân tử X C3H8; Y lµ C3H6
Bài 10: Một hỗn hợp gồm khí Metan, Etilen tích lít đợc trộn lẫn với lít khí Hiđro nung đến 2500C có bột kền xúc tác phản ứng kết thúc Sau khi trở lại điều kiện lúc đầu Về nhiệt độ áp suất thể tích tổng cộng cịn lại lít đợc dẫn qua dung dịch nớc Brom Hỏi
1) Dung dÞch Brom cã bị màu không ?
2) Tính thành phần % theo thể tích CH4 C2H4 hỗn hợp lúc đầu 3) Nếu thay C2H4 thể tích C2H2 sau phản ứng thể tích tổng céng b»ng bao nhiªu ?
Híng dÉn:
a) Khi trộn hỗn hợp khí CH4; C2H4 với khí H2 đến phản ứng kết thúc có nghĩa phản ứng xảy hồn tồn có C2H4 phản ứng với H2
(133)Theo ph¶n øng ta cã n C2H4 = nH2
Mµ theo : nC2H4 < nH2 nên sau phản ứng có H2 (d) CH4 ; C2H6 chất không phản ứng với dd Brom Nên Brom không mµu
b) Theo phản ứng : Vh hợp giảm = VC2H4 phản ứng => VC2H4 = + - = (lít)
% C2H4 100% 40%
2
% CH4 = 100% - 40% = 60% c) NÕu thay C2H4 + 2H2 C2H6 Theo PTHH :
VH2 = 2VC2H2 = 2.2 = (l) => VH2 (d) = - = (lÝt) Vhh = +2 + = (lÝt)
Bài 11: Hợp chất hữu A chứa hai nguyên tố X Y Đốt cháy hoàn toàn m gam A thu đợc m gam H2O A có phân tử khối khoảng 150 < M < 170
a X Y nguyên tố gì?
b Xỏc định cơng thức đơn giản (cơng thức tỉ lệ số nguyên tử nguyên tố tối giản) công thức phân tử A
Híng dÉn:
- Nêu đợc A hợp chất hữu nên X Y phải có nguyên tố C Mặt khác đốt A thu đợc H2O Vậy X Y C H
- Viết đợc phơng trình tổng quát: CxHy + (x +
4
y
)O2 xCO2 +
y
H2O a
2
y
a - Lập đợc hệ thức a(mol) CxHy =>
2
y
.a(mol) H2O Mµ MA =
a m
vµ MH2O =
y a
m
= 18 => a.MA = 9.a.y => MA = 9y Vì 150 < M < 170 nên 16 < y < 19
Ta cã:
y 16 17 18 19 MA 145 156 162 171
V× nÕu M = 156, y = 17 th× x = 11,5 (lo¹i) VËy chØ cã y = 18, x = 12 M = 162 phù hợp
Công thức phân tử A là: C12H18 Công thức đơn giản là: (C2H3)n Bài 12: Hỗn hợp khí B chứa mêtan axetilen
1 Cho biết 44,8 lít hỗn hợp B nặng 47g Tính % thể tích khí B
2 t cháy hồn tồn 8,96 lít hồn hợp B cho tất sản phẩm hấp thụ vào 200ml dung dịch NaOH 20% (D = 1,2 g/ml) Tính nồng độ % chất tan dung dịch NaOH sau hấp thụ sản phẩm cháy
3 Trộn V lít hỗn hợp B với V' Hiđrơcacbon X (chất khí) ta thu đợc hỗn hợp khí D nặng 271g, trộn V' lít hỗn hợp khí B với Vlít Hiđrocacbon X ta thu đợc hỗn hợp khí E nặng 206g Biết V' - V = 44,8 lít Hãy xác định cơng thức phân tử Hiđrocacbon X Các thể tích khí đo điều kiện tiêu chuẩn
(134)Híng dÉn:
1 Gäi n lµ sè mol C2H2 mol hỗn hợp B ta có phơng trình khối lợng mol: MB = 26n +16 (1 - n) = 47/2 = 23,5 => n = 0,75 tức axetilen= 75%, mêtan = 25%
2 Các phơng trình:
2C2H2 + 5O2 4CO2+2H2O (1) CH4+ 2O2 CO2+2H2O (2)
Tính nB = 0,4 mol , có 0,3mol C2H2 0,1mol CH4 Theo phản ứng : 1;2:
Tæng mol CO2 = 0,3 x + 0,1 x = 0,7 mol
Tæng mol H2O = 0,3 x + 0,1 x = 0,5 mol Sè mol NaOH = 200x ,2 x 20 /100x40 = 1,2mol
Vì: số mol CO2< số mol NaOH < x số mol CO2 Do tạo thành muối :
CO2+ 2NaOH Na2CO3 + H2O (3) CO2 +NaOH NaHCO3 (4) Gọi a, b lần lợt số mol Na2CO3 vµ NaHCO3 Ta cã: a + b = 0,7
=> a = 0,5mol Na2CO3 2a +b = 1,2 b = 0,2mol NaHCO3
Khèi lỵng dung dịch NaOH sau hấp thụ CO2 vàH2O là: 200x 1,2+ 0,7 x 44 + 0,5 x 18 = 279,8 g
VËy % N2CO3 =106 x 0,5 x 100/279,8 = 18,94% % NaHCO3 = 84 x 0,2 x 100/279,8 = 6%
3- Ta có phơng trình hỗn hợp D E: V 23,5 + V' M = 271 (a) 22,4 22,4
V' 23,5 + V M = 206 (b) 22,4 22,4
Mặt khác: V' - V = 44,8 lít (c) Trong đó: M khối lợng phân tử HiđrocacbonX Từ (a), (b) (c) giải ta đợc M = 56
Gọi công thức X CXHY ta cã: 12 x + y = 56 Suy công thức X C4H8
Bài 13: Hỗn hợp X (đktc) gồm ankan anken Cho 3,36 (l) hỗn hợp X qua bình nớc Brom d thấy có 8(g) Brôm tham gia phản ứng Biết 6,72 (l) hỗn hợp X nặng 13(g)
1, Tìm công thức phân tử ankan anken, biết số nguyên tử cacbon phân tử không
2, Đốt cháy hoàn toàn 3,36 (l) hỗn hợp X cho tất sản phẩm cháy hấp thụ vào dung dịch NaOH (d), sau thêm BaCl2 d thu đợc (g) chất kết tủa? Hớng dn:
Đặt CTPT X, Y lần lợt CnH2n + CmH2m
Điều kiện: n vµ m ( m, n nguyên dơng) Cho hổn hợp khí qua dd níc brom
X: CnH2n + + Br2 Không phản ứng
Y: CmH2m + Br2 CmH2mBr2 Gäi số mol X, Y hỗn hợp lần lợt a vµ b ta cã:
a + b = 223,36,4 = 0,15 (mol) nY = nBrom = b =
160
(135)(14n + 2)0,1 + 14m 0,05 = 13 63,,3672 = 6,5
Rót gän: 2n + m =
Vì cần thoả mÃn điều kiện: n vµ m ( m, n nguyên dơng) Chỉ hợp lí n = m =
Vậy công thức phân thức phân tử X C3H8; Y C3H6 2/ Ta có PTHH xảy ra:
C3H8 + 5O2 > 3CO2 + 4H2O 0,1 0,3 mol
2C3H6 + 9O2 -> 6CO2 + 6H2O 0,05 0,15 mol
CO2 + 2NaOH -> Na2CO3 + H2O 0,45 0,9 0,45 mol
(136)Chuyên đề 19:
tÝnh chÊt - ®iỊu chÕ Ancol
Cơng thức phân tử tổng qt công thức phân tử chất tơng đơng với hỗn hợp rợu.
Công thức chất Công thức chất tơng đơng Rợu no: CnH2n + 2Ox
x n ; n, x N* C
n H2n + 2Ox
x < n
Rợu no đơn chức: CnH2n + 2O Cn H2n + 2O n >
Rợu cha no no, mạch hở, có k nối đơn chức
CnH2n + – 2kO n 3, n, k N*
Cn H2n + 2- 2k O n >
Các phản ứng rợu:
- Phản øng víi kim lo¹i kiỊm:
2R(OH)n + 2nM > 2R(OM)n + nH2 2R-OH + 2M > 2R-OM + H2
R(OH)n : Rợu n chức, R-OH: Rợu đơn chức - Phản ứng với axit:
R-OH + H-Br -> R-Br + H2O - Ph¶n øng t¸ch níc:
CnH2n + 1-OH -> CnH2n + H2O
- Phản ứng ete hoá rợu đơn chức, ta có:
Sè mol ete = 1/2 số mol rợu tham gia phản ứng Hỗn hợp rợu bị ete háo tạo ete
- Phản ứng cháy rợu no hay ete no
Cn H2n + 2Ox + (3n + -x)/2 -> nCO2 + (n + 1)H2O
xmol nxmol (n + 1)x mol
Hệ quả:
Rợu no hay ete no cháy > sè mol H2O > sè mol CO2 Và số mol rợu no hay ete no tham gia ph¶n øng = sè mol H2O – sè mol CO2
Bài tập áp dụng:
Bi 1: t chỏy 3,075 gam hỗn hợp rợu no đơn chức dãy đồng đẳng Sản phẩm thu đợc lần lợt cho qua bình đựng H2SO4 đặc bình đựng KOH rắn Tính khối lợng bình tăng lên, biết cho lợng rợu tác dụng với Na thấy 0,672 lít H2 (đktc) Lập công thức phân tử rợu
Bài giải
Gi n l s nguyờn t cacbon trung bình rợu Ta có CTPT tơng đơng rợu
lµ Cn H2n+ 1OH.
Phản ứng đốt cháy: Cn H2n+ 1OH +
2 3n
O2
0
t nCO
2 + (n + 1) H2O (1)
Khi cho sản phẩm thu đợc qua bình đựng H2SO4 H2O bị hấp thụ qua bình đựng KOH CO2 bị giữ lại theo phơng trình
CO2 + 2KOH K2CO3 + H2O (2) Ph¶n ứng rợu tác dụng với Na
2Cn H2n+ 1OH + 2Na 2Cn H2n+ 1ONa + H2 (3) Theo (3) số mol hỗn hợp rợu
nhh = 2.nH2 = 22,4
672 ,
(137) M hh = 0,06
075 ,
= 51,25 = 14n + 18
n = 2,375 Vì rợu nên suy ra: C2H5OH C3H7OH Theo (1) ta có:
Khối lợng bình tăng = mH2O = 0,06(2,375 + 1).18 = 3,645 g Khối lợng bình tăng = mCO2= 0,06 2,375 44 = 6,27 g
Bài 2: A hỗn hợp gồm rợu Etylic axit hữu có dạng CnH2n+1COOH Cn+1H2n+3COOH Cho 1/2 hỗn hợp A tác dụng hết với Na 3,92 lít H2 (đktc) Đốt 1/2 hỗn hợp A cháy hoàn toàn, sản phẩm cháy đợc hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)2 d có 147,75g kết tủa khối lợng bình Ba(OH)2 tng 50,1 g
a, Tìm công thức axit b, Tìm thành phần hỗn hợp A
nH2 = 22,4
92 ,
= 0,175 (mol) PT ph¶n øng:
2C2H5OH + 2Na 2C2H5ONa + H2 (1) 2CnH2n+1 COOH +2Na 2CnH 2n+1COONa + H2 (2) 2Cn+1H2n+3 COOH +2Na 2Cn+1H2n+3COONa + H2 (3) Biện luận theo trị số trung bình
Tổng số mol chất 1/2 hỗn hợp = 0,175.2= 0,35 (mol) t0
C2H6O + 3O2 2CO2 + 3H2O (4) t0
CxH2xO2 +
2
3x
O2 xCO2 + xH2O (5) ChÊt kÕt tđa lµ BaCO3 nBaCO3 =
197 75 , 147
= 0,75 (mol) PT: CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (6)
Theo PT (6) ta cã: nCO2 = nBaCO3 = 0,75 (mol)
mCO2 = 0,75 x44 = 33(g)
mH2O = m tăng - mCO2
mH2O = 50,1 - 33 = 17,1 (g)
nH2O = 18
1 , 17
= 0,95 (mol) Tõ PT (4) ta thÊy ngay:
Sè mol rỵu C2H5OH = 0,95 - 0,75 = 0,2 ( mol) Theo PT (4) ta thấy số mol CO2 tạo
nCO2 = 2.nC2H5OH = 2.0,2 = 0,4 (mol)
Suy ra: a xít cháy tạo 0,75 - 0,4 = 0,35 (mol CO2) Tõ PT (4) ta thÊy nH2O = 3.nC2H5OH = 3.0,2 = 0,6 (mol) Suy axit cháy tạo ra: 0,95 - 0,6 = 0,35 mol H2O Víi sè mol 2axit = 0,35 - 0,2 = 0,15 x = 0,35 : 0,15 = 2,33 (x số mol trung bình n+1 vµ n+2)
axit lµ CH3COOH vµ C2H5COOH
Gọi số mol CH3COOH, C2H5COOH 1/2 A a, b Theo phơng trình đốt cháy ta có:
Sè mol cđa axit = 0,15mol = a + b
nCO2 sinh = 2a + b = 0,35 Gi¶i ta cã: a = 0,1; b = 0,05
Vậy hỗn hợp có 0,2 mol CH3COOH lµ 12 g vµ 0,10 mol C2H5COOH lµ 7,4g
(138)a/ Tìm giá trị cđa a, b?
b/ Xác định cơng thức phân tử, viết công thức cấu tạo X, biết nguyên tử C liên kết đợc với nhúm OH?
Hớng dẫn:
1 Các phản ứng x¶y
2C2H5OH + 2Na 2C2H5ONa + H2 (1) CnH2n(OH)2 + Na CnH2n(ONa)2 + H2 (2)
C2H5OH + O2 to CO2 + H2O (3) CnH2n(OH)2 +
2
3n
O2 to n CO2 + (n+1) H2O (4) Theo ph¶n øng (1), (2) ta cã:
n H2 = 2,2
1 ,
+
a
= 222,,84 = 0,125 (mol) a = 0,2 mol Theo ph¶n øng (3), (4):
n CO2 =
1 ,
+
2 ,
n = 228,96,4 = 0,4 (mol) n = Theo ph¶n øng (3), (4):
n H2O =
1 ,
+
2 ,
= 0,55 (mol) m H2O = b = 0,55 18 = 9,9g C«ng thøc phân tử X là: C3H8O2 hay C3H6(OH)2 Công thức cấu tạo hợp chất là:
CH2 - CH - CH3 CH2 - CH2 - CH2 OH OH OH OH
Bài : Đốt cháy hoàn toàn 23g rợu no đơn chức A, thu đợc 44g CO2 27g H2O a/ Xác định CTPT, CTCT A
b/ Hỗn hợp X gồm A B đồng đẳng Cho 18,8g hỗn hợp X tác dụng với Na d, thu đợc 5,6 lit H2 (đktc) Xác định CTPT, CTCT A, B tính thành phần % theo khối lợng A, B X
c/ Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X cho tồn sản phẩm qua bình đựng dung dịch Ca(OH)2 d, thu đợc 35g kết tủa Tính khối lợng hỗn hợp X đem đốt cháy
Híng dÉn :
a/ Sè mol CO2 = mol vµ sè mol cña H2O = 1,5 mol NhËn thÊy sè mol cña H2O > sè mol cña CO2 -> Rợu A rợu no
nH2 O: nCO2 = n
n1
= 1,5 > n = CTPT A C2H6O CTCT CH3– CH2– OH b/ Gọi CTPT TB A B Cn H2n + 1OH, a số mol rợu tơng đơng.
m = (14n + 18)a = 18,8 (*)
2Cn H2n + 1OH + 2Na -> 2Cn H2n + 1ONa + H2
a(mol) a/2(mol) Sè mol H2 = a/2 = 5,6/22,4 = 0,25 > a = 0,5 mol
Thay a = 0,5 vµo (*) > n = 1,4 VËy n < n < n + (n nguyên dơng n 1) Vậy rợu B có nguyên tử C, B CH3– OH
(139)x + y = a = 0,5 32x + 46y = 18,8
Giải phơng trình ta đợc: x = 0,3 y = 0,2
-> mCH3OH = 0,3 32 = 9,6g -> % mCH3OH = 51,06% vµ % mCH3- CH2- OH = 48,94%
c/
2Cn H2n + 1OH + 3n O2 > 2nCO2 + 2(n + 1) H2O
a mol na mol
CO2 + Ca(OH)2 > CaCO3 + H2O na mol na mol
Sè mol cña CaCO3 = na = 35 : 100 = 0,35 mol > a = 0,35 : n = 0,35 : 1,4 = 0,25 Ta cã: mX = (14n + 18)a = 14na + 18a = 14.0,35 + 18.0,25 = 9,4g
Bµi 5:
1 - Trong bình kín 150 0C chứa hỗn hợp khí gồm thể tích axetilen thể tích oxi. Đốt cháy axetilen khí oxi bình Sau phản ứng kết thúc đa bình nhiệt độ ban đầu áp suất bình thay đổi nh nào?
2 - Trộn 12,4 g hỗn hợp hai rợu CH3OH C2H5OH với g axit CxHyCOOH đem đốt thu đợc 13,44 l khí CO2 (ĐKTC) Nếu đem g oxit trung hoà dung dịch KOH 0,5 M cần 100 ml DD KOH
a Tìm CTHH axit
b Tính % khối lợng hỗn hợp rợu ban đầu
c Viết PTHH phản ứng Este hoá chất Híng dÉn:
1 - ë 1500C níc ë thĨ hơi. Gọi V thể tích C2H2
thì VO
2
= 2V
ThÓ tÝch hỗn hợp C2H2 O2 bình 3V PTHH:
2C2H2(k) + 5O2(k) 4CO2(k) + 2H2O(h) mol mol mol mol V l 2,5 V l V l V l x l Vl y l z l x = V
5
y = V
5
z = V
5
VC2 H
2
cßn d = V -
V = V
Vhh sau ph¶n øng = ( V
+ V
5
+ V
5
) = V
5 13
Gọi áp suất bình lúc đầu 100%
áp suất bình sau phản ứng a % áp dụng công thức
s d P P = s d n n = s d V V
Ta cã: a =
5 13
100 = 86,7 (%) VËy ¸p suất khí bình giảm là: 100 % - 86,7 % = 13,3 %
2
a- T×m CTHH cđa axit: nKOH = 0,5 0,1 = 0,05 (mol)
(140)MCx HyCOOH = 0,05
3
= 60 12 x + y + 45 = 60
12x + y = 15
x = vµ y = > CTHH axit là: CH3COOH b Tính phần khối lợng hỗn hợp rợu ban đầu:
Nco2 = 22,4
44 , 13
= 0,6 (mol)
Gọi x, y lần lợt số mol CH3OH C2H5OH hỗn hợp (x, y > 0) PTHH: Đốt cháy hỗn hợp
2CH3OH (l) + 3O2 (k) 2CO2(k) + 4H2O (h) x mol x mol
C2H5OH (l) + 3O2 (k) CO2 (k) + 3H2O (h) y mol 2y mol
CH3COOH (l) + 2O2 (k) CO2 (k) + 2H2O (h) 0,05 mol 0,1 mol
Tæng sè mol CO2: 2y + x + 0,1 = 0,6 2y + x = 0,5
Khối lợng hỗn hợp hai rợu b»ng 12,4 gam 46 y + 32 x = 12,4
suy x = 0,1 mol vµ y = 0,2 mol % CH3OH = 12,4
32 ,
100% 25,8 % % C2H5OH = 100% - 25,8 % = 74,2% c Ph¶n øng ESTE ho¸:
H2SO4(đặc), t0
CH3COOH (l) + C2H5OH (l) CH3COOC2H5 (l) + H2O (l) H2SO4(đặc), t0
(141)Chuyên 20:
tính chất, điều chế axit este
Công thức phân tử tổng quát axit este đa chức no, mạch hở.
CnH2n + – 2kO2k víi k: nhãm chøc – COOH hay – C – O – H vµ n, k thuéc N* = 1, 2,
O Hỗn hợp: C.n H2n + - 2k O2k víi n, k >
k = 1: -> este axit đơn chức no có cơng thức phân tử là: CnH2nO2 với axit n v este thỡ n
Hỗn hợp: C.n H2nO2 với axit n > este th× n >
- Nếu hai gốc rợu axit đơn chức este mạch hở Nếu rợu axit đa chức este mạch vòng
- Axit este tác dụng với dung dịch kiềm gọi chung phản ứng xà phịng hố, tạo muối kiềm axit hữu
RCOOH RCOOM + H2O R – C – O – R/ + MOH > RCOOM + R/OH
O
- Este có phản ứng thuỷ phân môi trờng axit H2SO4 tạo rợu axit - Phản ứng cháy axit este đơn chức no tạo CO2 H2O có số mol
b»ng
- Tỉng qu¸t, mét chÊt cã công thức phân tử CnH2nOx mạch hở CnH2nOx có nối công thức cấu tạo cháy tạo CO2 H2O có số mol
Bài toán áp dụng:
Bài 1: Đốt cháy 3(g) hợp chất hữu A khơng khí thu đợc 4,4g CO2 1,8g H2O
a Xác định CTPT hợp chất hữu A Biết tỷ khối A so với H2 30 Viết CTCT có A
b Nếu đem tồn lợng khí CO2 tác dụng với 100 ml dd NaOH 1,5M thu đợc muối gì? Tính khối lợng muối
Híng dÉn;
a.Vì đốt cháy hợp chất hữu A thu đợc CO2 H2O nên chắn A phải chứa hai nguyên tố C H có O
Sè mol s¶n phÈm
mol
nCO 0,1
44 ,
2
=> nC nCO2 0,1mol => mC 0,1.121,2g
g m mol n n mol
nHO 0,1 H HO 0,2 H 0,2.1 0,2 18
8 ,
2
2
Ta cã: mC mH 2,40,22,6(g)mA 6g
Do A phải chứa nguyên tố O ) ( , ) , , ( )
(m m g
m
mO A C H
) ( , 16 , mol
nO
TØ lÖ :nC :nH :nO 0,1:0,2:0,11:2:1
Công thức đơn giản A CH2O Đặt công thức tổng quát A ( CH2O)n có mA =30n
(142)b nNaOH 0,1.1,50,15mol
Phơng trình phản ứng: CO2 + NaOH NaHCO3 Tríc ph¶n øng: 0,1 0,15
Ph¶n øng: 0,1 0,1
Sau ph¶n øng : 0,05 0,1
TiÕp tơc cã ph¶n øng: NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O Tríc ph¶n øng: 0,1 0,05
0,05 0,05
Sau phản ứng 0,05 0,05 Ta thu đợc muối: NaHCO3 Na2CO3 có khối lợng là: g m g m CO Na NaHCO , 106 05 , , 84 05 , 3
Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 4,4g hợp chất hữu Y chứa C, H, O cần vừa đủ 5,6 lít khí Ơxi (ĐKTC), thu đợc khí CO2 nớc với thể tích
a) Xác định công thức phân tử Y, biết khối lợng phân tử Y 88 đvc b) Cho 4,4gam Y tác dụng hoàn toàn với lợng vừa đủ dung dịch NaOH sau làm bay hổn hợp thu đợc m1 gam rợu đơn chức m2 gam muối A xit hữu đơn chức Số nguyên tử bon rợu A xít thu đợc Hãy xác định công thức cấu tạo tên gọi Y Tính lợng m1 m2
Híng dÉn:
a/ Gọi cơng thức phân tử chất Y CxHyOz Phản ứng đốt cháy Y: CxHyOz + (x+
4
y
-2
z
)O2 t0 xCO2+
y
H2O (1) (0.05mol) 0.25mol 0.05x 0.05
2
y
TÝnh nY= 0.5mol 88
4
; nO2= 0.25( ) 22 mol
nCO2=0.05x ; nH2O=0.05
y
Vì thể tích CO2bằng thể tích nớc, ta có: 0.05x = 0.05
2
y
y=2x (2) nO2=(x+
4
y
-
z
)0.05=0.25 (3)
Thay (2) vµo (3) ta cã: 3x -z=10 (4) Khèi lợng phân tử Y=12x+y+16z =88 (5)
Từ phơng trình (2,3,4,5) ta có: x = ; y = 8; z = Vậy công thức phân tử Y là: C4H8O2
b/ Phản ứng với NaOH
Vì Y(C4H8O2) + NaOH Rợu (m1gam) + muối(m2gam) nên Y phải este số nguyên tử cacbon rợu =số nguyên tử bon axit =
2
= nguyên tử C Do cơng thức rợu C2H5OH với m1= 0.0546 = 23g
Công thức axít CH3COOH Với m2= 0.05 82 =4.1g CH3COONa
Bài 3: Đốt cháy hồn tồn gam chất A, thu đợc 2,24 lít CO2 (ở đktc) 1,8g nớc Tỷ khối A so với Mêtan 3,75 Tìm cơng thức cấu tạo A biết A tác dụng đ ợc với NaOH
Híng dÉn: Ta cã
mol , , 22 24 ,
nCO2 mC = 1,2g g , m mol , 18 ,
nHO H
(143)mO = - (1,2 + 0,2) = 1,6g
Đặt công tác A lµ: CxHyO2, theo bµi ta cã: MA = 3,75 16 = 60 (g)
Ta cã:
3 60 , 162 ,
y ,
y 12
Giải ta đợc: x = 2, y = 4, z =
CTTQ cđa A lµ: C2H4O2
A Có CTCT: CH3COOH HCOOC2H5
Vì A phản ứng đợc với NaOH nên A CH3COOH HCOOC2H5 (axit axetic)
(144)Chuyên đề 21
TÌM KHOẢNG BIẾN THIÊN CỦA MỘT LƯỢNG CHẤT
( Cực trị giải toán hoá học )
I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ
- Thường gặp: hỗn hợp A
B (có tính chất tương tự ) tác dụng với chất X ( thường lấy
thiếu )
- Nếu lượng chất X lấy vào phản ứng thay đổi lượng sản phẩm hỗn hợp A
B tạo
ra thay đổi khoảng ( gọi chung khoảng biến thiên )
Phương pháp :
1) Nếu hỗn hợp biết lượng chất xét trường hợp :
A tác dụng trước đến B lượng chất cần tìm m1
B tác dụng trước đến A lượng chất cần tìm m2
khoảng biến thiên : m1 < m < m2 ( ngược lại )
2) Nếu hỗn hợp chưa biết khối lượng chất xét trường hợp : Hỗn hợp có chất A lượng chất cần tìm m1
Hỗn hợp có chất B lượng chất cần tìm m2
3) Có thể dùng phương pháp đại số (dựa vào giới hạn đại lượng biết
khoảng biến thiên đại lượng chưa biết.) :
hh hh hh
m m
n
Mnaëng ï Mnheï ; Hiệu suất: < H% < 100%
0 < số mol A < số mol hỗn hợp A,B Nếu x A y B ï m
x y
thì A < m < B ( ngược lại )
II- BÀI TẬP ÁP DỤNG
1) Cho hỗn hợp gồm gam CuO 3,6 gam FeO vào 300ml dung dịch HCl 0,8M Sau phản ứng có m gam chất rắn không tan Hỏi m nằm khoảng ?
Hướng dẫn :
Số mol CuO = 0,1 số mol FeO = 0,05 số mol HCl = 0,24
Vậy HCl không đủ tác dụng với hỗn hợp oxit + Nếu CuO phản ứng trước :
CuO + 2HCl CuCl2 + H2O
0,1 0,2
FeO + 2HCl FeCl2 + H2O
0,02 0,04
Sau phản ứng : mFeO ( dư ) = 3,6 – (0,02 72 ) = 2,16 gam
+ Nếu FeO phản ứng trước
FeO + 2HCl FeCl2 + H2O
(145)CuO + 2HCl CuCl2 + H2O
0,07 0,14
Sau phản ứng : mCuO ( dư ) = – (0,07 80 ) = 2,4 gam
Vì thực tế FeO CuO phản ứng với HCl nên 2,16 gam < m < 2,4
gam
Cách 2 : Có thể đặt RO CTHH đại diện cho hỗn hợp
RO + 2HCl RCl2 + H2O
0,12 0,24
nRO = 0,15 – 0,12 = 0,03
khối lượng RO dư : m = 0,03 M
Vì 72< M < 80 nên 72 0.03 < m < 80 0,03
2,16gam < m < 2,4 gam
2) Nung 20 gam hỗn hợp MgCO3, CaCO3, BaCO3 nhiệt độ cao thu khí A
Dẫn khí A vào dung dịch nước vơi thu 10 gam kết tủa ddB Đun
nóng B hồn tồn tạo thành thêm gam kết tủa Hỏi % khối lượng MgCO3
nằm khoảng ?
Hướng dẫn : số mol kết tủa CaCO3 = 0,1 mol , Số mol CaCO3 ( tạo
thêm ) = 0,06 mol
MgCO3
0
t
MgO + CO2
.x x
CaCO3
0
t
CaO + CO2
.y y
BaCO3
0
t
BaO + CO2
.z z
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
0,1 0,1
2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2
0
t
CaCO3 + H2O + CO2
0,06
Trong x,y,z số mol MgCO3, CaCO3, BaCO3 100gam hỗn hợp
Theo ptpư : nCO2 nCaCO3( )4 2 nCaCO3( )6 0 06 22mol, , ,
Suy ta có hệ pt : 84x 100y 197z 100x y z 22 1 , ,
100y 197z 100 84xy z 22 1 x , , (2) (1)
Từ (1) (2) ta có : 100y 197z 100 84xy z 1 x,
Suy ta có : 100 100 84x 197
1 x,
giải 0,625 < x < 1,032
Vậy khối lượng MgCO3 nằm khoảng : 52,5 % 86,69 %
3) Đốt cháy 10,5 gam hỗn hợp A gồm CH4; C2H4; C2H2 oxi thu khí B
Dẫn khí B vào dung dịch nước vơi dư thấy có 75gam kết tủa Hỏi % khối
lượng CH4 tối đa bao nhiêu? ( ĐS: 38,1% )
4) Một hỗn hợp khí A gồm etilen , propilen , hiđro có tỉ trọng ( đktc) PA ( g/l) Cho A
qua xúc tác Ni, nung nóng thu hỗn hợp khí B
a/ Với giá trị PA hỗn hợp khí B khơng làm màu dung dịch brom
(146)Hướng dẫn :
Đặt số mol gồm etilen , propilen , hiđro : x,y,z
Để khí B khơng làm màu dung dịch Brom Anken khơng dư ( số mol H2 = số
mol anken )
z x + y
A A
28x 42y 2z
M 22 p
x y z ,
(1)
Biện luận : z = x+y (1) A
30x 44y
44 p
x y ,
0,67 < pA < 0,98
Nếu z > x+y MA giảm pA giảm pA 0,67
5) Một bình kín dung tích 8,96 lít chứa đầy hỗn hợp X gồm N2, O2, SO2 tỉ lệ mol :1
:1 Đốt cháy lưu huỳnh hỗn hợp X thu hỗn hợp khí Y ( sau đưa
bình nhiệt độ ban đầu ) Biết Y
X
d 1 089,
a/ Áp suất bình có thay đổi hay khơng ? Vì ? b/ Xác định % thể tích hỗn hợp khí Y
c/ Khi số mol oxi biến đổi Y
X
d biến đổi khoảng
(ĐS : b/ 60%N2 ; 10%O2 ; 30%SO2 , c/ Y
X
1 d 1 18, )
6) Hoà tan hỗn hợp 6,4 gam CuO 16 gam Fe2O3 320ml dung dịch HCl 2M
Sau phản ứng có m rắn khơng tan m’ gam muối Xác định m m’ biến thiên khoảng ?
7) Hoà tan vừa đủ gam hỗn hợp gồm kim loại X ( hoá trị I) kim loại Y ( hoá trị
II) hỗn hợp hai axit HNO3 H2SO4 thấy có 2,688 lít hỗn hợp khí NO2 SO2
sinh ( đktc) nặng 5,88 gam Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu m ( gam) muối khan
a/ Tìm m
b/ Khi tỉ lệ số mol khí thay đổi m biến thiên khoảng ?
8) Cho 46,7 gam hỗn hợp X gồm CuO, ZnO, FeO vào 800ml ddHCl 1,75M Lượng axit cịn dư phải trung hồ 200ml ddNaOH 1M Xác định khoảng biến thiên % khối lượng FeO hỗn hợp X
9/ Hỗn hợp A gồm 0,56 gam Fe 16 gam Fe2O3 Trộn A với a mol bột nhôm
nung nhiệt độ cao( khơng có khơng khí ) thu hỗn hợp B Nếu cho B tan
H2SO4 loãng dư thu V lít khí , cho B tan NaOH dư thu
được 0,25V lít khí ( khí điều kiện) a/ Viết PTHH xảy
(147)Hướng dẫn : Fe2O3 + 2Al
0
t
Al2O3 + 2Fe
Ban đầu: 0,1 a 0,01(mol)
Pư : x 2x x 2x (mol)
Sau pư : (0,1-x) (a-2x) x (0,01+2x)
Viết PTHH rắn B với H2SO4 loãng NaOH ( dư )
tỉ lệ : 1,5(a 2x) (0,01 2x)1,5(a 2x) 0, 25VV
4,5a 0,01 x
11
vì < x 0,1 nên 2,22 103 < a 0,2467
hay : 0,06 gam < mAl 6,661 gam
10/ Cho 6,2 gam hỗn hợp X gồm Na K tác dụng với dung dịch HCl dư Tính khối lượng muối tạo thành
Hướng dẫn :
Các phương trình phản ứng xảy ra: 2Na + 2HCl 2NaCl + H2
2K + 2HCl 2KCl + H2
Ta có : 6,
39 < n kl < 6,
23
Theo PTPƯ ta có : số mol KL = số mol Cl-
Khối lượng muối tạo thành : m = mKl + mCl = 6,2 + 35,5 nkl
Thay ( ) vào ( 2) ta : 11,84 gam < m < 15,77 gam
* Có thể giả sử có Na m1 , giả sử có K m2 m1 < m < m2
(148)Chuyờn 22
Bài tập tăng giảm khối lợng kim loại
1. Cho lỏ st cú khối lợng 5,6 gam vào dd đồng sunfat Sau thời gian, nhấc sắt ra, rửa nhẹ, làm khô cân thấy sắt có khối lợng 6,4 gam Khối lợng sắt tạo thành bao nhiêu?
2. Cho sắt có khối lợng gam vào 50 ml dd CuSO4 15% có khối lợng
riêng 1,12 g/ml Sau thời gian phản ứng, ngời ta lấy sắt khỏi dd, rửa nhẹ, làm khô, cân nặng 5,16 gam
a) Viết PTHH
b) Tính nồng độ phần trăm chất cịn lại dd sau phản ứng?
3. Nhóng mét nhôm vào dd CuSO4 Sau thời gian, lấy nhôm khổi
dd thỡ thy lng dd giảm 1,38 gam Tính khối lợng Al tham gia phản ứng?
4. Cho đồng có khối lợng gam vào dd AgNO3 Phản ứng xong, đem
lá kim loại rửa nhẹ, làm khô cân đợc 13,6 gam a) Viết PTHH
b) Tính khối lợng đồng tham gia phản ứng?
5. Nhúng nhôm có khối lợng 594 gam vµo dd AgNO3 2M Sau mét
thời gian khối lợng nhơm tăng 5% a) Tính số gam nhơm tham gia phản ứng? b) Tính số gam Ag ra?
c) Tính V dd AgNO3 dùng?
d) Tính khối lợng mi nhơm nitrat dùng?
6. Ngâm miếng sắt vào 320 gam dd CuSO4 10% Sau tất đồng bị đẩy
khỏi dd CuSO4 bám hết vào miếng sắt, khối lợng miếng sắt tăng lên
8% Xỏc định khối lợng miếng sắt ban đầu?
7. Ng©m miếng chì có khối lợng 286 gam vào 400 ml dd CuCl2 Sau mét
thêi gian thÊy khèi lợng miếng chì giảm 10%
a) Gii thớch ti khối lợng miếng chì bị giảm so với ban đầu? b) Tính lợng chì phản ứng lợng đồng sinh
c) Tính nồng độ mol dd CuCl2 dùng
d) Tính nồng độ mol dd muối chì sinh
(149)8. Cho kẽm có khối lợng 25 gam vào dd đồng sunfat Sau phản ứng kết thúc, đem tám kim loại ra, rửa nhẹ, làm khô cân đợc 24,96 gam
a) ViÕt PTHH
b) Tính khối lợng kẽm phản ứng c) Tính khối lợng đồn sunfat có dd
9. Có hai kẽm có khối lợng nh Một cho vào dd đồng (II) nitrat, cho vào dd chì (II) nitrat Sau thời gian phản ứng, khối lợng kẽm thứ giảm 0,05 gam
a) ViÕt PTHH
b) Khối lợng kẽm thứ tăng hay giảm gam? Biết ràng hai phản ứng trên, khối lợng kẽm bị hoà tan b»ng
10. Ngâm sắt có khối lợng 50 gam 200 gam dd muối kim loại M có hố trị II, nồng độ 16% Sau toàn lợng muối sunfat tham gia phản ứng, lấy sắt khỏi dd, rửa nhẹ, làm khô, cân nặng 51,6 gam Xác định CTHH muối sunfat kim loại M
11. Ngâm vật đồng có khối lợng 10 gam 250 gam dd AgNO3 4% Khi lấy vật khối lợng AgNO3 dd giảm 17% Xác
định khối lợng vật sau phản ứng?
12. Ngâm đinh sắt có khối lợng gam đợc ngâm dd CuSO4 Sau
một thời gian phản ứng lấy đinh sắt rửa nhẹ, làm khô, cân nặng 4,2 gam
a) Viết PTHH
b) Tính khối lợng chất tham gia tạo thành sau phản ứng
13. Nhóng kÏm vµo dd chøa 8,32 gam CdSO4 Sau kẽm đẩy
hoàn toàn camiđi khỏi muối, khối lợng kẽm tăng 2,35% so với ban đầu Hỏi khối lợng kẽm ban đầu bao nhiªu?
14. Ngâm nhơm ( làm sach lớp oxit ) 250 ml dd AgNO3
0,24M Sau mét thêi gian, lÊy ra, rưa nhĐ, làm khô, khối lợng nhôm tăng thêm 2,97 gam
a) Tính lợng Al phản ứng lợng Ag sinh
b) Tính nồng độ mol chất dd sau phản ứng Cho V dd thay đổi không đáng kể
(150)16. Cho sắt vào 100 ml dd chứa muối Cu(NO3)2 0,5M
AgNO3 2M Sau phản ứng lấy sắt khỏi đ, rửa làm khô
khối lợng sắt tăng hay gi¶m Gi¶i thÝch?
17. Hai kim loại giống ( ngun tố R có hố trị II) có khối lợng Cho thứ vào dd Cu(NO3)2 thứ
hai vµo dd Pb(NO3)2 Sau cïng mét thêi gian ph¶n øng, sè mol muèi
(151)Chuyên đề 23
XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN CỦA HỖN HỢP
DỰA VÀO
PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG
I- KIẾN THỨC CƠ BẢN
Dựa vào tính chất hỗn hợp, chia tập hỗn hợp thành dạng sau:
1) Dạng 1: Hỗn hợp gồm chất có tính chất khác nhau
Tổng quát : BA X BAX( không pư )
Cách giải : Thường tính theo PTHH để tìm lượng chất A lượng chất B
( ngược lại kiện đề cho không liên quan đến PTHH ) 2) Dạng 2: Hỗn hợp gồm chất có tính chất tương tự
Tổng quát : BA X AXBX
Cách giải :
Đặt ẩn ( a,b …) cho số mol chất hỗn hợp Viết PTHH tính theo PTHH với ẩn
Lập phương trình tốn liên lạc ẩn kiện Giải phương trình tìm ẩn
Hoàn thành yêu cầu đề
3) Dạng 3: Hỗn hợp chứa chất có CTHH trùng sản phẩm chất kia.
Tổng quát : BA X BAX B (ban đầu ) sinh) (
Cách giải :
Như dạng
Cần ý : lượng B thu sau phản ứng gồm lượng B lại
lượng B sinh phản ứng với chất A
4) Một số điểm cần lưu ý giải toán hỗn hợp:
Nếu hỗn hợp chia phần có tỉ lệ ( gấp đơi, … ) đặt ẩn x,y …
cho số mol chất phần
Nếu hỗn hợp chia phần khơng có quan hệ đặt ẩn (x,y,z …)cho số mol
mỗi chất phần giả sử số mol phần gấp k lần số mol phần
(152)1) Hoà tan 40 gam hỗn hợp Ag Al ddHCl dư thấy sinh 10,08 lít khí ( đktc) Tính % khối lượng chất hỗn hợp ban đầu
Giải :
Chỉ có Al tác dụng với dung dịch HCl 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2
0,3 0,45 ( mol )
Thành phần hỗn hợp :
0 27
100 20 25
40
,
%Al % , % %Ag = 79,75%
2) Hoà tan hỗn hợp Ag Al H2SO4 lỗng thấy 6,72 lít khí sinh ( đktc)
một phần rắn khơng tan Hồ tan rắn khơng tan dd H2SO4 đặc nóng ( dư )
thấy có 1,12 lít khí SO2 ( đktc)
a/ Tính khối lượng chất hỗn hợp ban đầu
b/ Tính tỉ khối hỗn hợp khí ( gồm khí sinh ) khí oxi
3) Hoà tan hoàn toàn 2,8 gam hỗn hợp kim loại Cu Ag dung dịch HNO3 dư
thì sinh khí NO2 Để hấp thụ hồn tồn khí sinh phải dùng 40ml
dung dịch NaOH 1M
Tính % khối lượng kim loại hỗn hợp
Giải :
Đặt số mol Ag Cu a, b mol Ag + 2HNO3 AgNO3 + H2O + NO2
a a
Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2
b 2b
2NO2 + 2NaOH NaNO2 + NaNO3 + H2O
(a.+ 2b) (a.+ 2b)
theo đầu ta có : 108a 2ab641 04 04b, 8, (1), (2)
giải a = 0,02 ; b = 0,01
100 22 86
Cu
0,01 64
%m = % , %
2,8
%mAg = 77,14%
4) Hoà tan 34,2 gam hỗn hợp gồm Al2O3 Fe2O3 vào lít dung dịch HCl 2M,
sau phản ứng dư 25% axit Cho dung dịch tạo thành tác dụng với ddNaOH 1M cho vừa đủ đạt kết tủa bé
a/ Tính khối lượng oxit hỗn hợp b/ Tính thể tích dung dịch NaOH 1M dùng
Hướng dẫn :
a/ Đặt ẩn cho số mol Fe2O3 Al2O3 a, b ( mol)
Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O
a 2a
Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O
b 2b
FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl
2a 6a 2a
AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl
2b 6b 2b
Vì lượng kết tủa bé nên Al(OH)3 bị tan NaOH dư
(153)2b 2b
HCl + NaOH NaCl + H2O
0,5 0,5
Số mol HCl ( pư với oxit ) : 1 75
100= 1,5 mol
Số mol HCl ( pư với NaOH ) : 2 25
100 = 0,5 mol
Theo đề ta có : 6
160 102 34
a b ,
a b ,
giải a = 0,15 ; b = 0,1
Khối lượng oxit hỗn hợp 15 160 24
Fe O
m , (gam) ;
2 34 24 10
Al O
m , , (gam)
b/ Tổng số mol NaOH = 6a + 8b + 0,5 = 2,2 mol
VddNaOH = 2,2 : = 2,2 lít
5) Khử 13,6 gam hỗn hợp A gồm Fe Fe2O3 khí CO dư thu rắn
B Để hồ tan hoàn toàn rắn B phải dùng 400ml dung dịch HCl 1M Lượng muối sinh cho tác dụng với dd NaOH dư thu m ( gam) kết tủa Tính % khối lượng chất A định m
Hướng dẫn:
Gọi a,b số mol Fe Fe2O3 hỗn hợp
Fe2O3 + 3CO
0
t
2Fe + 3CO2
b 2b
Rắn B gồm : (a + b ) mol Fe
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
(a+2b) 2(a+2b) (a+2b)
FeCl2 + 2NaOH 2NaCl + Fe(OH)2
(a+2b) (a+2b)
Theo đề ta có : 56 160 13
2 4
a b ,
(a b) , ,
giải : a = 0,1 ; b = 0,05
%mFe =
0 56
100 41 18 13
, % , %
,
%mFe O2 3 58 82, %
Khối lượng kết tủa : m = ( a+ 2b) 90 = 0,2 90 = 18 gam
6) Đốt cháy 10 gam hỗn hợp khí CO, CO2, SO2 thu hỗn hợp khí A Hấp
thụ khí A dung dịch NaOH 2M dư thu 24,8 gam muối Để tác dụng hết lượng muối dùng 400ml ddHCl 0,5M Tính % thể tích khí hỗn hợp thể tích dd NaOH 2M đa phản ứng
7) Hoà tan 4,64 gam hỗn hợp Cu - Mg - Fe dung dịch H2SO4 lỗng dư thấy
sinh 2,24 lít khí ( đktc) 0,64 gam rắn khơng tan a/ Tính % khối lượng kim loại hỗn hợp
b/ Tính khối lượng ddH2SO4 24,5% tối thiểu phải dùng
8/ Hoà tan hoàn toàn 19,46 gam hỗn hợp Mg-Al-Zn ( khối lượng Al Mg nhau) vào dung dịch HCl 2M thu 16,352 lít khí ( đktc)
a/ Tính khối lượng kim loại hỗn hợp
b/ Tính thể tích dung dịch HCl 2M dùng; biết axit dư 10% so với lý thuyết c/ Để trung hoà hết lượng axit cịn dư phải dùng gam dd hỗn hợp kiềm chứa KOH 28% Ca(OH) 14,8%
Hướng dẫn : a/ đặt ẩn cho số mol Al,Mg,Zn a,b,c ( mol )
(154)Mặt khác : từ PTHH ta có : 1,5a + b + c = 0,73 (2)
b = 125
8a , a (3)
Giải hệ phương trình tìm a,b,c
c/ Đặt khối lượng dung dịch hỗn hợp kiềm m
9) Chia 50 gam dung dịch chứa muối MgCl2 CuCl2 làm phần nhau:
- Phần 1: Tác dụng AgNO3 dư thu 14,35 gam kết tủa
- Phần 2: Tác dụng với NaOH dư , lọc lấy kết tủa đem nung thu 3,2 gam
hỗn hợp chất rắn Khử hoàn toàn hỗn hợp H2 thu hỗn hợp rắn Y
a/ Xác định nồng độ % chất dung dịch ban đầu b/ Xác định % khối lượng chất rắn Y
10)* Một hỗn hợp gồm CH4, H2, CO
TN1: Đốt cháy 8,96 lít hỗn hợp cần 7,84 lít khí O2
TN2: Dẫn 11,8 gam hỗn hợp qua ống đựng CuO nung nóng có 48 gam CuO
đã phản ứng
Tính % thể tích chất hỗn hợp
Hướng dẫn : Đặt số mol khí TN1 x,y,z TN2 ax , ay , az ( a độ
lệch số mol TN)
11)* Chia hỗn hợp X gồm :Na, Al, Mg làm phần nhau: - Phần 1: Tác dụng với nước sinh 8,96 lít khí
- Phần 2: Tác dụng NaOH dư thấy sinh 15,68 lít khí
- Phần : Tác dụng với ddHCl, phản ứng xong thu 26,88 lít khí Các thể tích khí đo đktc
a/ Viết phương trình phản ứng xảy
b/ Xác định % khối lượng chất hỗn hợp X
12* Có 15 gam hỗn hợp Al Mg chia đôi Cho mửa hỗn hợp vào 600ml dung dịch HCl xM thu khí A dung dịch B, cạn B thu 27,9 gam muối khan Cho nửa lại tác dụng với 800ml dung dịch HCl xM làm tương tự thu 32,35 gam muối khan Xác định % khối lượng kim loại trị số x ? Tính thể tích H2 TN2( đktc)
Hướng dẫn : Căn đầu nhận thấy TN1 kim loại chưa hết cịn thí nghiệm
kim loại hết ( cách so sánh lượng chất )
13) Hoà tan 14,4 gam Mg vào 400cm3 dung dịch HCl thu V
1 lít khí H2
cịn lại phần chất rắn không tan Lọc lấy phần không tan cho thêm 20 gam Fe
hoà tan 500cm3 dung dịch HCl trên, thấy thoát V
2 lít khí H2 cịn lại
3,2 gam rắn khơng tan Tính V1, V2 Biết khí đo đktc
14) Hồ tan hỗn hợp CaO CaCO3 H2SO4 loãng dung dịch A khí B
Cơ cạn dung dịch A thu 3,44 gam thạch cao CaSO4.2H2O Hấp thụ hết B
100 ml dung dịch NaOH 0,16 M, sau thêm BaCl2 dư thấy tạo 1,182 gam kết
tủa Tìm số gam chất ban đầu
Hướng dẫn : CO2 tác dụng với NaOH chưa biết có tạo muối axit hay khơng, nên phải
biện luận
15) Cho dịng khí H2 dư qua 2,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3
nung nóng Sau phản ứng ống nghiệm lại 1,96 gam Fe Nếu cho 2,36 gam
hỗn hợp đầu tác dụng với dụng dịch CuSO4 đến phản ứng hoàn toàn, lọc lấy chất rắn
làm khơ cân nặng 2,48 gam Tính khối lượng chất hỗn hợp
16) Cho a gam Fe tác dụng dd HCl ( TN1), cô cạn dung dịch thu 3,1 gam chất
(155)( TN2) sau cạn dung dịch lại thu 3,36 gam chất rắn 448ml khí H2
( đktc) Tính a, b khối lượng muối
17)* Đốt cháy hoàn toàn 1,14 gam hỗn hợp A gồm CH4, C2H4, C3H6 thu 3,52
gam CO2 Nếu cho 448ml hỗn hợp A qua dung dịch Brơm dư có 2,4 gam brơm
phản ứng Tính % thể tích khí hỗn hợp A Các thể tích khí đo đktc
Hướng dẫn : Giải tương tự 10
18)* Cho 22,3 gam hỗn hợp Al Fe2O3 vào bình kín ( khơng có khơng khí )
Nung nóng bình đến phản ứng hồn tồn thu hỗn hợp rắn X Hoà tan rắn X HCl dư thu 5,6 lít khí ( đktc)
a/ Xác định khối lượng chất hỗn hợp đầu
b/ cho X tác dụng với ddNaOH
6M để phản ứng vừa đủ phải dùng lít
dung dịch NaOH
Hướng dẫn : hỗn hợp X tác dụng khơng biết có vừa đủ hay không nên phải biện luận
( ĐS : 6,3gam Al ; 16 gam Fe2O3 )
19)* Đốt hoàn toàn 16,8 gam hỗn hợp X gồm Mg, Cu, Ca khí oxi thu
23,2 gam hỗn hợp oxit Nếu cho 0,2 mol hỗn hợp X tác dụng với H2O dư
dung dịch Y ; m( gam) rắn Q 0,2 gam khí Z Tìm khối lượng kim loại 16,8 gam hỗn hợp X ? Định m ?
Hướng dẫn : Giải 10 ( ĐS : 2,4 g Mg ; 6,4 g Cu ; g Ca )
20) Hỗn hợp Axit axetic rượu êtylic ( hỗn hợp A) Cho Na dư vào A thu
được 3,36 lít khí H2 ( đktc) Nếu cho A tác dụng với NaOH phải dùng 200ml
dd NaOH 1M
a/ Tính % khối lượng chất hỗn hợp A
b/ Thêm H2SO4 đặc vào A đun nóng để phản ứng hồn tồn thu
gam este
(156)-CHUYÊN ĐỀ 24:
ĐỘ TAN VÀ CÁC PHÉP LẬP LUẬN TỚI ĐỘ TAN CAO CẤP
Bài tập
1 Tính độ tan muối ăn 20oC, biết nhiệt độ 50 gam nước hịa
tan tối đa 17,95 gam muối ăn
2 Có gam muối ăn kg dung dịch bão hòa muối ăn 20oC, biết
độ tan muối ăn nhiệt độ 35, gam
3 Độ tan A nước 10OC 15 gam , 90OC 50 gam Hỏi làm lạnh
600 gam dung dịch bão hòa A 90OC xuống 10OC có gam A kết
tinh ?
4 Có gam tinh thể NaCl tách làm lạnh 1900 gam dung dịch
NaCl bão hòa từ 90OC đến 0OC Biết độ tan NaCl 90OC 50 gam ở
0OC 35 gam
5 Xác định lượng AgNO3 tách làm lạnh 2500 g dung dịch AgNO3 bão hòa
ở 60oC xuống 10oC Cho biết độ tan AgNO
3 60oC 525 g
10oC 170 g
*.6 Cho 0,2 mol CuO tan hết dd axit sunfuric 20% đun nóng vừa đủ.Sau
làm nguội dd đến 10oC.Tính lượng tinh thể CuSO
4.5H2O tách khỏi dd, biết độ tan
của CuSO4 10oC 17,4 gam
Giải
CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O
0,2 0,2 0,2mol
mCuSO4 =0,2.160 = 32 gam
mdd sau = 0,2 80 +
98.0, 2.100
20 = 114 gam
mH2O =114- 32 = 82gam
khi hạ nhiệt độ: CuSO4 + 5H2O CuSO4.5H2O
gọi x số mol CuSO4.5H2O tách sau hạ nhiệt độ
Khối lượng CuSO4 lại: 32 – 160x
Khối lượng nước lại : 82- 90x
Độ tan:17,4 = (32 160 )100
82 90
x x
=> x =0,1228 mol
m CuSO4.5H2O tách = 0,1228.250 =30,7 gam
Bài tập
Câu 7a.Cần lấy CuSO4 hòa tan vào 400ml dd CuSO4 10%
( d = 1,1g/ml) để tạo thành dd C có nồng độ 29,8%
b.Khi hạ nhiệt độ dd C xuống 12oC thấy có 60 gam muối CuSO
4.5H2O kết
tinh,tách khỏi dd.Tính độ tan CuSO4 12oC
đs:
Câu 8.Xác định lượng FeSO4.7H2O tách làm lạnh 800 gam dd bão hòa FeSO4
từ 70oC xuống 20oC.Biết độ tan FeSO
4 35,93gam 21 gam
(157)Câu 9.Làm lạnh 1877 gam dd bão hịa CuSO4 từ 85oC xng 25oC Hỏi có bao niêu
gam tinh thể CuSO4.5H2O tách Biết độ tan CuSO4 87,7 g 40 g
ĐS: 961,5 gam
Câu 10.Dung dịch Al2(SO4)3 bão hịa 10oC có nồng độ 25,1 %
a Tính độ tan T Al2(SO4)3 10oC
b Lấy 1000 gam dd Al2(SO4)3 bão hòa làm bay 100gam H2O.Phần
dd cịn lại đưa 10oC thấy có a gam Al
2(SO4)3.18H2O kết tinh Tính a
ĐS: 33,5gam;95,8 gam
Câu 11.Cần lấy gam CuSO4 hòa tan vào 400 ml dd CuSO4 10%
(d =1,1g/ml) để tạo thành dd C có nồng độ 28,8%
-khi hạ nhiệt độ dd C xuống 12oC thí thấy có 60 gam muối CuSO
4.5H2O kết tinh, tách
ra khỏi dung dịch.Tính độ tan CuSO4 12oC
ĐS: 60 gam; 17,52 gam
Câu 12.Cho 600 g dd CuSO4 10% bay nhiệt độ 200C tới dd bay hết 400g
nước.Tính lượng CuSO4.5H2O tách ra, biết dd bão hòa chứa 20% CuSO4 200C
ĐS: 45,47gam
Câu 13 200C độ tan nước Cu(NO
3)2.6H2O 125 gam,Tính khối lượng
Cu(NO3)2.6H2O cần lấy để pha chế thành 450g dd Cu(NO3)2 dd bão hịa tính nồng
(158)CHUYÊN ĐỀ 25: PHA CHẾ DUNG DỊCH
m1C1 + m2C2 = (m1+m2)C m1C1 + m2C2 = m1C+m2C
m1(C1-C) = m2(C- C2)
1
2
m C C m C C
tương tự có
2
v C C v C C
ví dụ: Cần lấy gam SO3 gam dd H2SO4 10% để tạo thành
100g dd H2SO4 20%
Giải
Khi cho SO3 vào dd xảy phản ứng SO3 + H2O H2SO4
80 g 98 g coi SO3 dd H2SO4 có nồng độ:
98 100
122,5 80
x
%
gọi m1 m2 khối lượng SO3 dd H2SO4 ban đầu
Ta có mm12 C CC1 C2 122,5 20 102,520 10 10
*
m1+ m2 =100 **.từ * ** giải m1 = 8,88gam
1 Xác định lượng SO3 lượng H2SO4 49% để trộn thành 450 gam dd H2SO4
73,5% ĐS: 150 g 300g
2 Có hai dd Dung dịch A chứa H2SO4 85% dung dịch B chứa HNO3 chưa
biết nồng độ Hỏi phải trộn hai dd theo tỉ lệ để dd mới,
đó H2SO4 có nồng độ 60% HNO3 có nồng độ 20% Tính nồng độ phần
trăm HNO3 ban đầu
ĐS: tỉ lệ 12/5, C% HNO3 = 68%
Giải:
Gọi m1 , m2 khối lượng dd H2SO4 HNO3 ban đầu.Khi cho HNO3 vào H2SO4
thì coi HNO3 dd H2SO4 có nồng độ 0%
Ta có 60 60 12(*)
2 85 60 25
m C C m C C
-Cho H2SO4 vào HNO3 coi H2SO4 dd HNO3 có nồng độ 0%
Ta có 20 20 12 68
2 20 20
m C C C C
C m C C
%
3 Có V1 lít dd HCl chứa 9,125 gam chất tan(ddA) Có V2lit dd HCl chứa 5,475
gam chất tan (ddB) Trộn V1 lít dd A với V2 lit dd B dd C có V=2 lít
(159)b Tính CM A,B biết CM(A) _ CM(B) = 0,4
4 Hịa tan NaCl vào nước V ml dd A có khối lượng riêng d Thêm V1
ml nước vào dd A (V1+ V) ml dd B có khối lượng riêng d1 Hãy chứng
minh d>d1 Biết khối lượng riêng nước 1g/ml
5 cần lấy gam NaOH cho thêm vào 120 gam dd NaOH 20% để thu dd có nồng độ 25% ĐS: gam
6 Phải pha thêm nước vào dd H2SO4 50% để thu dd 20% Tính tỉ lệ khối
(160)CHUYÊN ĐỀ 26
CO2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM
Chỉ xét trường hợp đặc biệt đề cho số mol dd kiềm( Ca(OH)2 hoặc
Ba(OH)2 số mol kết tủa CaCO3 BaCO3 ) n kết tủa < n kiềm
Phương pháp: xét hai trường hợp
Trường hợp 1: Ca(OH)2 dư xảy phản ứng
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O nCO2 = nCaCO3
Trường hợp 2: CO2 dư xảy hai phản ứng
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
CO2 + H2O + CaCO3 Ca(HCO3)2
nCO2 =nCaCO3 + n Ca(HCO3)2
ví dụ: Dẫn V lít CO2 (đktc) vào 500ml dd Ca(OH)2 1M ta thấy có 25 gam kết tủa
Tính V
Giải
nCa(OH)2 = 0,5x1= 0,5mol
nCaCO3 = 25/100 = 0,25mol
ta thấy nCaCO3< nCa(OH)2 Xét hai trường hợp
-Trường hợp 1: nCO2< nCa(OH)2 xảy phản ứng
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
0,25 0,25 mol V = 0,25 x22,4 = 5,6 lít
- Trường hợp 2: nCO2> nCa(OH)2 xảy hai phản ứng
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
0,5 0,5 mol 0,5 mol
CO2 + H2O + CaCO3 Ca(HCO3)2
0,25mol 0,25mol 0,25mol
nCO2 = 0,5 + 0,25 = 0,75 mol
V = 0,75x22,4 =16,8 lít Bài tập
1 Đốt cháy hồn tồn 2,24 lít khí C2H4 (đktc) rối cho tồn sản phẩm vào dd
chứa 11,1 gam Ca(OH)2 Hỏi sau hấp thụ khối lượng phần dd ban đầu tăng
hay giảm gam
2 Đốt cháy hồn tồn 2,24 lít hiđcacbon,lấy tồn sản phẩm cho vào 150 ml dd Ca(OH)2 1M thu 10 gam kết tủa .xác định công thức
hiđcacbon ĐS: C2H2, C2H4, C2H6
3 Đốt cháy hết 0,224 lít Ankan dạng mạch hở,sản phẩn sau cháy cho qua 1lit nước vôi 0,134% ( d= 1g/ml) thu 0,1 gam kết tủa.Tìm cơng thức ankan
4 Nung 25,28 gam hỗn hợp FeCO3 FexOy dư tới phản ứng hoàn toàn, thu
được khí A 22,4 gam Fe2O3 nhất.Cho khí A hấp thụ hoàn toàn vào
400ml ddBa(OH)2 0,15M thu 7,88 gam kết tủa.Tìm cơng thức phân tử
của FexOy ĐS: Fe2O3
5 Thổi CO qua ống xứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng, sau thời gian thu
được 10,88 gam chất rắn A( chứa chất) 2,668 lít khí CO2 (đktc)
(161)b lấy 1/10 lượng CO2 trên,cho vào 0,4 lít Ca(OH)2 thu 0,2 gam kết tủa
khi nung nóng dd tạo thành kết tủa lại tăng thêm p gam Tính nồng độ mol dd
Ca(OH)2 p
ĐS:m= 12,8 gam; CM = 0,0175M; p = gam
6 Cho luồng khí CO qua ống xứ nung nóng chúa m gam FexOy
phản ứng xảy hồn tồn.Dẫn tồn lượng khí sinh chậm vào lit dd
Ba(OH)2 0,1M thu 9,85 gam kết tủa.Mặt khác hịa tan tồn lượng
kim loại sắt vào V lit dd HCl 2M dư thu dd, sau cạn thu 12,7 muối khan
a Xác định cơng thức oxit sắt b Tìm m
c Tính V,biết axit dùng dư 20% so với lượng cần thiết
ĐS:Fe2O3; m =8 gam; V = 0,12 lít
7.Dùng 30 gam NaOH để hấp thụ 22 gam CO2
a Có muối tạo thành
b Tính khối lượng muối tạo thành
8.Cho 9,4 gam K2O vào nước Tính lượng SO2 cần thiết để phản ứng với dung
dịch để tạo thành : a Muối trung hòa b Muối axit
c Hỗn hợp muối axit muối trung hòa theo tỉ lệ mol : 9.Dung dịch A chứa gam NaOH
d Tính thể tích dung dịch H2SO4 0,5M cần dùng để hịa tan hồn tồn dung
dịch A
e Tính thể tích SO2 cần thiết để tác dụng với dung dịch A tạo hỗn
hợp muối axit muối trung hòa theo tỉ lệ mol tương ứng 2:1
10.Tính thể tích CO2 cần thiết để tác dụng với 16 gam dung dịch NaOH 10%
tạo thành:
a Muối trung hòa ? b Muối axit ?
c Hỗn hợp muối axit muối trung hòa theo tỉ lệ mol : ?
11.Dùng lít dung dịch KOH 1,1M để hấp thụ 80 gam SO3
a Có muối tạo thành ?
b Tính khối lượng muối tạo thành ? 12.chất X chứa nguyên tốC,H,O
a trộn 2,688 lít CH4 (đktc)với 5,376 lít khí X thgu hỗn hợp khí Y có
khối lượng 9,12 gam Tính khối lượng phân tử X
b Đốt cháy hồn tồn khí Y cho sản phẩn hấp thụ vào dd chúa 0,45
mol Ba(OH)2 thấy tạo thành 70,82 gam kết tủa.Hãy sử dụng số liệu trên,
xác định công thức cấu tạo X
13.đốt cháy hồn tồn 0,672 lít khí (đktc)hỗn hợp khí gồm CH4 CxH2x (trong
đó x4,CH4 chiếm 50% thể tích) cho sàn phẩm cháy hấp thụ vào 350ml
dd Ba(OH)2 0,2M thấy tạo thành 9.85 gam kết tủa Xácđđịnh công thức phân
tử CxH2x
14.cho V lít CO2 (đktc) hấp thụ vào 20ml dd chứa KOH 1M Ca(OH)2 0,75M
(162)Chuyên đề 27:
AXIT + BAZƠ VÀ CÁC PHÉP BIỆN LUẬN
Ví dụ:
Trộn 120ml dd H2SO4 với 40 ml dd NaOH.Dung dịch sau trộn chứa muối
axit dư axit có nồng độ 0,1M.Mặt khác trộn 60ml dd H2SO4 với 60 ml
dd NaOH dd sau trộn dư NaOH với nồng độ 0,16M.Tìm nồng độ hai dd ban đầu
Giải
Gọi x,y nồng độ ban đầu H2SO4 NaOH
Thí nghiệm 1: H2SO4 + NaOH NaHSO4 + H2O (1)
0,04y 0,04y
Từ đề (1) ta có: 0,12x-0,04y =0,1x0,16=0,016(*)
Thí nghiệm 2: H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + H2O (2)
0,04x 0,08x
Từ đề ta có: 0,06y-0,08x =0,016(**) Từ * ** giải x =0,4M; y = 0,8M Bài tập
Câu 1.Trộn 50 ml dung dịch HNO3 nồng độ x M với 150 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2
M thu dung dịch A Cho quỳ tím vào dung dịch A thấy có màu xanh Thêm từ từ 100 ml dung dịch HCl 0,1 M vào d/dịch A thấy quỳ trở lại thành màu tím Tính x ?
Câu 2.Dung dịch X chứa hỗn hợp KOH Ba(OH)2 có nồng độ 0,2M
0,1M.Dung dịch Y chứa hỗn hợp H2SO4 HCl có nồng độ 0,25M 0,75
M
a tính thể tích dung dịch vừa đủ để trung hòa 40 ml dd Y khối lượng kết tủa tạo thành sau phản ứng
b.Dùng V ml dd Y để hòa tan vừa đủ m gam CuO,làm tạo thành dd Z.Cho 12gam bột Mg Vào Z sau phản ứng kết thúc lọc 12,8 gam chất rắn.Tính m
Câu A dd HCl, B dd Ba(OH)2 trộn 50 ml dd a với 50ml dd B ddC.Thêm
ít quỳ tím vào dd C thấy màu đỏ.Thêm từ từ dd NaOH 0,1M vào C quỳ trở lại màu tím,thấy tốn hết 50 ml NaOH.trộn 50 ml dd A với 150 ml ddB dd
D.Thêm quỳ tím vào ddD thấy màu xanh,Thêm từ từ dd HNO3 0,1M vào dd D cho
tới quỳ trở lại màu tím thấy tốn hết 350 ml dd HNO3 tính nồng độ ddA, ddB
Câu trộn lẫn dd A chứa NaOH dd B chứa Ba(OH)2 chứa biết nồng độ theo tỉ lệ
thể tich 1:1 thu dd C lấy 100ml dd c trung hịa H2SO4 2M vừa hết
14ml thu 2,33g kết tủa a xác định nồng độ mol A,B
b cần thêm ml dd B vào 10 ml; dd A cho để trung hòa vừa đủ 7,6 ml dd HCl 2M
Câu tính nồng độ mol dd H2SO4 dd NaOH biết:
- 30 ml dd H2SO4 d9uo75c trung hoà hết 20 ml dd NaOH 10ml dd KOH 2M
- 30 ml dd NaOH trung hòa 20ml dd H2SO4 ml dd HCl 1M
Câu cho a gam dd H2SO4 24,5% vào b gam dd NaOH 8% tạo 3,6 gam
(163)(164)CHUYÊN ĐỀ 28:
TOÁN VỀ HIỆU SUẤT VÀ TÍNH TỐN THEO HIỆU SUẤT
Nếu hiệu suất tính theo chất sản phẩm:
Lượng sản phảm thưc tế
H = x100 Lượng sản phẩm theo lý thuyết
Nếu hiệu suất tính theo chất tham gia:
Lượng sản phẩm theo lý thuyết
H = x 100
Lượng sản phẩm theo thưc tế
Ví dụ: Trong cơng nghiệp sản xuất H2SO4 từ quặng FeS2 theo sơ đồ sau:
FeS2 SO2 SO3 H2SO4
a Viết phản ứng ghi rõ điều kiện
b Tính lượng axit 98% điều chế từ quặng chứa 60% FeS2 Biết hiệu
suất trình 80% Giải
FeS2 2H2SO4
129tấn 196tấn 0,6 0,6 196
129
x
= 0,91tấn
do hiệu suất 80% nên lượng axit thưc tế thu là:0,91 80
100
x
0,728
Lượng axit 98% là: mdd = 100
%
mctx c =
0,728 100 98
x
= 74,2
Bài tập
Câu Trong công nghiệp , người ta sản xuất nhôm pp điện phân Al2O3 nóng
chảy với điện cực than chì
a Viết phương trình phản ứng trình điện phân cực dương
than chì bị cháy thành CO2
b Tính lượng Al2O3 phản ứng biết hiệu xuất trình 68%
c Tính lượng C cần thêm bù vào phần cực dương bị cháy
Câu Người ta điều chế C2H2 từ than đà theo sơ đồ sau:
CaCO3 95% CaO 80% CaC2 90% C2H2
Tính lượng đá vơi chứa 75% CaCO3 cần điều chế 2,24m3 C2H2 đ kc theo sơ đồ
Câu Cho 39 gam glucozơ tác dụng với dd AgNO3 NH3 Hỏi có
gam Ag kết tủa hiệu xuật phản ứng 75% Nếu lên men lượng glucozơ
thế thu rượu etilic lít CO2 ,nếu hiệu suất phản ứng
80%
Câu Đun nóng hỗn hợp chứa 12 gam axit axetic 4,6 gam axit fomic HCOOH
với 18,4 gam etilic có H2SO4 làm xúc tác Sau thí nghiệm người ta xác định
hỗn hợp sản phẩm có chứa 8,8 gam CH3COOC2H5 5,55 gam HCOOC2H5 Tính
(165)Câu Viết phản ứng điều chế rượu etylic từ tinh bột Biết hiệu suất trình
75% tính số lít rượu etylic 46o thu 100 kg gạo chúa 81% tinh bột Cho rượu
nguyên chất có khối lượng riêng 0,8g/ml
Câu Người ta nấu xà phòng từ loại chất béo có cơng thức (C15H31COO)3C3H5
Tính lượng xà phịng tạo thành từ 200 kg chất béo có chứa 19,4% tạp chất không phản ứng , biết hao hụt phản ứng 15%
1 Tính khối lượng H2SO4 95% thu từ 60 kg quặng pirit hiệu suất p/ ứng
là 85% ?
2 Dùng 150 gam quặng pirit chưá 20% chất trơ điều chế H2SO4 Đem toàn
lượng axit điều chế hòa tan vừa đủ m gam Fe2O3 Tất phản ứng xảy
hoàn toàn ,
a Tính khối lượng H2SO4 điều chế ?
b.Tính m ?
3 Từ quặng pirit chưá 90% FeS2 điều chế lít H2SO4 đậm đặc
98% (d = 1,84 g/ml) , biết hiệu suất trình điều chế 80% ?
4 Có thể điều chế CH3COOH từ 100 CaC2 có 4% tạp chất , giả
sử phản ứng đạt hiệu suất 100% ?
5 a.tính lượng axit axetic thu lên men 1lit rượu etylic 100 tính nồng độ
% dd đó.giả sử hiệu suất 100%
c Tách tồn lượng rượu có 1lit rượu 11,50 khỏi dd đem oxi hóa thành
axit axetic.cho hỗn hợp sau phản ứng tác dụng với Na dư thu 33,6 lít khí
H2 (đktc) Tính hiệu suất phản ứng oxi hóa rượu thành axit
Câu 6.cho m gam glucozơ lên men, khí dẫn vào dd nước vơi dư thu 55,2 gam kết tủa
a Tính khối lượng glucozơ lên men, biết H = 92%
b Cho toàn lượng rượu thu tác dụng với 300ml dd
CH3COOH 2M thu 22 gam este Tìm hiệu suất este hóa
c Trộn V ml rượu etylic nguyên chất với V1 ml nước thu lit dd rượu
(166)CHUYÊN ĐỀ 29:
TOÁN VỀ LƯỢNG CHẤT DƯ
BIỆN LUẬN CHẤT DƯ TRONG PƯHH
Ví dụ: Đun nóng 16,8 gam bột sắt 6,8 gam S (khơng có kk) thu chất rắn
A Hồ tan A HCl dư khí B Cho khí B từ từ qua dd Pb(NO3)2 tách
kết tủa D màu đen Biết phản ứng xảy 100% a.Tính thể tích khí B , khối lượng kết tủa D
b.Cần lít O2 để đốt cháy hồn tồn khí B
Giải: Số mol Fe = 0,3 mol; số mol S = 0,2mol
Fe + S FeS chất rắn A gồm FeS Fe dư
0,2 0,2 0,2
FeS + 2HCl FeCl2 + H2S
0,2 0,2
Fe + HCl FeCl2 + H2 (B gồm H2S H2)
0,1 0,2 0,2 0,1
H2S + Pb(NO3)2 PbS + 2HNO3 (D PbS)
0,2 0,2 2H2S + O2 2SO2 + 2H2O
2H2 + O2 2H2O
VB = 6,72 lit
MD = 47,8 gam
VO2 = 7,84 lit
Bài tập
Câu Trộn 100 ml dd sắt III sunfat 1,5M với 150 ml dd Ba(OH)2 2M thu kết tủa A
và dd B Nung kết tủa A khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu chất
D Thêm BaCl2 vào dd B tách kết tủa E
Tính lượng E,D Tính nồng độ mol chất tan dd B (coi thể tích thay đổi không đáng kể )
Câu 1,36 gam hỗn hợp Mg Fe hoà tan 100 ml dd CuSO4 Sau phản
ứng thu dd A 1,84 gam chất rắn B gồm kim loại Thêm NaOH dư vào A rối lọc kết tủa tách nung khơng khí đến khối lượng không đổi thu hất
rắn D gồm MgO Fe2O3 nặng 1,2 gam Tính lượng Fe,Mg ban đầu
Câu Dẫn 4,48 dm3 CO qua m gam CuO nung nóng nhận chất rắn X và
khí Y , Sục khí Y vào dd Ca(OH)2 dư tách 20 gam kết tủa trắng Hoà tan chất rắn
X 200 ml dd HCl 2M sau phản ứng phải trung hoà dd thu 50 gam
Ca(OH)2 7,4% Tính m
Câu Thả 2,3 gam Na vào 100ml dd AlCl3 thấy khí A, xuất kết tủa B
Lọc kết tủa B nung thu chất cân nặng a gam Tính a
Câu Nung x1 gam Cu với x2 gam O2 thu chất rằn A1.Đun nóng A1 x3
gam H2SO4 98% sau tan hết thu dd A2 khí A3 Hấp thu tồn A3
200ml NaOH 0,15M tạo thành dd chứa 2,3 gam muối Bằng pp thích hợp tách
(167)dd NaOH 1M để tạo lượng kết tủa nhiều phải dùng 300ml NaOH Tính x1,x2,,x3
Câu Cho 6,8 gam hỗn hợp Fe CuO tan 100 ml dd HCl thu d A
224 ml khí B 2,4 gam chất rắn Thêm tiếp HCl vào hh A+D D tan phần, sau thêm tiếp NaOH dư vào , lọc kết tủa nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi cân nặng 6,4 gam Tính thành phần % Fe CuO
CHUYÊN ĐỀ 30:
BÀI TỐN QUY VỀ 100
Ví dụ: Hỗn hợp gồm CaCO3 lẫn Al2O3và Fe2O3 nhơm oxit chiếm 10,2 % ,sắt
III oxit chiếm 9,8 % nung hỗn hợp nhiệt độ cao thu chất rắn có lượng 67% lượng hỗn hợp ban đầu Tính % chất rắn tạo
Giải:
Giả sử hỗn hợp lc l 100 gam, lượng Al2O3 =10,2 gam v Fe2O3= 9,8 gam v lượng
CaCO3=80 gam
Khi nung hỗn hợp : CaCO3 CaO + CO2
Độ giảm 100- 67 =33g l khối lượng CO2
Số mol CO2 = số mol CaCO3 = 33/44 = 0,75 mol
Sau phản ứng cĩ : 10,2g Al2O3= 15,22%
9,8g Fe2O3 = 14,62%
CaCO3 dư 80-75 = gam ( 7,4%)
CaO = 62,6% Bài tập
Câu Hỗn hợp gồm NaCl, KCl(A) tan nước thành dd.Thêm AgNO3 dư vào dd
này tách lượng kết tủa 299,6%so với lượng A, Tìm % chất A
Câu 2.Hỗn hợp chứa FeO, Fe2O3, Fe hoà tan a gam hỗn hợp bằng HCl dư
thì lượng H2 1% lượng hỗn hợp đem thí nghiệm ,nếu khử a gam hh
H2 nóng, dư thu lượng nước 21,15% lượng hỗn hợp đem thí
nghiệm.xác định % chất tronh HH
Câu 3.Hỗn hợp muối A tạo Kim loại M(II) phi kim X (I) Hoà tan lượng
A vào nước dd B Nếu thêm AgNO3 dư vào B lượng kết tủa tách
188% lượng A Nếu thêm Na2CO3 dư vào dd B lượng kết tủa tách 50%
lượng A tìm kim loại M phi kim X
Câu Hỗn hợp A gồm kim loại Mg, Al Cu, Oxi hố hồn tồn m gam A thu
1,72m gam hỗn hợp oxit với hố tri cao kim loại Hồ tan m gam A
bằng HCl dư thu 0,952m dm3 lít khí Tính % kim loại A
Câu nung nóng 1,32a gam hh Mg(OH)2 Fe(OH)2 khơng khí đến khối
lượng khơng đổi thu chất rắn có khối lượng a gam tính % oxit tạo
Câu Cho m gam hh Na, Fe tác dụng hết với HCl , dd thu cho tác dụng với
Ba(OH)2 dư lọc kết tủa nung kk đến khối lượng không đổi thu chất rắn
m gam Tính % kim loại ban đầu
(168)-Nếu đề bi cho khối lượng kim loại tăng lập phương trình đại số Kl kim loại ban đầu(a) – mkim loại phản ứng + mkim loại bm vo = a + mkim loại tăng
-Nếu đề bi cho khối lượng kim loại giảm lập phương trình đại số
Kl kim loại ban đầu(a) – mkim loại phản ứng + mkim loại bm vo = a - mkim loại tăng
cần lưu ý :Khi bi cho phản ứng xảy hồn tồn hai chất
tham gia phải hết hết hai
Bi cho sau thời gian cĩ thể hai chất tham gia dư
Ví dụ:
Cho a gam bột kim loại M có hóa trị khơng đổi vào 500ml dd hỗn hợp gồm
Cu(NO3)2 AgNO3 có nồng độ 0,4M Sau phản ứng xảy hoàn
toàn, ta lọc (a + 27,2 gam) chất rắn A gồm ba kim loại dd chứa muối tan xác định kim loại M và số mol muối tạo thành dd
Giải:
Bi cho sau phản ứng xảy hồn tồn v cĩ kim loại tạo thnh chứng tỏ hỗn hợp muối tham gia hết
M + nAgNO3 M(NO3)n + nAg (*)
0,2/n 0,2mol 0,2mol
2M + nCu(NO3)2 M(NO3)n + nCu (**)
0,4/n 0,2mol 0,2mol Theo đề v pt ta cĩ: a - M0,
n + 108.0,2 - M
0,
n + 64.0,2 = a +27,2
0,6M = 7,2n n = v M =24 kim loại l Mg
-Bài tập
Câu cho 27,4 gam Ba vào 400 gam dd CuSO4 3,2 %, thu khí A, kết tủa B
và dd C
a tính thể tích khí A
b Nung kết tủa B nhiệt độ cao đến khối lượng khơng đổi thu gam chất rắn
c Tính nồng độ phần trăm chất C
Câu Ngâm vật Cu nặng 10 gam vào 250 gam dd AgNO34%.khi lấy
thì khối lượng AgNO3 dd giảm 17%.Tìm khối lượng vật sau lấy
Câu cho 0,51 gam hỗn hợp A gồm kim loại Fe Mg vào 100ml dd CuSO4.Sau
khi phản ứng hoàn toàn,lọc thu 0,69 gam chất rắn B ddC.Thêm ddNaOH dư vào C lấy kết tủa đem nung ngồi khơng khí đến khối lượng không
đổi thu 0,45 gam chất rắn D.Tìm nồng độ mol ddCuSO4.Tính thành phần
% mlo64i kim loại A thể tích SO2 bay hịa tan chất rắn B
H2SO4 đặc nóng dư
Câu Nhúng sắt kẽm vào cốc chứa 500ml dd
CuSO4 sau thời gian lấy hai kim loại khỏi cốc có thêm
đồng bám vào, khối lượng dd cốc bị giảm 0,22 gam.Trong dd sau phản
ứng, nồng độ ZnSO4 gấp 2,5 lần nồng độ FeSO4 thêm dd NaOH dư vào cốc, lọc
lấy kết tủa rối nung ngồi khơng khí đến khối lượng khơng đổi, thu 14,5
gam chất rắn.tính khối lượng Cu bám kim loại nồng độ CuSO4 ban
đầu
Câu Cho 80 gam bột Cu vào dd AgNO3,sau thời gian phản ứng lọc dd
(169)a Tính nồng độ mol dd AgNO3 dùng
b Cho 40 gam kim loại R hóa tri II vào 1/10 dd B, sau phản ứng hoàn toàn lọc tách 44,575 gam chất rắn không tan, xác định kim ,loại R
Câu 6.thí nghiệm 1.cho lượng kim loại Mg vo 200ml dd X chứa AgNO3
0,15M v Cu(NO3)20,01M Phản ứng kết thc thu gam chất rắn v dd Y
Thí nghiệm 2: Cho 0,78 gam kim loại T đứng trước Cu dy hoạt động hĩa học kim loại,cĩ hĩa trị II vo dd X Phản ứng kết thc thu 2,592 gam chất rắn v dd Z
a Tính khối lượng kim loại Mg đ dng b Xc định T
c Tính nồng độ mol cc chất Y v Z,coi thể dd khơng thay đổi v thể tích chất rắn khơng đng kể
Câu Nhúng Al vào dd CuSO4,sau thời gian lấy nhơm khỏi dd
thì khối lượng dd giảm 1.38 gam.khối lượng nhôm phản ứng
Câu 8.Cho chì Pb tác dụng vừa đủ với dd muối nitrat kim loại hóa tri II, sau thời gian khối lượng chì khơng đổi lấy khỏi dd thấy khối lượng giảm 14,3 gam.Cho sắt có khối lượng 50 gam vào dd sau phản ứng trên,khối lương sắt khơng đổi lấy khỏi dd rửa sấy khơ cân lại nặng 65,1 gam.Tìm kim loại hóa trị II
Câu Hai kim loại giồng nguyên tố R hóa tri II có khối lượng.Cho thứ vào dd Cu(NO3)2 thứ hai vào dd
Pb(NO3)2.Sau thời gian, số mol hai muối nhau,lấy hai kim loại
khỏi dd thấy khối khối lượng thứ giảm 0,2% thứ hai tăng 28,4%,Xác đinh kim loại R
Câu 10 Nhúng thỏi sắt 100 gam vào dung dịch CuSO4 Sau thời gian lấy
ra rửa , sấy khô cân nặng 101,6 gam Hỏi khối kim loại có gam sắt , gam đồng ?
Câu 11.Cho nhơm có khối lượng 60 gam vào dung dịch CuSO4 Sau
thời gian lấy rửa , sấy khơ cân nặng 80,7 gam Tính khối lượng đồng bám vào nhôm ?
Câu 12.Ngâm đồng vào dung dịch AgNO3 Sau phản ứng khối lượng
đồng tăng 0,76 gam Tính số gam đồng tham gia phản ứng ?
Câu 13.Ngâm đinh sắt vào dung dịch CuSO4 Sau thời gian lấy rửa ,
sấy khô cân nặng lúc đầu 0,4 gam
a Tính khối lượng sắt CuSO4 tham gia phản ứng ?
b Nếu khối lượng dung dịch CuSO4đã dùng 210 gam có khối lượng
riêng 1,05 g/ml Xác định nồng độ mol ban đầu dung dịch CuSO4 ?
Câu 14.Cho 333 gam hỗn hợp muối MgSO4 , CuSO4 BaSO4 vào nước
dung dịch D phần khơng tan có khối lượng 233 gam Nhúng nhôm vào dung dịch D Sau phản ứng khối lượng kim loại tăng 11,5 gam Tính % khối lượng muối có hỗn hợp ?
Câu 15.Cho sắt có khối lượng 100 gam vào lít dung dịch CuSO4 1M Sau
một thời gian dung dịch CuSO4 có nồng độ 0,8 M Tính khối lượng kim
loại , biết thể tích dung dịch xem không đổi khối lượng đồng bám hoàn toàn vào sắt ?
Câu 16.Nhúng kẽm vào 500 ml dung dịch Pb(NO3)2 2M Sau thời gian
(170)c Tính lượng Pb bám vào Zn , biết lượng Pb sinh bám hoàn toàn vào Zn
(171)e
CHUYÊN ĐỀ 31:
BIỆN LUẬN –TÌM CƠNG THỨC
Phương pháp: tìm khối lượng dung dịch sau phản ứng
Hòa tan muối cacbonat kim loại M lượng vừa đủ dd H2SO4 9,8%
thu dd muối sunfat có nồng độ 14,18 %.Tìm kim loại M
Giải:
Cơng thức muối M2(CO3)n ( n hóa trị kim loại)
M2(CO3)n + nH2SO4 M2(SO4)n + nH2O + nCO2
(2M +60n)g 98ng (2M+96n)g 44ng khối lượng dd axit 98 1009,8n = 1000n
theo đề ta có: (2 96 ).100
1000 60 44
M n
n M n n
= 14,18 M =28n
n=2 ,M=56 (Fe)
Bài tập
Câu1 Hịa tan hồn tồn 14,2 gam hỗn hợp C gồm MgCO3 muối
cacbonat kim loại R vào dd HCl 7,3% vừa đủ, thu dd D 3,36 lít
CO2(đktc) Nồng độ MgCl2 dd D 6,028%
a xác định R thành phần phần trăm chất C
b Cho dd NaOH dư vào dd D, lọc lấy kết tủa nung ngồi khơng khí đến phản ứng hồn tồn.Tính số gam chất rắn lại sau nung
ĐS:Fe,MgCO3= 59,15%,FeCO3=40,85%, MgO=4g,Fe2O3=4g
Câu 2.hịa tan hồn tồn a gam kim loại M có hóa trị khơng đổi vào b gam
dd HCl thu dd D.Thêm 240g dd NaHCO3 7% vào dd D vừa đủ tác
dụng hết với dd HCl dư, thu dd E có nồng độ phần trăm NaCl muối kim loại M tương ứng 2,5% 8,12%.Thêm tiếp lượng dư dd NaOH vào dd E, sau lọc kết tủa, nung đến khối lượng khơng đổi thu 16 gam chất rắn.Viết phản ứng xác định M, nồng độ phần trăm HCl dùng
ĐS: Mg, 16%
Câu 3.hào tan hoàn toàn m gam kim loại M dd HCl dư thu V lít
khí H2 (đktc).Mặt khác hịa tan hồn tan m gam kim loại vào dd HNO3
loãng thu V lit khí NO (đktc)
a so sánh hóa trị M muối clorua muối nitrat
b hỏi M kim loại nào?biết khối lượng muối nitrat tạo thành gấp 1,905 lần khối lượng muối clorua
ĐS:x/y =2/3, Fe
Câu Cho 27,2 gam hỗn hợp X gờm kim loại M có hóa tri II III,oxit
MxOy tác dụng với 0,8 lit dd HCl 2M hỗn hợp X tan hết cho ddA 4,48
(172)Câu Hòa tan muối cacbonat kim loại M lượng dung dịch
H2SO4 9,8% ,người ta trhu dd muối sunfat có nồng độ 11,54%
Tìm cơng thức muối
Câu thêm từ từ dd H2SO4 10% vào ly đựng muối cacbonat kim loại
hóa trị I, vừa hết khí CO2 thu dd muối có nổng
độ 13,63%.Xác định cơng thức muối
Câu Hòa tan muối cacbonat kim ,oại hóa trị III vào dd H2SO4
16%.sau khí khơng dd muối sunfat 20%,Xác định tên kim loại
(173)CHUYÊN ĐỀ 32:
CHỨNG MINH HỖN HỢP KIM LOẠI (MUỐI,AXIT DƯ)
Khi gặp toán ta giải sau:
- Giả sử hỗn hợp gồm kim loại (hoặc muối) có M nhỏ,để chia khối lượng hỗn hợp kim loại ( hỗn hợp muối) cho M có số mol lớn,rối so sánh với số mol axit dư hay hỗn hợp dư
ví dụ: Hịa tan 13,2 gam hỗn hợp A gồm hai kim loại có hóa trị vào
400ml dd HCl 1,5M.Cô cạn dd sau phản ứng thu 32,7 gam hỗn hợp muối khan
1 chứng minh hỗn hợp A tan khơng hết
2 tính thể tích khí H2 sinh
Giải:
Gọi hai kim loại A,B có số mol a, b 2A + 2nHCl 2ACln + nH2
a na a 0,5na 2B + 2nHCl 2BCln + nH2
b nb b 0,5nb số mol axit 0,4x 1,5 = 0,6 mol =n( a+ b)
theo đề phương trình ta có: (A +35,5n)a +(B + 35,5n)b = 32,7 Aa + Bb +35,5n(a + b) = 32,7
Aa + Bb =11,4 < 13,2 Vậy hỗn hợp tan khơng hết - thể tích H2 = 22,4 x 0,5n(a +b) = 6,72 lít
bài tập
Câu 1.Cho 3,87 gam hỗn hợp gồm Mg Al tác dụng với 500 ml dung dịch HCl 1M
a.Chứng minh sau phản ứng với Mg Al , axit dư ?
b.Nếu phản ứng làm thoát 4,368 lít khí H2 (đktc) Hãy tính số
gam Mg Al dùng ban đầu ?
3.Tính thể tích dung dịch đồng thời NaOH 2M Ba(OH)2 0,1M cần
dùng để trung hòa hết lượng axit dư ?
Câu 2.Hòa tan 31,9 gam hỗn hợp BaCl2 CaCl2 vào nước dung dịch
A Cho toàn dung dịch A tác dụng với 500 ml dung dịch Na2CO3 2M
thấy xuất lượng kết tủa
aChứng tỏ lượng kết tủa thu tối đa ?
b.Nếu cho toàn lượng dung dịch A tác dụng với lượng dư dung dịch
AgNO3 thu 53,4 gam kết tủa Xác định % khối lượng muối
đã dùng ban đầu ?
Câu 3.Cho 8,4 gam hỗn hợp Zn Mg tác dụng với 500 ml dung dịch HCl 2M
a.Chứng minh sau phản ứng axit dư ?
b.Nếu 4,48 lít khí đktc Hãy tính số gam Mg Al dùng ban đầu
cTính thể tích đồng thời dung dịch KOH 0,5 M Ba(OH)2 1M cần
(174)Câu 4.Cho 7,8 gam hỗn hợp Mg Al tác dụng với 500 ml dung dịch H2SO4 1M
a.Chứng minh sau phản ứng với Mg Al , axit dư ?
bNếu phản ứng làm 4,368 lít khí H2 (đktc) Hãy tính % khối
lượng Mg Al dùng ban đầu ?
Câu 5.Cho 31,8 gam hỗn hợp X gồm muối MgCO3 CaCO3 vào 0,8 lít
dung dịch HCl 1M
thu dung dịch Z
aHỏi dung dịch Z có dư axit khơng ?
b,Cho vào dung dịch Z lượng NaHCO3 dư thể tích CO2 thu
2,24 lít tính khối lượng muối có hỗn hợp X ?
Câu 6.X hỗn hợp hai kim loại Mg Zn, Y dd H2SO4 chưa rõ nồng độ
-Thí nghiệm 1: Cho 24,3 gam X vào lít Y, sinh 8,96 lít khí H2
-Thí nghiệm 2: Cho 24,3 gam X vào lít Y, sinh 11,2 lít khí H2
a chứng tỏ thí nghiệm X tan chưa hết, thí nghiệm X tan
hết
b.tính nồng độ mol axit khối lượng kim loại X ( khí đo đktc)
Câu 7.Cho 39,6 gam hỗn hợp gồm KHSO3 K2CO3 vào 400g dd HCl
7,3%, xong phản ứng thu hỗn hợp khí X có tỉ khối so với H2
25,33 dd A
a.Chứng minh axit dư
(175)